一種處理高濃度酚氨廢水的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種處理含高濃度酚氨煤氣化廢水的方法，該方法以醋酸丁酯作為萃取劑，先使用酚萃取塔萃取脫除廢水中所含的酚類，再使用脫酸脫氨塔脫除廢水中的酸性氣體和氨，并使用溶劑汽提塔回收萃取相中的萃取劑并在塔底得到粗酚產(chǎn)品。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了煤氣化廢水中酚、酸性氣體、游離氨和固定氨的高純凈率脫除，使之達(dá)到生化處理進(jìn)水水質(zhì)要求，并獲得粗酚產(chǎn)品和高濃度氨氣。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該方法萃取效果好，脫酚效率高，且工藝流程短，處理成本低，方法簡單，操作簡便，處理質(zhì)量可靠。
【專利說明】一種處理高濃度酚氨廢水的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高濃度酚氨廢水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種先脫酚再脫酸脫氨并以醋酸丁酯為萃取劑處理高濃度酚氨廢水的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]煤氣化是清潔、高效利用煤炭的有效方式，廣泛應(yīng)用于煤制氣、煤制油、煤發(fā)電等工業(yè)中，但也帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。煤氣化、煤制油、煤焦化過程中產(chǎn)生大量的高污染廢水，含有高濃度的酚、氨、酸性氣體等污染物。對于這類廢水，必須采取一定的工藝除去其中絕大部分的酚、氨、酸性氣體后才能進(jìn)入后續(xù)的生化處理。
[0003]現(xiàn)有的高濃度酚氨廢水工藝很多，普遍存在的突出缺點(diǎn)是:1)脫酸工藝不合理，使得廢水中溶解的離子態(tài)的二氧化碳、硫化氫等酸性氣體不能經(jīng)濟(jì)有效地轉(zhuǎn)化為游離態(tài)，致使酸性氣體的殘留量過高；2)現(xiàn)有的萃取劑對于廢水中的多元酚的脫除效率不高，導(dǎo)致廢水中多元酚含量偏高，難于達(dá)到生化處理的要求；3)廢水中的氨含量高時，脫氨塔的操作不穩(wěn)定，由于氨的抽出量、循環(huán)量大，常導(dǎo)致脫氨塔塔壓不穩(wěn)，凈化水氨含量波動大。
[0004]由于以上問題的存在，目前還沒有一種成熟可靠、操作穩(wěn)定的工藝，使絕大多數(shù)的煤化工廢水經(jīng)預(yù)處理后可連續(xù)穩(wěn)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(biāo)排放的狀態(tài)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種先脫酚再脫酸脫氨進(jìn)行含高濃度酚氨廢水處理的方法，該方法可以有效地脫除酚、酸性氣體和氨，并能減 少溶劑損耗。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是這樣來實(shí)現(xiàn)的，其工藝方法步驟是:
(1)廢水萃取脫酚:將含二氧化碳、硫化氫、氨和酚的煤氣化廢水送入萃取塔上部，以醋酸丁酯為萃取劑進(jìn)行逆流萃取，其中，醋酸丁酯與廢水的體積比為1:1-1:15，塔頂壓力為 0.2-0.4 MPa、溫度為40-75°C ;塔底壓力為0.2-0.4 MPa、溫度為120°C，制得萃取相和萃余廢水；
(2)廢水脫酸脫氨:將步驟 (1)所得萃余廢水分為冷、熱兩股送入脫氨脫酸塔處理，塔釜溫度為13(Tl70°C，塔釜壓力為0.3~0.7MPa，冷進(jìn)料溫度為4(T80°C，熱進(jìn)料為 12(T155°C，冷、熱進(jìn)料比為1:2飛，從脫酸脫氨塔中上部抽出氨氣，經(jīng)過由分凝器和分液罐組成的三級分凝裝置進(jìn)行濃縮和精制，一級分凝裝置的溫度為110-150°C，壓力為 0.4-0.65 MPa ;二級分凝裝置的溫度為70_90°C，壓力為0.3-0.5 MPa,三級分凝器的操作壓力0.21-0.28 MPa，操作溫度為36_40°C ;經(jīng)三級分凝裝置分凝得到的氨氣送往氨濃縮裝置；各級分凝器底部液體進(jìn)入油水分離罐分成油水兩相，油水分離罐上部油相作為萃取劑采出送往溶劑罐，水相回流至脫氨脫酸塔；脫氨脫酸塔頂部酸性氣體送處理裝置或直接焚燒；經(jīng)脫氨脫酸塔脫酸脫氨后的廢水從脫酸脫氨塔底部采出后一部分送至原料混合罐內(nèi)與廢水原液混合后送至萃取塔，一部分送至生化段進(jìn)行生化處理；
(3)溶劑回收:將步驟(1)所得萃取相送入溶劑汽提塔，控制塔頂壓力為0.1-0.2 MPa, 塔頂溫度為80-120°C，塔底壓力為0.1-0.2 MPa，塔底溫度為90_120°C ;塔頂采出的萃取劑經(jīng)冷卻回收后，送至溶劑罐以循環(huán)使用，釜液經(jīng)處理后為粗粉產(chǎn)品。
[0007]本發(fā)明方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):
(1)以醋酸丁酯作為萃取劑，先萃取廢水中的酚類物質(zhì)再進(jìn)行脫酸脫氨，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，有效縮短了處理工藝流程，提高了處理效率，降低了處理成本；
(2)脫酸性氣體與脫氨在同一個塔中進(jìn)行，簡化了工藝流程，降低了操作費(fèi)用；
(3)有效地將揮發(fā)酚從氨水中分離出來，減輕了后續(xù)氨精制的能耗和凈化負(fù)荷；
(4)可同時有效地去除低沸點(diǎn)油類污染物。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明的廢水處理工藝流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]本發(fā)明處理高濃度酚氨廢水的方法，是由發(fā)明人在總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過較長時期的研究和大量的試驗(yàn)所得，該先使用酚萃取塔萃取脫除廢水中所含的酚類，并以醋酸丁酯作為萃取劑，不僅可以避免廢水堿度過高的影響，無需加入酸性介質(zhì)進(jìn)行PH值的調(diào)整，而且具有對酚類物質(zhì)溶解度高、分離快等特點(diǎn)。然后，使用脫酸脫氨塔脫除廢水中的酸性氣體和氨，這樣具有廢水處理效率高、脫除酚、氨及酸性氣體效果好，處理過程耗能少等特點(diǎn)；并使用溶劑汽提塔對萃取相中的萃取劑進(jìn)行回收循環(huán)利用，使得萃取劑的消耗量很少。本方法在廢水處理過程中，可根據(jù)目標(biāo)處理質(zhì)量指標(biāo)和廢水中酚類、酸性氣體、游離氨和固定氨的濃度隨意調(diào)整，對廢水隨意進(jìn)行多次脫酚、氨及酸性氣體循環(huán)處理，從而可靠地保證廢水處理達(dá)標(biāo)，使處理后廢水可達(dá)到生化處理進(jìn)水水質(zhì)要求。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)煤氣化廢水脫除高級酚和低級酚、酸性氣體、游離氨和固定氨，并獲得粗酚產(chǎn)品和高濃度氨氣。試驗(yàn)表明`，該方法萃取效果好，脫酚效率高，溶劑損失小。
[0010]如圖1所示，本發(fā)明處理高濃度酚氨廢水的方法，是按下述步驟進(jìn)行:
(1)廢水萃取脫酚:先將含二氧化碳、硫化氫、氨和酚的煤氣化廢水送入原料混合罐1， 再用原料泵17由上部送入萃取塔2，由溶劑罐8將醋酸丁酯作為萃取劑從下部送入萃取塔 2，進(jìn)行逆流萃取，其中，醋酸丁酯與廢水的體積比為1:1-1:15，萃取塔2頂壓力為0.2-0.4 MPa、溫度為75°C ;萃取塔2底壓力為0.2-0.4 MPa、溫度為120°C，由萃取塔2上部和底部分別收得萃取相和萃余廢水；
(2)廢水脫酸脫氨:將步驟(1)所得萃余廢水由中部送入脫氨脫酸塔3處理，從脫酸脫氨塔3中上部抽出氨氣，經(jīng)由分凝器16、14、13和分液罐4、5、6分別對應(yīng)組成的三級分凝裝置進(jìn)行濃縮和精制，一級分凝裝置(由分凝器16和分液罐4組成)的溫度為110-150°C，壓力為0.4-0.65 MPa ;二級分凝裝置(由分凝器14和分液罐5組成)的溫度為70_90°C，壓力為
0.3-0.5 MPa ;三級分凝裝置(由分凝器13和分液罐6組成)的操作壓力0.21-0.28 MPa，操作溫度為36-40°C;經(jīng)三級分凝裝置分凝得到的氨氣送往氨濃縮裝置進(jìn)行濃縮；各級分凝器16、14、13底部液體進(jìn)入油水分離罐7分離成油、水兩相，油水分離罐7上部的油相回收作為萃取劑采出送往溶劑罐8進(jìn)行循環(huán)利用。水相回流至脫氨脫酸塔3進(jìn)行循環(huán)再處理；脫氨脫酸塔3頂部酸性氣體送至處理裝置進(jìn)行處理或直接焚燒；經(jīng)脫氨脫酸塔3脫酸脫氨后的廢水從脫酸脫氨塔3底部采出后一部分送至原料混合罐I內(nèi)與廢水原液混合后送至萃取塔 2循環(huán)處理，一部分送至生化段進(jìn)行生化處理，兩部分的分配比例可視高濃度酚氨廢水中的酚氨含量和廢水處理質(zhì)量目標(biāo)而定，由此可達(dá)到任意質(zhì)量的處理目標(biāo)；
(3)溶劑回收:將步驟(1)所得萃取相送入溶劑汽提塔9，控制溶劑汽提塔9頂壓力為
0.1-0.2 MPa、溫度為80-120°C，溶劑汽提塔9底壓力為0.1-0.2 MPa、溫度為90-120。。；由溶劑汽提塔9頂采出的萃取劑經(jīng)冷卻回收后，送至溶劑罐8進(jìn)行循環(huán)使用，釜液由粗酚泵11 送至處理設(shè)備經(jīng)處理后為粗粉產(chǎn)品。圖中標(biāo)號10為再沸器，標(biāo)號12、15為冷凝器。
[0011]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0012]實(shí)施例1
應(yīng)用上述處理含酚氨煤氣化廢水的裝置，煤氣化廢水總酚含量為16798 mg/L，游離氨 2018 mg/L，固定氨 1864 mg/L，CO2 2435 mg/L，pH 值為 8.7，水溫 65°C，流量 107 t/h，按圖1所示流程進(jìn)行處理。酚萃取塔2采用填料塔，塔頂溫度80°C，塔頂壓力0.3 MPa,塔底溫度 120°C，塔底壓力0.35 MPa。脫酸脫氨塔3為板式塔，塔頂溫度120°C，塔頂壓力0.32 MPa, 塔底溫度160°C，塔底壓力0.36 MPa,中上部氣體采出量為3425 kg/h，塔頂氣體采出量為 3653 kg/h。三級分凝一級分凝器的的操作壓力為0.51 MPa，操作溫度為135.4°C ;二級分凝器的操作壓力為0.34 MPa，操作溫度為91°C;三級分凝器的操作壓力0.24 MPa，操作溫度為38°C。溶劑汽提塔9塔頂壓力0.27 MPa，塔頂溫度85°C，塔底壓力0.31 MPa，塔底溫度 135°C，回流比0.384。處理后的廢水中總酚含量352 mg/L，游離氨25.7 mg/L,固定氨166.7 mg/L, 二氧化碳微量，硫化氫未檢出。
[0013]實(shí)施例2
應(yīng)用上述處理含酚氨煤氣化廢水的裝置，煤氣化廢水總酚含量為5364 mg/L，游離氨 1034 mg/L，固定氨 1508 mg/L, CO2 2352 mg/L，pH 值為 7.8，水溫 72°C，流量 94 t/h，按圖1 所示流程進(jìn)行處理。酚萃取塔2采用填料塔，塔頂溫度78°C，塔頂壓力0.28 MPa,塔底溫度 119°C，塔底壓力0.32 MPa。脫酸脫氨塔3為板式塔，塔頂溫度117°C，塔頂壓力0.31 MPa, 塔底溫度155°C，塔底壓力0.34 MPa,中上部氣體采出量為2357 kg/h，塔頂氣體采出量為 3294 kg/h。三級分凝一級分凝器的的操作壓力為0.54 MPa，操作溫度為133.7°C ;二級分凝器的操作壓力為0.38 MPa，操作溫度為95°C;三級分凝器的操作壓力0.21 MPa，操作溫度為40°C。溶劑汽提塔9塔頂壓力0.28 MPa，塔頂溫度82°C，塔底壓力0.33 MPa，塔底溫度 142°C，回流比0.377。處理后的廢水中總酚含量368mg/L，游離氨33.2 mg/L,固定氨139.8 mg/L, 二氧化碳微量，硫化氫未檢出。
[0014]實(shí)施例3
應(yīng)用上述處理含酚氨煤氣化廢水的裝置，煤氣化廢水總酚含量為4381 mg/L，游離氨 1285 mg/L，固定氨 1438 mg/L，CO2 3452 mg/L，pH 值為 7.2，水溫 75°C，流量 116 t/h，按圖1所示流程進(jìn)行處理。酚萃取塔2采用填料塔，塔頂溫度82V，塔頂壓力0.33 MPa,塔底溫度127°C，塔底壓力0.35 MPa。脫酸脫氨塔3為板式塔，塔頂溫度118°C，塔頂壓力0.30 MPa，塔底溫度166°C，塔底壓力0.36 MPa，中上部氣體采出量為4176 kg/h，塔頂氣體采出量為2787 kg/h。三級分凝一級分凝器的的操作壓力為0.55 MPa，操作溫度為137.6°C ;二級分凝器的操作壓力為0.35 MPa，操作溫度為93°C ;三級分凝器的操作壓力0.28 MPa，操作溫度為36°C。溶劑汽提塔9塔頂壓力0.22 MPa，塔頂溫度86°C，塔底壓力0.33 MPa，塔底溫度139°C，回流比0.393。處理后的廢水中總酚含量434 1^/1，游離氨24.6 mg/L，固定氨 119.5 mg/L, 二氧化碳量,硫化氫未檢出。
【權(quán)利要求】
1.一種處理高濃度酚氨廢水的方法，其特征在于:它的工藝方法步驟是:(1)廢水萃取脫酚:將含二氧化碳、硫化氫、氨和酚的煤氣化廢水送入萃取塔上部，以醋酸丁酯為萃取劑進(jìn)行逆流萃取，其中，醋酸丁酯與廢水的體積比為1:1-1:15，塔頂壓力為 0.2-0.4 MPa、溫度為75°C ;塔底壓力為0.2-0.4 MPa、溫度為120°C，制得萃取液和萃取余液；(2)廢水脫酸脫氨:將步驟(1)所得萃取余液送入脫氨脫酸塔處理，從脫酸脫氨塔中上部抽出氨氣，經(jīng)過由分凝器和分液罐組成的三級分凝裝置進(jìn)行濃縮和精制，一級分凝裝置的溫度為110-150°C，壓力為0.4-0.65 MPa;二級分凝裝置的溫度為70-90°C，壓力為 0.3-0.5 MPa ;經(jīng)三級分凝裝置分凝得到的氨氣送往氨濃縮裝置；各級分凝器底部液體進(jìn)入油水分離罐分成油水兩相，油水分離罐上部油相作為萃取劑采出送往溶劑罐,水相回流至脫氨脫酸塔；脫氨脫酸塔頂部酸性氣體送處理裝置或直接焚燒；經(jīng)脫氨脫酸塔脫酸脫氨后的廢水一部分從脫酸脫氨塔底部采出后送至溶劑汽提塔前的廢水槽內(nèi)與廢水原液混合后送至萃取塔，一部分送至生化段進(jìn)行生化處理；(3)溶劑回收:將步驟(1)所得萃取液送入溶劑汽提塔，控制塔頂壓力為0.1-0.2 MPa, 塔頂溫度為80-120°C，塔底壓力為0.1-0.2 MPa，塔底溫度為90_120°C ;塔頂采出的萃取劑經(jīng)冷卻回收后，送至溶劑罐以循環(huán)使用，釜液經(jīng)處理后為粗粉產(chǎn)品。
【文檔編號】C02F9/14GK103496812SQ201310450609
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月29日
【發(fā)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(shù)應(yīng)用有限公司