一種處理含高濃度酚、氨污水的方法
【專利摘要】本發明公開了一種脫除廢水中的氨、酚和酸性氣體，且處理效果好、高效且性價比高的處理含高濃度酚、氨污水的方法；其采用乙酸丁酯作為萃取劑，不僅回收率高，而且節能高效，性價比高；能夠使萃取后廢水中的酚濃度降至生化處理入水要求的酚濃度以下；采用雙塔結構使得分離更徹底，減少了單塔分離不徹底的弊端；采用逆流萃取方法使得萃取更高效，分離更徹底；值得推廣與應用。
【專利說明】一種處理含高濃度酚、氨污水的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種處理煤化工廢水(含煤焦化污水，煤氣化污水，煤提質污水)，尤其涉及一種處理含高濃度酚、氨污水的方法。
技術背景
[0002]以煤為原料經過化學加工，使煤轉化為氣體、液體、固體的燃料及其他煤制化學品和煤加工制品過程稱為煤化工。在煤化工加工過程中會產生較多的含酚、氨及酸性氣體的廢水，以洗滌高溫煤氣水為主。對該類廢水必須先采取化工分離流程，去除其中大部分的酚、氨、酸性氣體，才能送生化處理至達標方可排放。然而現有的處理方案中多數存在:1、脫酸工藝不合理，廢水中溶解的離子態的二氧化碳、硫化氫等酸性氣體不能經濟有效地轉化為游離態，殘留過高；2、脫氨工藝操作隱患較大，現用大多數工藝先對廢水進行萃取脫酚，再進行廢水中氨的脫除。此方法一方面在操作過程中因富含氨廢水的pH>8，不利于酚的萃取；另一方面在進行酚回收的過程中會存在揮發酚損失，進而影響到回收到的氨的質量，同時降低了廢水的可生化性；3、在萃取之后進行氨的回收，在此過程中會伴有銨鹽結晶堵塞設備、水塔側線夾帶溶劑、溶劑汽提塔超負荷運行等問題。在CN101289234A中公開了一種雙塔汽提處理含酚、氨煤化工廢水的方法，然而其未對酚進行處理，存在仍需其他方案來進行脫酚處理，且對于氨的濃縮和凈化依然未能解決氨殘留較高的現象；在CN 101597124 B中公開了一種處理含酚氨煤氣化廢水的方法，其中采用的出二異丙醚萃取效果不佳，回收比較低，且用量大、價格較高；因此需要一種效果好，性價比高的萃取劑。
[0003]由于以上問題的存在，目前還沒有一種成熟可靠、操作穩定的工藝，使絕大多數的煤化工廢水經預處理后可連續穩定地滿足生化處理的要求，致使大量的煤化工廢水仍處于超標排放的狀態。

【發明內容】

[0004] 本發明提供了一種徹底地脫除廢水中的氨、酚和酸性氣體，且處理效果好、高效且性價比高的處理含高濃度酚、氨污水的方法。
[0005]為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案:一種處理含高濃度酚、氨污水的方法，其特征在于按以下步驟進行:
(O脫酸性氣體:將含高酚氨污水做為熱進料，從水塔塔底部分釜液做為冷進料從脫酸塔的上部進入塔內，冷熱兩股進料的比例為1:2-1:6 ;塔頂壓力為0.1-0.5MPa，溫度20-35°C，塔底壓力為0.2-0.6MPa，溫度80-110°C;使得酸性氣體從塔頂氣提出來，并根據組成情況可進入硫回收裝置、火炬焚燒或者直接放空，從塔底采出釜液；
(2)脫氨和氨水制備:步驟(1)的塔釜采出液從中上部進入脫氨塔內，塔頂壓力為0.25-0.6MPa，溫度90_135°C，塔底壓力為0.8-1.2MPa，溫度140_200°C ;將脫氨塔塔頂排出粗氨氣，粗氨氣采用二次冷凝的方法進行濃縮，二次冷凝后溫度控制在50-60°C，進入二分分相罐排出濃度較高的氨氣，此氨氣進入氨濃縮塔底部，被工藝水吸收后，制備成氨水；(3)萃取脫酚:
a.經過脫酸、脫氨，檢測到釜液的pH值在6.0~7.5，然后將釜液送入以乙酸丁酯為萃取劑的萃取塔上部進行逆流萃取，保持萃取過程操作溫度為30~70°C，其與廢水的體積比為1:1~1:15，并將富含酚的萃取相進入溶劑回收塔中；
b.在萃取相進入溶劑回收塔時，控制溶劑回收塔塔頂壓力為0.1~0.2 MPa，溶劑回收塔塔頂溫度為90~120°C，溶劑回收塔塔底壓力為0.12~0.25 MPa，溶劑回收塔塔釜溫度為95~200°C，并通過汽提的方式回收萃取劑，回收的萃取劑送入溶劑回收罐循環利用；并在塔底得到粗酚產品；
c.在萃取塔中被萃取后的含有萃取劑和微量酚的廢水經預熱后送水塔回收萃取劑；
(4)廢水中萃取劑的回收
萃取塔釜液經過預熱器與水塔塔底換熱后，進入水塔的頂部，水塔塔頂溫度40-70°C，壓力0.1-0.4MPa，塔底溫度110-130°C，壓力0.15-0.45MPa，經過精餾后，塔頂排出萃取劑并進入回收罐，在塔底得到凈化水，凈化水經冷卻后一部分送去生化處理；另一部分進脫酸塔上部作為冷進料；水塔塔底再沸器利用脫氨塔塔頂粗氨氣為加熱熱源；
所述的水塔采用填料塔，板式塔或填料與板式塔相結合的混合結構塔。
[0006]所述溶劑回收塔塔底采用再沸器加熱，加熱熱源為蒸汽；
所述的溶劑回收塔是采用填料塔，板式塔或填料與板式塔相結合的混合結構塔。
[0007]本發明在所述的逆流萃取方法采用的設備為:轉盤塔、填料塔、噴淋塔、篩板塔、振動篩板塔、多級串聯 的混合澄清槽、多級串聯的泵-混合器多級萃取設備。
[0008]本發明方法與現有技術相比，具有如下優點:
(O本發明采用乙酸丁酯作為酚回收的萃取劑，對比中國專201210355982.7中使用二異丙基醚作為酚回收萃取劑，本發明中的萃取劑在市場價格方面具有較高優勢。對比中國專利201210145137.7中使用甲基異丁基甲酮作為酚回收的萃取劑，本發明使用乙酸丁酯作為新型的萃取劑，甲基異丁基甲酮與水的共沸點為87.9°C，乙酸丁酯與水的共沸點為90.7°C，且甲基異丁基甲酮的溶解度為1.6-2.0g/100ml，乙酸丁酯的溶解度參數為
0.83g/100ml為在進行溶劑回收的過程中消耗熱量相差不大的情況下，相對小的溶解度在整個生產過程中損失量較小，回收過程中能耗較低。
[0009](2)采用雙塔結構使得分離，分層處理使得分離更徹底，減少了單塔分離不徹底的弊端；
(3)本發明實現了各個環節的相互回收與利用，使得在回收過程中，最小能耗獲得最大的產出。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發明的廢水處理工藝流程示意圖。
[0011]1、脫酸塔；2、脫氨塔；3、萃取塔；4、水塔；5、酚塔；6、脫酸塔再沸器；7、脫氨塔再沸器；8、水塔再沸器；9、酚塔再沸器；10、一次冷凝罐；11、二次冷凝罐；12、溶劑罐；13、二分分相罐；14、氨濃縮塔；15、粗酚產品；16、生化處理；17、新加萃取劑。
【具體實施方式】[0012]本發明更加詳細的工藝處理方法如下:將煤化工得到的富含高酚氨的污水，作為脫酸塔I的熱進料，將水塔4塔底部分釜液做為冷進料從脫酸塔I的上部進入脫酸塔I塔內；冷熱兩股進料的比例為1:2-1:6 ;脫酸塔I頂壓力為0.1-0.5MPa，溫度20-35°C，脫酸塔I底壓力為0.2-0.6MPa，溫度80_110°C ;使得酸性氣體從脫酸塔I塔頂氣提出來，并根據組成情況可進入硫回收裝置、火炬焚燒或者直接放空；從脫硫塔I塔底采出釜液，并將采出釜液由脫氨塔2的中上部進入塔內，脫氨塔2塔頂壓力為0.25-0.6MPa，溫度90_135°C，脫氨塔2塔底壓力為0.8-1.2MPa，溫度140-200°C ;脫氨塔2塔頂排出粗氨氣，粗氨氣采用二次冷凝的方法進行濃縮，在經過二次冷凝后溫度控制在60-80°C，進入二分分相罐13排出濃度較高的氨氣，此氨氣進入氨濃縮塔6底部，被工藝水吸收后，制備成氨水；脫氨塔2塔釜排出脫氨后的污水；將經過脫酸、脫氨的廢水，進行檢測，且檢測到釜液PH值在6.0~7.5 ;然后將釜液送入以乙酸丁酯為萃取劑的萃取塔3上部進行逆流萃取，保持萃取過程操作溫度為30~70°C，其與廢水的體積比為1:1~1:15，并將富含酚的萃取相進入溶劑回收塔5中；在萃取相進入溶劑回收塔5時，控制溶劑回收塔5塔頂壓力為0.1~0.2 MPa，溶劑回收塔5塔頂溫度為90~120°C，溶劑回收塔5塔底壓力為0.12~0.25 MPa，溶劑回收塔5塔釜溫度為95~200°C，并通過汽提的方式回收萃取劑，回收的萃取劑送入溶劑回收罐12循環利用；并加入新的萃取劑17，在溶劑回收塔5塔底得到粗酚產品15 ;在萃取塔3中被萃取后的含有萃取劑和微量酚的廢水經預熱后送水塔4回收萃取劑；將萃取塔3釜液經過預熱器與水塔4塔底換熱后，進入水塔4的頂部，水塔4塔頂溫度40-70°C，壓力0.1-0.4MPa，塔底溫度110-130°C，壓力0.15-0.45MPa，經過精餾后，在水塔4塔頂排出萃取劑并進入回收罐12，在水塔4塔底得到凈化水16，凈化水16經冷卻后一部分送去生化處理；另一部分進脫酸塔I上部作為冷進料；實現了水資源的回收利用，水塔4塔底再沸器8利用脫氨塔2塔頂粗氨氣為加熱熱源；所述的水塔4采用填料塔，板式塔或填料與板式塔相結合的混合結構塔。[0013]實施例1 應用上述處理含酚氨煤氣化廢水的裝置，煤氣化污水總酚含量為16522 mg/L，游離氨1334 mg/L，固定氨 1451 mg/L, CO2 1625 mg/L，pH 值為 7.8，水溫 75°C，流量 55 t/h，按圖1所示流程進行處理。萃取塔采用填料塔，回水廢水進料比1:4，萃取劑乙酸丁酯與廢水體積比1:8，脫酸塔塔頂溫度29°C，壓力0.3MPa,塔底溫度90°C，壓力0.35MPa，回流比為0.4。脫氨塔塔頂壓力為0.3MPa，溫度95°C，塔底壓力0.9MPa，溫度160°C ;溶劑回收塔塔頂壓力0.15MPa，溫度95度，塔底溫度0.20MPa,溫度120°C，水塔采用板式塔，水塔塔頂壓力0.25MPa，塔頂溫度55 °C，塔底壓力0.27 MPa，塔底溫度115°C。處理后的廢水中總酚含量352mg/L，游離氨20 mg/L,固定氨40 mg/L。去氨精制富氨氣中氨氣含量為96.7%，二氧化碳微量，硫化氫未檢出。[0014]實施例2 應用上述處理含酚氨煤氣化廢水的裝置，煤氣化污水總酚含量為6510 mg/L，游離氨2130 mg/L，固定氨 1640 mg/L, CO2 5054 mg/L，pH 值為 8.4，水溫 78°C，流量 47 t/h，按圖1所示流程進行處理。[0015]萃取塔采用填料塔，回水廢水進料比1:3.4，萃取劑乙酸丁酯與廢水體積比1:6，脫酸塔塔頂溫度33°C，壓力0.35MPa,塔底溫度100°C，壓力0.45MPa，回流比為1:3.5。脫氨塔塔頂壓力為0.45MPa，溫度125°C，塔底壓力1.1MPa，溫度150°C ;溶劑回收塔塔頂壓力
0.18MPa，溫度105度，塔底溫度0.23MPa，溫度180°C，水塔采用板式塔，水塔塔頂壓力0.24MPa，塔頂溫度58°C，塔底壓力0.29 MPa，塔底溫度130°C。處理后的廢水中總酚含量265mg/L，游離氨24mg/L，固定氨72 mg/L。去氨精制富氨氣中氨氣含量為95.6%，二氧化碳微量，硫化氫未檢出。
[0016]實施例3
應用上述處理含酚氨煤氣化廢水的裝置，煤氣化污水總酚含量為5520 mg/L，游離氨3310 mg/L，固定氨 2620 mg/L, CO2 5054 mg/L，pH 值為 8.8，水溫 83°C，流量 70 t/h，按圖1所示流程進行處理。
[0017]萃取塔采用填料塔，回水廢水進料比1:4.9，萃取劑乙酸丁酯與廢水體積比1:5，脫酸塔塔頂溫度22°C，壓力0.45MPa,塔底溫度108°C，壓力0.55MPa，回流比為1:3.8。脫氨塔塔頂壓力為0.28MPa，溫度130°C，塔底壓力1.15MPa，溫度190°C;溶劑回收塔塔頂壓力0.llMPa，溫度115度，塔底溫度0.18MPa，溫度155°C，水塔采用板式塔，水塔塔頂壓力0.22MPa，塔頂溫度60°C，塔底壓力 0.34 MPa，塔底溫度122°C。處理后的廢水中總酚含量223mg/L，游離氨20 mg/L，固定氨70mg/L。去氨精制富氨氣中氨氣含量為96.3%，二氧化碳微量，硫化氫未檢出。
【權利要求】
1.一種處理含高濃度酚、氨污水的方法，其特征在于:按以下步驟進行: (1)脫酸性氣體:將含高酚氨污水做為熱進料，從水塔塔底部分釜液做為冷進料從脫酸塔的上部進入塔內，冷熱兩股進料的比例為1:2-1:6;塔頂壓力為0.1-0.5MPa，溫度20-350C，塔底壓力為0.2-0.6MPa，溫度80_110°C;使得酸性氣體從塔頂氣提出來，并根據組成情況可進入硫回收裝置、火炬焚燒或者直接放空，從塔底采出釜液； (2)脫氨和氨水制備:步驟(I)的塔釜采出液從中上部進入脫氨塔內，塔頂壓力為0.25-0.6MPa，溫度90_135°C，塔底壓力為0.8-1.2MPa，溫度140_200°C ;將脫氨塔塔頂排出粗氨氣，粗氨氣采用二次冷凝的方法進行濃縮，二次冷凝后溫度控制在50-60°C，進入二分分相罐排出濃度較高的氨氣，此氨氣進入氨濃縮塔底部，被工藝水吸收后，制備成氨水； (3)萃取脫酚: a.經過脫酸、脫氨，檢測到釜液的pH值在6.0~7.5，然后將釜液送入以乙酸丁酯為萃取劑的萃取塔上部進行逆流萃取，保持萃取過程操作溫度為30~70°C，其與廢水的體積比為1:1~1:15，并將富含酚的萃取相進入溶劑回收塔中； b.在萃取相進入溶劑回收塔時，控制溶劑回收塔塔頂壓力為0.1~0.2 MPa，溶劑回收塔塔頂溫度為90~120°C，溶劑回收塔塔底壓力為0.12~0.25 MPa，溶劑回收塔塔釜溫度為95~200°C，并通過汽提的方式回收萃取劑，回收的萃取劑送入溶劑回收罐循環利用；并在塔底得到粗酚產品； c.在萃取塔中被萃取后的含有萃取劑和微量酚的廢水經預熱后送水塔回收萃取劑； (4)廢水中萃取劑的回收 萃取塔釜液經過預熱器與 水塔塔底換熱后，進入水塔的頂部，水塔塔頂溫度40-70°C，壓力0.1-0.4MPa，塔底溫度110-130°C，壓力0.15-0.45MPa，經過精餾后，塔頂排出萃取劑并進入回收罐，在塔底得到凈化水，凈化水經冷卻后一部分送去生化處理；另一部分進脫酸塔上部作為冷進料；水塔塔底再沸器利用脫氨塔塔頂粗氨氣為加熱熱源。
2.根據權利要求1所述的處理高濃度酚、氨污水的方法，其特征在于:所述的水塔采用填料塔，板式塔或填料與板式塔相結合的混合結構塔。
3.根據權利要求1所述的處理高濃度酚、氨污水的方法，其特征在于:所述溶劑回收塔塔底采用再沸器加熱，加熱熱源為蒸汽。
4.根據權利要求1所述的處理高濃度酚、氨污水的方法，其特征在于:所述的溶劑回收塔是采用填料塔，板式塔或填料與板式塔相結合的混合結構塔。
【文檔編號】C02F9/10GK103466873SQ201310454310
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月30日 優先權日:2013年9月30日
【發明者】白太寬, 王洪博, 周景龍, 楊孔林, 徐丹 申請人:河南龍成煤高效技術應用有限公司