一種煤化工廢水預(yù)處理工藝及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種煤化工廢水預(yù)處理工藝及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]煤化工廢水是一種高濃度難降解的工業(yè)廢水，含有高C0D、氨氮和酚類污染物，可生化性差，處理難度大，目前還沒有成熟完整的處理工藝。高濃度的氨氮和酚類物質(zhì)，具有較高的回收和利用價(jià)值。所以在污水處理中，優(yōu)先考慮資源化回收有價(jià)值的物質(zhì)，再考慮廢水的無害化處理。
[0003]目前煤化工廢水的處理工藝是先進(jìn)行除油、脫酚、蒸氨預(yù)處理，但是經(jīng)過預(yù)處理工藝的廢水仍然存在較高的COD和揮發(fā)酚，生化處理困難，不能達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)要求，需要再增加深度處理工藝進(jìn)一步降低廢水中的污染物。所以，整體處理工藝冗長，設(shè)備投資大，運(yùn)行成本高，在實(shí)際生產(chǎn)中很難被接受。
[0004]對(duì)廢水中的高濃度的酚類和氨氮進(jìn)行資源化回收可以彌補(bǔ)廢水處理成本，目前在酚類資源回收方面，回收方式主要有直接回收酚和將酚類轉(zhuǎn)化為酚鈉鹽再回收。溶劑萃取法是直接萃取脫酚，具有操作簡單，對(duì)廢水中酚類物質(zhì)提取率高的優(yōu)點(diǎn)，但是存在設(shè)備投資大，萃取劑損失較大等問題。采用廉價(jià)的固體活性炭和粉煤灰對(duì)含酚廢水處理具有費(fèi)用低廉的優(yōu)點(diǎn)，但其再生困難，易產(chǎn)生二次污染。除此之外，還有一種方式是通過技術(shù)手段將廢水中的酚類轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)價(jià)值較低的酚鈉鹽，或再對(duì)酚鈉鹽進(jìn)行酸洗回收高價(jià)值的酚類物質(zhì)，這種方法雖操作設(shè)備簡單，處理效率高，但是存在回收產(chǎn)品價(jià)值低，運(yùn)行成本較高，且易產(chǎn)生高濃度的鹽水造成二次污染。
[0005]對(duì)廢水中高濃度的酚類和氨氮進(jìn)行資源化回收可以彌補(bǔ)廢水處理成本，因此，較為理想的廢水預(yù)處理工藝應(yīng)該是在實(shí)現(xiàn)對(duì)酚類及氨氮高效回收的同時(shí)，還能夠有效降低污染物濃度的工藝。樹脂吸附法處理高濃度難降解有機(jī)廢水具有吸附速率快、處理量大、對(duì)COD和酚類的去除率高、再生容易、工藝簡單、能耗低等優(yōu)點(diǎn)，因此采用樹脂吸附法作為預(yù)處理技術(shù)既可降低廢水的COD和揮發(fā)酚、提高廢水可生化性，同時(shí)還可回收具有較高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的酚類物質(zhì)。特別是近年來，隨著新型吸附材料的不斷開發(fā)，樹脂吸附技術(shù)在處理高濃度有機(jī)廢水領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種煤化工廢水預(yù)處理工藝及裝置，利用填裝有聚酰胺類樹脂的多級(jí)攪拌樹脂吸附池對(duì)煤化工廢水進(jìn)行預(yù)處理，一方面可降低污染物濃度，大幅度提高廢水可生化性，廢水可直接進(jìn)入后續(xù)生化工序處理；另一方面可回收具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的酚類物質(zhì)；樹脂采用循環(huán)再生溶劑分階段逆流脫附，提高了樹脂再生率和再生溶劑的利用率，縮短了工藝流程短，節(jié)約了設(shè)備投資成本。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0008]—種煤化工廢水預(yù)處理工藝，包括過濾-多級(jí)樹脂吸附-樹脂再生-氨氮、再生溶劑和酚類分離及回收過程，具體步驟如下:
[0009]I)煤化工廢水首先經(jīng)過濾去除水中的油類、粘性物質(zhì)及顆粒物，同時(shí)去除部分有機(jī)污染物；
[0010]2)過濾后的廢水在聚酰胺類樹脂的作用下進(jìn)行酚類和有機(jī)物的吸附，以10?20BV/h的流速在多級(jí)樹脂吸附池中進(jìn)行吸附；經(jīng)過一級(jí)樹脂吸附池可去除77%以上的C0D，經(jīng)過多級(jí)樹脂吸附后，廢水B0D5/C0D?的值由原水的小于0.2提高至0.53以上；
[0011 ] 3)樹脂吸附飽和后采用溶劑再生法再生，溶劑再生液流速4?6BV/h，分階段逆流對(duì)各級(jí)樹脂吸附池中的樹脂進(jìn)行脫附，酚類污染物的脫附效率在88%以上；
[0012]4)經(jīng)樹脂吸附后的廢水通過多功能精餾塔進(jìn)行蒸氨和再生溶劑的分離和回收，出水氨氮小于150mg/L，可以直接進(jìn)行常規(guī)的生化處理；含有高濃度酚類污染物的溶劑再生液經(jīng)精餾塔回收再生溶劑，分離出純度大于95%的再生溶劑并循環(huán)使用，同時(shí)得到粗酚產(chǎn)品;
[0013]5)廢水蒸氨后的釜液首先與溶劑再生液精餾過程的進(jìn)水進(jìn)行一級(jí)熱交換，再與樹脂再生過程的再生溶劑進(jìn)液進(jìn)行二級(jí)熱交換，在對(duì)精餾塔進(jìn)液預(yù)熱和再生溶劑升溫的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)生化工藝進(jìn)水的冷卻。
[0014]多級(jí)樹脂吸附池采用溢流串聯(lián)的方式且廢水溢流管沿廢水流動(dòng)方向呈階梯下行排列，每級(jí)樹脂吸附池中進(jìn)行樹脂吸附時(shí)均進(jìn)行機(jī)械攪拌。
[0015]溶劑脫附再生在多級(jí)樹脂吸附池中逆向進(jìn)行，且溶劑再生液溢流管沿溶劑再生液流動(dòng)方向呈階梯下行排列，在每級(jí)樹脂吸附池中進(jìn)行溶劑再生時(shí)均進(jìn)行機(jī)械攪拌。
[0016]再生溶劑是乙醇、堿性乙醇、酸性乙醇和丙酮中的任意一種。
[0017]所述多級(jí)樹脂吸附和樹脂再生過程設(shè)有2套相同的裝置，I套裝置中進(jìn)行樹脂再生過程時(shí)由另I套裝置進(jìn)行多級(jí)樹脂吸附過程，實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水的連續(xù)不間斷處理。
[0018]用于實(shí)現(xiàn)一種煤化工廢水預(yù)處理工藝的裝置，包括過濾裝置、多級(jí)樹脂吸附池、多功能精餾塔和精餾塔，所述過濾裝置通過過濾后儲(chǔ)水槽和廢水提升栗連接多級(jí)樹脂吸附池，多級(jí)樹脂吸附池之間分別通過廢水溢流管和溶劑再生液溢流管連接，且廢水溢流管設(shè)置高度按級(jí)數(shù)順次降低，溶劑再生液溢流管高度按級(jí)數(shù)逆次降低；沿廢水流動(dòng)方向的最后一個(gè)廢水溢流管連接多功能精餾塔，沿溶劑再生液流動(dòng)方向的最后一個(gè)溶劑再生液溢流管通過再生液儲(chǔ)罐連接精餾塔；各級(jí)樹脂吸附池中均設(shè)攪拌器。
[0019]所述多級(jí)樹脂吸附池底部分別通過放空管道和連通管道連接廢水回流裝置和再生液回流裝置，廢水回流裝置包括分別與連通管連接的廢水緩沖罐和廢水接收罐，廢水緩沖罐另外連接廢水真空栗，廢水接收罐另外通過廢水回流栗連接過濾后儲(chǔ)水槽；再生液回流裝置包括分別與連通管連接的再生液緩沖罐和再生液接收罐，再生液緩沖罐另外連接再生液真空栗，再生液接收罐和再生溶劑儲(chǔ)罐通過再生溶劑提升栗連接最后一級(jí)樹脂吸附池池底的再生溶劑進(jìn)液口。
[0020]所述多功能精餾塔的釜液出液管通過管道和換熱裝置與精餾塔前溶劑再生液進(jìn)液管實(shí)現(xiàn)一級(jí)換熱，與最后一級(jí)樹脂吸附池前的再生溶劑進(jìn)液管實(shí)現(xiàn)二級(jí)換熱。
[0021]所述多級(jí)樹脂吸附池中均設(shè)有液位傳感器。
[0022]所述沿廢水流動(dòng)方向的最后一個(gè)廢水溢流管上設(shè)有廢水在線實(shí)時(shí)監(jiān)測裝置。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0024]I)樹脂吸附池采用多級(jí)溢流和機(jī)械攪拌混合，保證樹脂和廢水充分接觸，提高樹脂利用率，增加廢水處理速度和處理量；
[0025]2)氨氮回收過程中，根據(jù)精餾塔內(nèi)溫度梯度及氨氮、再生溶劑的沸點(diǎn)不同，在常壓下實(shí)現(xiàn)氨氮和再生溶劑的有效分離，節(jié)約設(shè)備建設(shè)和運(yùn)行成本，同時(shí)再生溶劑可以循環(huán)利用；
[0026]3)樹脂再生采用再生溶劑分階段逆流脫附，提高了樹脂再生率和再生溶劑的利用率;
[0027]4)經(jīng)過本發(fā)明預(yù)處理后煤化工廢水中污染物濃度大幅度降低并且可生化性顯著提高，輔以簡單的生物接觸氧化法即可實(shí)現(xiàn)煤化工廢水的達(dá)標(biāo)排放，大幅縮短了廢水處理工藝流程，降低了生化工藝的投資和運(yùn)行成本；
[0028]5)通過兩級(jí)熱交換，充分實(shí)現(xiàn)了整個(gè)工藝過程中熱能的梯級(jí)利用；
[0029]6)本發(fā)明有利于生態(tài)環(huán)境保護(hù)，并且對(duì)煤化工產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。
【附圖說明】
[0030]圖1是本發(fā)明所述煤化工廢水預(yù)處理工藝的流程圖。
[0031]圖2是本發(fā)明所述煤化工廢水預(yù)處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖3是本發(fā)明實(shí)施例中樹脂吸附及溶劑再生過程的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖中:1.過濾后儲(chǔ)水槽2.—級(jí)樹脂吸附池3.二級(jí)樹脂吸附池4.三級(jí)樹脂吸附池5.攪拌器一 6.攪拌器二 7.攪拌器三8.液位傳感器一 9.液位傳感器二 10.液位傳感器三11.廢水溢流管三12.廢水溢流管二 13.廢水溢流管三14.放空閥一 15.放空閥二 16.放空閥三17.廢水電磁閥18.再生液電磁閥19.再生溶劑儲(chǔ)罐20.溶劑再生液溢流管一 21.溶劑再生液溢流管二 22.溶劑再生液溢流管三23.再生液儲(chǔ)罐24.廢水真空栗25.廢水緩沖罐26.廢水接收罐27.再生液真空栗28.再生液緩沖罐29.再生液接收罐30.廢水在線實(shí)時(shí)監(jiān)測裝置31.廢水提升栗32.再生溶劑提升栗33.廢水回流栗34.樹脂
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說明:
[0035]見圖1，是本發(fā)明所述煤化工廢水預(yù)處理工藝的流程圖，本發(fā)明所述一種煤化工廢水預(yù)處理工藝，包括過濾-多級(jí)樹脂吸附-樹脂再生-氨氮、再生溶劑和酚類分離及回收過程，具體步驟如下:
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