一种煤化工废水预处理工艺及装置的制造方法_2

文档序号:8957097阅读:来源:国知局
36]I)煤化工废水首先经过滤去除水中的油类、粘性物质及颗粒物,同时去除部分有机污染物;
[0037]2)过滤后的废水在聚酰胺类树脂34的作用下进行酚类和有机物的吸附,以10?20BV/h的流速在多级树脂吸附池中进行吸附;经过一级树脂吸附池可去除77%以上的C0D,经过多级树脂吸附后,废水B0D5/C0D?的值由原水的小于0.2提高至0.53以上;
[0038]3)树脂吸附饱和后采用溶剂再生法再生,溶剂再生液流速4?6BV/h,分阶段逆流对各级树脂吸附池中的树脂进行脱附,酚类污染物的脱附效率在88%以上;
[0039]4)经树脂吸附后的废水通过多功能精馏塔进行蒸氨和再生溶剂的分离和回收,出水氨氮小于150mg/L,可以直接进行常规的生化处理;含有高浓度酚类污染物的溶剂再生液经精馏塔回收再生溶剂,分离出纯度大于95%的再生溶剂并循环使用,同时得到粗酚产品;
[0040]5)废水蒸氨后的釜液首先与溶剂再生液精馏过程的进水进行一级热交换,再与树脂再生过程的再生溶剂进液进行二级热交换,在对精馏塔进液预热和再生溶剂升温的同时实现对生化工艺进水的冷却。
[0041]多级树脂吸附池采用溢流串联的方式且废水溢流管沿废水流动方向呈阶梯下行排列,每级树脂吸附池中进行树脂吸附时均进行机械搅拌。
[0042]溶剂脱附再生在多级树脂吸附池中逆向进行,且溶剂再生液溢流管沿溶剂再生液流动方向呈阶梯下行排列,在每级树脂吸附池中进行溶剂再生时均进行机械搅拌。
[0043]再生溶剂是乙醇、碱性乙醇、酸性乙醇和丙酮中的任意一种。
[0044]所述多级树脂吸附和树脂再生过程设有2套相同的装置,I套装置中进行树脂再生过程时由另I套装置进行多级树脂吸附过程,实现对废水的连续不间断处理。
[0045]见图2,是本发明所述煤化工废水预处理装置的结构示意图。本发明所述用于实现一种煤化工废水预处理工艺的装置,包括过滤装置、多级树脂吸附池、多功能精馏塔和精馏塔,所述过滤装置通过过滤后储水槽I和废水提升栗31连接多级树脂吸附池,多级树脂吸附池之间分别通过废水溢流管和溶剂再生液溢流管连接,且废水溢流管设置高度按级数顺次降低,溶剂再生液溢流管高度按级数逆次降低;沿废水流动方向的最后一个废水溢流管13连接多功能精馏塔,沿溶剂再生液流动方向的最后一个溶剂再生液溢流管三22通过再生液储罐23连接精馏塔;各级树脂吸附池中均设搅拌器。
[0046]所述多级树脂吸附池底部分别通过放空管道和连通管道连接废水回流装置和再生液回流装置,废水回流装置包括分别与连通管连接的废水缓冲罐25和废水接收罐26,废水缓冲罐26另外连接废水真空栗24,废水接收罐26另外通过废水回流栗33连接过滤后储水槽I ;再生液回流装置包括分别与连通管连接的再生液缓冲罐28和再生液接收罐29,再生液缓冲罐28另外连接再生液真空栗27,再生液接收罐29和再生溶剂储罐19通过再生溶剂提升栗32连接最后一级树脂吸附池7池底的再生溶剂进液口。
[0047]所述多功能精馏塔的釜液出液管通过管道和换热装置与精馏塔前溶剂再生液进液管实现一级换热,与最后一级树脂吸附池前的再生溶剂进液管实现二级换热。
[0048]所述多级树脂吸附池中均设有液位传感器。
[0049]所述沿废水流动方向的最后一个废水溢流管13上设有废水在线实时监测装置30 ο
[0050]本发明工艺路线的前端利用过滤池等常规过滤装置对煤化工废水进行过滤,去除悬浮颗粒和大颗粒杂质,同时去除部分有机污染物,防止对树脂造成污染,保护树脂不被粘附和堵塞。
[0051]通过多级且均具有搅拌功能的树脂吸附池处理煤化工废水的高浓度COD和酚类污染物,智能控制机械搅拌速度,使树脂与废水充分接触,聚酰胺类树脂对有机污染物可高效快速的吸附去除,显著提高废水可生化性,为后续生化工艺提供技术保障,同时可对酚类物质进行回收。
[0052]经树脂吸附后的废水采用多功能精馏塔进行蒸氨和树脂再生溶剂的回收。所述多功能精馏塔可实现多种混合液的分离,主要由塔釜、提馏段和、进料口、精馏段、氨氮侧线采出口和再生溶剂采出口组成,通过塔内温度梯度和各组份的溶解特性,实现氨氮、再生溶剂和酸性气体的充分分离。该多功能精馏塔的结构已申请实用新型专利,专利申请的名称是《一种用于含酚废水萃取脱酚后水相的多功能分离塔》,其具体结构在此不加赘述。本发明中,通过多功能精馏塔侧线采出氨水,降低废水中氨氮的浓度,可保证后续生化工艺正常运行。通过多功能精馏塔塔顶回收再生溶剂,再生溶剂可重复利用,同时减少废水出水中溶剂残留量,确保生化进水保持低COD。
[0053]多级树脂吸附池中的树脂吸附达到饱和后,利用再生溶剂逆向对各树脂吸附池中的树脂进行分阶段再生,提高树脂再生率,使树脂可以重复使用。含低浓度污染物的溶剂再生液通过精馏塔进行蒸馏后,分离出粗酚和再生溶剂,再生溶剂可循环使用,提高了再生溶剂的利用率。
[0054]本发明所述工艺中树脂再生过程在一定温度下进行可提高再生效率,因此本发明采用热能梯级利用技术,通过两级换热实现对再生溶剂的升温和生化进水的冷却,实现能源充分利用,同时有利于后续生化处理。
[0055]以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
[0056]【实施例一】
[0057]见图3,是本实施例中树脂吸附及溶剂再生过程的装置结构示意图。本实施例中,树脂吸附采用依次连接的三级树脂吸附池,一级树脂吸附池2中的废水进水口通过管道和废水提升栗31连接过滤后储水槽I,废水溢流口通过废水溢流管一 11连接二级树脂吸附池3的废水进水口,溶剂再生液进液口通过溶剂再生液溢流管二 21连接二级树脂吸附池3的溶剂再生液溢流口,溶剂再生液溢流管三22通过再生液储罐23和管道连接精馏塔;一级树脂吸附池2中还设有液位传感器一 8和电动搅拌器一 5,池底放空管道上设放空阀一 14。
[0058]二级树脂吸附池3中的废水溢流口通过废水溢流管二 12连接三级树脂吸附池4的废水进水口,溶剂再生液进液口通过溶剂再生液溢流管一 20连接三级树脂吸附池4的溶剂再生液溢流口 ;二级树脂吸附池3中还设有液位传感器二 9和电动搅拌器二 6,池底放空管道上设放空阀二 15。
[0059]三级树脂吸附池4中的废水溢流管三13通过管道连接多功能精馏塔,溶剂再生液进液口设在池底,通过管道和再生溶剂提升栗32与再生液接收罐29、再生溶剂储罐19连接;三级树脂吸附池4中还设有液位传感器三10和电动搅拌器三7,池底放空管道上设放空阀三16。
[0060]三个树脂吸附池2、3、4分别通过连接管道连接废水回收装置和溶剂再生液回收装置,且废水回收装置前的连通管道上设有废水电磁阀17,溶剂再生液回收装置前的连通管道上设有再生液电磁阀18。
[0061]本实施例中,经过过滤装置过滤后的废水进入过滤后储水槽I中储存,经废水提升栗31由废水进水口进入一级树脂吸附池2的底部,废水向上运动,通过液位传感器一 8监测液位高度并通过控制系统控制电动搅拌器5的搅拌速度,通过搅拌使树脂和废水充分接触,提尚树脂吸附的效率。
[0062]废水以10_15BV/h的流速通过废水溢液管一 11进入二级树脂吸附池3的底部并向上运动,通过液位传感器二 9控制电动搅拦器二 6的搅拌速度,并经过废水溢流管二 12进入三级树脂吸附池4的底部。废水向上运动,通过液位传感器三10控制电动搅拌器三7的搅拌速度,废水以10-15BV/h的流速经吸附后的废水出水由废水溢流管三13排出送到多功能精馏塔中,进行下一步的蒸氨和再生溶剂的回收。
[0063]废水溢流管一 11、废水溢流管二 12和废水溢流管三13成梯度下降排布,有利于废水的流动。本实施例中,废水在线实时监测装置30采用COD在线自动监测仪和挥发酚自动分析仪,用于实时监测废水污染物浓度,当废水出水COD高于2500mg/L,挥发酚大于300mg/L时自动报警,停止吸附过程并切换到树脂再生过程,此时开启第2套装置进行废水吸附过程,保证废水不间断处理。
[0064]树脂吸附饱和后,多级树脂吸附池停止进水,停止搅拌,开启放空阀一 14、放空阀二 15、放空阀三16和废水电磁阀17,关闭再生液电磁阀18,将存留在各级吸附池中的废水排入废水接水罐26中。10-15min后,开启废水真空栗24将各级吸附池中残余的废水抽取到废水缓冲罐
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