申請(qǐng)日2013.10.18
公開(kāi)(公告)日2015.09.30
IPC分類(lèi)號(hào)C02F9/10
摘要
一種甲醇芳構(gòu)化工藝廢水處理的系統(tǒng)，包括用于除去廢水中大部分有機(jī)物的高溫汽提裝置、用于去除出高溫汽提裝置的廢水中有機(jī)酸及部分有機(jī)物的碳介質(zhì)吸收裝置以及用于將出碳介質(zhì)吸收裝置的廢水中的有機(jī)酸降低至痕量的一個(gè)陰離子交換系統(tǒng)，處理時(shí)，甲醇芳構(gòu)化工藝廢水首先進(jìn)入高溫汽提裝置，在其中除去大量有機(jī)物和少量有機(jī)酸;然后在碳介質(zhì)吸收裝置中吸收進(jìn)一步除去有機(jī)物和有機(jī)酸，最后廢水進(jìn)入陰離子交換系統(tǒng)去除有機(jī)酸，使排出廢水中的有機(jī)酸的濃度小于20ppm，本發(fā)明不使用堿液中和能夠降低廢水中的鹽含量，降低后續(xù)的處理和利用的困難;能夠大幅縮短廢水處理的流程，降低廢水處理的投資，同時(shí)能耗低，碳介質(zhì)易再生，壽命長(zhǎng)，操作成本低。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種甲醇芳構(gòu)化工藝廢水處理的系統(tǒng)，其特征在于，包括：
用于除去廢水中大部分有機(jī)物的高溫汽提裝置(1);
接所述高溫汽提裝置(1)，用于去除出高溫汽提裝置(1)的廢水中有 機(jī)酸及部分有機(jī)物的碳介質(zhì)吸收裝置(2)，所述碳介質(zhì)吸收裝置(2)由一 個(gè)或多個(gè)碳介質(zhì)吸收層組成,所述的碳介質(zhì)為碳納米管、石墨烯、膨脹石墨、 和碳纖維中的一種或幾種;
以及接所述碳介質(zhì)吸收裝置(2)，用于將出碳介質(zhì)吸收裝置(2)的廢 水中的有機(jī)酸降低至痕量的一個(gè)陰離子交換系統(tǒng)(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇芳構(gòu)化工藝廢水處理的系統(tǒng)，其特征在于， 所述高溫汽提裝置(1)由一個(gè)或者兩個(gè)汽提塔組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇芳構(gòu)化工藝廢水處理的系統(tǒng)，其特征在于， 所述陰離子交換系統(tǒng)(3)由兩個(gè)并聯(lián)的填充陰離子交換樹(shù)脂的固定床構(gòu)成。
4.基于權(quán)利要求1所述甲醇芳構(gòu)化廢水處理系統(tǒng)的廢水處理方法，其特 征在于，包括以下步驟：
a)污水甲醇芳構(gòu)化工藝廢水首先進(jìn)入高溫汽提裝置(1)，高溫汽提裝置 (1)底部的溫度為100-120℃，在其中除去大量的有機(jī)物和少量的有機(jī)酸， COD(Cr)小于600ppm，有機(jī)酸濃度小于200ppm;
b)出高溫汽提裝置(1)的廢水進(jìn)入碳介質(zhì)吸收裝置(2)，吸收除去廢 水中的有機(jī)物和一部分有機(jī)酸，其出口廢水的COD(Cr)小于200ppm，有機(jī) 酸濃度小于60ppm;
c)出碳介質(zhì)吸收裝置(2)的廢水進(jìn)入陰離子交換系統(tǒng)(3)除去廢水中 的有機(jī)酸，使排出廢水中的有機(jī)酸的濃度小于20ppm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述甲醇芳構(gòu)化工藝廢水的處理方法，其特征在于， 所述的陰離子交換除去廢水中的有機(jī)酸，包括如下步驟：
a)來(lái)自碳介質(zhì)吸收裝置(2)的廢水通過(guò)裝有弱堿性陰離子交換系統(tǒng)(3)， 部分有機(jī)酸被吸附，陰離子交換系統(tǒng)(3)出水中有機(jī)酸含量小于10ppm;
b)陰離子交換系統(tǒng)(3)出水中有機(jī)酸含量大于20ppm，樹(shù)脂吸附接近飽 和，停止吸附，用空氣將系統(tǒng)內(nèi)的液體吹出;
c)向飽和離子交換系統(tǒng)(3)中通入5-10wt%的弱堿液進(jìn)行脫附;
d)脫附后的離子交換系統(tǒng)(3)采用空氣吹出堿液。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述甲醇芳構(gòu)化工藝廢水的處理方法，其特征在于， 所述的堿液包括氨水、氫氧化鈉、氫氧化鈣。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述甲醇芳構(gòu)化工藝廢水的處理方法，其特征在于， 所述的碳介質(zhì)吸收裝置(2)吸收除去廢水中的有機(jī)物和有機(jī)酸，包含如下步 驟：
a)來(lái)自高溫汽提裝置(1)的廢水通過(guò)裝有碳材料的碳介質(zhì)吸收裝置(2) 吸收廢水中的有機(jī)物和有機(jī)酸，出水的COD小于200ppm，有機(jī)酸含量小于 50ppm;
b)碳介質(zhì)吸收裝置(2)中的出水的COD接近200ppm，有機(jī)酸接近60ppm， 碳材料接近飽和，停止吸附，采用空氣吹出裝置的液體;
c)采用高溫水蒸氣脫除吸附在碳介質(zhì)表面的有機(jī)物和有機(jī)酸，進(jìn)一步循 環(huán)使用。
說(shuō)明書(shū)
一種甲醇芳構(gòu)化工藝廢水處理的系統(tǒng)與方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種甲醇芳構(gòu)化工藝廢水處理的 系統(tǒng)與方法。
背景技術(shù)
芳烴是現(xiàn)代化學(xué)工業(yè)中的重要基礎(chǔ)原料，傳統(tǒng)上芳烴主要來(lái)源于石油加 工過(guò)程，其原料主要是石腦油，今年來(lái)使用含氧化合物制芳烴工藝特別是甲 醇\二甲醚制芳烴工藝已經(jīng)日趨成熟，有望在近年間完成工業(yè)化應(yīng)用。
而目前尚未考慮對(duì)于甲醇芳構(gòu)化過(guò)程廢水處理與回用過(guò)程的系統(tǒng)與工藝 方面的報(bào)道，而與目前的廢水處理工藝相比甲醇制芳烴過(guò)程廢水的處理具有 自身的特點(diǎn)：
1.廢水中有一定的石油類(lèi)物質(zhì)和醇類(lèi)物質(zhì)，有機(jī)物含量較高。
2.廢水中含有一定的酸性有機(jī)物。
3.廢水中氨氮量和酚類(lèi)含量較低。
目前，在石油化工和煤化工過(guò)程反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生大量的含有機(jī)酸的含油 污水的，其處理方法一般都采用常規(guī)的處理方法，首先經(jīng)過(guò)格柵和氣浮裝置 除去廢水中的油污，然后采用大量堿中和廢水中的有機(jī)酸，然后進(jìn)一步通過(guò) 生物處理和深度處理達(dá)到污水的回用效果，在中和過(guò)程中會(huì)在廢水中生成大 量的鹽類(lèi)物質(zhì)，會(huì)影響廢水在會(huì)用系統(tǒng)中的應(yīng)用，同時(shí)也會(huì)抑制廢水處理過(guò) 程中生物處理過(guò)程中的微生物，給后續(xù)的處理和綜合處理帶來(lái)困難�？偟膩�(lái) 說(shuō)，這種處理方式流程長(zhǎng)，投資大，處理單位廢水的運(yùn)行費(fèi)用較高，運(yùn)行不 穩(wěn)定。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種甲醇芳構(gòu)化工藝廢水處理的系統(tǒng)與方法，克服了上述有 機(jī)酸有機(jī)廢水處理過(guò)程中，采用中和過(guò)程產(chǎn)生大量的鹽類(lèi)物質(zhì)，給后續(xù)的處 理和綜合處理帶來(lái)困難及現(xiàn)有處理方法流程長(zhǎng)，投資大，處理單位廢水的運(yùn) 行費(fèi)用較高，運(yùn)行不穩(wěn)定的缺點(diǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：
一種甲醇芳構(gòu)化工藝廢水處理的系統(tǒng)，包括：
用于除去廢水中大部分有機(jī)物的高溫汽提裝置1;
接所述高溫汽提裝置1，用于去除出高溫汽提裝置1的廢水中有機(jī)酸及部 分有機(jī)物的碳介質(zhì)吸收裝置2;
以及接所述碳介質(zhì)吸收裝置2，用于將出碳介質(zhì)吸收裝置2的廢水中的有 機(jī)酸降低至痕量的一個(gè)陰離子交換系統(tǒng)3。
所述高溫汽提裝置1由一個(gè)或者兩個(gè)汽提塔組成。
所述碳介質(zhì)吸收裝置2由一個(gè)或多個(gè)碳介質(zhì)吸收層組成,所述的碳介質(zhì)為 碳納米管、石墨烯、膨脹石墨、碳纖維和活性炭中的一種或幾種。
所述陰離子交換系統(tǒng)3由兩個(gè)并聯(lián)的填充陰離子交換樹(shù)脂的固定床構(gòu) 成。
本發(fā)明還提供了基于權(quán)利要求1所述甲醇芳構(gòu)化廢水處理系統(tǒng)的廢水處 理方法，包括以下步驟：
a)污水甲醇芳構(gòu)化工藝廢水首先進(jìn)入高溫汽提裝置1，高溫汽提裝置1底 部的溫度為100-120℃，在其中除去大量的有機(jī)物和少量的有機(jī)酸，COD (Cr)小于600，有機(jī)酸濃度小于200ppm;
b)出高溫汽提裝置1的廢水進(jìn)入碳介質(zhì)吸收裝置2，吸收除去廢水中的有 機(jī)物和一部分有機(jī)酸，其出口廢水的COD(Cr)小于200，有機(jī)酸濃度小于 60ppm;
c)出碳介質(zhì)吸收裝置2的廢水進(jìn)入陰離子交換系統(tǒng)3除去廢水中的有機(jī) 酸，使排出廢水中的有機(jī)酸的濃度小于20ppm。
所述的陰離子交換除去廢水中的有機(jī)酸，包括如下步驟：
a)來(lái)自碳介質(zhì)吸收裝置2的廢水通過(guò)裝有弱堿性陰離子交換系統(tǒng)3，部分 有機(jī)酸被吸附，陰離子交換系統(tǒng)3出水中有機(jī)酸含量小于10ppm;
b)陰離子交換系統(tǒng)3出水中有機(jī)酸含量大于20ppm，樹(shù)脂吸附接近飽和， 停止吸附，用空氣將系統(tǒng)內(nèi)的液體吹出;
c)向飽和離子交換系統(tǒng)3中通入5-10wt%的弱堿液進(jìn)行脫附;
d)脫附后的離子交換系統(tǒng)3采用空氣吹出堿液。
所述的堿液包括氨水、氫氧化鈉、氫氧化鈣。
所述的碳介質(zhì)吸收裝置2吸收除去廢水中的有機(jī)物和有機(jī)酸，包含如下 步驟：
a)來(lái)自高溫汽提裝置1的廢水通過(guò)裝有碳材料的碳介質(zhì)吸收裝置2吸收廢 水中的有機(jī)物和有機(jī)酸，出水的COD小于200ppm，有機(jī)酸含量小于50ppm;
b)碳介質(zhì)吸收裝置2中的出水的COD接近200ppm，有機(jī)酸接近60ppm，碳 材料接近飽和，停止吸附，采用空氣吹出裝置的液體;
c)采用高溫水蒸氣脫除吸附在碳介質(zhì)表面的有機(jī)物和有機(jī)酸，進(jìn)一步循 環(huán)使用。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：
(1)不使用堿液中和能夠降低廢水中的鹽含量，降低后續(xù)的處理和利用 的困難;
(2)該方法能夠大幅縮短廢水處理的流程，降低廢水處理的投資。
(3)該方法處理廢水的能耗低，碳介質(zhì)易再生，壽命長(zhǎng)，操作成本低。
