公布日：2023.12.15
申请日：2023.09.01
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/467(2023.01)I;C25B9/60(2021.01)I;C25B1/04(2021.01)I;C01C1/02(2006.01)I;C01D5/16(2006.01)I;C02F1/40(2023.01)N;C02F1/
66(2023.01)N;C02F1/02(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F103/16(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种焦化废水处理方法及一种焦化废水处理装置，可综合处理焦化废水，最终获得氢气、氨水以及硫酸钠晶体等工业原料，达到焦化废水资源化利用的目的。包括：将焦化废水输入除油设备从而对焦化废水进行除油处理；将除油处理后的焦化废水输入调节池并与碱液混合；将调节pH值后的焦化废水输入脱氨塔进行加热脱氨从而分别获得氨蒸汽和脱氨母液；将氨蒸汽输入冷凝器冷凝为氨水回收；将脱氨母液输入废水氧化处理及制氢设备从而分别获得渣液和氢气；将渣液输入第一固液分离设备从而分别获得废渣和第一滤液；将第一滤液输入冷却器冷却后输入第二固液分离设备从而分别获得冷却析出的硫酸钠和第二滤液；将第二滤液返回废水氧化处理及制氢设备。
权利要求书
1.一种焦化废水处理方法，其特征在于：包括：将焦化废水输入除油设备从而对焦化废水进行除油处理；将除油处理后的焦化废水输入调节池并与碱液混合从而将除油处理后的焦化废水的pH值调节至11-13；将调节pH值后的焦化废水输入脱氨塔进行加热脱氨从而分别获得氨蒸汽和脱氨母液；将所述氨蒸汽输入冷凝器冷凝为氨水回收；将所述脱氨母液输入废水氧化处理及制氢设备从而分别获得渣液和氢气；将所述渣液输入第一固液分离设备从而分别获得废渣和第一滤液；将所述第一滤液输入冷却器冷却后输入第二固液分离设备从而分别获得冷却析出的硫酸钠和第二滤液；将所述第二滤液返回所述废水氧化处理及制氢设备；其中，所述废水氧化处理及制氢设备包含电解槽、直流电源和储氢罐，所述电解槽的阳极和阴极分别与直流电源的正负极相连，所述阳极通过阳极电化学反应对所述脱氨母液进行氧化处理，所述阴极通过阴极电化学反应析氢并通过所述储氢罐回收。
2.如权利要求1所述的一种焦化废水处理方法，其特征在于：将调节pH值后的焦化废水输入脱氨塔前，先将调节pH值后的焦化废水通过第一换热装置进行预热；将所述脱氨母液输入废水氧化处理及制氢设备前，先将所述脱氨母液通过所述第一换热装置进行冷却；所述第一换热装置通过对调节pH值后的焦化废水与所述脱氨母液之间的间壁换热分别实现对调节pH值后的焦化废水的预热和对所述脱氨母液的冷却。
3.如权利要求1所述的一种焦化废水处理方法，其特征在于：所述废水氧化处理及制氢设备运行过程中，将所述电解槽中的一部分电解液从所述电解槽中抽出并通过管路输入设置在所述脱氨塔底部脱氨加热区的第二换热装置中，所述第二换热装置使用所述电解液加热脱氨塔底部脱氨加热区的焦化废水后，将所述第二换热装置输出的冷却后的电解液通过管路返回所述电解槽，从而形成电解液循环流路。
4.如权利要求3所述的一种焦化废水处理方法，其特征在于：当检测所述脱氨塔底部脱氨加热区的加热能力不足时，开启所述脱氨塔底部脱氨加热区的附属加热装置，否则关闭所述附属加热装置。
5.如权利要求1所述的一种焦化废水处理方法，其特征在于：将所述脱氨塔底部脱氨加热区的温度控制在60℃-65℃。
6.如权利要求1所述的一种焦化废水处理方法，其特征在于：所述除油设备包含前后依次设置的隔油池和气浮池，所述隔油池具有进料口、底流口和顶流口，所述气浮池具有溢流口、进液口、出液口和曝气装置，所述隔油池与所述气浮池相连，所述隔油池的顶流口与所述气浮池的溢流口连通，所述隔油池的底流口与所述气浮池的进液口连通，所述隔油池和所述气浮池上方设有横跨所述隔油池和所述气浮池的刮板机；所述除油设备工作时，焦化废水先进入所述隔油池，所述隔油池中，上层浮油被阻拦，底层焦化废水则通过所述底流口进入所述气浮池，所述气浮池中，经溶气气浮作用下破除大部分悬浮的油水包合物，破乳后的油份随气泡一起上浮到气浮池顶部，在刮板机作用下，浮沫经溢流口流入到隔油池，与隔油池内的浮油一起刮到隔油池边缘的顶流口排出，除油处理后的焦化废水从出液口流出。
7.如权利要求1所述的一种焦化废水处理方法，其特征在于：所述电解槽底部设有锥形沉降室，所述渣液通过设置在该锥形沉降室底部的排渣口输出。
8.如权利要求1所述的一种焦化废水处理方法，其特征在于：所述第一固液分离设备采用压滤机；并且/或者，所述第二固液分离设备采用离心分离机。
9.一种焦化废水处理装置，其特征在于：包括：除油设备，用于对焦化废水进行除油处理；调节池，用于将除油处理后的焦化废水与碱液混合从而将除油处理后的焦化废水的pH值调节至11-13；脱氨塔，用于将调节pH值后的焦化废水进行加热脱氨从而分别获得氨蒸汽和脱氨母液；冷凝器，用于将所述氨蒸汽冷凝为氨水回收；废水氧化处理及制氢设备，用于将所述脱氨母液进行氧化处理及制氢从而分别获得渣液和氢气，所述废水氧化处理及制氢设备包含电解槽、直流电源和储氢罐，所述电解槽的阳极和阴极分别与直流电源的正负极相连，所述阳极通过阳极电化学反应对所述脱氨母液进行氧化处理，所述阴极通过阴极电化学反应析氢并通过所述储氢罐回收；第一固液分离设备，用于对所述渣液进行固液分离从而分别获得废渣和第一滤液；冷却器，用于对所述第一滤液进行冷却从而获得冷却析出的硫酸钠；第二固液分离设备，用于对冷却后的第一滤液进行固液分离从而分别获得冷却析出的硫酸钠和第二滤液；以及回流装置，用于将所述第二滤液返回所述废水氧化处理及制氢设备。
10.如权利要求1所述的一种焦化废水处理装置，其特征在于：还包括：第一换热装置，用于通过对调节pH值后的焦化废水与所述脱氨母液之间的间壁换热分别实现对调节pH值后的焦化废水的预热和对所述脱氨母液的冷却；并且/或者，还包括：电解液循环流路，用于将所述电解槽中的一部分电解液从所述电解槽中抽出并通过管路输入设置在所述脱氨塔底部脱氨加热区的第二换热装置中，所述第二换热装置使用所述电解液加热脱氨塔底部脱氨加热区的焦化废水后，将所述第二换热装置输出的冷却后的电解液通过管路返回所述电解槽；并且/或者，所述除油设备包含前后依次设置的隔油池和气浮池，所述隔油池具有进料口、底流口和顶流口，所述气浮池具有溢流口、进液口、出液口和曝气装置，所述隔油池与所述气浮池相连，所述隔油池的顶流口与所述气浮池的溢流口连通，所述隔油池的底流口与所述气浮池的进液口连通，所述隔油池和所述气浮池上方设有横跨所述隔油池和所述气浮池的刮板机；并且/或者，所述电解槽底部设有锥形沉降室，所述渣液通过设置在该锥形沉降室底部的排渣口输出；并且/或者，所述第一固液分离设备采用压滤机；并且/或者，所述第二固液分离设备采用离心分离机。
发明内容
本发明目的在于一种焦化废水处理方法及一种焦化废水处理设备，可综合处理焦化废水，最终获得氢气、氨水以及硫酸钠晶体等工业原料，达到焦化废水资源化利用的目的。
第一个方面，提供了一种焦化废水处理方法，包括：将焦化废水输入除油设备从而对焦化废水进行除油处理；将除油处理后的焦化废水输入调节池并与碱液混合从而将除油处理后的焦化废水的pH值调节至11-13；将调节pH值后的焦化废水输入脱氨塔进行加热脱氨从而分别获得氨蒸汽和脱氨母液；将所述氨蒸汽输入冷凝器冷凝为氨水回收；将所述脱氨母液输入废水氧化处理及制氢设备从而分别获得渣液和氢气；将所述渣液输入第一固液分离设备从而分别获得废渣和第一滤液；将所述第一滤液输入冷却器冷却后输入第二固液分离设备从而分别获得冷却析出的硫酸钠和第二滤液；将所述第二滤液返回所述废水氧化处理及制氢设备；其中，所述废水氧化处理及制氢设备包含电解槽、直流电源和储氢罐，所述电解槽的阳极和阴极分别与直流电源的正负极相连，所述阳极通过阳极电化学反应对所述脱氨母液进行氧化处理，所述阴极通过阴极电化学反应析氢并通过所述储氢罐回收。
根据本发明实施例，将调节pH值后的焦化废水输入脱氨塔前，先将调节pH值后的焦化废水通过第一换热装置进行预热；将所述脱氨母液输入废水氧化处理及制氢设备前，先将所述脱氨母液通过所述第一换热装置进行冷却；所述第一换热装置通过对调节pH值后的焦化废水与所述脱氨母液之间的间壁换热分别实现对调节pH值后的焦化废水的预热和对所述脱氨母液的冷却。
根据本发明实施例，所述废水氧化处理及制氢设备运行过程中，将所述电解槽中的一部分电解液从所述电解槽中抽出并通过管路输入设置在所述脱氨塔底部脱氨加热区的第二换热装置中，所述第二换热装置使用所述电解液加热脱氨塔底部脱氨加热区的焦化废水后，将所述第二换热装置输出的冷却后的电解液通过管路返回所述电解槽，从而形成电解液循环流路。
根据本发明实施例，当检测所述脱氨塔底部脱氨加热区的加热能力不足时，开启所述脱氨塔底部脱氨加热区的附属加热装置，否则关闭所述附属加热装置。
根据本发明实施例，所述脱氨塔运行时，将所述脱氨塔底部脱氨加热区的温度控制在60℃-65℃。
根据本发明实施例，所述除油设备包含前后依次设置的隔油池和气浮池，所述隔油池具有进料口、底流口和顶流口，所述气浮池具有溢流口、进液口、出液口和曝气装置，所述隔油池与所述气浮池相连，所述隔油池的顶流口与所述气浮池的溢流口连通，所述隔油池的底流口与所述气浮池的进液口连通，所述隔油池和所述气浮池上方设有横跨所述隔油池和所述气浮池的刮板机；所述除油设备工作时，焦化废水先进入所述隔油池，所述隔油池中，上层浮油被阻拦，底层焦化废水则通过所述底流口进入所述气浮池，所述气浮池中，经溶气气浮作用下破除大部分悬浮的油水包合物，破乳后的油份随气泡一起上浮到气浮池顶部，在刮板机作用下，浮沫经溢流口流入到隔油池，与隔油池内的浮油一起刮到隔油池边缘的顶流口排出，除油处理后的焦化废水从出液口流出。
根据本发明实施例，所述电解槽底部设有锥形沉降室，所述渣液通过设置在该锥形沉降室底部的排渣口输出。
根据本发明实施例，所述第一固液分离设备采用压滤机。根据本发明实施例，所述第二固液分离设备采用离心分离机。
第二个方面，提供了一种焦化废水处理装置，包括：除油设备，用于对焦化废水进行除油处理；调节池，用于将除油处理后的焦化废水与碱液混合从而将除油处理后的焦化废水的pH值调节至11-13；脱氨塔，用于将调节pH值后的焦化废水进行加热脱氨从而分别获得氨蒸汽和脱氨母液；冷凝器，用于将所述氨蒸汽冷凝为氨水回收；废水氧化处理及制氢设备，用于将所述脱氨母液进行氧化处理及制氢从而分别获得渣液和氢气，所述废水氧化处理及制氢设备包含电解槽、直流电源和储氢罐，所述电解槽的阳极和阴极分别与直流电源的正负极相连，所述阳极通过阳极电化学反应对所述脱氨母液进行氧化处理，所述阴极通过阴极电化学反应析氢并通过所述储氢罐回收；第一固液分离设备，用于对所述渣液进行固液分离从而分别获得废渣和第一滤液；冷却器，用于对所述第一滤液进行冷却从而获得冷却析出的硫酸钠；第二固液分离设备，用于对冷却后的第一滤液进行固液分离从而分别获得冷却析出的硫酸钠和第二滤液；以及回流装置，用于将所述第二滤液返回所述废水氧化处理及制氢设备。
根据本发明实施例，焦化废水处理装置还包括第一换热装置，用于通过对调节pH值后的焦化废水与所述脱氨母液之间的间壁换热分别实现对调节pH值后的焦化废水的预热和对所述脱氨母液的冷却。
根据本发明实施例，焦化废水处理装置还包括电解液循环流路，用于将所述电解槽中的一部分电解液从所述电解槽中抽出并通过管路输入设置在所述脱氨塔底部脱氨加热区的第二换热装置中，所述第二换热装置使用所述电解液加热脱氨塔底部脱氨加热区的焦化废水后，将所述第二换热装置输出的冷却后的电解液通过管路返回所述电解槽。
根据本发明实施例，所述除油设备包含前后依次设置的隔油池和气浮池，所述隔油池具有进料口、底流口和顶流口，所述气浮池具有溢流口、进液口、出液口和曝气装置，所述隔油池与所述气浮池相连，所述隔油池的顶流口与所述气浮池的溢流口连通，所述隔油池的底流口与所述气浮池的进液口连通，所述隔油池和所述气浮池上方设有横跨所述隔油池和所述气浮池的刮板机。
根据本发明实施例，所述电解槽底部设有锥形沉降室，所述渣液通过设置在该锥形沉降室底部的排渣口输出。
根据本发明实施例，所述第一固液分离设备采用压滤机。根据本发明实施例，所述第二固液分离设备采用离心分离机。
上述焦化废水处理方法及焦化废水处理设备基于对电化学反应器进行了改进，获得了上述废水氧化处理及制氢设备。所述废水氧化处理及制氢设备包含电解槽、直流电源和储氢罐，所述电解槽的阳极和阴极分别与直流电源的正负极相连，所述阳极通过阳极电化学反应对所述脱氨母液进行氧化处理，所述阴极通过阴极电化学反应析氢并通过所述储氢罐回收。上述废水氧化处理及制氢设备的阳极能够类似电催化氧化反应器的阳极那样对废水进行氧化处理，阴极能够类似电絮凝反应器的阴极那样析氢，并将氢气输入储氢罐储存。由此，就同时实现了废水高级氧化处理与产氢。
上述焦化废水处理方法及焦化废水处理设备创造性的将除油设备、调节池、脱氨塔、废水氧化处理及制氢设备等设备有机组合，综合处理焦化废水，最终获得氢气、氨水以及硫酸钠晶体等工业原料，达到焦化废水资源化利用的目的。
（发明人：何志;杨光耀;何劲松;何珂桥）