本實用新型涉及工業(yè)污水處理，具體涉及一種處理處理低階煤熱解污水的系統(tǒng)。
背景技術：
我國低階煤儲量豐富，約占煤炭資源總量50％以上。將低階煤熱解利用具有很大的市場前景，將會成為我國未來重要的能源支撐。低階煤熱解后能夠產生半焦、煤氣、焦油。煤炭快速熱解污水是煤在快速熱解、熱解煤氣回收凈化和化工產品回收精制等過程產生的污水統(tǒng)稱，其中含有大量污染物，如揮發(fā)酚、含氰化合物、氨氮等，這類污染物毒性大，難降解，處理成本高，未經處理而直接排放到自然水體中將會嚴重污染環(huán)境，間接危害人類健康生存。對于這類污水，常用的處理技術有物理化學法、生物處理法和化學處理法。
生化處理法是處理煤熱解污水的主要方法，具有處理規(guī)模大、處理成本低、出水水質高等優(yōu)點。但是生化法對污水水質要求較高，如B/C值(BOD/COD值)高于0.3，氨氮、揮發(fā)酚等有毒物質濃度保持在較低濃度水平。這使得生物處理法的單獨應用受到限制，往往只用在污水的預處理。
物理化學法既可以作為污水預處理的方法，也可以應用于污水的深度處理，具有對污水水質要求低、處理負荷高、處理效率高等優(yōu)點，但是處理成本較高，且對設備的要求較高，因此無法得到大規(guī)模使用。
尋找污染低、效率高、成本低的處理工藝，是目前處理煤炭快速熱解污水的主要研究方向，也有利于實現(xiàn)熱解污水的近零排放和水資源的循環(huán)利用，滿足經濟和社會可持續(xù)發(fā)展的需求。
技術實現(xiàn)要素：
為解決上述問題，本實用新型提供了一種處理低階煤熱解污水的系統(tǒng)。
本實用新型提供了一種處理低階煤熱解污水的系統(tǒng)，其包括除油單元、沉淀單元、脫酚脫氨單元、氨氮回收單元、酸化處理單元、苯酚萃取單元和生化處理單元；
所述除油單元設有熱解污水入口、熱解焦炭入口和除油污水出口；
所述沉淀單元設有除油污水入口、絮凝劑入口和沉淀污水出口，所述除油污水入口與所述除油污水出口相連；
所述脫酚脫氨單元設有沉淀污水入口、脫酚脫氨污水出口和含酚含氨蒸汽出口，所述沉淀污水入口與所述沉淀污水出口相連；
所述氨氮回收單元設有蒸汽入口、含酚含氨蒸汽入口、堿液入口、含氨蒸汽出口和含酚堿液出口，所述含酚含氨蒸汽入口與所述含酚含氨蒸汽出口相連；
所述酸化處理單元設有酸入口、含酚堿液入口和酸化液出口，所述含酚堿液入口和所述含酚堿液出口相連；
所述苯酚萃取單元設有酸化液入口、萃取劑入口、萃取液出口和萃取廢液出口，所述酸化液入口與所述酸化液出口相連；
所述生化處理單元設有脫酚脫氨污水入口、萃取廢液入口和出水口，所述脫酚脫氨污水入口和所述脫酚脫氨污水出口相連，所述萃取廢液入口與所述萃取廢液出口相連。
在本實用新型的一個實施方案中，所述脫酚脫氨單元設有苯酚萃取液處理室，所述苯酚萃取液處理室設有萃取液入口、含酚蒸汽出口和廢液出口，所述苯酚萃取單元還設有廢液入口，所述萃取液入口與所述萃取液出口相連，所述廢液出口與所述廢液入口相連。
在本實用新型的一個實施方案中，所述酸化處理單元還設有回流水入口，所述回流水入口與所述萃取廢液出口相連。
在本實用新型的一個實施方案中，所述脫酚脫氨單元包括汽提塔，所述汽提塔有多層，所述汽提塔頂層的溫度和壓力小于所述汽提塔底層的溫度和壓力。
在本實用新型的一個實施方案中，所述汽提塔頂層的進水管路為環(huán)狀螺旋結構。
在本實用新型的一個實施方案中，所述汽提塔的底部設有蒸汽加熱器。
在本實用新型的一個實施方案中，所述氨氮回收單元配有酸堿度測定儀。
本實用新型提供的處理低階煤熱解污水的系統(tǒng)結合了低階煤熱解工藝特點，進行了科學合理的工藝路線設計，實現(xiàn)了對低階煤熱解工藝產生的污水進行高效、有針對性的處理，并對污水中的可利用資源進行回收。
其次，本實用新型提供的處理低階煤熱解污水的系統(tǒng)利用污水實現(xiàn)了熱解焦炭的熄焦，同時也對污水進行了初級吸附處理。
此外，本實用新型提供的處理低階煤熱解污水的系統(tǒng)合理利用生產過程中的廢堿液與廢酸液，減少了酸堿使用量，降低了運行處理成本。
進一步地，本實用新型所用的汽提塔為豎向雙室結構，同時進行脫氮脫酚和苯酚提取，減少了汽提塔的數(shù)量，降低了工藝成本。
進一步地，本實用新型提供的處理低階煤熱解污水的系統(tǒng)提取了污水中的苯酚和氨氮，實現(xiàn)了廢棄物的資源化。
附圖說明
圖1為本實用新型實施例中的一種處理低階煤熱解污水的系統(tǒng)的結構示意圖。
圖中：
1、除油池；1-1、熱解污水入口；1-2、熱解焦炭入口；1-3、焦炭出口；
2、沉淀池；2-1、沉淀物出口；
3、汽提塔；3-1、蒸汽入口；
4、堿液吸收罐；4-1、蒸汽入口；4-2、堿液入口；
5、酸化處理器；5-1、酸入口；
6、苯酚萃取塔；6-1、萃取劑入口；
7、調節(jié)池；
8、SBR生化處理池；8-1、出水口；
9、加藥機；
10、苯酚儲罐；
11、氨水儲罐。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式進行更加詳細的說明，以便能夠更好地理解本實用新型的方案及其各個方面的優(yōu)點。然而，以下描述的具體實施方式和實施例僅是說明的目的，而不是對本實用新型的限制。
本實用新型公開了一種處理低階煤熱解污水的系統(tǒng)。其包括：除油單元、沉淀單元、脫酚脫氨單元、氨氮回收單元、酸化處理單元、苯酚萃取單元和生化處理單元。
除油單元設有熱解污水入口、熱解焦炭入口和除油污水出口。
除油單元用于吸附熱解污水中的浮油和部分有機污染物，并且對污水進行加熱。此外，除油單元還可以對熱解焦炭熄焦冷卻，并洗去熱解焦炭中的部分灰渣。除油單元最好封閉式，防止產生二次污染。除油單元處理后的污水進入沉淀單元。
除油單元的具體設備并不需要特別限定，只要能有相應的功能就行。優(yōu)選地，除油單元包括除油池，除油池頂部加蓋密封。
沉淀單元設有除油污水入口、絮凝劑入口和沉淀污水出口，除油污水入口與除油污水出口相連。
沉淀單元通過絮凝沉淀法和重力沉淀法除去污水中的不溶物。沉淀單元處理后的污水進入脫酚脫氨單元。
沉淀單元的具體設備并不需要特別限定，只要能有相應的功能就行。優(yōu)選地，沉淀單元包括沉淀池。為了更方便的往沉淀池里加藥，可配置一加藥機。
脫酚脫氨單元設有沉淀污水入口、蒸汽入口、脫酚脫氨污水出口和含酚含氨蒸汽出口，沉淀污水入口與沉淀污水出口相連。
脫酚脫氨單元通過蒸汽汽提的方式，將苯酚、氨氮從污水中分離出來，并隨蒸汽排出，并提高污水的可生化性。脫酚脫氨單元處理后的污水進入生化處理單元，含有苯酚、氨氮的蒸汽進入氨氮回收單元。
本實用新型脫酚脫氨單元包括汽提塔，汽提塔不需要特別的限定，只要能有相應的功能就行。汽提塔是利用高溫氣體通過液體時將液體中的易揮發(fā)成分分離的裝置，本實用新型中，優(yōu)選為多層。其頂層的溫度和壓力需要小于所述汽提塔底層的溫度和壓力，因為蒸汽是從下部升至頂部，為了實現(xiàn)蒸汽的定向移動，頂層壓力低。沉淀污水的進水管路最好為環(huán)狀螺旋結構，有利于余熱交換。為了提高汽提效果，汽提塔的底層最好再設置一個或多個蒸汽加熱器，對入塔的蒸汽進行加熱。
氨氮回收單元設有蒸汽入口、含酚含氨蒸汽入口、堿液入口、含氨蒸汽出口和含酚堿液出口，含酚含氨蒸汽入口與含酚含氨蒸汽出口相連。
氨氮回收單元用于回收污水中的氨氮。氨氮回收系統(tǒng)內有堿液，含苯酚、氨氮的蒸汽進入氨氮回收單元后，被堿液吸收，氨水在蒸汽吹脫作用下再次分離處理，隨蒸汽排出氨氮回收單元，經冷凝后形成低濃度氨水。剩下的堿液進入酸化處理單元。
氨氮回收單元的具體設備并不需要特別限定，只要能有相應的功能就行。優(yōu)選地，氨氮回收單元包括堿液吸收罐。
pH小于11時，脫氨效果不佳。因此，為了方便在線監(jiān)控，氨氮回收單元可配置酸堿度測定儀。
酸化處理單元設有酸入口、含酚堿液入口和酸化液出口，含酚堿液入口和氨氮回收單元的含酚堿液出口相連。
酸化處理單元用于將含酚堿液中的苯酚鈉轉化為苯酚。酸化處理單元排出的酸化液進入苯酚萃取單元。
酸化處理單元的具體設備并不需要特別限定，只要能有相應的功能就行。優(yōu)選地，酸化處理單元包括酸化處理器。
苯酚萃取單元設有酸化液入口、萃取劑入口、萃取液出口和萃取廢液出口，酸化液入口與酸化處理單元的酸化液出口相連。
苯酚萃取單元通過有機萃取劑與含酚污水進行逆流萃取，將污水中的苯酚從水相轉移至有機相中。
從苯酚萃取單元排出的萃取液還需進一步處理后才能得到苯酚?？刹捎谜羝岬姆绞綄⒈椒訌妮腿∫褐刑崛〕鰜?，可在脫酚脫氨單元設置苯酚萃取液處理室，苯酚萃取液處理室需設有萃取液入口、含酚蒸汽出口和廢液出口，萃取液入口與苯酚萃取單元的萃取液出口相連。廢液可回送至苯酚萃取單元再次用于苯酚萃取，此時，苯酚萃取單元還需設有廢液入口，廢液入口與苯酚萃取液處理室的廢液出口相連。
苯酚萃取單元排出的萃取廢液為含酸污水，可回流至酸化處理單元，降低酸化處理單元中污水的濃度。此時，酸化處理單元需設有回流水入口，回流水入口與苯酚萃取單元的萃取廢液出口相連。另一部分萃取廢液進入生化處理單元。
苯酚萃取單元的具體設備并不需要特別限定，只要能有相應的功能就行。優(yōu)選地，苯酚萃取單元包括苯酚萃取塔。
生化處理單元設有脫酚脫氨污水入口、萃取廢液入口和出水口，脫酚脫氨污水入口和脫酚脫氨單元的脫酚脫氨污水出口相連，萃取廢液入口與苯酚萃取單元的萃取廢液出口相連。
生化處理單元用于進一步處理污水，使經過生化處理后排出的水達到工業(yè)循環(huán)用水的水質標準。
生化處理單元的具體設備并不需要特別限定，只要能有相應的功能就行。優(yōu)選地，生化處理單元包括SBR生化處理池和調節(jié)池。
SBR是序批式間歇活性污泥法(Sequencing Batch Reactor)的簡稱。它是近年來在國內外被引起廣泛重視和日趨推廣的一種污水生化處理新技術。SBR工藝由按一定時間順序間歇操作運行的反應器組成，每個間歇反應器在處理污水時的操作過程包括由進水期、反應期、沉淀期、排水排泥期和閑置期構成的運行周期。在一個運行周期中，各個階段的運行時間、反應器內混合液體積的變化及運行狀態(tài)都可根據(jù)具體污水的性質、出水水質及運行功能要求等靈活掌握。其主要特點有：占地小、出水水質好、耐沖擊負荷能高及運行管理簡單。
下面參考具體實施例，對本實用新型進行說明。下述實施例中所取工藝條件數(shù)值均為示例性的，其可取數(shù)值范圍如前述
技術實現(xiàn)要素：
中所示。下述實施例所用的檢測方法均為本行業(yè)常規(guī)的檢測方法。
實施例
本實施例提供一種低階煤熱解污水的系統(tǒng)，其結構示意圖如圖1所示。具體包括：除油池1、沉淀池2、汽提塔3、堿液吸收罐4、酸化處理器5、苯酚萃取塔6、調節(jié)池7、SBR生化處理池8、加藥機9、苯酚儲罐10和氨水儲罐11。
除油池1頂部加蓋密封，除油池1設有熱解污水入口1-1、熱解焦炭入口1-2、焦炭出口1-3和除油污水出口。
沉淀池2設有除油污水入口、絮凝劑入口、沉淀物出口2-1和沉淀污水出口。沉淀池2配有加藥機9，加藥機9與絮凝劑入口相連。除油污水入口與除油池1的除油污水出口相連。
汽提塔3分上中下三層結構，縱向分為兩室結構，一室為污水處理室，一室為苯酚萃取液處理室，兩室的結構相似。汽提塔3內部為高壓環(huán)境，其頂層的溫度和壓力小于底層的溫度和壓力。塔壁附保溫材料，保證塔內溫度穩(wěn)定。汽提塔3的中層設填料層，填料層設有經液相均勻分布器，底層設有蒸汽入口3-1。
污水處理室上層設有沉淀污水入口、含酚含氨蒸汽出口，底層設有脫酚脫氨污水出口和蒸汽加熱器。沉淀污水入口與沉淀池2的沉淀污水出口相連。此外，水處理室上層的進水管路為環(huán)狀螺旋結構，蒸汽從進水管路流過時，能對進入的污水進行預熱至85℃以上。下層的蒸汽加熱器對入塔蒸汽進行加熱，提高蒸汽的溫度，有利于汽提效果。
苯酚萃取液處理室上層設有含酚蒸汽出口、萃取液入口，底層設有廢液出口。苯酚儲罐10與含酚蒸汽出口相連。
堿液吸收罐4上部設有含氨蒸汽出口，側端設有蒸汽入口4-1，底部設有含酚堿液出口，堿液吸收罐4還設有含酚含氨蒸汽入口、堿液入口4-2。含酚含氨蒸汽入口與汽提塔3的含酚含氨蒸汽出口相連。堿液吸收罐4配有pH測定儀，用于在線監(jiān)測堿液的pH值。氨水儲罐11與含氨蒸汽出口相連。
酸化處理器5設有酸入口5-1、含酚堿液入口、回流水入口和酸化液出口，含酚堿液入口與堿液吸收罐4的含酚堿液出口相連。
苯酚萃取塔6的塔頂設有酸化液入口和萃取液出口，側壁設有萃取劑入口6-1，苯酚萃取塔6還設有廢液入口、萃取廢液出口。酸化液入口與酸化處理器5的酸化液出口相連，廢液入口與汽提塔3的廢液出口相連，萃取液出口與汽提塔3的萃取液入口相連，萃取廢液出口與酸化處理器5的回流水入口相連。
調節(jié)池7設有脫酚脫氨污水入口、萃取廢液入口和調節(jié)水出口，脫酚脫氨污水入口與汽提塔3的脫酚脫氨污水出口相連，萃取廢液入口也與苯酚萃取塔6的萃取廢液出口相連。
SBR生化處理池8設有進水口和出水口，進水口與調節(jié)池7的調節(jié)水出口相連。
利用該系統(tǒng)處理如下水質的低階煤熱解污水：
COD＝8000mg/L，BOD5＝4100mg/L，氨氮＝1800mg/L，揮發(fā)酚＝5600mg/L，pH＝10。
其具體過程如下：
熱解系統(tǒng)產生的熱解污水和熱解焦炭輸送至除油池1。熱解污水對熱解焦炭冷卻降溫，達到熄焦目的。同時，熱解焦炭在熄焦過程中對熱解污水升溫加熱，熱解污水水溫可升至65℃。熱解焦炭還具有吸附作用，可以吸附熱解污水中的油類物質，有利于后續(xù)脫酚脫氨和生化處理的正常運行。
從除油池1排出的污水進入沉淀池2中。加藥機9往沉淀池2中添加絮凝沉淀劑，將污水中的懸浮物沉降到池底，通過排渣將沉淀物排出系統(tǒng)。
從沉淀池2排出的污水進入汽提塔3中。本實施例中，汽提塔3頂層的壓力為0.3MPa，底層的壓力為0.6MPa。從沉淀池2的沉淀污水出口排出的污水從汽提塔3的污水處理室的上層的沉淀污水入口進入塔中，通過進水管至填料層，經液相均勻分布器分布后充滿填料層。蒸汽從環(huán)狀螺旋結構的進水管路中間流過時，對入塔的污水預熱至約85℃。底層的蒸汽加熱器將入塔的新鮮蒸汽的溫度提升至150℃。底層蒸汽進入填料層后與污水充分接觸，將污水中的苯酚、氨氮分離處理，并隨蒸汽載出，通過含酚含氨蒸汽出口輸出汽提塔2，進入堿液吸收罐4。
從汽提塔2排出的污水進入調節(jié)池7，然后再進入SBR生化處理池8中進一步處理，達到工業(yè)循環(huán)用水水質標準后，回用作為低階煤熱解工藝的循環(huán)冷卻水。
本實施例中，堿液吸收罐4所用的堿液為NaOH溶液。從汽提塔2排出的含酚含氨蒸汽與NaOH溶液反應生成苯酚鈉、氨水、氫氧化銨等。往堿液吸收罐4中通入新鮮的蒸汽，在新鮮蒸汽持續(xù)吹脫下，堿液中吸收的氨氮又再次被分離，隨蒸汽載出，經冷凝后形成氨水，儲存到氨水儲罐11中。當堿液的pH小于11時，將堿液排出。
從堿液吸收罐4排出的堿液進入酸化處理器5中加酸后pH調節(jié)至6。酸化處理后，水體中的苯酚鈉變成苯酚。
從酸化處理器5排出的酸化污水送入苯酚萃取塔6中。往苯酚萃取塔6中添加醋酸丁酯，醋酸丁酯與酸化污水進行逆流萃取，所得含酸污水部分回流至酸化處理器5中，另一部分則流至調節(jié)池7，然后再進入SBR生化處理池8中進一步處理。
從苯酚萃取塔6排出的苯酚萃取液送入汽提塔3的苯酚萃取液處理室中，經液相均勻分布器充滿填料層，底層蒸汽進入填料層后與苯酚萃取液充分接觸，將萃取液中的苯酚分離，并隨蒸汽載出，通過含酚蒸汽出口輸出汽提塔3，進入苯酚儲罐10；廢液通過廢液出口送回至苯酚萃取塔6中。
綜上可知，本實用新型提供的處理低階煤熱解污水的系統(tǒng)結合了低階煤熱解工藝特點，進行了科學合理的工藝路線設計，實現(xiàn)了對低階煤熱解工藝產生的污水進行高效、有針對性的處理，并對污水中的可利用資源進行回收。
其次，本實用新型提供的處理低階煤熱解污水的系統(tǒng)利用污水實現(xiàn)了熱解焦炭的熄焦，同時也對污水進行了初級吸附處理。
此外，本實用新型提供的處理低階煤熱解污水的系統(tǒng)合理利用生產過程中的廢堿液與廢酸液，減少了酸堿使用量，降低了運行處理成本。
進一步地，本實用新型所用的汽提塔為豎向雙室結構，同時進行脫氮脫酚和苯酚提取，減少了汽提塔的數(shù)量，降低了工藝成本。
進一步地，本實用新型提供的處理低階煤熱解污水的系統(tǒng)提取了污水中的苯酚和氨氮，實現(xiàn)了廢棄物的資源化。
需要說明的是，以上參照附圖所描述的各個實施例僅用以說明本實用新型而非限制本實用新型的范圍，本領域的普通技術人員應當理解，在不脫離本實用新型的精神和范圍的前提下對本實用新型進行的修改或者等同替換，均應涵蓋在本實用新型的范圍之內。此外，除非特別說明，那么任何實施例的全部或一部分可結合任何其它實施例的全部或一部分來使用。