公布日：2023.12.08
申請(qǐng)日：2023.09.28
分類號(hào)：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/04(2023.01)I;C02F1/42(2023.01)I;C02F1/52(2023.01)I;C02F1/40(2023.01)I;C02F1/24(2023.01)I;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種處理高COD廢水的系統(tǒng)及方法，至少包括：包括：預(yù)處理單元、樹脂塔、脫附液精餾提純單元，通過設(shè)計(jì)高COD廢水通過預(yù)處理-樹脂吸附脫附-脫附液精餾提純回用步驟，實(shí)現(xiàn)高COD廢水的高效處理的同時(shí)對(duì)反洗甲醇脫附廢液進(jìn)行有效處理，節(jié)能環(huán)保，附加值高，且成本較低，適用于企業(yè)推廣應(yīng)用。
權(quán)利要求書
1.一種處理高COD廢水的系統(tǒng)，其特征在于，至少包括：預(yù)處理單元、樹脂塔、脫附液精餾提純單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理高COD廢水的系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)處理單元包括廢水收集池、隔油池、混凝沉淀池、汽提脫氨裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種處理高COD廢水的系統(tǒng)，其特征在于，所述脫附液精餾提純單元包括脫附液儲(chǔ)罐、預(yù)熱器、甲醇精餾塔、再沸器1、尾氣冷凝器1、甲醇儲(chǔ)罐、煤焦油精餾塔、再沸器2、尾氣冷凝器2、煤焦油儲(chǔ)罐、殘液罐。
4.一種處理高COD廢水的方法，采用權(quán)利要求3所述的一種處理高COD廢水的系統(tǒng)，其特征在于，將高COD廢水通過預(yù)處理單元進(jìn)行預(yù)處理后，進(jìn)入樹脂塔進(jìn)行樹脂吸附和樹脂脫附，之后將產(chǎn)生的脫附液通過脫附液精餾提純單元進(jìn)行精餾提純處理即可。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種處理高COD廢水的方法，其特征在于，所述預(yù)處理，具體包括以下步驟：將高COD廢水收集至廢水收集池，之后泵入隔油池進(jìn)行隔油預(yù)處理后進(jìn)入氣浮設(shè)備，然后通過混凝沉淀池進(jìn)行固液分離，之后通過氣體脫氨裝置進(jìn)行脫氨處理后得到預(yù)處理廢水。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種處理高COD廢水的方法，其特征在于，所述樹脂塔內(nèi)填充有吸附樹脂，填充的吸附樹脂填料的高徑比為1：(3-5)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種處理高COD廢水的方法，其特征在于，所述樹脂塔的每小時(shí)廢水處理量為吸附樹脂填料體積的5-8倍，進(jìn)水壓力為0.4-0.6MPa。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種處理高COD廢水的系統(tǒng)，其特征在于，所述樹脂脫附具體為：吸附樹脂吸附飽和后采用甲醇脫附和蒸汽脫附得到液相甲醇脫附液和氣相脫附蒸汽，氣相脫附蒸汽冷凝后的冷凝液與液相甲醇脫附液合并進(jìn)人后續(xù)脫附液精餾提純單元處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種處理高COD廢水的方法，其特征在于，所述甲醇脫附處理規(guī)模為110-120t/d，蒸汽脫附處理規(guī)模為30-40t/d。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種處理高COD廢水的方法，其特征在于，所述所述精餾提純處理具體包括以下步驟：待處理廢液收集于脫附液儲(chǔ)罐，用泵經(jīng)計(jì)量后送至預(yù)熱器預(yù)熱后，進(jìn)入甲醇精餾塔中段，在甲醇精餾塔中段填料層進(jìn)行傳熱傳質(zhì)后，低沸點(diǎn)組分的進(jìn)入甲醇精餾塔上部，高沸點(diǎn)組分的進(jìn)入甲醇精餾塔塔釜，塔釜液經(jīng)過再沸器1進(jìn)行加熱蒸發(fā)進(jìn)入甲醇精餾塔，甲醇精餾塔塔頂出口的低沸點(diǎn)組分甲醇通過尾氣冷凝器1冷凝后收集于甲醇儲(chǔ)罐；塔釜內(nèi)殘液從塔底的出料口排出，進(jìn)入煤焦油精餾塔，甲醇精餾塔塔頂出口的煤焦油通過尾氣冷凝器2冷凝后收集于煤焦油儲(chǔ)罐，塔釜液經(jīng)過再沸器2進(jìn)行加熱蒸發(fā)進(jìn)入煤焦油精餾塔，煤焦油蒸餾殘液收集于殘液罐。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種處理高COD廢水的系統(tǒng)，通過設(shè)計(jì)高COD廢水通過預(yù)處理-樹脂吸附脫附-脫附液精餾提純回用實(shí)現(xiàn)高COD廢水的高效處理，節(jié)能環(huán)保，附加值高，且成本較低，適用于企業(yè)推廣應(yīng)用。
本發(fā)明一方面提供了一種處理高COD廢水的系統(tǒng)，至少包括：預(yù)處理單元、樹脂塔、脫附液精餾提純單元。
作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述預(yù)處理單元包括廢水收集池、隔油池、混凝沉淀池、汽提脫氨裝置。
作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述脫附液精餾提純單元包括脫附液儲(chǔ)罐、預(yù)熱器、甲醇精餾塔、再沸器1、尾氣冷凝器1、甲醇儲(chǔ)罐、煤焦油精餾塔、再沸器2、尾氣冷凝器2、煤焦油儲(chǔ)罐、殘液罐。
本發(fā)明另一方面提供了一種處理高COD廢水的方法，采用處理高COD廢水的系統(tǒng)進(jìn)行處理，將高COD廢水通過預(yù)處理單元進(jìn)行預(yù)處理后，進(jìn)入樹脂塔進(jìn)行樹脂吸附和樹脂脫附，之后將產(chǎn)生的脫附液通過脫附液精餾提純單元進(jìn)行精餾提純處理即可。
作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述預(yù)處理，具體包括以下步驟：將高COD廢水收集至廢水收集池，之后泵入隔油池進(jìn)行隔油預(yù)處理后進(jìn)入氣浮設(shè)備，然后通過混凝沉淀池進(jìn)行固液分離，之后通過氣體脫氨裝置進(jìn)行脫氨處理后得到預(yù)處理廢水。
所述高COD廢水的COD含量為36870～138400mg/L。
本發(fā)明針對(duì)高COD廢水進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)和處理方法優(yōu)化，通過對(duì)進(jìn)行樹脂吸附前的高COD廢水進(jìn)行如上預(yù)處理，保證后續(xù)樹脂塔吸附處理效果。
作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述樹脂塔內(nèi)填充有吸附樹脂，填充的吸附樹脂填料的高徑比為1：(3-5)。優(yōu)選的，所述吸附樹脂選自大孔樹脂HPD500、SepliteXDA-1、ADS-600中的至少一種，優(yōu)選為SepliteXDA-1。優(yōu)選的，所述樹脂塔的每小時(shí)廢水處理量為吸附樹脂填料體積的5-8倍，進(jìn)水壓力為0.4-0.6MPa。
運(yùn)行過程中，基于前述預(yù)處理工藝產(chǎn)生的預(yù)處理廢水從樹脂塔塔體上方進(jìn)入吸附塔，與樹脂充分接觸后從下部排出，發(fā)明人通過優(yōu)化吸附處理?xiàng)l件，采用SepliteXDA-1作為吸附樹脂，實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)處理廢水中高達(dá)99.6％COD去除率。
優(yōu)選的，所述樹脂脫附具體為：吸附樹脂吸附飽和后采用甲醇脫附和蒸汽脫附得到液相甲醇脫附液和氣相脫附蒸汽，氣相脫附蒸汽冷凝后的冷凝液與液相甲醇脫附液合并進(jìn)人后續(xù)脫附液精餾提純單元處理。
優(yōu)選的，所述甲醇脫附處理規(guī)模為110-120t/d，蒸汽脫附處理規(guī)模為30-40t/d。
優(yōu)選的，所述甲醇脫附的溫度為35-60℃，瞬時(shí)進(jìn)料量26-30t/h，每隔6-7h進(jìn)料一次，進(jìn)料時(shí)間1.0-1.5h。
優(yōu)選的，所述蒸汽脫附的溫度為70-120℃，壓力為0.05-0.1MPa，瞬時(shí)進(jìn)料量6-8t/h，每隔6-7h進(jìn)料一次，進(jìn)料時(shí)間1.5-2h。
優(yōu)選的，所述液相甲醇脫附液通過DN100間歇產(chǎn)生，包括平均含量為50-70％的甲醇、平均含量為10-15％的有機(jī)物和余量水；所述氣相脫附蒸汽通過DN300間歇產(chǎn)生，其中甲醇蒸汽瞬時(shí)流量為2.5-3t/h，水蒸氣瞬時(shí)流量為3.5-4t/h，輕質(zhì)焦油瞬時(shí)流量為30-50kg/h。本發(fā)明提供的方法，通過甲醇脫附和蒸汽脫附實(shí)現(xiàn)吸附樹脂的高效脫附，保證吸附樹脂的再生水平，實(shí)現(xiàn)吸附樹脂總廢水處理量達(dá)到1000倍吸附樹脂填料體積。
作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述精餾提純處理具體包括以下步驟：
待處理廢液收集于脫附液儲(chǔ)罐，用泵經(jīng)計(jì)量后送至預(yù)熱器預(yù)熱后，進(jìn)入甲醇精餾塔中段，在甲醇精餾塔中段填料層進(jìn)行傳熱傳質(zhì)后，低沸點(diǎn)組分的進(jìn)入甲醇精餾塔上部，高沸點(diǎn)組分的進(jìn)入甲醇精餾塔塔釜，塔釜液經(jīng)過再沸器1進(jìn)行加熱蒸發(fā)進(jìn)入甲醇精餾塔，甲醇精餾塔塔頂出口的低沸點(diǎn)組分甲醇通過尾氣冷凝器1冷凝后收集于甲醇儲(chǔ)罐；塔釜內(nèi)殘液從塔底的出料口排出，進(jìn)入煤焦油精餾塔，甲醇精餾塔塔頂出口的煤焦油通過尾氣冷凝器2冷凝后收集于煤焦油儲(chǔ)罐，塔釜液經(jīng)過再沸器2進(jìn)行加熱蒸發(fā)進(jìn)入煤焦油精餾塔，煤焦油蒸餾殘液收集于殘液罐。
優(yōu)選的，所述甲醇精餾塔進(jìn)料量為5000kg/h，所述待處理廢液包括氣相脫附蒸汽冷凝后的冷凝液與液相甲醇脫附液。
本發(fā)明提供的方法，雖然通過上述樹脂實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水中COD的高效去除，但是產(chǎn)生的反洗甲醇脫附廢液需要進(jìn)行匹配處理，發(fā)明人設(shè)計(jì)脫附液精餾提純單元，避免了危廢的產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)甲醇的回收及循環(huán)利用，還能夠得到副產(chǎn)物煤焦油、酚油，降低消耗成本，處理工藝附加值高。
本發(fā)明設(shè)計(jì)的上述脫附液精餾提純單元中甲醇精餾塔塔頂產(chǎn)出甲醇(純度)含量≥98.25％，其余為水；副產(chǎn)物煤焦油中甲醇含量＜0.5％；酚≤0.5％；副產(chǎn)物酚油中含水率≤4％。
有益效果
1、本發(fā)明提供了一種處理高COD廢水的系統(tǒng)及方法，通過設(shè)計(jì)高COD廢水通過預(yù)處理-樹脂吸附脫附-脫附液精餾提純回用步驟，實(shí)現(xiàn)高COD廢水的高效處理的同時(shí)對(duì)反洗甲醇脫附廢液進(jìn)行有效處理，節(jié)能環(huán)保，附加值高，且成本較低，適用于企業(yè)推廣應(yīng)用。
2、本發(fā)明針對(duì)高COD廢水進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)和處理方法優(yōu)化，通過對(duì)進(jìn)行樹脂吸附前的高COD廢水進(jìn)行如上預(yù)處理，保證后續(xù)樹脂塔吸附處理效果。
3、本發(fā)明提供的系統(tǒng)運(yùn)行過程中，基于前述預(yù)處理工藝產(chǎn)生的預(yù)處理廢水從樹脂塔塔體上方進(jìn)入吸附塔，與樹脂充分接觸后從下部排出，發(fā)明人通過優(yōu)化吸附處理?xiàng)l件，采用SepliteXDA-1作為吸附樹脂，實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)處理廢水中高達(dá)99.6％COD去除率。
4、本發(fā)明提供的方法，通過甲醇脫附和蒸汽脫附實(shí)現(xiàn)吸附樹脂的高效脫附，保證吸附樹脂的再生水平，實(shí)現(xiàn)吸附樹脂總廢水處理量達(dá)到1000倍吸附樹脂填料體積。
5、本發(fā)明提供的方法，雖然通過上述樹脂實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水中COD的高效去除，但是產(chǎn)生的反洗甲醇脫附廢液需要進(jìn)行匹配處理，發(fā)明人設(shè)計(jì)脫附液精餾提純單元，避免了危廢的產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)甲醇的回收及循環(huán)利用，還能夠得到副產(chǎn)物煤焦油、酚油，降低消耗成本，處理工藝附加值高。
（發(fā)明人：周祥健;余婷婷）
