申请日2016.09.22
公开(公告)日2017.01.04
IPC分类号C02F9/10; F23G7/04; C01C1/10; C07C37/70; C07C39/04; C02F101/16; C02F101/34
摘要
本发明提供了一种处理粉煤热解污水的系统及方法。本发明所提供的处理粉煤热解污水的系统包括除油单元、沉淀单元、脱酚脱氨单元、混喷燃烧单元、氨氮回收单元和苯酚回收单元。沉淀单元分别与除油单元和脱酚脱氨单元相连，氨氮回收单元分别与脱酚脱氨单元和苯酚回收单元相连，脱酚脱氨单元还与混喷燃烧单元相连。本发明所提供的系统及方法实现了对粉煤热解工艺产生的污水进行有针对性的处理，并对污水中的可利用资源进行回收。
权利要求书
1.一种处理粉煤热解污水的系统，其特征在于，其包括除油单元、沉淀单元、脱酚脱氨单元、混喷燃烧单元、氨氮回收单元和苯酚回收单元;
所述除油单元设有热解污水入口、热解焦炭入口和除油污水出口;
所述沉淀单元设有除油污水入口、絮凝剂入口和沉淀污水出口，所述除油污水入口与所述除油污水出口相连;
所述脱酚脱氨单元设有沉淀污水入口、蒸汽入口、脱酚脱氨污水出口和含酚含氨蒸汽出口，所述沉淀污水入口与所述沉淀污水出口相连;
所述混喷燃烧单元设有脱酚脱氨污水入口、热解气入口和出水口，所述脱酚脱氨污水入口和所述脱酚脱氨污水出口相连;
所述氨氮回收单元设有蒸汽入口、含酚含氨蒸汽入口、碱液入口、含氨蒸汽出口和含酚碱液出口，所述含酚含氨蒸汽入口与所述含酚含氨蒸汽出口相连;
所述苯酚回收单元设有含酚碱液入口、结晶产物出口和蒸汽出口，所述含酚碱液入口和所述含酚碱液出口相连。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述脱酚脱氨单元的蒸汽入口与所述苯酚回收单元的蒸汽出口相连。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述脱酚脱氨单元包括汽提塔，所述汽提塔顶层的进水管路为环状螺旋结构。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述汽提塔有多层，所述汽提塔顶层的温度和压力小于所述汽提塔底层的温度和压力。
5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述汽提塔的底部设有蒸汽加热器。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述混喷燃烧单元包括雾化喷淋设备。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述氨氮回收单元配有酸碱度测定仪。
8.一种利用权利要求1-7中任一所述系统处理粉煤热解污水的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
将热解污水、热解焦炭送入所述除油单元，对所述热解污水进行除油;
将除油后的污水送入所述沉淀单元，并加入絮凝沉淀剂，除去污水中的悬浮物;
将除去悬浮物的污水送入所述脱酚脱氨单元，将苯酚和氨氮随蒸汽从污水中分离出来;
将除去苯酚和氨氮的污水送入所述混喷燃烧单元，并通入热解气进行燃烧，将污水中的有机污染物降解为小分子无机物，燃烧产生的蒸汽冷凝后排出;
将从所述脱酚脱氨单元排出的含有苯酚和氨氮的蒸汽送入所述氨氮回收单元，并加入碱液、通入新蒸汽，回收氨氮;
将从所述氨氮回收单元排出的含有苯酚的碱液送入所述苯酚回收单元，加热蒸发，得到结晶产物。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述苯酚回收单元排出的蒸汽送入所述脱酚脱氨单元。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，从所述氨氮回收单元排出的含有苯酚的碱液的pH≤11。
说明书
一种处理粉煤热解污水的系统及方法
技术领域
本发明涉及工业污水处理，具体涉及一种处理粉煤热解污水的系统及方法。
背景技术
我国粉煤储量丰富，约占中国煤炭资源总量55%。将粉煤热解利用具有很大的市场前景，将会成为我国未来重要的能源支撑。粉煤热解污水其中含有大量污染物，如挥发酚、含氰化合物、氨氮等，这类污染物毒性大，难降解，处理成本高，未经处理而直接排放到自然水体中将会严重污染环境，间接危害人类健康生存。对于这类污水，常用的处理技术有物理化学法、生物处理法和化学处理法。
生化处理法是处理粉煤热解污水的主要方法，具有处理规模大、处理成本低、出水水质高等优点。但是生化法对污水水质要求较高，如B/C值(BOD/COD值)高于0.3，氨氮、挥发酚等有毒物质浓度保持在较低浓度水平。这使得生物处理法的单独应用受到限制，往往只用在污水的预处理。
物理化学法既可以作为污水预处理的方法，也可以应用于污水的深度处理，具有对污水水质要求低、处理负荷高、处理效率高等优点，但是处理成本较高，且对设备的要求较高，因此无法得到大规模使用。
寻找污染低、效率高、成本低的处理工艺，是目前处理煤炭快速热解污水的主要研究方向，也有利于实现热解污水的近零排放和水资源的循环利用，满足经济和社会可持续发展的需求。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种处理粉煤热解污水的系统及利用这种系统处理粉煤热解污水的方法。
根据本发明的一个方面，本发明提供了一种处理低阶煤热解污水的系统，其包括除油单元、沉淀单元、脱酚脱氨单元、混喷燃烧单元、氨氮回收单元和苯酚回收单元;
所述除油单元设有热解污水入口、热解焦炭入口和除油污水出口;
所述沉淀单元设有除油污水入口、絮凝剂入口和沉淀污水出口，所述除油污水入口与所述除油污水出口相连;
所述脱酚脱氨单元设有沉淀污水入口、蒸汽入口、脱酚脱氨污水出口和含酚含氨蒸汽出口，所述沉淀污水入口与所述沉淀污水出口相连;
所述混喷燃烧单元设有脱酚脱氨污水入口、热解气入口和出水口，所述脱酚脱氨污水入口和所述脱酚脱氨污水出口相连;
所述氨氮回收单元设有蒸汽入口、含酚含氨蒸汽入口、碱液入口、含氨蒸汽出口和含酚碱液出口，所述含酚含氨蒸汽入口与所述含酚含氨蒸汽出口相连;
所述苯酚回收单元设有含酚碱液入口、结晶产物出口和蒸汽出口，所述含酚碱液入口和所述含酚碱液出口相连。
在本发明的一个实施方案中，所述脱酚脱氨单元的蒸汽入口与所述苯酚回收单元的蒸汽出口相连。
在本发明的一个实施方案中，所述脱酚脱氨单元包括汽提塔，所述汽提塔顶层的进水管路为环状螺旋结构。
在本发明的一个实施方案中，所述汽提塔有多层，所述汽提塔顶层的温度和压力小于所述汽提塔底层的温度和压力。
在本发明的一个实施方案中，所述汽提塔的底部设有蒸汽加热器。
在本发明的一个实施方案中，所述混喷燃烧单元包括雾化喷淋设备。
在本发明的一个实施方案中，所述氨氮回收单元配有酸碱度测定仪。
根据本发明的另一个方面，本发明还提供了一种利用上述系统处理粉煤热解污水的方法，所述方法包括如下步骤：
将热解污水、热解焦炭送入所述除油单元，对所述热解污水进行除油;
将除油后的污水送入所述沉淀单元，并加入絮凝沉淀剂，除去污水中的悬浮物;
将除去悬浮物的污水送入所述脱酚脱氨单元，将苯酚和氨氮随蒸汽从污水中分离出来;
将除去苯酚和氨氮的污水送入所述混喷燃烧单元，并通入热解气进行燃烧，将污水中的有机污染物降解为小分子无机物，燃烧产生的蒸汽冷凝后排出;
将从所述脱酚脱氨单元排出的含有苯酚和氨氮的蒸汽送入所述氨氮回收单元，并加入碱液、通入新蒸汽，回收氨氮;
将从所述氨氮回收单元排出的含有苯酚的碱液送入所述苯酚回收单元，加热蒸发，得到结晶产物。
在本发明的一个实施方案中，所述苯酚回收单元排出的蒸汽送入所述脱酚脱氨单元。
在本发明的一个实施方案中，从所述氨氮回收单元排出的含有苯酚的碱液的pH≤11。
本发明提供的处理粉煤热解污水的系统及方法结合了粉煤热解工艺特点，进行了科学合理的工艺路线设计，实现了对粉煤热解工艺产生的污水进行有针对性的处理，并对污水中的可利用资源进行回收。
其次，本发明提供的处理粉煤热解污水的系统及方法利用污水实现了热解焦炭的熄焦，同时也对污水进行了初级吸附处理。
此外，本发明提供的处理粉煤热解污水的系统及方法将污水中的苯酚和氨氮回收，既降低了污水处理难度，又实现了废物的资源化利用。
进一步地，本发明提供的处理粉煤热解污水的系统及方法采用混喷燃烧法处理脱酚脱氨后的污水，处理方法简单，且利用热解工艺产生的热解气，降低了处理成本。