專利名稱：：酚氰廢水物化法治理工藝及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于廢水或污水的處理技術(shù)，特別是至少有一個(gè)化學(xué)處理步驟的廢水多級(jí)處理技術(shù)。
背景技術(shù)：
：焦化酚氰廢水傳統(tǒng)治理的核心技術(shù)是蒸氨+生化(A/0法A2/0法或A2/02法)由于焦化酚氰廢水生成量大，其污染物含量高，其中氰化物、NH3-N及多環(huán)芳烴、雜環(huán)化含物更難生化降解，以致治理效果不甚穩(wěn)定。傳統(tǒng)焦化廢水處理技術(shù)在廢水處理過(guò)程中廢水量不斷增多，如蒸氨過(guò)程廢水增加20_22%，在生化前因被迫加工業(yè)水稀釋又增加了12培，處理后廢水量大增，以至在焦化廠內(nèi)部已很難消化，此時(shí)廢水外排已呈必然之勢(shì)。這對(duì)于《焦化行業(yè)準(zhǔn)入條件》(2008年修訂)是不允許的。這種以污水處理后外排為前提的傳統(tǒng)治理技術(shù)不論其治理效果還是治理效果的穩(wěn)定性也正在困擾著焦化企業(yè)廢水治理的決策。中國(guó)專利200610043520.6公開(kāi)了一種物化法焦化酚氰廢水處理工藝及專用設(shè)備，該處理工藝的工藝流程為氣浮脫油一鐵凝脫硫脫氰一焦炭吸附過(guò)濾脫除懸浮沉淀物一解吸脫除NH3-N—臭氧氧化脫除酚及有機(jī)物，處理后的廢水用作熄焦、洗煤的補(bǔ)充水。有較好的處理效果，但是處理后的廢水尚不能達(dá)到《焦化行業(yè)準(zhǔn)入條件》(2008年修訂)規(guī)定的要求(GB8978-1996)。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有的物化法焦化酚氰廢水處理工藝處理后的廢水殘留物較多的不足，本發(fā)明提供一種酚氰廢水物化法治理工藝，該酚氰廢水物化法治理工藝可以使處理后的廢水達(dá)到國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)并用于熄焦洗煤補(bǔ)充用水，而且狡A/0法降低投資一半。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供使用該工藝所需要的設(shè)備。本發(fā)明的技術(shù)方案為，一種酚氰廢水物化法治理工藝，其特征是其主要流程為酚氰廢水一氣浮法除油一鐵凝法除氰脫硫一萃取除酚一管式爐法蒸氨一減壓法蒸脫NH3-N、酚及有機(jī)物、硫氰等其他污染物一臭氧催化氧化一達(dá)標(biāo)廢水用于熄焦所述的鐵凝法脫H2S、HCN分兩步進(jìn)行。第一步是廢水中的H2S、HCN先在反應(yīng)器中與活性鐵反應(yīng)，生成FeS和Fe2[Fe(CN)6]或Fe4[Fe(CN)6]3沉淀物，從而將大部分H2S、HCN除去，第二步為加快與剩余H^、HCN反應(yīng)速度，加入混凝劑與絮凝劑，以達(dá)到使沉淀物從廢水中分離出去的目的，所述的萃取除酚在萃取塔中進(jìn)行，萃取后的含酚萃取液在堿洗塔中堿洗生成酚鈉鹽，然后采用二氧化碳分解酚鹽，二氧化碳與酚鹽在分解塔中與酚鹽反應(yīng)，生成粗酚和碳酸鈉或碳酸氫納，所述的管式爐法蒸氨為采用管式加熱爐提高蒸氨溫度，摒棄傳統(tǒng)的蒸汽法蒸氨，并增加蒸氨塔板數(shù)，經(jīng)本工序蒸氨后廢水含NH3_N可降lOOmg/左右，所述的減壓法蒸脫NHfN、酚及有機(jī)物、硫氰等其他污染物工序，為采用減壓法蒸脫NHfN、酚及有機(jī)物、硫氰等其他污染物，操作壓力160-200mmHg，前述工序蒸氨塔底廢水溫度100-105t:，引入本工序減壓法蒸脫裝置，在此廢水將從100-i05t:因蒸發(fā)吸熱降65°C，有5-6%的廢水伴隨有機(jī)物、硫化物，氰化物及NH3-N蒸發(fā)一起蒸發(fā)，所蒸發(fā)的氣體經(jīng)分縮器部分回流后，用真空泵抽出并送入焚燒爐進(jìn)行催化焚燒，蒸脫后的廢水進(jìn)入臭氧催化氧化塔進(jìn)一步去除殘留的NH3-N。酚氰廢水物化法治理工藝使用的設(shè)備，其特征是主要由依次連接的氣浮除油設(shè)備、鐵凝除氰除硫設(shè)備、萃取除酚設(shè)備、蒸餾脫氨設(shè)備組成。所述的鐵凝除氰除硫設(shè)備由依次相連的鐵凝反應(yīng)器、反應(yīng)澄清器和過(guò)濾器組成。所述的萃取除酚設(shè)備包括萃取塔和串聯(lián)的多個(gè)堿洗塔。所述的蒸餾脫氮設(shè)備包括連接著管式加熱爐的蒸氨塔和連接在其出口端的減壓酚氰吹脫塔，吹脫塔與催化氧化塔相連，催化氧化塔與處理后廢水管道相連，減壓吹脫塔頂端與真空泵連接，真空泵出氣口通向尾氣排放煙囪。本發(fā)明中的鐵凝法脫H^、HCN分兩步進(jìn)行。第一步是廢水中的H^、HCN先在反應(yīng)器中與活性鐵反應(yīng)，生成FeS和Fe2[Fe(CN)6]或Fe4[Fe(CN)6]3沉淀物，從而將大部分H2S、HCN除去，第二步為加快與剩余H2S、HCN反應(yīng)速度，加入混凝劑與絮凝劑，以達(dá)到使沉淀物從廢水中分離出去的目的。本發(fā)明在蒸氨前設(shè)置了萃取塔通過(guò)萃取法把酚從廢水中分離出來(lái)并制成粗酚產(chǎn)品，使強(qiáng)污染物變成資源，變廢為寶。萃取法的效率可達(dá)95%左右，萃取后廢水含酚《100-150mg/L。萃取獲得的含酚萃取液經(jīng)堿洗塔堿洗后生成酚鈉鹽排出，另行提取粗酚，酚鹽分解工藝有兩種1、用稀硫酸(40%-45%)在分解器中與酚鹽反應(yīng)，生成粗酚和硫酸鈉。在分解器中從加料、邊加酸邊攪拌，靜置排料，操作周期約15-16h。硫酸消耗為每公斤酚約0.6kg硫酸(100%)，并生產(chǎn)高濃度酚水和廢渣硫酸鈉。2、用二氧化碳分解酚鹽，二氧化碳與酚鹽在分解塔中與酚鹽反應(yīng)，生成粗酚和碳酸的(或碳酸氫納)，該反應(yīng)連續(xù)進(jìn)行。粗酚作為產(chǎn)品，而碳酸鈉溶液可送脫硫工段，補(bǔ)入脫硫液中，碳酸鈉溶液質(zhì)量如下比重=1.14-1.15化20)3含量14-15%NaHC03含量0.5-1.4%含酚<0.2%為提高粗酚質(zhì)量并降低粗酚損失，酚鹽在進(jìn)入分解程序前必須經(jīng)過(guò)蒸吹，借此蒸吹出粗酚鹽中所含的中性油類和部分水分。一般粗酚鹽含酚《20%，中性油等雜質(zhì)含量約0.3-0.5%。粗酚鹽經(jīng)蒸吹后成為凈酚鹽，凈酚鹽含酚25-30%，中性油類雜質(zhì)《0.05%。凈酚鹽才能送去分解。從環(huán)保以及堿液的綜合利用考慮，本發(fā)明采用二氧化碳分解凈酚鹽的工藝，用二氧化碳分解凈酚鹽的工藝如下從燃煤鍋爐煙囪根部引出的煙道廢氣((A含量15-17%)，經(jīng)除塵后進(jìn)入直接式冷卻塔，廢氣在此被冷卻至40C，再用鼓風(fēng)機(jī)壓送到分解塔上段、下段和酸化塔下部。用泵將酚鹽溶液經(jīng)套管加熱器和超聲波流量計(jì)壓送到分解塔頂部向下噴淋。酚鹽溶液與分解塔內(nèi)上升的煙道廢氣逆流接觸，進(jìn)行第一次分解，然后流入分解塔下段與煙道氣逆流接觸，進(jìn)行第二次分解，分解效率99%。生成的粗酚初產(chǎn)品和碳酚鈉溶液在塔底分離器內(nèi)分離后流入各自的中間槽。由于粗酚初產(chǎn)品含有一部分未分解的酚鹽，為了使酚鹽全部分解，再將其送入酸化塔內(nèi)進(jìn)行第三次分解。分解塔和酸化塔逸出的廢氣經(jīng)酚撲集器撲集后放散。分解過(guò)程產(chǎn)生的碳酸鈉溶液分次定時(shí)送脫硫工段。本發(fā)明為提高脫NHfN質(zhì)量，克服傳統(tǒng)的蒸汽蒸氨會(huì)增加廢水?dāng)?shù)量的不足，采用兩段蒸氨工藝。1、為提高蒸氨過(guò)程脫NH3-N效率和節(jié)約能源，第一段蒸氨采用管式爐法，摒棄傳統(tǒng)的蒸汽法蒸氨，并適當(dāng)增加蒸氨塔板數(shù)。經(jīng)驗(yàn)證明，如此經(jīng)第一段蒸氨后廢水含NH3_N可降lOOmg/左右，且廢水量降低20-22%，節(jié)能30-35%，經(jīng)第一段蒸氨后廢水水質(zhì)如下<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>2、第二段采用減壓法蒸脫NHfN、酚及有機(jī)物、硫氰等其他污染物。操作壓力160-200mmHg，第一段蒸氨塔底廢水溫度100_105°C，引入第二段減壓法蒸脫裝置，在此廢水將從100-105t:因蒸發(fā)吸熱降65t:，大約有5-6X的廢水伴隨有機(jī)物、硫化物，氰化物及NH3-N蒸發(fā)一起蒸發(fā)，所蒸發(fā)的汽(氣)體經(jīng)分縮器部分回流后，用真空泵抽出并送入焚燒爐進(jìn)行催化焚燒。塔底廢水水質(zhì)如下硫化物mg/1總氰mg/L酚mg/L石油類mg/LNH3-Nmg/L《1.0《0.5《0.5《5《15蒸脫后的廢水進(jìn)入臭氧催化氧化塔進(jìn)一步去除殘留的NH3_N。為提高蒸氨過(guò)程脫NH3_N效率和節(jié)約能經(jīng)此處理的廢水主要污染物達(dá)到如下指標(biāo)硫化物mg/L總氰mg/LNH3-Nmg/L酚mg/L石油類mg/Lssmg/L《1.0《0.5《15《0.5《10《50在《焦化行業(yè)準(zhǔn)入條件》(2008年修訂)中，明確規(guī)定用于熄焦的廢水中污染物合量必須達(dá)到GB8978-1996—級(jí)的指標(biāo)要求，因此必須達(dá)到如下要求<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>這種物理化學(xué)法在廢水處理全過(guò)程其數(shù)量不增多，為焦化酚氰廢水處理達(dá)標(biāo)后用于熄焦且實(shí)現(xiàn)零排放奠定了基礎(chǔ)。為確保處理后廢水達(dá)到GB8978-1996—級(jí)的水質(zhì)要求，本物化法工藝最后還設(shè)置催化氧化塔作為把關(guān)措施，以保萬(wàn)無(wú)一失。本發(fā)明提出的采用物化法治理焦化或其他產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生的含酚氰廢水的工藝及設(shè)備具有下述優(yōu)點(diǎn)1、可以最大限度地實(shí)現(xiàn)污染物資源化、節(jié)能和消除廢水在處理過(guò)程中不斷增加(蒸氨蒸汽冷凝和進(jìn)行生化前稀釋)令零排放難以實(shí)現(xiàn)的弊端，同時(shí)節(jié)約了稀釋用水。2、降低建設(shè)投資傳統(tǒng)的蒸氨+生化(A2/0或A2/02)工藝，其建設(shè)設(shè)資如下<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>而物理化學(xué)法投資如下<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>3、處理費(fèi)用低傳統(tǒng)的蒸氨+生化法處理費(fèi)用一般為45元/m3左右，而物理化學(xué)法廢水處理費(fèi)用僅用為25-27元/m3，降低處理費(fèi)用近45%。此外還回收利用了煤焦油、粗酚等資源，極大地降低了處理本，實(shí)現(xiàn)處理費(fèi)用與污染物資源化收支相抵略有盈余。對(duì)于100X10H/a焦化廠每年可從廢水中回收焦油300多噸，粗酚300-350噸，總價(jià)值400余萬(wàn)元。4焦化生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的酚氰廢水，其氨氮、酚、氰類濃度高，且水質(zhì)波動(dòng)大，即使經(jīng)過(guò)稀釋仍對(duì)微生物有嚴(yán)重抑制作用，因此生化系統(tǒng)難以連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，而對(duì)本處理工藝無(wú)明顯影響。5、生化法運(yùn)行工藝條件苛刻，特別是過(guò)程水溫受環(huán)境溫度影響難以控制，因此在高寒地區(qū)還不得不建在室內(nèi)，并采取保溫加熱措施，極大增加了建設(shè)投資和運(yùn)行成本。6、傳統(tǒng)的蒸氨+生化法(A2/0或A2/02)建設(shè)占地面積過(guò)大，這與我國(guó)保護(hù)耕地的國(guó)策有不協(xié)調(diào)之處。而本物理化學(xué)法占地面積僅及傳統(tǒng)技術(shù)占地面積不足60%，采用本物理化學(xué)法處理焦化酚氰廢水可以節(jié)約土地資源。圖1為本發(fā)明設(shè)備布局圖。圖中，l.焦化酚氰廢水進(jìn)口，2.氣浮除油機(jī)，3.鐵凝反應(yīng)器，4.反應(yīng)澄清器，5.過(guò)濾器，6.萃取塔，7.堿洗塔，8.管式加熱爐，9.蒸氨塔，IO.減壓蒸脫塔，11.03進(jìn)口，12.催化氧化塔，13.處理后廢水管道，14.真空泵。具體實(shí)施例方式本發(fā)明的具體實(shí)施方式是實(shí)施例1，一種含酚氰廢水物化法治理工藝，其特征是其主要流程為含酚氰廢水一氣浮法除油一鐵凝法除氰脫硫一萃取除酚一管式爐法蒸氨一減壓法蒸脫NHfN、酚及有機(jī)物、硫氰等其他污染物一臭氧催化氧化一達(dá)標(biāo)廢水用于熄焦所述的鐵凝法脫H2S、HCN分兩步進(jìn)行。第一步是廢水中的H^、HCN先在反應(yīng)器中與活性鐵反應(yīng)，生成FeS和Fe2[Fe(CN)6]或Fe4[Fe(CN)6]3沉淀物，從而將大部分H2S、HCN除去，第二步為加快與剩余H^、HCN反應(yīng)速度，加入混凝劑與絮凝劑，以達(dá)到使沉淀物從廢水中分離出去的目的，所述的萃取除酚在萃取塔中進(jìn)行，萃取后的含酚萃取液在堿洗塔中堿洗生成酚鈉鹽，然后采用二氧化碳分解酚鹽，二氧化碳與酚鹽在分解塔中與酚鹽反應(yīng)，生成粗酚和碳酸鈉或碳酸氫納，所述的管式爐法蒸氨為采用管式加熱爐提高蒸氨溫度，摒棄傳統(tǒng)的蒸汽法蒸氨，并增加蒸氨塔板數(shù)，經(jīng)本工序蒸氨后廢水含NH3_N可降lOOmg/左右，所述的減壓法蒸脫NHfN、酚及有機(jī)物、硫氰等其他污染物工序，為采用減壓法蒸脫NHfN、酚及有機(jī)物、硫氰等其他污染物，操作壓力160-200mmHg，前述工序蒸氨塔底廢水溫度100-105t:，引入本工序減壓法蒸脫裝置，在此廢水將從100-i05t:因蒸發(fā)吸熱降65°C，有5-6%的廢水伴隨有機(jī)物、硫化物，氰化物及NH3-N蒸發(fā)一起蒸發(fā)，所蒸發(fā)的氣體經(jīng)分縮器部分回流后，用真空泵抽出并送入焚燒爐進(jìn)行催化焚燒，蒸脫后的廢水進(jìn)入臭氧催化氧化塔進(jìn)一步去除殘留的NH3-N。實(shí)施例2，如圖所示含酚氰廢水物化法治理工藝使用的設(shè)備，其結(jié)構(gòu)是主要由依次連接的氣浮除油設(shè)備、鐵凝除氰除硫設(shè)備、萃取除酚設(shè)備、蒸餾脫氨設(shè)備組成。鐵凝除氰除硫設(shè)備由依次相連的鐵凝反應(yīng)器、反應(yīng)澄清器和過(guò)濾器組成。萃取除酚設(shè)備包括萃取塔和串聯(lián)的多個(gè)堿洗塔。所述的蒸餾脫氮設(shè)備包括連接著管式加熱爐的蒸氨塔和連接在其出口端的減壓酚氰吹脫塔，吹脫塔與催化氧化塔相連，催化氧化塔與處理后廢水管道相連，減壓吹脫塔頂端與真空泵連接，真空泵出氣口通向尾氣排放煙囪。權(quán)利要求一種酚氰廢水物化法治理工藝，其特征是其主要流程為酚氰廢水→氣浮法除油→鐵凝法除氰脫硫→萃取除酚→管式爐法蒸氨→減壓法蒸脫NH3-N、酚及有機(jī)物、硫氰等其他污染物→臭氧催化氧化→達(dá)標(biāo)廢水用于熄焦，所述的鐵凝法脫H2S、HCN分兩步進(jìn)行。第一步是廢水中的H2S、HCN先在反應(yīng)器中與活性鐵反應(yīng)，生成FeS和Fe2[Fe(CN)6]或Fe4[Fe(CN)6]3沉淀物，從而將大部分H2S、HCN除去，第二步為加快與剩余H2S、HCN反應(yīng)速度，加入混凝劑與絮凝劑，以達(dá)到使沉淀物從廢水中分離出去的目的，所述的萃取除酚在萃取塔中進(jìn)行，萃取后的含酚萃取液在堿洗塔中堿洗生成酚鈉鹽，然后采用二氧化碳分解酚鹽，二氧化碳與酚鹽在分解塔中與酚鹽反應(yīng)，生成粗酚和碳酸鈉或碳酸氫納，所述的管式爐法蒸氨為采用管式加熱爐提高蒸氨溫度，摒棄傳統(tǒng)的蒸汽法蒸氨，并增加蒸氨塔板數(shù)，經(jīng)本工序蒸氨后廢水含NH3-N可降100mg/左右，所述的減壓法蒸脫NH3-N、酚及有機(jī)物、硫氰等其他污染物工序，為采用減壓法蒸脫NH3-N、酚及有機(jī)物、硫氰等其他污染物，操作壓力160-200mmHg，前述工序蒸氨塔底廢水溫度100-105℃，引入本工序減壓法蒸脫裝置，在此廢水將從100-105℃因蒸發(fā)吸熱降65℃，有5-6％的廢水伴隨有機(jī)物、硫化物，氰化物及NH3-N蒸發(fā)一起蒸發(fā)，所蒸發(fā)的氣體經(jīng)分縮器部分回流后，用真空泵抽出并送入焚燒爐進(jìn)行催化焚燒，蒸脫后的廢水進(jìn)入臭氧催化氧化塔進(jìn)一步去除殘留的NH3-N。2.權(quán)利要求1所述的酚氰廢水物化法治理工藝使用的設(shè)備，其特征是主要由依次連接的氣浮除油設(shè)備、鐵凝除氰除硫設(shè)備、萃取除酚設(shè)備、蒸餾脫氨設(shè)備組成。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的酚氰廢水物化法治理工藝使用的設(shè)備，其特征是所述的鐵凝除氰除硫設(shè)備由依次相連的鐵凝反應(yīng)器、反應(yīng)澄清器和過(guò)濾器組成。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的酚氰廢水物化法治理工藝使用的設(shè)備，其特征是所述的萃取除酚設(shè)備包括萃取塔和串聯(lián)的多個(gè)堿洗塔。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的酚氰廢水物化法治理工藝使用的設(shè)備，其特征是所述的蒸餾脫氮設(shè)備包括連接著管式加熱爐的蒸氨塔和連接在其出口端的減壓酚氰蒸脫塔，蒸脫塔與催化氧化塔相連，催化氧化塔與處理后廢水管道相連，減壓蒸脫塔頂端與真空泵連接，真空泵出氣口通向尾氣排放煙囪。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種酚氰廢水物化法治理工藝及設(shè)備屬于廢水或污水的處理技術(shù)，特別是至少有一個(gè)化學(xué)處理步驟的廢水多級(jí)處理技術(shù)。一種含酚氰廢水物化法治理工藝，其特征是其主要流程為含酚氰廢水→氣浮法除油→鐵凝法除氰脫硫→萃取除酚→管式爐法蒸氨→減壓法蒸脫NH3-N、酚及有機(jī)物、硫氰等其他污染物→臭氧催化氧化→達(dá)標(biāo)廢水用于熄焦。使用本發(fā)明技術(shù)處理含酚氰廢水，具有處理效果好、投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、實(shí)現(xiàn)廢物資源化，對(duì)氣候適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。文檔編號(hào)C02F101/18GK101781038SQ20101011620公開(kāi)日2010年7月21日申請(qǐng)日期2010年3月2日優(yōu)先權(quán)日2010年3月2日發(fā)明者姜愛(ài)國(guó),孫兆俊,季廣祥,張友棣,王登富,趙杰,陳善龍申請(qǐng)人:濟(jì)南冶金化工設(shè)備有限公司