本技术属于兰炭废水处理领域,尤其涉及一种兰炭废水资源化综合利用处理装置。
背景技术:
1、兰炭废水是煤在中低温干馏(约550~650℃)加工过程中产生的废水,含有酚、焦油及氨等难降解的有机污染物,处理难度高,环境危害大。
2、针对兰炭废水,目前传统处理装置主要包括:预处理、酚氨回收与生化处理三个阶段,其中酚氨回收预处理单元不仅作为后续生化处理系统的安保系统,直接关系到生化处理系统运行的好坏,而且也关系到兰炭废水中有价资源的回收,因此是兰炭废水处理成功的关键。
3、传统兰炭废水处理装置尽管能够有效地处理并回收兰炭废水中的酚、氨污染物,但由于装置上的局限性,容易出现系统运行稳定性差、指标不稳定等问题,具体表现为如下几点:
4、1、传统兰炭废水处理装置中的废水往往通过重力除油或气浮除油后直接进入后续的脱酸蒸氨塔,但是由于兰炭废水特殊的水质,仅仅通过重力或气浮除油往往无法解决废水中悬浮的焦粉、煤粉、焦油胶团等污染物,导致这些污染物进入后续的各塔、换热器以及管道等,容易造成设备的堵塞、磨损,影响系统稳定性;
5、2、对于兰炭废水的回收处理,在传统的处理装置中,一般在进萃取塔前设置冷却器,因为脱酸蒸氨塔加热后会产生聚合类油污,在换热降温后油类从系统中析出,会产生大块油污,经常堵塞冷却器,导致换热效率降低,萃取系统温度过高,进而缩短装置的运行周期,增加检修以及运行成本;
6、3、萃取系统通常采用单塔萃取,当来水指标波动时,萃取工况容易不稳定,抗冲击能力差,进而导致水塔出水cod不合格,影响生化运行。
技术实现思路
1、本实用新型的目的在于提供一种兰炭废水资源化综合利用处理装置,解决了传统兰炭废水处理装置容易出现系统运行稳定性差、指标不稳定的问题。
2、本实用新型是通过以下技术方案来实现:
3、一种兰炭废水资源化综合利用处理装置,包括依次相连接的原料水罐、一级除油装置、二级除油装置、中间水箱、脱酸蒸氨塔、深度除油装置、进料冷却器、萃取塔及酚塔;
4、脱酸蒸氨塔顶部相连有酸性气分液槽,脱酸蒸氨塔中部连接有多级闪蒸罐,多级闪蒸罐底部连接有1#油水分离器,脱酸蒸氨塔底部与深度除油装置相连;
5、深度除油装置经冷却器与萃取塔上部相连,萃取塔上部与酚塔相连;酚塔连接有溶剂循环槽,溶剂循环槽与萃取塔底部相连,用于给萃取塔提供萃取溶剂;
6、一级除油装置和二级除油装置连接有焦油储罐;1#油水分离器的冷凝液出口与原料水罐或脱酸蒸氨塔的进料口连接;
7、一级除油装置和二级除油装置内均设有除油元件,组成多级除油元件。
8、进一步,除油元件由一级材料层、二级材料层、三级材料层中的一种或多种组合而成;
9、一级材料层为由超亲油疏水型高分子有机材料制成的多层亲油疏水板;
10、二级材料层采用空间纤维网状结构,该空间纤维网状结构是由亲油疏水性材料所制成;
11、三级材料层为由破乳材料制成的有机复合膜。
12、进一步,所述有机复合膜是超亲水纤维膜和超疏水纤维膜有机结合形成的复合纤维膜。
13、进一步,深度除油装置内设有除油单元,除油单元为由超亲油疏水型高分子有机材料制成的多层亲油疏水板;
14、每层亲油疏水板由多个双锥体结构连接而成,双锥体结构包括横向连接的一个向上漏斗和一个向下漏斗;
15、双锥体结构的表面修饰有多个乳突结构。
16、进一步,所述双锥体结构为45°倾角布置,且为360°环绕空间分布,整体呈现波纹状。
17、进一步,萃取塔包括1#萃取塔和2#萃取塔,进料冷却器与1#萃取塔上部相连,1#萃取塔底部的出液口与2#萃取塔上部进液口相连,1#萃取塔和2#萃取塔上部均与酚塔相连。
18、进一步,1#萃取塔和2#萃取塔上部均连接有萃取物槽,萃取物槽与酚塔上部相连,酚塔顶部与溶剂循环槽连接,酚塔底部连接有粗酚储罐,溶剂循环槽与1#萃取塔和2#萃取塔的底部相连。
19、进一步,2#萃取塔底部出水口连接有水塔,水塔底部与生化系统调节池相连,水塔顶部连接有2#油水分离器,2#油水分离器上部与溶剂循环槽相连。
20、进一步,一级除油装置和二级除油装置均连接有蒸汽反洗系统。
21、与现有技术相比,本实用新型具有以下有益的技术效果:
22、本实用新型公开了提供一种兰炭废水资源化综合利用处理装置,包括依次相连接的原料水罐、一级除油装置、二级除油装置、中间水箱、脱酸蒸氨塔、深度除油装置、进料冷却器、萃取塔及酚塔,通过该装置处理将兰炭废水中的酚、油、氨、酸性气体进行有效脱除,使处理后废水满足生化处理系统的要求,实现废水中粗酚、油、氨的资源化回收,以及萃取剂的高效循环利用;该装置具有易操作,废水脱酚处理效果好,萃取剂循环利用率高,装置运行稳定。通过在脱酸蒸氨前增加多级除油装置,降低脱酸蒸氨塔的污堵;通过在脱酸蒸氨单元后增加深度除油单元从而保证了系统的长周期运行,实现整套兰炭废水低成本、资源化处理的目标。
23、进一步,在脱酸蒸氨前增加一级油水分离装置和二级油水分离装置,通过强亲油疏水、深度聚结破乳相结合的逐级分离技术,有针对性的快速回收兰炭生产装置中所产生的含油氨水中轻、重油类组分;同时回收循环氨水中焦油资源,为企业生产带来巨大经济效益,也避免了对环境的危害,满足兰炭煤气脱硫的要求,具有节能降耗的作用;本实用新型通过各除油元件间相互配合,实现成套装置快速脱除并回收含油氨水中焦油,保证煤气除油效率及脱硫剂脱硫效率,防止脱硫塔的持续堵塞,确保后端系统能够稳定正常运行。
24、进一步,三级材料层为由破乳材料制成的有机复合膜。该复合膜是通过将超亲水的复合纤维膜和超疏水的复合纤维膜有机结合在一起,形成了非对称的超浸润性的复合纤维膜,具有多层级结构和高孔隙度,比表面积大,不易被油污污染,可对兰炭废水中的乳化油进行有效的处理,回收部分煤焦油,产生经济效益。各级材料通过多级排列组合分配在两级设备内,配合有效提高停留时间、降低阻力的特殊结构设计,共同形成了兰炭废水的除油单元。
25、进一步,深度除油装置的除油单元设计了双锥体结构,一方面,含油废水穿过填料的过程中已聚结长大的油珠可适时通过通道上浮或下沉实现分离,而无需等到油珠穿过整体填料区域再行分离;另一方面,增加了含油废水在流动过程中油珠的碰撞聚结机率,通过聚结小粒径油珠快速长大为大粒径油珠提高碰撞聚结效率。
26、进一步,双锥体结构的表面修饰大量乳突结构,增大了除油材料的表面粗糙度,降低材料表面的表面能,兰炭废水在同该种材料接触流通时,来自四面八方的废水中油珠会同时与该材料进行接触,促使连续相(水)中的分散相(油珠)快速相互碰撞长大,从而碰撞直径快速变大,导致废水中油珠与油珠之间本身的距离缩短,更易于相互碰撞,碰撞频率与速率得到快速提升。经脱酸蒸氨塔加热后的塔釜出料,在加热后会产生聚合类油污,在换热降温后油类从系统中析出,会产生大块油污,使用深度除油装置中的除油单元对脱酸蒸氨后废水进行除油处理,有利于萃取系统的稳定运行以及设备的长周期运行,进而降低成本。
27、进一步,萃取塔包括1#萃取塔和2#萃取塔,采用二级逆流萃取,通过二级萃取保证最终的出水效果,萃取效果更佳,有利于废水中有机物的稳定处理,除油脱酚。
1.一种兰炭废水资源化综合利用处理装置,其特征在于,包括依次相连接的原料水罐(1)、一级除油装置(2)、二级除油装置(3)、中间水箱(4)、脱酸蒸氨塔(5)、深度除油装置(14)、进料冷却器(21)、萃取塔及酚塔(17);
2.根据权利要求1所述的一种兰炭废水资源化综合利用处理装置,其特征在于,除油元件由一级材料层、二级材料层、三级材料层中的一种或多种组合而成;
3.根据权利要求2所述的一种兰炭废水资源化综合利用处理装置,其特征在于,所述有机复合膜是超亲水纤维膜(241)和超疏水纤维膜(242)有机结合形成的复合纤维膜。
4.根据权利要求2所述的一种兰炭废水资源化综合利用处理装置,其特征在于,深度除油装置(14)内设有除油单元,除油单元为由超亲油疏水型高分子有机材料制成的多层亲油疏水板;
5.根据权利要求4所述的一种兰炭废水资源化综合利用处理装置,其特征在于,所述双锥体结构为45°倾角布置,且为360°环绕空间分布,整体呈现波纹状。
6.根据权利要求1所述的一种兰炭废水资源化综合利用处理装置,其特征在于,萃取塔包括1#萃取塔(15)和2#萃取塔(16),进料冷却器(21)与1#萃取塔(15)上部相连,1#萃取塔(15)底部的出液口与2#萃取塔(16)上部进液口相连,1#萃取塔(15)和2#萃取塔(16)上部均与酚塔(17)相连。
7.根据权利要求6所述的一种兰炭废水资源化综合利用处理装置,其特征在于,1#萃取塔(15)和2#萃取塔(16)上部均连接有萃取物槽,萃取物槽与酚塔(17)上部相连,酚塔(17)顶部与溶剂循环槽(19)连接,酚塔(17)底部连接有粗酚储罐,溶剂循环槽(19)与1#萃取塔(15)和2#萃取塔(16)的底部相连。
8.根据权利要求6所述的一种兰炭废水资源化综合利用处理装置,其特征在于,2#萃取塔(16)底部出水口连接有水塔(18),水塔(18)底部与生化系统调节池相连,水塔(18)顶部连接有2#油水分离器(20),2#油水分离器(20)上部与溶剂循环槽(19)相连。
9.根据权利要求1所述的一种兰炭废水资源化综合利用处理装置,其特征在于,一级除油装置(2)和二级除油装置(3)均连接有蒸汽反洗系统(9)。