一種煤化工生產(chǎn)污水處理方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種煤化工生產(chǎn)污水處理方法及裝置，是以壓力3.0MPa-4.1MPa、溫度360℃-420℃的中壓過熱蒸汽為熱源，由高壓汽提塔底進(jìn)入塔內(nèi)，自下而上對由塔上部進(jìn)入塔內(nèi)的、加壓至3.7MPa-4.4MPa的煤化工生產(chǎn)污水逆流直接加熱，解析出煤化工生產(chǎn)污水中的溶解性氣體或易揮發(fā)性物質(zhì)，產(chǎn)生的煤化工處理水從高壓汽提塔底部排出，含有解析氣體的飽和蒸汽由塔頂排放。本發(fā)明方法將煤化工生產(chǎn)污水處理中的活性炭脫酚/CLL氨回收工序改為中壓過熱蒸汽汽提工序，實現(xiàn)了分離出污染物的回收利用及處理后污水返回系統(tǒng)的綜合利用。
【專利說明】一種煤化工生產(chǎn)污水處理方法及裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煤化工生產(chǎn)污水的處理方法，特別是涉及一種常規(guī)煤化工污水的潔凈化處理工藝方法，以及適用于該方法的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]煤化工生產(chǎn)是以煤為原料，經(jīng)化學(xué)加工，使其轉(zhuǎn)化為氣體、液體和固體燃料以及化學(xué)品，具體包括煤的氣化、液化、干餾等加工過程。煤炭加工反應(yīng)過程由于加壓、加熱等反應(yīng)特點(diǎn)，生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量含有焦油、酚類、苯類、氨等雜質(zhì)的煤化工污水。如何合理有效處理這部分污水，是發(fā)展煤化工需要解決的棘手問題。
[0003]被煤化工企業(yè)廣泛采用的污水處理工藝為“物化預(yù)處理+生化處理”相結(jié)合的處理方式。其中物化預(yù)處理部分采用以下流程:含焦油、酚類、苯類、氨等物質(zhì)的煤化工污水經(jīng)過焦油分離器預(yù)處理后，與冷卻器換熱，同經(jīng)過輕油分離器除油后的污水混合進(jìn)入氣浮裝置，與外加藥液進(jìn)行混合后進(jìn)入絮凝反應(yīng)池，氣浮分離池進(jìn)行油和懸浮物的分離，經(jīng)過氣浮處理過的的污水自流到緩沖槽，送入雙介質(zhì)過濾器中進(jìn)行過濾，過濾后的污水送到活性炭脫酚/CLL氨回收工序。依照此處理工藝，從目前掌握的情況來看，在脫酚/氨回收工序的實際操作過程中存在以下一些問題。
[0004]1、活性炭脫酚/CLL氨回收工序操作復(fù)雜，維護(hù)費(fèi)用高，并且從上游進(jìn)入該工序的污水中氨濃度經(jīng)常發(fā)生波動，造成了該工序的操作困難。
[0005]2、由于煤化工污水中氨含量較高，常規(guī)處理工藝中活性炭脫酚/CLL氨回收工序?qū)τ诎钡幕厥章什桓?，并不能達(dá)到設(shè)計要求。
[0006]3、由于殘余CO2的存在，工序回收的氨與殘余CO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成碳酸氫銨或碳酸銨結(jié)晶，附著在設(shè)備和管道流道上，造成設(shè)備、工藝管道堵塞和內(nèi)壁結(jié)垢的現(xiàn)象嚴(yán)重，嚴(yán)重制約著設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0007]同時，經(jīng)過活性炭脫酚/CLL氨回收工序處理過的污水不能滿足環(huán)境保護(hù)的要求。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提供一種煤化工生產(chǎn)污水處理方法，該方法將現(xiàn)有煤化工生產(chǎn)污水處理工藝中常規(guī)物化預(yù)處理部分的活性炭脫酚/CLL氨回收工序改進(jìn)為中壓過熱蒸汽汽提工序，通過高壓汽提釋放溶解揮發(fā)物質(zhì)或溶解氣體，并實現(xiàn)分離出污染物的回收利用及處理后污水返回系統(tǒng)綜合利用。
[0009]本發(fā)明的處理方法是以壓力3.0MPa-4.1MPa,溫度360 V -420 °C的中壓過熱蒸汽為熱源，由高壓汽提塔底進(jìn)入塔內(nèi)，自下而上對由塔上部進(jìn)入塔內(nèi)的、加壓至3.7MPa-4.4MPa的煤化工生產(chǎn)污水逆流直接加熱，解析出煤化工生產(chǎn)污水中的溶解性氣體或易揮發(fā)性物質(zhì)；解析后產(chǎn)生的煤化工處理水從高壓汽提塔底部排出，含有解析氣體的飽和蒸汽由塔頂排放。
[0010]為了保證從高壓汽提塔底部出來的煤化工處理水中氨氮符合環(huán)保指標(biāo)，為下一步污水生化精制處理提供合格水質(zhì)，本發(fā)明還向高壓汽提塔中配入一定量的氫氧化鈉溶液，使進(jìn)入高壓汽提塔的煤化工生產(chǎn)污水中的固定氨得以充分解析出來，強(qiáng)化高壓汽提塔對于氨的解析效果。
[0011]所述氫氧化鈉溶液的加入量為調(diào)整煤化工生產(chǎn)污水的pH值至9-11。
[0012]其中，由高壓汽提塔頂排放的含有解析氣體的飽和蒸汽溫度200°C _260°C，可以直接送入燃燒/氣化裝置，以對含氨及有機(jī)物的解析氣體廢棄物回收利用。例如，可以作為氣化劑送往氣化爐，一方面作為氣化爐的補(bǔ)充蒸汽，節(jié)約氣化蒸汽消耗，且這部分汽提飽和蒸汽的溫度較高，進(jìn)氣化爐前不必進(jìn)行預(yù)熱。另一方面，解吸氣體中的大量氨進(jìn)入氣化爐內(nèi)，在爐內(nèi)高溫反應(yīng)條件下分解為氨合成的原料組分氮，減輕了空分供氮的負(fù)荷。還有就是有機(jī)物進(jìn)入氣化爐內(nèi)燃燒，增加了氣化爐的反應(yīng)溫度，強(qiáng)化了氣化過程，從另一方面解決了有機(jī)物難處理的問題。
[0013]從高壓汽提塔底部排出的煤化工處理水溫度200°C _240°C，通過上述汽提后，其中的銨態(tài)氮含量小于100mg/l，已經(jīng)很潔凈了，一方面經(jīng)生化處理裝置進(jìn)一步處理后，可以作為循環(huán)冷卻水和鍋爐給水繼續(xù)利用；另一方面，也可以直接送入熱交換、激冷冷卻裝置中循環(huán)使用，比如，在粗煤氣冷卻工序用于洗滌冷卻工段的變換氣，以強(qiáng)化粗煤氣的洗滌效果，對變換氣進(jìn)行凈化，洗滌后的處理水返回煤氣水處理工段循環(huán)使用。這部分水的循環(huán)使用，削減了工藝用水的消耗。
[0014]本發(fā)明還提供了一種用于上述煤化工生產(chǎn)污水處理方法的裝置，所述裝置由污水加壓泵、污水換熱器、高壓汽提塔、配堿槽、堿液泵和水冷器連接組成。
[0015]其中，污水加壓泵連接在煤化工污水進(jìn)料管上，煤化工污水進(jìn)料管通過污水換熱器的管程，與高壓汽提塔塔身上部連接；高壓汽提塔塔釜管線與污水換熱器的殼程相連，而后與去變換界區(qū)和進(jìn)一步生化處理界區(qū)的管線相連，在去變換界區(qū)和進(jìn)一步生化處理界區(qū)的管線上連接有水冷器。高壓汽提塔塔身下部與中壓過熱蒸汽管線相連；高壓汽提塔塔頂管線與去氣化爐界區(qū)和火炬的管線相連。
[0016]高壓汽提塔塔身上部通過堿液泵與配堿槽相連，配堿槽通過閥門連接堿液罐。所述配堿槽的頂部與鍋爐水管相連，下段與低壓氮?dú)夤芟噙B。
[0017]上述裝置中，所述高壓汽提塔的理論塔板數(shù)為14-30塊。
[0018]本發(fā)明采用中壓過熱蒸汽逆流直接加熱煤化工生產(chǎn)污水的方式，水蒸氣以氣泡的形式穿過污水時，水與氣泡表面之間形成自由界面，使得氨等溶解性氣體或易揮發(fā)性物質(zhì)不斷向氣泡內(nèi)蒸發(fā)，擴(kuò)散，氣泡上升至液相表面時，開始破裂并釋放出其中的揮發(fā)性物質(zhì)或溶解的氣體。經(jīng)本發(fā)明方法處理后，高壓汽提塔塔釜出口煤化工處理水中的銨態(tài)氮含量(100mg/L，流程中二氧化碳含量降到了 10mg/L以下，一方面大大提高了的煤化工生產(chǎn)污水的凈化程度，另一方面，二氧化碳和氨含量的減少，大大降低了因為形成結(jié)晶而發(fā)生的設(shè)備結(jié)構(gòu)堵塞的風(fēng)險，系統(tǒng)運(yùn)行更加平穩(wěn)。
[0019]本發(fā)明方法中高壓汽提塔分離出來的廢氣、廢物做到了循環(huán)利用，由高壓汽提塔汽提出來的0)2、&5、冊13和一些易揮發(fā)性物質(zhì)可以返回燃燒制氣裝置，汽提后的處理水一方面進(jìn)一步處理后可以作為循環(huán)冷卻水和鍋爐給水繼續(xù)利用，另一方面也可以作為冷卻、激冷洗滌介質(zhì)返回系統(tǒng)綜合利用，從而降低了消耗，環(huán)保節(jié)能。
[0020]同時，本發(fā)明方法操作靈活，預(yù)留給前后裝置的操作彈性增強(qiáng)。如果外送給冷卻、激冷洗滌裝置工況發(fā)生波動時，可以調(diào)整其相應(yīng)流量，余下流量導(dǎo)入污水精制處理工序；當(dāng)燃燒或氣化裝置工況發(fā)生波動時，也可以調(diào)整汽提分離氣相應(yīng)流量，余下流量可以調(diào)整前往火炬回收系統(tǒng)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明煤化工生產(chǎn)污水處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖中:1.污水加壓泵；2.污水換熱器；3.高壓汽提塔；4.堿液泵；5.配堿槽；6.水冷器；A:煤化工生產(chǎn)污水；B:熱交換、激冷洗滌裝置；C:生化處理裝置；D:燃燒/氣化裝置；E:鍋爐水；F:堿液罐；J:低壓氮?dú)?；H:中壓蒸汽；1:熱火炬管網(wǎng)。
【具體實施方式】
[0023]應(yīng)用本發(fā)明煤化工生產(chǎn)污水處理方法及裝置處理魯奇爐碎煤加壓制氣裝置中固定床碎煤加壓氣化過程產(chǎn)生的煤氣水，下面結(jié)合圖1對【具體實施方式】進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0024]經(jīng)過前面工序處理的煤化工生產(chǎn)污水(煤氣水)A送入煤氣水槽，經(jīng)過污水加壓泵I加壓至3.7MPa-4.1MPa0送往污水換熱器2預(yù)熱到200°C _250°C后，進(jìn)入高壓汽提塔3。高壓汽提塔底部通入中壓蒸汽H，在塔內(nèi)汽提出氨等易揮發(fā)性的物質(zhì)，汽提后的飽和蒸汽送進(jìn)氣化爐D，作為汽化劑再利用。當(dāng)氣化爐切出系統(tǒng)時，汽提出的氨等物質(zhì)及飽和蒸汽切換至熱火炬管網(wǎng)I。
[0025]從高壓汽提塔3底部排出的除氨后的飽和煤氣水經(jīng)過污水換熱器2換熱冷卻到300C _45°C后，進(jìn)入水冷器6再次冷卻后分成兩部分:一部分去粗煤氣冷卻工序熱交換、激冷洗滌裝置B作為噴射煤氣水；另一部分減壓后送往生化處理裝置C。
`[0026]來自化堿工序的濃度20%_45%的氫氧化鈉溶液從堿液罐F加入配堿槽5，再加入鍋爐水E稀釋，并用低壓氮?dú)釰從底部進(jìn)行吹掃，使堿液充分混合均勻后，由堿液泵4送往高壓汽提塔3。
[0027]將煤氣水經(jīng)中壓汽提處理后，排水水質(zhì)的pH值8.25，COD值774mg/L，CN_含量
0.04mg/L，揮發(fā)酚83.2mg/L, NH3-N65mg/L,除了可以循環(huán)綜合回用給系統(tǒng)外，其水質(zhì)完全滿足后續(xù)的污水精制生化處理裝置對于入口煤氣水水質(zhì)的要求。
【權(quán)利要求】
1.一種煤化工生產(chǎn)污水處理方法，是以壓力3.0MPa-4.1MPa、溫度360°C _420°C的中壓過熱蒸汽為熱源，由高壓汽提塔底進(jìn)入塔內(nèi)，自下而上對由塔上部進(jìn)入塔內(nèi)的、加壓至3.7MPa-4.4MPa的煤化工生產(chǎn)污水逆流直接加熱，解析出煤化工生產(chǎn)污水中的溶解性氣體或易揮發(fā)性物質(zhì)；解析后產(chǎn)生的煤化工處理水從高壓汽提塔底部排出，含有解析氣體的飽和蒸汽由塔頂排放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤化工生產(chǎn)污水處理方法，其特征是向高壓汽提塔中配入氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液的加入量為調(diào)整煤化工生產(chǎn)污水的PH值至9-11。
3.一種用于權(quán)利要求1煤化工生產(chǎn)污水處理方法的裝置，由污水加壓泵、污水換熱器、高壓汽提塔、配堿槽、堿液泵和水冷器連接組成，污水加壓泵連接在煤化工污水進(jìn)料管上，煤化工污水進(jìn)料管通過污水換熱器的管程，與高壓汽提塔塔身上部連接；高壓汽提塔塔釜管線與污水換熱器的殼程相連，而后與去變換界區(qū)和進(jìn)一步生化處理界區(qū)的管線相連，在去變換界區(qū)和進(jìn)一步生化處理界區(qū)的管線上連接有水冷器；高壓汽提塔塔身下部與中壓過熱蒸汽管線相連；高壓汽提塔塔頂管線與去氣化爐界區(qū)和火炬的管線相連；高壓汽提塔塔身上部通過堿液泵與配堿槽相連，配堿槽通過閥門連接堿液罐；所述配堿槽的頂部與鍋爐水管相連，下段與低壓氮?dú)夤芟噙B。
4.根據(jù)權(quán)利要求 3所述的煤化工生產(chǎn)污水處理裝置，其特征是所述高壓汽提塔的理論塔板數(shù)為14-30塊。
【文檔編號】C02F1/04GK103496755SQ201310426867
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】荊宏健, 劉金亮, 崔建則, 王軼君, 王建冬 申請人:天脊煤化工集團(tuán)股份有限公司