申請日2013.09.30

　　公開(公告)日2013.12.25

　　IPC分類號C02F9/10

　　摘要

　　本發(fā)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(jié)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(jié)構(gòu)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(yīng)用。

　　權(quán)利要求書

　　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(jìn)行：

　　(1)脫酸性氣體：將含高酚氨污水做為熱進(jìn)料，從水塔塔底部分釜液做為冷進(jìn)料從脫酸塔的上部進(jìn)入塔內(nèi)，冷熱兩股進(jìn)料的比例為1:2-1:6;塔頂壓力為0.1-0.5MPa，溫度20-35℃，塔底壓力為0.2-0.6MPa，溫度80-110℃;使得酸性氣體從塔頂氣提出來，并根據(jù)組成情況可進(jìn)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(jìn)入脫氨塔內(nèi)，塔頂壓力為0.25-0.6MPa，溫度90-135℃，塔底壓力為0.8-1.2MPa，溫度140-200℃;將脫氨塔塔頂排出粗氨氣，粗氨氣采用二次冷凝的方法進(jìn)行濃縮，二次冷凝后溫度控制在50-60℃，進(jìn)入二分分相罐排出濃度較高的氨氣，此氨氣進(jìn)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(jīng)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(jìn)行逆流萃取，保持萃取過程操作溫度為30～70℃，其與廢水的體積比為1:1～1:15，并將富含酚的萃取相進(jìn)入溶劑回收塔中;

　　b.在萃取相進(jìn)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℃，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℃，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(huán)利用;并在塔底得到粗酚產(chǎn)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(jīng)預(yù)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(jīng)過預(yù)熱器與水塔塔底換熱后，進(jìn)入水塔的頂部，水塔塔頂溫度40-70℃，壓力0.1-0.4MPa，塔底溫度110-130℃，壓力0.15-0.45MPa，經(jīng)過精餾后，塔頂排出萃取劑并進(jìn)入回收罐，在塔底得到凈化水，凈化水經(jīng)冷卻后一部分送去生化處理;另一部分進(jìn)脫酸塔上部作為冷進(jìn)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(jù)權(quán)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(jié)合的混合結(jié)構(gòu)塔。

　　3.根據(jù)權(quán)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(jù)權(quán)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(jié)合的混合結(jié)構(gòu)塔。

　　說明書

　　一種處理含高濃度酚、氨污水的方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)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(zhì)污水)，尤其涉及一種處理含高濃度酚、氨污水的方法。

　　技術(shù)背景

　　以煤為原料經(jīng)過化學(xué)加工，使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體、固體的燃料及其他煤制化學(xué)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(chǎn)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(dá)標(biāo)方可排放。然而現(xiàn)有的處理方案中多數(shù)存在：1、脫酸工藝不合理，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)，殘留過高;2、脫氨工藝操作隱患較大，現(xiàn)用大多數(shù)工藝先對廢水進(jìn)行萃取脫酚，再進(jìn)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(jìn)行酚回收的過程中會存在揮發(fā)酚損失，進(jìn)而影響到回收到的氨的質(zhì)量，同時降低了廢水的可生化性;3、在萃取之后進(jìn)行氨的回收，在此過程中會伴有銨鹽結(jié)晶堵塞設(shè)備、水塔側(cè)線夾帶溶劑、溶劑汽提塔超負(fù)荷運(yùn)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(jìn)行處理，存在仍需其他方案來進(jìn)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(xiàn)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。

　　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

　　本發(fā)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。

　　為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)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(jìn)行：

　　(1)脫酸性氣體：將含高酚氨污水做為熱進(jìn)料，從水塔塔底部分釜液做為冷進(jìn)料從脫酸塔的上部進(jìn)入塔內(nèi)，冷熱兩股進(jìn)料的比例為1:2-1:6;塔頂壓力為0.1-0.5MPa，溫度20-35℃，塔底壓力為0.2-0.6MPa，溫度80-110℃;使得酸性氣體從塔頂氣提出來，并根據(jù)組成情況可進(jìn)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(jìn)入脫氨塔內(nèi)，塔頂壓力為0.25-0.6MPa，溫度90-135℃，塔底壓力為0.8-1.2MPa，溫度140-200℃;將脫氨塔塔頂排出粗氨氣，粗氨氣采用二次冷凝的方法進(jìn)行濃縮，二次冷凝后溫度控制在50-60℃，進(jìn)入二分分相罐排出濃度較高的氨氣，此氨氣進(jìn)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(jīng)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(jìn)行逆流萃取，保持萃取過程操作溫度為30～70℃，其與廢水的體積比為1:1～1:15，并將富含酚的萃取相進(jìn)入溶劑回收塔中;

　　b.在萃取相進(jìn)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℃，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℃，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(huán)利用;并在塔底得到粗酚產(chǎn)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(jīng)預(yù)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(jīng)過預(yù)熱器與水塔塔底換熱后，進(jìn)入水塔的頂部，水塔塔頂溫度40-70℃，壓力0.1-0.4MPa，塔底溫度110-130℃，壓力0.15-0.45MPa，經(jīng)過精餾后，塔頂排出萃取劑并進(jìn)入回收罐，在塔底得到凈化水，凈化水經(jīng)冷卻后一部分送去生化處理;另一部分進(jìn)脫酸塔上部作為冷進(jìn)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(jié)合的混合結(jié)構(gòu)塔。

　　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(jié)合的混合結(jié)構(gòu)塔。

　　本發(fā)明在所述的逆流萃取方法采用的設(shè)備為：轉(zhuǎn)盤塔、填料塔、噴淋塔、篩板塔、振動篩板塔、多級串聯(lián)的混合澄清槽、多級串聯(lián)的泵-混合器多級萃取設(shè)備。

　　本發(fā)明方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

　　(1)本發(fā)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(fā)明中的萃取劑在市場價格方面具有較高優(yōu)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(fā)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(diǎn)為87.9℃，乙酸丁酯與水的共沸點(diǎn)為90.7℃，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(shù)為0.83g/100ml為在進(jìn)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(chǎn)過程中損失量較小，回收過程中能耗較低。

　　(2)采用雙塔結(jié)構(gòu)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(fā)明實現(xiàn)了各個環(huán)節(jié)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(chǎn)出。