申请日2016.01.21
公开(公告)日2016.04.13
IPC分类号C10L1/32; C10J3/46
摘要
本发明涉及到污水处理领域，涉及一种煤化工甲醇精馏废水的处理方法，包括以下步骤：将煤进行初步破碎，粒径为150-50目的煤为粗煤粉，粒径小于50目的煤为细煤粉，按重量份称取：煤粉59-63份、制浆水31-37.5份、活性污泥5-9份、分散剂0.4-0.8份，其中粗煤粉与细煤粉的质量比为3:7;将制浆水、活性污泥、分散剂搅拌混合均匀，使分散剂分子结构充分舒展开;逐步将煤粉倒入步骤2得到的混合物中，并提高搅拌转速，当煤粉全部加入后，继续搅拌20-25min即得甲醇精馏废水污泥煤浆;本发明在气化过程中甲醇精馏废水中的醇类、少量油类等有机物质能产生热值，使废水中的有机物质能够得到充分利用;实现了甲醇精馏废水的资源化利用，从根本上解决了甲醇精馏废水的处理问题。
权利要求书
1.一种煤化工甲醇精馏废水的处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：将煤进行初步破碎，取粒径范围为150-50目的煤为粗煤粉，粒径范围小于50目的煤为细煤粉，按重量份称取：煤粉59-63份、制浆水31-37.5份、活性污泥5-9份、分散剂0.4-0.8份，其中粗煤粉与细煤粉的质量比为3:7;
步骤2：将制浆水、活性污泥、分散剂倒入容器中，在150-200r/min条件下搅拌8-15min，混合均匀，使分散剂分子结构充分舒展开;
步骤3：逐步将煤粉倒入步骤2得到的混合物中，并提高搅拌转速，当煤粉全部加入后，在1000-1200r/min条件下搅拌20-25min即得甲醇精馏废水污泥煤浆。
2.根据权利要求1所述的煤化工甲醇精馏废水的处理方法，其特征在于：所述煤为烟煤或无烟煤，其含碳量在70～80wt%之间，热值为6.0-7.0kcal/g。
3.根据权利要求1所述的煤化工甲醇精馏废水的处理方法，其特征在于：所述活性污泥为煤化工污水处理系统中生化处理所产生的剩余活性污泥，主要由水、渣和微生物共同组成，经脱水后其含水率为70～75wt%。
4.根据权利要求1所述的煤化工甲醇精馏废水的处理方法，其特征在于：所述制浆水由新鲜水：甲醇精馏废水混合组成，新鲜水：甲醇精馏废水的质量比为10～1:10。
5.根据权利要求1所述的煤化工甲醇精馏废水的处理方法，其特征在于：所述分散剂为改性木质素磺酸钠和亚甲基萘磺酸钠复配，改性木质素磺酸钠和亚甲基萘磺酸钠的质量比为6:4。
说明书
一种煤化工甲醇精馏废水的处理方法
技术领域
本发明涉及到污水处理领域，具体地说，涉及一种针对煤化工领域的一种煤化工甲醇精馏废水的处理方法。
背景技术
在煤化工过程中，原料煤气化产生粗合成气，粗合成气经变换、低温甲醇洗和硫回收工段净化后进入甲醇合成装置，在甲醇合成装置中合成粗甲醇并进行甲醇精馏，生产合格的甲醇以供后续工段使用。
在甲醇合成和甲醇精馏过程中，合成塔底部、预精馏塔底部和主精馏塔底部均会产生一定量的废水。这部分废水中主要含有甲醇，同时还含有大量的多元醇、硫醇等物质，以及少量的油类物质，废水中的硫醇类物质会散发出一些令人不愉快的气味，且有机物含量增加后导致废水中COD含量极高。将该部分废水直接排放后将会对环境造成严重污染，并且造成废水中大量有机物质的浪费。因此，需找一种高效利用甲醇精馏废水的处理方法对煤化工企业实现废水零排放意义重大。
中国专利200910020492.X公开了一种甲醇精馏工段高COD废水处理的方法，将废水泵入汽提塔中，流率控制在1～10000ml/min之间，塔底通水蒸汽或者热空气作为热介质，塔釜控温为100～500℃，打开精馏塔的上保温和下保温，控制电流在0.1～20A，当塔底温度达到100℃、塔顶温度达到95～100℃时，打开回流控制装置，控制回流比在0～50之间，塔顶馏出物经热交换后冷凝为所回收的有机混合物溶液，塔底得到处理后出水，其COD值得到大幅度降低。
中国专利200710144557.2公开了一种对甲醇工业废水进行预处理的方法，粗甲醇精馏后的废水先输入汽提塔进行汽提，汽提后产生的气相组分送入焚烧炉中焚烧，经过汽提后的液相组分送入常规污水处理站进行处理，焚烧后产生的气体为二氧化碳和水蒸气，直接排入大气。
目前常规的甲醇工业废水的处理方式主要包括汽提法和生化处理方法，需要单独对废水进行处理，企业运行成本高，资源利用率低，制约了煤化工行业的发展。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计一种煤化工甲醇精馏废水的处理 方法，依托煤化工企业现有的制浆系统和气化装置，将甲醇精馏废水与煤、活性污泥共成浆后送入气化炉进行气化反应，将甲醇精馏废水彻底处理，节省甲醇精馏废水的处理费用;同时，减少水煤浆的用水量，增加水煤浆的稳定性。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种煤化工甲醇精馏废水的处理方法，包括以下步骤：
步骤1：将煤进行初步破碎，取粒径范围为150-50目的煤为粗煤粉，粒径范围小于50目的煤为细煤粉，按重量份称取：煤粉59-63份、制浆水31-37.5份、活性污泥5-9份、分散剂0.4-0.8份，其中粗煤粉与细煤粉的质量比为3:7;
步骤2：将制浆水、活性污泥、分散剂倒入容器中，在150-200r/min条件下搅拌8-15min，混合均匀，使分散剂分子结构充分舒展开;
步骤3：逐步将煤粉倒入步骤2得到的混合物中，并提高搅拌转速，当煤粉全部加入后，在1000-1200r/min条件下搅拌20-25min即得甲醇精馏废水污泥煤浆;
优选的是，所述煤为烟煤或无烟煤，其含碳量在70～80wt%之间，热值为6.0-7.0kcal/g;
优选的是，所述活性污泥为煤化工污水处理系统中生化处理所产生的剩余活性污泥，主要由水、渣和微生物共同组成，经脱水后其含水率为70～75wt%;
优选的是，所述制浆水由新鲜水：甲醇精馏废水混合组成，新鲜水：甲醇精馏废水的质量比为10～1:10;甲醇精馏废水为煤化工甲醇合成和甲醇精馏装置的出水，主要含有甲醇，同时还含有大量的多元醇、硫醇等物质，以及少量的油类物质;
优选的是，所述分散剂为改性木质素磺酸钠和亚甲基萘磺酸钠复配，改性木质素磺酸钠和亚甲基萘磺酸钠的质量比为6:4;
优选的是，所述制得的甲醇精馏废水污泥煤浆含固率为60～64wt%，粘度小于1200mPa·s，静置7天无析水和硬沉淀现象出现，流动性良好。
本发明的有益效果为：
(1)本发明的煤化工甲醇精馏废水的处理方法，为煤化工企业节省了甲醇精馏废水单独处理或预处理的费用;在气化过程中甲醇精馏废水中的醇类、少量油类等有机物质能产生一定的热值，使废水中的有机物质能够得到充分利用;将煤化工甲醇精馏废水与活性污泥和煤共成浆，实现了甲醇精馏废水的资源化利用，从根本上解决了甲醇精馏废水的处理问题;
(2)大粒径煤粉作为“骨架”支撑起浆体的轮廓，小粒径煤粉填充在大颗粒煤粉之间的空隙处，在有限的浆体体积内能最大程度的提高浆体的成浆浓度;使粗、细颗粒之间的相互作用加强，形成一个空间稳定结构，使浆体中颗粒不易沉降，浆体稳定性提高;
(3)甲醇精馏废水中的链状烷烃具有疏水性，煤粉颗粒表面也具有一定的疏水性，链状烷烃与煤粒表面的疏水基团相结合，在煤颗粒与颗粒之间形成“架桥”作用，使浆体内部颗粒之间形成一个大的稳定“整体”，颗粒不容易发生沉降。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步描述：
实施例1
本实施例的煤化工甲醇精馏废水的处理方法，包括以下步骤：
步骤1：将煤进行初步破碎后用150目、50目筛子进行过筛处理，取粒径范围为150-50目的煤为粗煤粉，粒径范围小于50目的煤为细煤粉，按重量份称取：煤粉59份、制浆水36.5份、活性污泥5份、分散剂0.4份，其中粗煤粉与细煤粉的质量比为3:7;
步骤2：将制浆水、活性污泥、分散剂倒入容器中，在150r/min条件下搅拌15min，混合均匀，使分散剂分子结构充分舒展开;
步骤3：逐步将煤粉倒入步骤2得到的混合物中，并提高搅拌转速，当煤粉全部加入后，在1000r/min条件下搅拌25min即得甲醇精馏废水污泥煤浆;
煤为烟煤或无烟煤，其含碳量在70～80wt%之间，热值为6.0-7.0kcal/g;活性污泥为煤化工污水处理系统中生化处理所产生的剩余活性污泥，主要由水、渣和微生物共同组成，经脱水后其含水率为75wt%;制浆水中新鲜水：甲醇精馏废水的质量比为10:10;甲醇精馏废水为煤化工甲醇合成和甲醇精馏装置的出水，主要含有甲醇，同时还含有大量的多元醇、硫醇等物质，以及少量的油类物质;分散剂为改性木质素磺酸钠和亚甲基萘磺酸钠复配，改性木质素磺酸钠和亚甲基萘磺酸钠的质量比为6:4;
制得的甲醇精馏废水污泥煤浆含固率为60wt%，粘度小于等于632.4mPa·s，静置7天无析水和硬沉淀现象出现，流动性良好。
实施例2
本实施例的煤化工甲醇精馏废水的处理方法，包括以下步骤：
步骤1：将煤进行初步破碎后用150目、50目筛子进行过筛处理，取粒径范围为150-50目的煤为粗煤粉，粒径范围小于50目的煤为细煤粉，按重量份称取：煤粉60份、制浆水32份、活性污泥7份、分散剂0.6份，其中粗煤粉与细煤粉的质量比为3:7;
步骤2：将制浆水、活性污泥、分散剂倒入容器中，在180r/min条件下搅拌12min，混合均匀，使分散剂分子结构充分舒展开;
步骤3：逐步将煤粉倒入步骤2得到的混合物中，并提高搅拌转速，当煤粉全部加入后， 在1100r/min条件下搅拌23min即得甲醇精馏废水污泥煤浆;
煤为烟煤或无烟煤，其含碳量在70～80wt%之间，热值为6.0-7.0kcal/g;活性污泥为煤化工污水处理系统中生化处理所产生的剩余活性污泥，主要由水、渣和微生物共同组成，经脱水后其含水率为73wt%;制浆水中新鲜水：甲醇精馏废水的质量比为1:10;甲醇精馏废水为煤化工甲醇合成和甲醇精馏装置的出水，主要含有甲醇，同时还含有大量的多元醇、硫醇等物质，以及少量的油类物质;分散剂为改性木质素磺酸钠和亚甲基萘磺酸钠复配，改性木质素磺酸钠和亚甲基萘磺酸钠的质量比为6:4;
制得的甲醇精馏废水污泥煤浆含固率为62.5wt%，粘度小于等于875.8mPa·s，静置7天无析水和硬沉淀现象出现，流动性良好。
实施例3
本实施例的煤化工甲醇精馏废水的处理方法，包括以下步骤：
步骤1：将煤进行初步破碎后用150目、50目筛子进行过筛处理，取粒径范围为150-50目的煤为粗煤粉，粒径范围小于50目的煤为细煤粉，按重量份称取：煤粉63份、制浆水37.5份、活性污泥9份、分散剂0.7份，其中粗煤粉与细煤粉的质量比为3:7;
步骤2：将制浆水、活性污泥、分散剂倒入容器中，在200r/min条件下搅拌8min，混合均匀，使分散剂分子结构充分舒展开;
步骤3：逐步将煤粉倒入步骤2得到的混合物中，并提高搅拌转速，当煤粉全部加入后，在1200r/min条件下搅拌20min即得甲醇精馏废水污泥煤浆;
煤为烟煤或无烟煤，其含碳量在70～80wt%之间，热值为6.0-7.0kcal/g;活性污泥为煤化工污水处理系统中生化处理所产生的剩余活性污泥，主要由水、渣和微生物共同组成，经脱水后其含水率为70wt%;制浆水中新鲜水：甲醇精馏废水的质量比为5:10;甲醇精馏废水为煤化工甲醇合成和甲醇精馏装置的出水，主要含有甲醇，同时还含有大量的多元醇、硫醇等物质，以及少量的油类物质;分散剂为改性木质素磺酸钠和亚甲基萘磺酸钠复配，改性木质素磺酸钠和亚甲基萘磺酸钠的质量比为6:4;
制得的甲醇精馏废水污泥煤浆含固率为60wt%，粘度小于等于684.1mPa·s，静置7天无析水和硬沉淀现象出现，流动性良好。
实施例4
本实施例的煤化工甲醇精馏废水的处理方法，包括以下步骤：
步骤1：将煤进行初步破碎后用150目、50目筛子进行过筛处理，取粒径范围为150-50目的煤为粗煤粉，粒径范围小于50目的煤为细煤粉，按重量份称取：煤粉63份、制浆水31 份、活性污泥8份、分散剂0.8份，其中粗煤粉与细煤粉的质量比为3:7;
步骤2：将制浆水、活性污泥、分散剂倒入容器中，在200r/min条件下搅拌15min，混合均匀，使分散剂分子结构充分舒展开;
步骤3：逐步将煤粉倒入步骤2得到的混合物中，并提高搅拌转速，当煤粉全部加入后，在1200r/min条件下搅拌25min即得甲醇精馏废水污泥煤浆;
煤为烟煤或无烟煤，其含碳量在70～80wt%之间，热值为6.0-7.0kcal/g;活性污泥为煤化工污水处理系统中生化处理所产生的剩余活性污泥，主要由水、渣和微生物共同组成，经脱水后其含水率为72wt%;制浆水中新鲜水：甲醇精馏废水的质量比为4.3:10;甲醇精馏废水为煤化工甲醇合成和甲醇精馏装置的出水，主要含有甲醇，同时还含有大量的多元醇、硫醇等物质，以及少量的油类物质;分散剂为改性木质素磺酸钠和亚甲基萘磺酸钠复配，改性木质素磺酸钠和亚甲基萘磺酸钠的质量比为6:4;
制得的甲醇精馏废水污泥煤浆含固率为64wt%，粘度小于等于1079.6mPa·s，静置7天无析水和硬沉淀现象出现，流动性良好。