公开(公告)日2017.11.03
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明涉及一种处理煤基乙二醇生产废水的方法，包含如下步骤：第一步，煤基乙二醇生产废水依次与汽提塔塔釜出水和汽提塔塔顶蒸汽间接换热升温后，进入汽提塔进行汽提处理;第二步，将汽提处理后的汽提塔出水进行反硝化处理;第三步，将反硝化处理出水的pH值调节至6.0～9.0，然后进行好氧处理。经过本发明所述的方法处理后的废水中，COD可降至80mg/L以下，TOC可降至40mg/L以下，总氮可降至25mg/L以下，实现废水的达标排放。
权利要求书
1.一种煤基乙二醇生产废水的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，煤基乙二醇生产废水依次与汽提塔塔釜出水和汽提塔塔顶蒸汽间接换热升温后，进入汽提塔进行汽提处理;
第二步，将汽提塔出水进行反硝化处理，反硝化处理的pH值控制在6.0～9.0;
第三步，将反硝化处理出水的pH值调节至6.0～9.0，然后进行好氧处理。
2.如权利要求1所述的煤基乙二醇生产废水的处理方法，其特征在于：第一步中所述汽提塔的塔釜温度为102～120℃，汽提塔的塔顶压力为常压。
3.如权利要求1所述的煤基乙二醇生产废水的处理方法，其特征在于：第一步中所述汽提塔的理论板数控制为20～40块。
4.如权利要求1所述的煤基乙二醇生产废水的处理方法，其特征在于：第一步中所述汽提塔的塔顶流出量控制为入塔水量的10～20%。
5.如权利要求1所述的煤基乙二醇生产废水的处理方法，其特征在于：第一步中所述汽提塔塔顶蒸汽经过间接换热冷却后可回收或焚烧处理。
6.如权利要求1所述的煤基乙二醇生产废水的处理方法，其特征在于：第一步经汽提处理后汽提塔塔釜出水中1,4二氧六环的含量降低到10mg/L以内。
7.如权利要求1所述的煤基乙二醇生产废水的处理方法，其特征在于：第二步中所述反硝化处理的温度控制为20～35℃。
8.如权利要求1所述的煤基乙二醇生产废水的处理方法，其特征在于：第二步中所述反硝化处理需要补加碳源。
9.如权利要求8所述的煤基乙二醇生产废水的处理方法，其特征在于：所述碳源为甲醇。
10.如权利要求9所述的煤基乙二醇生产废水的处理方法，其特征在于：所述甲醇的添加量为每升煤基乙二醇生产废水添加2.0～5.0g甲醇。
11.如权利要求1所述的煤基乙二醇生产废水的处理方法，其特征在于：第三步中所述好氧处理的温度为18～35℃。
12.如权利要求1所述的煤基乙二醇生产废水的处理方法，其特征在于：第三步处理后的出水水质为：COD降至80mg/L以下，TOC降至40mg/L以下，总氮降至25mg/L以下。
说明书
一种煤基乙二醇生产废水的处理方法
技术领域
本发明涉及一种有机化工废水的处理方法，尤其涉及难生物降解有机化工废水的处理方法，具体的说是一种处理煤基乙二醇生产废水的方法。
背景技术
乙二醇是一种重要的化工原料和战略物资，是世界上消费量最大的多元醇，可用于制造聚酯(可进一步生产涤纶、饮料瓶、薄膜)、炸药、乙二醛，并可作防冻剂、增塑剂、水力流体和溶剂等。传统乙二醇生产完全依赖石油乙烯路线，成本高。煤基乙二醇技术则是以煤代替石油乙烯生产乙二醇。此类技术路线符合我国缺油、少气、煤炭资源相对丰富的资源特点，具有明显的经济效益和社会效益。
目前以煤为原料制备乙二醇，主要有三条工艺路线：
1、直接法：以煤气化制取合成气(CO+H2)，再由合成气一步直接合成乙二醇。此技术的关键是催化剂的选择，在相当长的时期内难以实现工业化。
2、烯烃法：以煤为原料，通过气化、变换、净化后得到合成气，经甲醇合成，甲醇制烯烃(MTO)得到乙烯，再经乙烯环氧化、环氧乙烷水合及产品精制，最终得到乙二醇。该过程将煤制烯烃与传统石油路线制乙二醇相结合，技术较为成熟，但成本相对较高。
3、草酸酯法：以煤为原料，通过气化、变换、净化及分离提纯后分别得到CO和H2，其中CO通过催化偶联合成及精制生产草酸酯，再经与H2进行加氢反应并通过精制后获得聚酯级乙二醇(煤基乙二醇)的过程。该工艺流程短，成本低，是目前国内受到关注最高的煤制乙二醇技术。
采用草酸酯法生产工艺，生产每吨乙二醇产品将产生0.5～1.0吨高浓废水，该废水主要含1,4-二氧六环(二恶烷)、甲醇、硝氮等污染物，具有盐分高、难生物降解等特点，其中废水中有机污染物主要以1,4-二氧六环(二恶烷)为主，其难于生物降解。
目前有关草酸酯法生产乙二醇产生的高浓生产废水的处理方法，还未见相关具体报道。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种处理煤基乙二醇高浓生产废水的方法，可以有效降低废水的COD、TOC以及1,4二氧六环的含量，实现生产废水的达标排放。
本发明所指煤基乙二醇生产废水的水质如下：废水中COD为10000～20000mg/L，TOC为3000～6000mg/L，总氮含量1500～3000mg/L，存在形式主要以NO3-N为主。废水中有机污染物绝大部分为1,4-二氧六环，其含量2000-7000mg/L。废水BOD5/CODcr小于0.1，难于生物降解。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
一种煤基乙二醇生产废水的处理方法，包括以下步骤：
第一步，煤基乙二醇生产废水依次与汽提塔塔釜出水和汽提塔塔顶蒸汽间接换热升温后，进入汽提塔进行汽提处理;
富含1,4二氧六环的汽提塔塔顶蒸汽经过间接换热冷却后可回收或焚烧处理。
汽提塔的塔釜温度控制为102～120℃，汽提塔的理论板数控制为20～40块，汽提塔的塔顶流出量控制为入塔水量的10～20%。汽提塔的塔顶压力为常压。
在上述操作条件下，汽提塔塔釜出水中1,4二氧六环的含量可以降低到10mg/L以内。采用汽提的方法对上述煤基乙二醇生产废水进行处理，可以回收废水中大部分的1,4-二氧六环，汽提后废水的COD和TOC会有较大程度的降低。
第二步，将汽提处理后的生产废水(汽提塔出水)进行反硝化处理，目的是有效去除汽提塔出水中的总氮，在反硝化过程中，汽提塔出水中的硝态氮(N O3-N)在反硝化菌的作用下，被还原为氮气(N2)。
所述反硝化处理的温度控制为20～35℃，pH值控制在6.0～9.0。
第一步汽提过程中去除了难以生化的1,4-二氧六环，提高了煤基乙二醇生产废水的可生化性，但是相应的废水中大部分的COD和TOC也会去除，所以需要补加碳源满足反硝化的需要。补加的碳源可以选择甲醇，每升煤基乙二醇生产废水添加2.0～5.0g甲醇。
第三步，将反硝化处理出水的pH值调节至6.0～9.0，然后进行好氧处理。目的是去除废水中的剩余COD。
好氧处理的温度控制为18～35℃，好氧处理后的废水可以达标排放。
本发明所述的一种煤基乙二醇生产废水的处理方法，创造性主要体现在：通过汽提处理去除废水中难于生化降解的1.4-二氧六环，提高了废水的可生化性，保障了后续生化处理的顺利实施。
本发明的有益效果：
煤基乙二醇生产废水采用本发明所述的处理方法处理后，废水中，COD可降至80mg/L以下，TOC可降至40mg/L以下，总氮降至25mg/L以下。