一种兰炭废水的深度处理方法与流程

本申请涉及工业废水处理领域，尤其涉及一种兰炭废水的深度处理方法。

背景技术：

1、煤制兰炭，又称半焦，是以优质精煤作为原料，经中低温干馏烧制而成的新型碳素材料，具有固定碳高、化学活性高、比电阻高，且灰分、硫、磷、水分等杂质含量低等特点，因此逐步取代了焦炭在电石和铁合金等生产中的应用。

2、兰炭废水是指在煤炭进行中低温(500-800℃)热解过后，生产兰炭、粗煤气净化和焦油分馏等过程中产生的废水。煤炭低温热解和粗煤气冷却产生的废水成为剩余氨水，是兰炭废水的主要来源。兰炭废水还包括对煤气终冷却净化和苯分离过程中产生的污染冷却水、事故多余酚水等等。兰炭废水的成分复杂，呈现高油、高cod、高酚类、高氨氮、难降解的特点。

3、兰炭废水中含有大量的无机污染物和有机污染物，其中有机污染物主要有不溶性焦油等油类成分，包括芳香烃、脂肪烃等烃类成分和杂原子化合物，还包括酚类物质；无机污染物主要包括氨氮、硫化物等。兰炭废水中各类污染物都需要有效处理，否则都会对自然环境产生巨大影响。其中油类物质的去除是至关重要的。酚类物质的回收脱除是兰炭废水的重要环节，通常有溶剂萃取法、蒸发浓缩法等。溶剂萃取法是采用有机溶剂萃取有机相，实现酚的回收和分离，但容易发生有机溶剂的残留，且成本较高。蒸发浓缩法当中，兰炭废水经预处理中的过滤、重力除油、气浮法、絮凝法等常规脱油单元后，废水中的油类浓度仍然较高，游离态的油类容易在蒸发浓缩脱酚工艺中随水蒸汽排出，导致处理后的水中含油量高，难以达到排放标准。而且高油含量的废水在生化处理工艺中效果差，容易使生物材料中毒失活，使生化单元无法正常工作，影响废水处理效果。

技术实现思路

1、为改善现有技术的缺陷，本申请的目的是提供一种兰炭废水的深度处理方法，该方法不采用传统的萃取脱酚和微生物生化处理方法，通过将脱氨废水中残留的油类进一步乳化，降低蒸发浓缩时随水蒸汽逸出的比例，结合低温蒸发技术，实现废水的净化分离。

2、本申请提供如下技术方案：

3、一种兰炭废水的深度处理方法，包括如下步骤：

4、s1.预处理：将兰炭废水原水经重力沉降处理，分离去除轻质浮油和重质焦油、沉渣等杂质，加入碱，调节ph为9-10，进行汽提脱氨，采出氨气混合气，和脱氨后的含酚废水；

5、s2.乳化：将含酚废水通入乳化罐，在乳化罐内加入乳化剂，混合均匀，加入碱，调节ph为10-12，使含酚废水中的油类充分乳化并形成酚钠盐，得到乳化的含酚废水；

6、s3.蒸发浓缩：将乳化的含酚废水导入蒸发器，进行蒸发浓缩，塔顶采出气相物料经冷凝后回收冷凝水，塔底采出浓缩液；

7、s4.深度净化：将冷凝水依次经吸附过滤系统、膜过滤系统进行净化，膜透过液排出，膜浓缩液返回至浓缩塔。

8、在一些实施例中，所述乳化剂的用量为以废水质量计的0.2％-2.5％。

9、在一些实施例中，所述乳化剂选自十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、聚氧乙烯基醚类乳化剂中的至少一种。

10、在一些实施例中，所述乳化剂包括十二烷基磺酸钠和聚氧乙烯基醚类乳化剂以质量比2-4:1的比例复配的组合物。

11、在一些实施例中，所述蒸发器采用多效蒸发器或mvr蒸发器，蒸发温度为60-90℃。

12、在一些实施例中，所述吸附过滤系统依次包括椰壳活性炭过滤器和纤维球过滤器，过滤精度1-10μm，滤速为2～8m/h。

13、在一些实施例中，所述膜过滤系统包括依次经过超滤膜过滤、反渗透膜过滤，其中所述超滤膜的截留分子量为8-25万道尔顿，超滤膜的过滤压力为0.2-0.5mpa，和/或所述反渗透膜的截留分子量为50-150道尔顿，过滤压力为3-5mpa。

14、在一些实施例中，所述汽提脱氨步骤中，汽提塔的塔板数为45-55，塔顶温度为70-85℃，塔顶压力为0-0.05mpa，塔底压力为0.1-0.3mpa，塔底温度为120-130℃。

15、在一些实施例中，所述氨气混合气从汽提塔的侧线采出，侧线出口设置在第30-35塔板处。

16、在一些实施例中，所述步骤s1中加入碱的进料口设置在所述汽提塔的侧线出口以下。

17、本申请的有益效果：

18、本申请提供一种兰炭废水的深度处理方法，包括预处理步骤、乳化、蒸发浓缩和深度净化等步骤。本申请的兰炭废水处理方法，通过在脱氨废水中适当加入乳化剂，改变脱氨废水中残留的油类成分的状态，降低其在蒸发浓缩工序中的逸出比，保留在浓缩液中，从而降低蒸发浓缩工序采出的冷凝水中的含油量，并且通过ph值调节为强碱性，使酚类物质转化为酚钠盐，经蒸发浓缩后结晶，得到高油高酚钠盐含量的蒸发浓缩液，可进一步回收利用。本申请的废水处理方法在冷凝水含油量降低的情况下无需进一步生化处理，经物理吸附、膜过滤处理即可达到排放标准，大大节省了设备用地面积和成本，相比于微生物生化处理可节省成本30％-40％以上，提高了出水水质，可实现良好的经济效益。

技术特征：

1.一种兰炭废水的深度处理方法，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述乳化剂的用量为以废水质量计的0.2％-2.5％。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述乳化剂的hlb值为8-18，所述乳化剂是阴离子型乳化剂和非离子型乳化剂中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述乳化剂选自十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、油酸山梨醇酯乳化剂中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述蒸发器采用多效蒸发器或mvr蒸发器，蒸发温度为50-90℃。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述吸附过滤系统包括椰壳活性炭过滤器和纤维球过滤器，过滤精度1-10μm，滤速为2～8m/h。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述膜过滤系统包括依次经过超滤膜过滤、反渗透膜过滤，其中所述超滤膜的截留分子量为8-25万道尔顿，超滤膜的过滤压力为0.2-0.5mpa，和/或所述反渗透膜的截留分子量为50-150道尔顿，过滤压力为3-5mpa。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述汽提脱氨步骤中，汽提塔的塔板数为45-55，塔顶温度为70-85℃，塔顶压力为0-0.05mpa，塔底压力为0.1-0.3mpa，塔底温度为120-130℃。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述氨气混合气从汽提塔的侧线采出，侧线出口设置在第30-35塔板处。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述步骤s1中加入碱的进料口设置在所述汽提塔的侧线出口以下。

技术总结
本申请公开了一种兰炭废水的深度处理方法，包括预处理步骤、乳化、蒸发浓缩和深度净化等步骤。通过在脱氨废水中适当加入乳化剂，改变脱氨废水中残留的油类成分的状态，降低其在蒸发浓缩工序中的逸出比，保留在浓缩液中，从而降低蒸发浓缩工序采出的冷凝水中的含油量，并且通过pH值调节使酚类物质转化为酚钠盐，经蒸发浓缩后得到高油高酚钠盐含量的蒸发浓缩液，可进一步回收利用。本申请的废水处理方法在冷凝水含油量降低的情况下无需进一步生化处理，经物理吸附、膜过滤处理即可达到排放标准，节省了设备用地面积和成本，提高了出水水质，可实现良好的经济效益。

技术研发人员：李祖强,高富宝,李刚,张美英,勇欣
受保护的技术使用者：江苏沃德凯环保科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16