專利名稱：含酚煤氣化廢水的處理及回收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煤氣生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高濃度含酚廢水綜合治理技術(shù)，具體是高濃度含酚煤氣化廢水的處理及回收方法。
背景技術(shù)：
在煤氣化生產(chǎn)過程中有大量含酚廢水產(chǎn)生。廢水水質(zhì)非常復(fù)雜。酚濃度高，且酚種類繁多，既有單元酚，又有多元酚；廢水含有大量氨，水質(zhì)呈中偏堿性；此外還含有脂肪酸、酮類和胺類等有機物、酸性氣體、焦油、粉煤灰等。廢水CODCr值高，且難以生物降解。這類高濃度含酚煤氣化廢水一直是環(huán)境保護和廢水治理中的重大技術(shù)難題。
如哈爾濱氣化廠每小時產(chǎn)生100t的高濃度含酚廢水。廢水中總酚含量約5000mg·l-1，其中揮發(fā)酚2000～4000mg·l-1。CODCr值20000mg·l-1左右，pH值9～10.5，脂肪酸約3100mg·l-1，總氨6000～9000mg·l-1，油份200～500mg·l-1，CO215000mg·l-1，H2S 80mg·l-1。水質(zhì)極其復(fù)雜。該煤氣化廠含酚廢水經(jīng)預(yù)凈化工段除去H2、CH4等氣體以及輕油、焦油泥。預(yù)處理后的廢水進行脫酸除去CO2、H2S、HCN等酸性氣體后進入萃取塔。萃取溶劑采用二異丙醚，萃取塔為轉(zhuǎn)盤塔。廢水經(jīng)過萃取以及后續(xù)的脫氨和溶劑回收進入生化處理工段。目前，工廠對該廢水的酚回收和脫除效果很不理想，經(jīng)過脫酚后的廢水總酚濃度仍高達1400mg·l-1左右，CODCr值6000mg·l-1左右。不但造成酚的浪費，而且該廢水進入后續(xù)生化處理池，嚴(yán)重超出生化處理負荷，難以達到污水排放指標(biāo)要求，對松花江下游水體水質(zhì)造成嚴(yán)重威脅。
造成該廠廢水處理效果差的原因是多方面的。廢水組成復(fù)雜，酚、氨和脂肪酸濃度高以及廢水呈中偏堿性等造成廢水處理難度大，而萃取劑選擇不合適、萃取塔效率低是導(dǎo)致現(xiàn)有工藝除酚效率低的根本原因。二異丙醚沸點和飽和蒸汽壓低、水溶性小，回收容易，耗能小。但二異丙醚對多元酚的分配系數(shù)很低，如對苯二酚和偏苯三酚的分別只有1.03和0.18，并不適合作為煤氣化含酚廢水的萃取溶劑。工廠現(xiàn)使用的轉(zhuǎn)盤萃取塔效率較低，經(jīng)現(xiàn)場標(biāo)定，實際只有0.9～1.2級左右的萃取效果，不能滿足實際要求。廢水偏弱堿性是該廠現(xiàn)有工藝除酚效率低的另一個重要原因。酚類物質(zhì)在酸性條件下幾乎不發(fā)生電離，以分子狀態(tài)存在，而當(dāng)pH＞8時的堿性溶液中，酚開始發(fā)生電離(以苯酚為例)PhOHf PhO-+H+，當(dāng)pH＞9時，離解更加顯著。離子態(tài)的PhO-基團親水性增強，在水中的溶解度大幅度提高，從而造成萃取分配系數(shù)下降。在通常的酚的物理萃取與絡(luò)合萃取體系中都存在這一現(xiàn)象。煤氣化廠廢水pH＝7～10，此時酚的溶解度較大，難以高效率地萃取。
黑化集團焦化廠在煉焦與回收焦化產(chǎn)品過程中，也有大量成分較復(fù)雜的含酚廢水產(chǎn)生。廢水含有揮發(fā)酚和不揮發(fā)酚、氰化物、氨、硫化物和焦油等。該廠使用輕苯作為萃取劑，脫酚萃取效率低。且輕苯易揮發(fā)、有毒，對人體危害較大?，F(xiàn)該廠改用N，N-二(1-甲基-庚基)乙酰胺(N503)/柴油作為萃取劑，盡管該萃取劑效率較高，損耗低，毒性小，對酚、堿、熱有較好的穩(wěn)定性，但由于N503在絡(luò)合萃取過程中不易分層，泡沫層高，產(chǎn)生乳化現(xiàn)象，從而造成溶劑夾帶損失嚴(yán)重，增加萃取成本，在實際工業(yè)應(yīng)用中效果不甚理想。華南理工大學(xué)曾采用磷酸三丁酯(TBP)/煤油溶液對中石化廣州分公司煉油廠高濃堿渣含酚煉油廢水進行了絡(luò)合萃取脫酚，在一定工藝條件下，可將廢水的揮發(fā)酚濃度由10767mg·l-1降到50mg·l-1以下，萃取效果不錯，比較適合于廢水量較小的情況。但是，溶劑的再生需要用堿液中和絡(luò)合萃取物，過程中生成酚的鈉鹽，回收酚的后續(xù)處理工藝復(fù)雜，難于應(yīng)用到廢水量大的情況。
綜上所述，目前高濃含酚廢水的綜合治理工藝不理想，處理后廢水的酚濃度仍相當(dāng)高，難以滿足后續(xù)生化處理的達標(biāo)排放，嚴(yán)重污染周邊環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對目前高濃含酚廢水綜合治理過程中存在的酚回收和脫除困難、廢水難以達標(biāo)排放的技術(shù)問題，提供一種高濃度含酚煤氣化廢水的處理及回收方法。待處理的高濃度含酚廢水經(jīng)過預(yù)凈化工段除去輕油、焦油泥以及H2、CH4氣體和酸性氣體CO2、H2S、HCN等后進入萃取、脫氨等工段。本發(fā)明提供的方法能有效的回收和脫除廢水中的各種酚類化合物和氨，大幅度降低廢水的CODCr值。廢水總酚脫除率達到92％，其中揮發(fā)酚的脫除率達到99％；氨脫除率達99.5％；CODCr脫除率達83％。該方法所采用的溶劑萃取、精餾等單元操作成熟，易控制，再生的溶劑純度高，能滿足循環(huán)萃取的要求。處理后的廢水滿足后續(xù)生化治理達標(biāo)排放。
廢水來自于煤氣化過程中產(chǎn)生的高濃度含酚廢水。廢水中總酚含量3000～10000mg·l-1，其中揮發(fā)酚1500～4000mg·l-1；總氨6000～9000mg·l-1；pH值5～10.5，CODCr值15000～30000mg·l-1，以及含有脂肪酸、焦油、煤灰等。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括如下步驟高濃含酚煤氣化廢水經(jīng)閃蒸除去CO、CO2、H2、CH4等氣體后進入焦油分離器，通過物理沉降，除去上層中、輕油和下層焦油泥；中間層酚水打入沉降槽進一步物理沉降，繼續(xù)分離出上層輕油和下層焦油泥之后，經(jīng)過脫酸塔汽提，除去CO2、H2S、HCN等酸性氣體，酚水從塔底流出，進入溶劑萃取工段；萃取后的水相進行脫氨和殘留溶劑回收，溶劑相進行溶劑再生和粗酚回收。本發(fā)明具體包括如下步驟(1)萃取脫酚工段含酚廢水進入靜態(tài)混合器，與來自萃取塔的萃取溶劑甲基異丁基甲酮混合，然后進入油水分離器分相，完成一級萃取；下層萃余液進入萃取塔，進行多級逆流萃?。惠腿〉玫降南》铀M入脫氨和殘留溶劑回收工段；(2)萃取溶劑再生和粗酚回收工段從步驟(1)中的油水分離器出來的富含酚的甲基異丁基甲酮溶劑相，進入酚精餾塔，進行溶劑再生和粗酚的回收；塔釜出料粗酚；溶劑甲基異丁基甲酮從塔頂流出，進入溶劑循環(huán)槽，作為萃取塔萃取溶劑循環(huán)使用；(3)脫氨和殘留溶劑回收工段步驟(1)得到的稀酚水進入脫氨塔，從塔中部汽提回收氨，稀酚水中溶解的甲基異丁基甲酮溶劑從塔頂汽提回收；經(jīng)脫氨和溶劑回收后的稀酚水從塔底流出，進入后續(xù)生化處理工段。
步驟(1)中靜態(tài)混合器內(nèi)工業(yè)含酚廢水和萃取溶劑并流混合，廢水的pH為3～11，溫度為30～85℃；溶劑和廢水體積比1∶10～10∶1；廢水在油水分離器中停留時間為10～40min。
步驟(1)中靜態(tài)混合器內(nèi)工業(yè)含酚廢水和萃取溶劑并流混合，廢水的pH為5～10，溫度為40～60℃；溶劑和廢水體積比1∶8～1∶2，廢水在油水分離器中停留時間為15～25min。
步驟(1)中，萃取塔內(nèi)的萃余液pH為3～11，萃取溫度為30～85℃，萃取相比為1∶10～10∶1，萃取級數(shù)在3～8級。
步驟(1)中，萃取塔內(nèi)的萃余液pH為5～10，萃取溫度為40～60℃，萃取相比為1∶8～1∶2，萃取級數(shù)在4～6級。
步驟(1)中的萃取塔采用蜂窩格柵規(guī)整填料。
步驟(2)中，精餾塔采用板式塔，塔頂壓力105～120kPa，塔頂溫度98±1℃，塔釜壓力115～130kPa，塔釜溫度192±1℃；回流比為0.05～0.20，理論塔板數(shù)為18～25。
步驟(3)中，脫氨塔選用板式塔，進料稀酚水pH 10～13，塔頂壓力105～115kPa，塔頂溫度82±2℃，塔釜壓力105～150kPa，塔釜溫度100±2℃；側(cè)線采出率5～6％，二級冷凝的溫度分別為97℃和40℃；塔頂采出率3％，采出料冷凝溫度40±1℃；理論塔板數(shù)25～30。
步驟(3)中，進料稀酚水pH為11～12。
本發(fā)明所采用的萃取劑甲基異丁基甲酮是一種萃取酚類物質(zhì)的優(yōu)良溶劑，它對單元酚和多元酚的分配系數(shù)都比較高，適合作為既含單元酚又含多元酚的廢水的萃取體系，能有效地萃取高濃度含酚廢水中的酚類物質(zhì)。甲基異丁基甲酮沸點為116.7℃，與酚類物質(zhì)的沸點相差較大，可以采用精餾法分離，分離后的溶劑純度較高，滿足循環(huán)萃取的要求。同時，回收的酚類物質(zhì)可進一步精餾純化，轉(zhuǎn)化為有用的化工原料。
本發(fā)明所提供的高濃度含酚煤氣化廢水處理和回收方法的優(yōu)勢在于(1)萃取脫酚工段由于廢水中含有的煤灰、油類、鹽類等物質(zhì)易沉積、結(jié)垢，造成設(shè)備堵塞。為了確保正常運轉(zhuǎn)，采用靜態(tài)混合器和油水分離器組合構(gòu)成第一級萃取設(shè)備，既減輕了萃取塔除酚的負荷，又可以除去廢水中的部分雜質(zhì)，防止萃取塔堵塞。萃取塔內(nèi)采用抗堵性強的蜂窩格柵規(guī)整填料。填料的等板高度在2～2.5m左右。本工藝采用的萃取劑甲基異丁基甲酮適合含有單元酚和多元酚、水質(zhì)中偏堿性的廢水的酚回收。根據(jù)所提供的工藝參數(shù)，萃取處理后廢水中的總酚濃度可降到420mg·l-1以下，揮發(fā)酚濃度降到20mg·l-1左右。
(2)脫氨和殘留溶劑回收工段脫氨和殘留溶劑回收可在同一汽提塔中進行，不但可降低設(shè)備的投資成本，還可以降低能耗，分離效果滿足要求。塔釜的氨濃度≤100mg·l-1，甲基異丁基甲酮≤10mg·l-1；側(cè)線氨濃度11～15％，塔頂甲基異丁基甲酮質(zhì)量百分比≥93％。
(3)溶劑再生和粗酚回收工段設(shè)計的粗酚回收塔分離性能強，效果好，萃取劑的損失小。處理100噸廢水，甲基異丁基甲酮損耗量＜0.3kg。
(4)經(jīng)過該工藝處理后的廢水CODCr脫除率達83％。
采用本發(fā)明提供的方法處理高濃度含酚煤氣化廢水，能有效地回收廢水中的酚類物質(zhì)，同時也有利于廢水的后續(xù)治理達標(biāo)排放。工藝流程裝置占地面積小、設(shè)備投資少、處理成本低，設(shè)備操作簡便，運行穩(wěn)定。


圖1是本發(fā)明方法的工藝流程框圖。
具體實施例方式
實施例1(1)待處理廢水選擇待處理的高濃度含酚煤氣化廢水，處理量為100t/h，其中總酚含量5410mg·l-1，其中揮發(fā)酚2750mg·l-1；脂肪酸約3120mg·l-1，總氨7500mg·l-1，油份350mg·l-1；CODCr值22000mg·l-1；pH值為10，水溫50℃。
(2)處理和回收按圖1所示的流程進行處理。待處理廢水進入靜態(tài)混合器，與來自萃取塔的溶劑甲基異丁基甲酮并流混合，萃取溶劑和廢水體積比(相比)1∶6。經(jīng)甲基異丁基甲酮萃取作用后，進入油水分離器，靜止20min。上層溶劑層進入粗酚回收精餾塔，進行萃取劑甲基異丁基甲酮和粗酚的分離，塔釜溫度192.5℃，塔頂溫度98.5℃，回流比0.14，理論塔板數(shù)18級；下層萃余液進入萃取塔，再次經(jīng)過多級逆流萃取，萃取工段總的萃取級數(shù)為4級(其中靜態(tài)混合器中相當(dāng)于1級)，萃取相比為1∶6。從萃取塔出來的萃取溶劑相返回靜態(tài)混合器作為萃取溶劑用，萃取后的稀酚水用堿液調(diào)pH至11.5，進入脫氨和殘留溶劑回收汽提塔。稀酚水中夾帶的溶劑甲基異丁基甲酮從脫氨和殘留溶劑回收汽提塔的塔頂回收，塔頂采出率為3％；氨從塔的中部側(cè)線回收，側(cè)線采出率6％。經(jīng)脫氨和溶劑回收后的稀酚水從塔底流出。脫氨塔塔釜溫度100.8℃，塔頂溫度82.6℃。理論塔板數(shù)25級。
經(jīng)過甲基異丁基甲酮萃取、脫氨處理后的廢水中總的酚含量小于420mg·l-1，其中揮發(fā)酚小于20mg·l-1，氨含量小于90mg·l-1，CODCr約為3800mg·l-1，甲基異丁基甲酮小于10mg·l-1。再生溶劑中的酚含量約45mg·l-1，粗酚中的甲基異丁基甲酮含量約600mg·l-1，回收粗氨水濃度為12.5％。
實施例2(1)待處理廢水，同實施例1；(2)處理和回收流程同實施例1，其具體工藝條件如下步驟(1)中靜態(tài)混合器內(nèi)工業(yè)含酚廢水和萃取溶劑并流混合，廢水的pH為3，溫度為85℃；溶劑和廢水體積比1∶10；廢水在油水分離器中停留時間為10min。萃取塔內(nèi)的萃余液pH為11，萃取溫度為30℃，萃取相比為10∶1，萃取級數(shù)在3級。萃取塔采用蜂窩格柵規(guī)整填料。
步驟(2)中，精餾塔采用板式塔，塔頂壓力105kPa，塔頂溫度98±1℃，塔釜壓力130kPa，塔釜溫度192±1℃；回流比為0.05，理論塔板數(shù)為25。
步驟(3)中，脫氨塔選用板式塔，進料稀酚水pH 10，塔頂壓力115kPa，塔頂溫度82±2℃，塔釜壓力105kPa，塔釜溫度100±2℃；側(cè)線采出率6％，二級冷凝的溫度分別為97℃和40℃；塔頂采出率3％，采出料冷凝溫度40±1℃；理論塔板數(shù)30。
步驟(3)中，進料稀酚水pH為11。
處理后廢水中的總酚含量小于400mg·l-1，其中揮發(fā)酚小于15mg·l-1，氨含量小于90mg·l-1，CODCr約為3600mg·l-1，甲基異丁基甲酮小于10mg·l-1。再生溶劑中的酚含量約45mg·l-1，粗酚中的甲基異丁基甲酮含量約600mg·l-1，回收粗氨水濃度為12.5％。
實施例3(1)待處理廢水，同實施例1；(2)處理和回收流程同實施例1，其具體工藝條件如下步驟(1)中靜態(tài)混合器內(nèi)工業(yè)含酚廢水和萃取溶劑并流混合，廢水的pH為11，溫度為30℃；溶劑和廢水體積比10∶1；廢水在油水分離器中停留時間為10min。步驟(1)中，萃取塔內(nèi)的萃余液pH為11，萃取溫度為30℃，萃取相比為10∶1，萃取級數(shù)在8級。萃取塔采用蜂窩格柵規(guī)整填料。
步驟(2)中，精餾塔采用板式塔，塔頂壓力120kPa，塔頂溫度98±1℃，塔釜壓力115kPa，塔釜溫度192±1℃；回流比為0.20，理論塔板數(shù)為18。
步驟(3)中，脫氨塔選用板式塔，進料稀酚水pH 13，塔頂壓力105kPa，塔頂溫度82±2℃，塔釜壓力150kPa，塔釜溫度100±2℃；側(cè)線采出率5％，二級冷凝的溫度分別為97℃和40℃；塔頂采出率3％，采出料冷凝溫度40±1℃；理論塔板數(shù)25。
步驟(3)中，進料稀酚水pH為12。
處理后廢水中的酚含量小于420mg·l-1，其中揮發(fā)酚小于20mg·l-1，氨含量小于90mg·l-1，CODCr約為4200mg·l-1，甲基異丁基甲酮小于10mg·l-1。再生溶劑中的酚含量約45mg·l-1，粗酚中的甲基異丁基甲酮含量約600mg·l-1，回收粗氨水濃度為12.5％。
實施例4(1)待處理廢水進萃取工段廢水的pH值為8.5，其它同實施例1；(2)處理和回收流程同實施例1，其具體工藝條件如下步驟(1)中靜態(tài)混合器內(nèi)工業(yè)含酚廢水和萃取溶劑并流混合，廢水的pH為9，溫度為50℃；溶劑和廢水體積比1∶6；廢水在油水分離器中停留時間為30min。步驟(1)中，萃取塔內(nèi)的萃余液pH為8，萃取溫度為45℃，萃取相比為1∶5，萃取級數(shù)在5級。萃取塔采用蜂窩格柵規(guī)整填料。
步驟(2)中，精餾塔采用板式塔，塔頂壓力110kPa，塔頂溫度98±1℃，塔釜壓力125kPa，塔釜溫度192±1℃；回流比為0.15，理論塔板數(shù)為20。
步驟(3)中，脫氨塔選用板式塔，進料稀酚水pH 11，塔頂壓力110kPa，塔頂溫度82±2℃，塔釜壓力130kPa，塔釜溫度100±2℃；側(cè)線采出率5.5％，二級冷凝的溫度分別為97℃和40℃；塔頂采出率3％，采出料冷凝溫度40±1℃；理論塔板數(shù)27。
步驟(3)中，進料稀酚水pH為12。
處理后廢水中的酚含量小于350mg·l-1，其中揮發(fā)酚小于10mg·l-1，氨含量小于90mg·l-1，CODCr約為3500mg·l-1，甲基異丁基甲酮小于10mg·l-1。再生溶劑中的酚含量約45mg·l-1，粗酚中的甲基異丁基甲酮含量約600mg·l-1；回收粗氨水濃度為12.5％。
實施例5(1)待處理廢水，同實施例1；(2)處理和回收流程同實施例1，其具體工藝條件如下
步驟(1)中靜態(tài)混合器內(nèi)工業(yè)含酚廢水和萃取溶劑并流混合，廢水的pH為3，溫度為85℃；溶劑和廢水體積比1∶10；廢水在油水分離器中停留時間為40min。步驟(1)中，萃取塔內(nèi)的萃余液pH為3，萃取溫度為85℃，萃取相比為1∶10，萃取級數(shù)在8級。萃取塔采用蜂窩格柵規(guī)整填料。
步驟(2)中，精餾塔采用板式塔，塔頂壓力120kPa，塔頂溫度98±1℃，塔釜壓力115kPa，塔釜溫度192±1℃；回流比為0.20，理論塔板數(shù)為18。
步驟(3)中，脫氨塔選用板式塔，進料稀酚水pH 13，塔頂壓力105kPa，塔頂溫度82±2℃，塔釜壓力105kPa，塔釜溫度100±2℃；側(cè)線采出率5％，二級冷凝的溫度分別為97℃和40℃；塔頂采出率3％，采出料冷凝溫度40±1℃；理論塔板數(shù)30。
步驟(3)中，進料稀酚水pH為12。
處理后廢水中的酚含量小于400mg·l-1，其中揮發(fā)酚小于10mg·l-1；氨含量小于90mg·l-1；CODCr約為3700mg·l-1。再生溶劑中的酚含量約45mg·l-1，粗酚中的甲基異丁基甲酮含量約600mg·l-1。
實施例6(1)待處理廢水進萃取工段廢水水溫60℃，其它同實施例1；(2)處理和回收流程同實施例1，其具體工藝條件如下步驟(1)中靜態(tài)混合器內(nèi)工業(yè)含酚廢水和萃取溶劑并流混合，廢水的pH為11，溫度為30℃；溶劑和廢水體積比10∶1；廢水在油水分離器中停留時間為10min。步驟(1)中，萃取塔內(nèi)的萃余液pH為11，萃取溫度為30℃，萃取相比為10∶1，萃取級數(shù)在3級。萃取塔采用蜂窩格柵規(guī)整填料。
步驟(2)中，精餾塔采用板式塔，塔頂壓力105kPa，塔頂溫度98±1℃，塔釜壓力130kPa，塔釜溫度192±1℃；回流比為0.05，理論塔板數(shù)為25。
步驟(3)中，脫氨塔選用板式塔，進料稀酚水pH 10，塔頂壓力115kPa，塔頂溫度82±2℃，塔釜壓力105kPa，塔釜溫度100±2℃；側(cè)線采出率6％，二級冷凝的溫度分別為97℃和40℃；塔頂采出率3％，采出料冷凝溫度40±1℃；理論塔板數(shù)25。
步驟(3)中，進料稀酚水pH為12。
處理后廢水中的酚含量小于410mg·l-1，其中揮發(fā)酚小于20mg·l-1，氨含量小于90mg·l-1，CODCr約為3800mg·l-1，甲基異丁基甲酮小于10mg·l-1。再生溶劑中的酚含量約45mg·l-1，粗酚中甲基異丁基甲酮含量約600mg·l-1，回收粗氨水濃度約為12.5％。
實施例7(1)待處理廢水，同實施例1；(2)處理和回收流程同實施例1，其具體工藝條件如下步驟(1)中靜態(tài)混合器內(nèi)工業(yè)含酚廢水和萃取溶劑并流混合，廢水的pH為5，溫度為65℃；溶劑和廢水體積比10∶7；廢水在油水分離器中停留時間為20min。步驟(1)中，萃取塔內(nèi)的萃余液pH為5，萃取溫度為65℃，萃取相比為10∶3，萃取級數(shù)在6級。萃取塔采用蜂窩格柵規(guī)整填料。
步驟(2)中，精餾塔采用板式塔，塔頂壓力110kPa，塔頂溫度98±1℃，塔釜壓力125kPa，塔釜溫度192±1℃；回流比為0.09，理論塔板數(shù)為21。
步驟(3)中，脫氨塔選用板式塔，進料稀酚水pH 11，塔頂壓力110kPa，塔頂溫度82±2℃，塔釜壓力125kPa，塔釜溫度100±2℃；側(cè)線采出率6％，二級冷凝的溫度分別為97℃和40℃；塔頂采出率3％，采出料冷凝溫度40±1℃；理論塔板數(shù)29。
步驟(3)中，進料稀酚水pH為11。
氨回收汽提塔進料pH 13，其它工藝條件和工藝流程同實施例1。處理后廢水中的酚含量小于420mg·l-1，其中揮發(fā)酚小于20mg·l-1，氨含量小于60mg·l-1，CODCr約為3800mg·l-1，甲基異丁基甲酮小于10mg·l-1。再生溶劑中的酚含量約45mg·l-1，粗酚中甲基異丁基甲酮含量約600mg·l-1，回收粗氨水濃度約為13％。
實施例8(1)待處理廢水，同實施例1；(2)處理和回收流程同實施例1，其具體工藝條件如下步驟(1)中靜態(tài)混合器內(nèi)工業(yè)含酚廢水和萃取溶劑并流混合，廢水的pH為10，溫度為35℃；溶劑和廢水體積比10∶21；廢水在油水分離器中停留時間為35min。萃取塔內(nèi)的萃余液pH為10，萃取溫度為65℃，萃取相比為10∶11，萃取級數(shù)在7級。萃取塔采用蜂窩格柵規(guī)整填料。
步驟(2)中，精餾塔采用板式塔，塔頂壓力109kPa，塔頂溫度98±1℃，塔釜壓力125kPa，塔釜溫度192±1℃；回流比為0.15，理論塔板數(shù)為19。
步驟(3)中，脫氨塔選用板式塔，進料稀酚水pH 11，塔頂壓力113kPa，塔頂溫度82±2℃，塔釜壓力145kPa，塔釜溫度100±2℃；側(cè)線采出率6％，二級冷凝的溫度分別為97℃和40℃；塔頂采出率3％，采出料冷凝溫度40±1℃；理論塔板數(shù)26。
步驟(3)中，進料稀酚水pH為12。
處理后廢水中的酚含量小于420mg·l-1，其中揮發(fā)酚小于20mg·l-1，氨含量小于90mg·l-1，CODCr約為3800mg·l-1，甲基異丁基甲酮小于10mg·l-1。再生溶劑中的酚含量約45mg·l-1，粗酚中的甲基異丁基甲酮含量約600mg·l-1；回收粗氨水濃度為12.5％。
實施例9(1)待處理廢水，同實施例1；(2)處理和回收流程同實施例1，其具體工藝條件如下步驟(1)中靜態(tài)混合器內(nèi)工業(yè)含酚廢水和萃取溶劑并流混合，廢水的pH為5，溫度為60℃；溶劑和廢水體積比1∶8，廢水在油水分離器中停留時間為25min。萃取塔內(nèi)的萃余液pH為5，萃取溫度為60℃，萃取相比為1∶8，萃取級數(shù)在6級。萃取塔采用蜂窩格柵規(guī)整填料。
步驟(2)中，精餾塔采用板式塔，塔頂壓力105kPa，塔頂溫度98±1℃，塔釜壓力130kPa，塔釜溫度192±1℃；回流比為0.05，理論塔板數(shù)為25。
步驟(3)中，脫氨塔選用板式塔，進料稀酚水pH 10，塔頂壓力115kPa，塔頂溫度82±2℃，塔釜壓力105kPa，塔釜溫度100±2℃；側(cè)線采出率6％，二級冷凝的溫度分別為97℃和40℃；塔頂采出率3％，采出料冷凝溫度40±1℃；理論塔板數(shù)25。
步驟(3)中，進料稀酚水pH為12。
處理后廢水中的酚含量小于420mg·l-1，其中揮發(fā)酚小于20mg·l-1，氨含量約為80mg·l-1，CODCr約為3800mg·l-1，甲基異丁基甲酮小于10mg·l-1。粗酚中的甲基異丁基甲酮含量約600mg·l-1，側(cè)線粗氨水濃度約11％。
實施例10(1)待處理廢水，同實施例1；(2)處理和回收流程同實施例1，其具體工藝條件如下步驟(1)中靜態(tài)混合器內(nèi)工業(yè)含酚廢水和萃取溶劑并流混合，廢水的pH為10，溫度為40℃；溶劑和廢水體積比1∶2，廢水在油水分離器中停留時間為15min。萃取塔內(nèi)的萃余液pH為10，萃取溫度為40℃，萃取相比為1∶2，萃取級數(shù)在4級。步驟(2)中，精餾塔采用板式塔，塔頂壓力120kPa，塔頂溫度98±1℃，塔釜壓力115kPa，塔釜溫度192±1℃；回流比為0.20，理論塔板數(shù)為18。
步驟(3)中，脫氨塔選用板式塔，進料稀酚水pH 13，塔頂壓力105kPa，塔頂溫度82±2℃，塔釜壓力150kPa，塔釜溫度100±2℃；側(cè)線采出率5％，二級冷凝的溫度分別為97℃和40℃；塔頂采出率3％，采出料冷凝溫度40±1℃；理論塔板數(shù)30。
步驟(3)中，進料稀酚水pH為11。
處理后廢水中的酚含量小于420mg·l-1，其中揮發(fā)酚小于20mg·l-1，氨含量約為75mg·l-1，CODCr約為3800mg·l-1，甲基異丁基甲酮小于10mg·l-1。粗酚中的甲基異丁基甲酮含量約600mg·l-1，側(cè)線粗氨水濃度約13％。
實施例11(1)待處理廢水，同實施例1；(2)處理和回收流程同實施例1，其具體工藝條件如下步驟(1)中靜態(tài)混合器內(nèi)工業(yè)含酚廢水和萃取溶劑并流混合，廢水的pH為7，溫度為50℃；溶劑和廢水體積比1∶7，廢水在油水分離器中停留時間為20min。萃取塔內(nèi)的萃余液pH為7，萃取溫度為50℃，萃取相比為1∶6，萃取級數(shù)在5級。萃取塔采用蜂窩格柵規(guī)整填料。
步驟(2)中，精餾塔采用板式塔，塔頂壓力115kPa，塔頂溫度98±1℃，塔釜壓力125kPa，塔釜溫度192±1℃；回流比為0.09，理論塔板數(shù)為20。
步驟(3)中，脫氨塔選用板式塔，進料稀酚水pH 11，塔頂壓力110kPa，塔頂溫度82±2℃，塔釜壓力135kPa，塔釜溫度100±2℃；側(cè)線采出率5％，二級冷凝的溫度分別為97℃和40℃；塔頂采出率3％，采出料冷凝溫度40±1℃；理論塔板數(shù)27。
步驟(3)中，進料稀酚水pH為11。
處理后廢水中的酚含量小于420mg·l-1，其中揮發(fā)酚小于20mg·l-1，氨含量小于90mg·l-1，CODCr約為3800mg·l-1，甲基異丁基甲酮小于10mg·l-1。再生溶劑中酚含量約25mg·l-1，粗酚中的甲基異丁基甲酮含量約500mg·l-1，回收粗氨水濃度為12.5％。
實施例12(1)待處理廢水，同實施例1；(2)處理和回收流程同實施例1，其具體工藝條件如下步驟(1)中靜態(tài)混合器內(nèi)工業(yè)含酚廢水和萃取溶劑并流混合，廢水的pH為6，溫度為50℃；溶劑和廢水體積比1∶3，廢水在油水分離器中停留時間為19min。
步驟(1)中，萃取塔內(nèi)的萃余液pH為9，萃取溫度為45℃，萃取相比為1∶5，萃取級數(shù)在5級。
步驟(1)中的萃取塔采用蜂窩格柵規(guī)整填料。
步驟(2)中，精餾塔采用板式塔，塔頂壓力115kPa，塔頂溫度98±1℃，塔釜壓力122kPa，塔釜溫度192±1℃；回流比為0.14，理論塔板數(shù)為19。
步驟(3)中，脫氨塔選用板式塔，進料稀酚水pH 12，塔頂壓力110kPa，塔頂溫度82±2℃，塔釜壓力125kPa，塔釜溫度100±2℃；側(cè)線采出率5％，二級冷凝的溫度分別為97℃和40℃；塔頂采出率3％，采出料冷凝溫度40±1℃；理論塔板數(shù)27。
步驟(3)中，進料稀酚水pH為12。
處理后廢水中的酚含量小于420mg·l-1，其中揮發(fā)酚小于20mg·l-1，氨含量小于90mg·l-1，CODCr約為3800mg·l-1，甲基異丁基甲酮小于10mg·l-1。再生溶劑中酚含量約50mg·l-1，粗酚中的甲基異丁基甲酮含量約600mg·l-1，回收粗氨水濃度為12.5％。
本的實施例中，揮發(fā)酚濃度測定采用國標(biāo)GB 7491-87溴化容量法。
總酚濃度測定采用直接溴化法。在被測水樣中，加入過量的溴，使酚類物質(zhì)與溴生成溴代酚，過量的溴用碘量法滴定，從而計算出總酚含量。該方法能測定廢水中幾乎所有的酚，適用于本發(fā)明所述的含酚種類多、非揮發(fā)酚量大的煤氣化廢水。
權(quán)利要求
1.含酚煤氣化廢水的處理及回收方法，其特征在于包括如下步驟(1)萃取脫酚工段含酚廢水進入靜態(tài)混合器，與來自萃取塔的萃取溶劑甲基異丁基甲酮混合，然后進入油水分離器分相，完成一級萃取；下層萃余液進入萃取塔，進行多級逆流萃?。惠腿〉玫降南》铀M入脫氨和殘留溶劑回收工段；(2)萃取溶劑再生和粗酚回收工段從步驟(1)中的油水分離器出來的富含酚甲基異丁基甲酮溶劑相，進入酚精餾塔，進行溶劑再生和粗酚的回收；塔釜出料粗酚；溶劑甲基異丁基甲酮從塔頂流出，進入溶劑循環(huán)槽，作為萃取塔萃取溶劑循環(huán)使用；(3)脫氨和殘留溶劑回收工段步驟(1)得到的稀酚水進入脫氨塔，從塔中部汽提回收氨，稀酚水中溶解的甲基異丁基甲酮溶劑從塔頂汽提回收；經(jīng)脫氨和溶劑回收后的稀酚水從塔底流出，進入后續(xù)生化處理工段。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟(1)中靜態(tài)混合器內(nèi)含酚廢水和萃取溶劑并流混合，廢水的pH為3～11，溫度為30～85℃；溶劑和廢水體積比1∶10～10∶1；廢水在油水分離器中停留時間為10～40min。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于步驟(1)中靜態(tài)混合器內(nèi)含酚廢水和萃取溶劑并流混合，廢水的pH為5～10，溫度為40～60℃；溶劑和廢水體積比1∶8～1∶2，廢水在油水分離器中停留時間為15～25min。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于步驟(1)中，萃取塔內(nèi)的萃余液pH為3～11，萃取溫度為30～85℃，萃取相比為1∶10～10∶1，萃取級數(shù)在3～8級。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于步驟(1)中，萃取塔內(nèi)的萃余液pH為5～10，萃取溫度為40～60℃，萃取相比為1∶8～1∶2，萃取級數(shù)在4～6級。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于步驟(1)中采用蜂窩格柵規(guī)整填料的萃取塔。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于步驟(2)中，精餾塔采用板式塔，塔頂溫度98±1℃，塔釜溫度192±1℃；回流比為0.05～0.20，理論塔板數(shù)為18～25。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于步驟(3)中，脫氨塔選用板式塔，進料稀酚水pH10～13，塔頂溫度82±1℃，塔釜溫度100±2℃；側(cè)線采出率5～6％，二級冷凝的溫度分別為97℃和40℃；塔頂采出率3％，采出料冷凝溫度40±1℃；理論塔板數(shù)25～30。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于步驟(3)中，進料稀酚水pH為11～12。
全文摘要
本發(fā)明涉及高濃度含酚煤氣化廢水的處理及回收方法，包括以下工序(1)脫酸工段；(2)萃取脫酚工段；(3)萃取溶劑再生工段；(3)氨回收和殘留萃取溶劑回收工段。萃取溶劑為甲基異丁基酮。高濃度含酚煤氣化廢水經(jīng)過該工藝處理后，能回收廢水中92％以上的總酚和99.5％以上的氨。所用萃取劑可采用精餾法分離再生，再生后的萃取劑純度高，滿足循環(huán)萃取要求。同時，有效回收廢水中的酚類物質(zhì)特別是多元酚，廢水的COD
文檔編號C02F1/26GK1834039SQ20061003393
公開日2006年9月20日 申請日期2006年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月28日
發(fā)明者錢宇, 章莉娟, 江燕斌, 蓋恒軍, 李煥錫 申請人:華南理工大學(xué)