專利名稱：一種蘭炭生產廢水資源化多級回收裝置及方法
技術領域：
本發明涉及一種煤化工廢水處理裝置及處理方法，具體涉及一種蘭炭生產廢水資源化多級回收裝置及方法。
背景技術：
我國能源結構是貧油、少氣、多煤，為解決我國資源結構狀況與經濟發展的矛盾，減少對原油的依賴，近幾年在我國主要產煤區積極發展煤化工產業，如煤制油項目等。煤化工極大的提高了煤的綜合利用價值，而煤化工生產過程中產生的廢水成份復雜，不易處理。因此，合理的廢水處理技術的使用，是煤化工產業走上良性發展循環經濟的保障，實現經濟發展與環境保護的共贏。蘭炭生產，主要是以不(弱)粘煤為原料的一種中低溫(約650°C)干餾工藝，該工藝生產中，可得到蘭炭(半焦)，輕、重煤焦油及中低溫干餾煤氣等產品，在我國的陜西、內蒙、山西大同、新疆等地有豐富的優質不(粘)煤，與我國經濟發展相適應，蘭炭行業也在迅速發展，2008年蘭炭產量為32757萬噸左右，2009年蘭炭產量為34500萬噸左右。與焦炭高溫(約IOO(TC)干餾工藝相比較，蘭炭中低溫干餾脫除揮發份所生成的煤氣未經高溫二次裂解，荒煤氣洗滌水中含有大量未被高溫氧化的污染物，其濃度要比焦化廢水高出10倍左右。蘭炭在原煤的低溫干餾、煤氣凈化過程中產生的廢水成分復雜，含有大量環鏈有機化合物、疊氮類無機化合物，水中的油、氨氮、酚、COD、SS等含量很高，如COD含量約40000mg/l，氨氮含量約3000mg/l，總酚含量約15000mg/l，蘭炭生產廢水中污染物的濃度高且成分復雜，使蘭炭生產廢水很難處理。目前，常用蘭炭污水處理工藝有如下三種方法:方法一，蘭炭廢水采用多效蒸發濃縮燃燒治理技術、高溫高壓催化濕式氧化技術、利用煙道氣處理等，這一些工藝系統運行復雜、運行費用高、且排放水質嚴重不達標；方法二，蘭炭廢水處理采用焚燒處理和傳統的生化處理工藝，焚燒處理 要消耗掉大量的煤氣，而生化處理過程中要用大量的新鮮水稀釋，力口大了后續污水的排放量，且水質不穩定，不達標。該方法能耗高，效益低；方法三，蘭炭生產廢水采用大罐平流沉降除油，除去部分雜質和約80%的煤焦油，回收的煤焦油出售，處理后的水回生產系統循環噴淋荒煤氣。這種工藝中，油回收率較低，處理后的出水水質不穩定。以上三種方法還有一個共同的不足之處，蘭炭廢水中的一些有用成分，如煤焦油、酚、氨等沒有進行回收，使資源得不到回收利用，這不僅造成資源的重大浪費，還污染了環境。

發明內容
本發明的目的在于提供一種能夠克服傳統的蘭炭廢水處理工藝運行費用高，運行不穩定，處理效果差，廢水中的有用成分得不到有效合理回收等缺陷的蘭炭生產廢水資源化多級回收裝置及方法。為達到上述目的，本發明的裝置包括與蘭炭廢水相連通的旋流分離罐，經旋流分離罐分離出的雜質經油渣口排出，旋流分離罐出水口與溶氣氣浮裝置的入口相連，溶氣氣浮裝置上端出口與輕油緩沖罐相連通，下端出口與重油緩沖罐相連通，溶氣氣浮裝置的廢水出口與精除油裝置的入口相連通，精除油裝置的一個出口與焦油儲罐相連通，另一出口與酚萃取塔相連通，酚萃取塔上還開設有萃取劑入口，酚萃取塔的出口與反萃回收塔的入口相連通，反萃回收塔分離出粗酚送入粗酚儲罐，再生的萃取劑經管路與酚萃取塔的萃取劑入口相連，反萃回收塔的廢水出口與蒸氨塔的入口相連，且反萃回收塔與蒸氨塔還分別通過管路與低壓蒸汽相連，經蒸氨塔分離后的氨氣與粗氨水儲罐相連，蒸氨塔的出水口經管路與生化池相連。所述的蘭炭廢水為經過沉渣池除去較大顆粒雜質的廢水。所述的溶氣氣浮裝置的上端還設置有用于刮除輕油的刮油機，溶氣氣浮裝置下端出口與重油緩沖罐之間設置有抽油泵，且輕油緩沖罐與重油緩沖罐的出口分別與焦油儲罐相連通。所述的溶氣氣浮裝置與精除油裝置之間還安裝有緩沖水罐。所述的進入蒸氨塔的廢水調整pH值在10以上，廢水經換熱后從蒸氨塔頂部送入，低壓蒸汽從蒸氨塔底供入將氨蒸出。本發明蘭炭生產廢水資源化多級回收方法如下:高含油含酚的蘭炭廢水經過沉渣池除去水中較大的顆粒雜質后進入旋流分離罐，在旋流分離罐內去除80%-90%的雜質，旋流分離罐出水進入溶氣氣浮裝置，在溶氣氣浮裝置內輕油上浮被刮油機連續刮出送入輕油緩沖罐，重油沉降在氣浮設備底部，用泵抽出送入重油緩沖罐，輕油儲罐和重油緩沖罐油水分離后，油送入焦油儲罐，廢水經過緩沖水罐進入到精除油裝置，除去水中的微小油滴和乳化油后，油送入焦油儲罐，水進入酚萃取塔；經精除油后的廢水和低沸點萃取劑錯流進入酚萃取塔充分混合，游離酚溶入萃取劑中，之后混合液在反萃回收塔內分離出粗酚送入粗酚儲罐，再生的萃取劑循環使用，出塔廢水則進入蒸氨塔，進入蒸氨塔的廢水調整PH值在10以上，從蒸氨塔底供入蒸汽將氨蒸出，氨氣送入粗氨水儲罐，蒸氨塔出水進入生化池。本發明解決了蘭炭生產廢水造成的污染問題并資源化利用，能夠提高蘭炭項目的經濟吸引力，促進蘭炭行業的清潔生產，實現循環經濟發展。本發明將蘭炭生產廢水先經過沉渣池和旋流罐，除去懸浮物等固體雜質,之后進入溶氣氣浮裝置強制分離油并回收，分離油后的蘭炭廢水進入酚回收裝置，在此裝置中把蘭炭生產廢水中的酚提取回收，酚回收裝置出水經過蒸氨裝置，回收濃氨水。本發明的除固體雜質過程是，來自生產系統的蘭炭廢水，首先進入沉渣池，水中密度較大的固體雜質自然沉降去除，含有部分懸浮物等雜質的廢水進入旋流罐，利用水與各種雜質密度的差異，在旋流罐內絕大多數的雜質被去除。回收煤焦油過程是，溶氣氣浮裝置底部設有斜板，氣浮裝置的溶氣泵工作壓力是
0.6Mpa，當水流經氣浮裝置時，氣浮內產生的大量微小氣泡，攜帶著水中的油滴快速上浮到水面上，氣浮上面的刮油機把水面上的油刮到排油槽中，通過管道送往輕油儲罐。水中部分比重較大煤焦油則在斜板的作用下快速沉積在裝置底部，通過抽油泵送入重油儲罐。氣浮出水進入精除油裝置，進一步除去水中的油，以使水中油含量滿足回收酚裝置的要求，回收油過程，油的分離率比傳統的大罐回收油率高約10%-15%。
回收酚過程是，在酚萃取塔內，用高效萃取劑與分離油后的蘭炭生產廢水充分接觸，廢水中的酚進入萃取劑中，經過反萃取后，得到粗酚，酚的萃取率可達90%以上。回收氨過程是，首先調整廢水pH值在10以上，廢水經換熱后從蒸氨塔頂部送入。從蒸氨塔底供入蒸汽將氨蒸出，氨氣送入粗氨水儲罐儲罐13，蒸氨塔出水進入生化池8。所述的生化處理過程是，經過前工序處理后的蘭炭廢水，進入調節池，加入10%液堿調整PH值至合理范圍，之后水順序進入厭氧池、好氧池、沉淀池。沉淀池上清液水質達標回用生產系統，沉淀池底部的污泥排入污泥干化池，通過壓濾脫水泥餅外運。


圖1是本發明的整體工藝流程示意圖:圖中:1、旋流分離罐，2、溶氣氣浮裝置，3.緩沖水罐，4、精除油裝置，5、酚萃取塔，6、反萃回收塔，7、蒸氨塔，8、生化處理池，9、粗酚儲罐，10、輕油緩沖罐，11、重油緩沖罐，12、焦油儲罐，13、粗氨水儲罐。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明。參見圖片，本發明包括與經·過沉渣池除去較大顆粒雜質的蘭炭廢水相連通的旋流分離罐I，經旋流分離罐I分離出的雜質經油渣口排出，旋流分離罐I出水口與溶氣氣浮裝置2的入口相連，溶氣氣浮裝置2上端出口與輕油緩沖罐10相連通，下端出口與重油緩沖罐11相連通，溶氣氣浮裝置2的上端還設置有用于刮除輕油的刮油機，溶氣氣浮裝置2下端出口與重油緩沖罐11之間設置有抽油泵，且輕油緩沖罐10與重油緩沖罐11的出口分別與焦油儲罐12相連通。溶氣氣浮裝置2的廢水出口經緩沖水罐3與精除油裝置4的入口相連通，精除油裝置4的一個出口與焦油儲罐12相連通，另一出口與酚萃取塔5相連通，酚萃取塔5上還開設有萃取劑入口，酚萃取塔5的出口與反萃回收塔6的入口相連通，反萃回收塔6分離出粗酚送入粗酚儲罐9，再生的萃取劑經管路與酚萃取塔5的萃取劑入口相連，反萃回收塔6的廢水出口與蒸氨塔7的入口相連，且反萃回收塔6與蒸氨塔7還分別通過管路與低壓蒸汽相連，進入蒸氨塔7的廢水調整pH值在10以上，廢水經換熱后從蒸氨塔頂部送入，低壓蒸汽從蒸氨塔底供入將氨蒸出，經蒸氨塔7分離后的氨氣與氨水儲罐13相連，蒸氨塔7的出水口經管路與生化池8相連。本發明的方法如下:高含油含酚的蘭炭廢水經過沉渣池除去水中較大的顆粒雜質后進入旋流分離罐1，在旋流分離罐I內去除80%-90%的雜質，旋流分離罐I出水進入溶氣氣浮裝置2，在溶氣氣浮裝置內輕油上浮被刮油機連續刮出送入輕油緩沖罐10，重油沉降在氣浮設備底部，用泵抽出送入重油緩沖罐11，輕油儲罐10和重油緩沖罐11油水分離后，油送入焦油儲罐12，廢水經過緩沖水罐3進入到精除油裝置4，除去水中的微小油滴和乳化油后，油送入焦油儲罐12，水進入酚萃取塔5 ；經精除油后的廢水和低沸點萃取劑錯流進入酚萃取塔5充分混合，游離酚溶入萃取劑中，之后混合液在反萃回收塔6內分離出粗酚送入粗酚儲罐9，再生的萃取劑循環使用，出塔廢水則進入蒸氨塔7，進入蒸氨塔7的廢水調整pH值在10以上，從蒸氨塔底供入蒸汽將氨蒸出，氨氣送入粗氨水儲罐13，蒸氨塔出水進入生化池8。
本發明的優點在于:1、蘭炭生產廢水資源化多級回收利用工藝方法，一方面處理污水，使之達標回用，另一方面回收水中的油、氨、酚等有用成分，不僅保護了水資源，而且使水中的更多化工原料得到合理的回收利用。做到了保護環境和發展經濟共贏。2、產品回收品種多、效率高，經濟效益可觀。3、工藝先進、自動化程度高，操作簡便，系統運行穩定。4、除油(回收油)效率高，裝置抗沖擊負荷高。5、采用溶劑萃取直接得到游離酚，萃取效率高，達到90%以上。6、萃取劑可再生循環使用，不需酸堿洗，沒有副產物產生和二次污染。7、處理后的廢水，其C0D、氨氮的濃度極大降低，并顯著改善廢水的顏色，使廢水從深棕色變為淡黃色。經后續生化處理后廢水中總酚的去除率>95，氨氮>85%，C0D>90%,最終廢水達標排放或中 水回用。
權利要求
1.一種蘭炭生產廢水資源化多級回收裝置，其特征在于:包括與蘭炭廢水相連通的旋流分離罐(O,經旋流分離罐(I)分離出的雜質經油渣口排出，旋流分離罐(I)出水口與溶氣氣浮裝置(2)的入口相連，溶氣氣浮裝置(2)上端出口與輕油緩沖罐(10)相連通，下端出口與重油緩沖罐(11)相連通，溶氣氣浮裝置(2)的廢水出口與精除油裝置(4)的入口相連通，精除油裝置(4)的一個出口與焦油儲罐(12)相連通，另一出口與酚萃取塔(5)相連通，酚萃取塔(5)上還開設有萃取劑入口，酚萃取塔(5)的出口與反萃回收塔(6)的入口相連通，反萃回收塔(6)分離出粗酚送入粗酚儲罐(9)，再生的萃取劑經管路與酚萃取塔(5)的萃取劑入口相連，反萃回收塔(6)的廢水出口與蒸氨塔(7)的入口相連，且反萃回收塔(6)與蒸氨塔(7)還分別通過管路與低壓蒸汽相連，經蒸氨塔(7)分離后的氨氣與粗氨水儲罐(13 )相連，蒸氨塔(7 )的出水口經管路與生化池(8 )相連。
2.根據權利要求1所述的蘭炭生產廢水資源化多級回收裝置，其特征在于:所述的蘭炭廢水為經過沉渣池除去較大顆粒雜質的廢水。
3.根據權利要求1所述的蘭炭生產廢水資源化多級回收裝置，其特征在于:所述的溶氣氣浮裝置(2)的上端還設置有用于刮除輕油的刮油機，溶氣氣浮裝置(2)下端出口與重油緩沖罐(11)之間設置有抽油泵，且輕油緩沖罐(10)與重油緩沖罐(11)的出口分別與焦油儲罐(12)相連通。
4.根據權利要求1所述的蘭炭生產廢水資源化多級回收裝置，其特征在于:所述的溶氣氣浮裝置(2)與精除油裝置(4)之間還安裝有緩沖水罐(3)。
5.根據權利要求1所述的蘭炭生產廢水資源化多級回收裝置，其特征在于:所述的進入蒸氨塔(7)的廢水調整pH值在10以上，廢水經換熱后從蒸氨塔頂部送入，低壓蒸汽從蒸氨塔底供入將氨蒸出。
6.一種利用權利要求1所述的蘭炭生產廢水資源化多級回收裝置的廢水回收方法，其特征在于:高含油含酚的蘭炭廢水經過沉渣池除去水中較大的顆粒雜質后進入旋流分離罐(1)，在旋流分離罐(I)內去除80%-90%的雜質，旋流分離罐I出水進入溶氣氣浮裝置(2)，在溶氣氣浮裝置內輕油上浮被刮油機連續刮出送入輕油緩沖罐(10)，重油沉降在氣浮設備底部，用泵抽出送入重油緩沖罐(11)，輕油儲罐(10)和重油緩沖罐(11)油水分離后，油送入焦油儲罐(12)，廢水經過緩沖水罐(3)進入到精除油裝置(4)，除去水中的微小油滴和乳化油后，油送入焦油儲罐(12)，水進入酚萃取塔(5)； 經精除油后的廢水和 低沸點萃取劑錯流進入酚萃取塔(5)充分混合，游離酚溶入萃取劑中，之后混合液在反萃回收塔(6)內分離出粗酚送入粗酚儲罐(9)，再生的萃取劑循環使用，出塔廢水則進入蒸氨塔(7)，進入蒸氨塔(7)的廢水調整pH值在10以上，從蒸氨塔底供入蒸汽將氨蒸出，氨氣送入粗氨水儲罐(13 )，蒸氨塔出水進入生化池(8 )。
全文摘要
一種蘭炭生產廢水資源化多級回收裝置及方法，本發明解決了蘭炭生產廢水造成的污染問題并資源化利用，能夠提高蘭炭項目的經濟吸引力，促進蘭炭行業的清潔生產，實現循環經濟發展。本發明將蘭炭生產廢水先經過沉渣池和旋流罐，除去懸浮物等固體雜質，之后進入溶氣氣浮裝置強制分離油并回收，分離油后的蘭炭廢水進入酚回收裝置，在此裝置中把蘭炭生產廢水中的酚提取回收，酚回收裝置出水經過蒸氨裝置，回收濃氨水。
文檔編號C02F9/14GK103121774SQ20131003926
公開日2013年5月29日 申請日期2013年1月31日 優先權日2013年1月31日
發明者毛少祥, 孫洪橋, 閆杰棟, 吳昊, 黨威 申請人:陜西華祥能源科技集團有限公司