公布日：2023.12.08
申请日：2023.09.28
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/04(2023.01)I;C02F1/42(2023.01)I;C02F1/52(2023.01)I;C02F1/40(2023.01)I;C02F1/24(2023.01)I;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本发明涉及废水处理技术领域，具体为一种处理高COD废水的系统及方法，至少包括：包括：预处理单元、树脂塔、脱附液精馏提纯单元，通过设计高COD废水通过预处理-树脂吸附脱附-脱附液精馏提纯回用步骤，实现高COD废水的高效处理的同时对反洗甲醇脱附废液进行有效处理，节能环保，附加值高，且成本较低，适用于企业推广应用。
权利要求书
1.一种处理高COD废水的系统，其特征在于，至少包括：预处理单元、树脂塔、脱附液精馏提纯单元。
2.根据权利要求1所述的一种处理高COD废水的系统，其特征在于，所述预处理单元包括废水收集池、隔油池、混凝沉淀池、汽提脱氨装置。
3.根据权利要求2所述的一种处理高COD废水的系统，其特征在于，所述脱附液精馏提纯单元包括脱附液储罐、预热器、甲醇精馏塔、再沸器1、尾气冷凝器1、甲醇储罐、煤焦油精馏塔、再沸器2、尾气冷凝器2、煤焦油储罐、残液罐。
4.一种处理高COD废水的方法，采用权利要求3所述的一种处理高COD废水的系统，其特征在于，将高COD废水通过预处理单元进行预处理后，进入树脂塔进行树脂吸附和树脂脱附，之后将产生的脱附液通过脱附液精馏提纯单元进行精馏提纯处理即可。
5.根据权利要求4所述的一种处理高COD废水的方法，其特征在于，所述预处理，具体包括以下步骤：将高COD废水收集至废水收集池，之后泵入隔油池进行隔油预处理后进入气浮设备，然后通过混凝沉淀池进行固液分离，之后通过气体脱氨装置进行脱氨处理后得到预处理废水。
6.根据权利要求5所述的一种处理高COD废水的方法，其特征在于，所述树脂塔内填充有吸附树脂，填充的吸附树脂填料的高径比为1：(3-5)。
7.根据权利要求6所述的一种处理高COD废水的方法，其特征在于，所述树脂塔的每小时废水处理量为吸附树脂填料体积的5-8倍，进水压力为0.4-0.6MPa。
8.根据权利要求7所述的一种处理高COD废水的系统，其特征在于，所述树脂脱附具体为：吸附树脂吸附饱和后采用甲醇脱附和蒸汽脱附得到液相甲醇脱附液和气相脱附蒸汽，气相脱附蒸汽冷凝后的冷凝液与液相甲醇脱附液合并进人后续脱附液精馏提纯单元处理。
9.根据权利要求8所述的一种处理高COD废水的方法，其特征在于，所述甲醇脱附处理规模为110-120t/d，蒸汽脱附处理规模为30-40t/d。
10.根据权利要求9所述的一种处理高COD废水的方法，其特征在于，所述所述精馏提纯处理具体包括以下步骤：待处理废液收集于脱附液储罐，用泵经计量后送至预热器预热后，进入甲醇精馏塔中段，在甲醇精馏塔中段填料层进行传热传质后，低沸点组分的进入甲醇精馏塔上部，高沸点组分的进入甲醇精馏塔塔釜，塔釜液经过再沸器1进行加热蒸发进入甲醇精馏塔，甲醇精馏塔塔顶出口的低沸点组分甲醇通过尾气冷凝器1冷凝后收集于甲醇储罐；塔釜内残液从塔底的出料口排出，进入煤焦油精馏塔，甲醇精馏塔塔顶出口的煤焦油通过尾气冷凝器2冷凝后收集于煤焦油储罐，塔釜液经过再沸器2进行加热蒸发进入煤焦油精馏塔，煤焦油蒸馏残液收集于残液罐。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种处理高COD废水的系统，通过设计高COD废水通过预处理-树脂吸附脱附-脱附液精馏提纯回用实现高COD废水的高效处理，节能环保，附加值高，且成本较低，适用于企业推广应用。
本发明一方面提供了一种处理高COD废水的系统，至少包括：预处理单元、树脂塔、脱附液精馏提纯单元。
作为一种优选的技术方案，所述预处理单元包括废水收集池、隔油池、混凝沉淀池、汽提脱氨装置。
作为一种优选的技术方案，所述脱附液精馏提纯单元包括脱附液储罐、预热器、甲醇精馏塔、再沸器1、尾气冷凝器1、甲醇储罐、煤焦油精馏塔、再沸器2、尾气冷凝器2、煤焦油储罐、残液罐。
本发明另一方面提供了一种处理高COD废水的方法，采用处理高COD废水的系统进行处理，将高COD废水通过预处理单元进行预处理后，进入树脂塔进行树脂吸附和树脂脱附，之后将产生的脱附液通过脱附液精馏提纯单元进行精馏提纯处理即可。
作为一种优选的技术方案，所述预处理，具体包括以下步骤：将高COD废水收集至废水收集池，之后泵入隔油池进行隔油预处理后进入气浮设备，然后通过混凝沉淀池进行固液分离，之后通过气体脱氨装置进行脱氨处理后得到预处理废水。
所述高COD废水的COD含量为36870～138400mg/L。
本发明针对高COD废水进行系统设计和处理方法优化，通过对进行树脂吸附前的高COD废水进行如上预处理，保证后续树脂塔吸附处理效果。
作为一种优选的技术方案，所述树脂塔内填充有吸附树脂，填充的吸附树脂填料的高径比为1：(3-5)。优选的，所述吸附树脂选自大孔树脂HPD500、SepliteXDA-1、ADS-600中的至少一种，优选为SepliteXDA-1。优选的，所述树脂塔的每小时废水处理量为吸附树脂填料体积的5-8倍，进水压力为0.4-0.6MPa。
运行过程中，基于前述预处理工艺产生的预处理废水从树脂塔塔体上方进入吸附塔，与树脂充分接触后从下部排出，发明人通过优化吸附处理条件，采用SepliteXDA-1作为吸附树脂，实现对预处理废水中高达99.6％COD去除率。
优选的，所述树脂脱附具体为：吸附树脂吸附饱和后采用甲醇脱附和蒸汽脱附得到液相甲醇脱附液和气相脱附蒸汽，气相脱附蒸汽冷凝后的冷凝液与液相甲醇脱附液合并进人后续脱附液精馏提纯单元处理。
优选的，所述甲醇脱附处理规模为110-120t/d，蒸汽脱附处理规模为30-40t/d。
优选的，所述甲醇脱附的温度为35-60℃，瞬时进料量26-30t/h，每隔6-7h进料一次，进料时间1.0-1.5h。
优选的，所述蒸汽脱附的温度为70-120℃，压力为0.05-0.1MPa，瞬时进料量6-8t/h，每隔6-7h进料一次，进料时间1.5-2h。
优选的，所述液相甲醇脱附液通过DN100间歇产生，包括平均含量为50-70％的甲醇、平均含量为10-15％的有机物和余量水；所述气相脱附蒸汽通过DN300间歇产生，其中甲醇蒸汽瞬时流量为2.5-3t/h，水蒸气瞬时流量为3.5-4t/h，轻质焦油瞬时流量为30-50kg/h。本发明提供的方法，通过甲醇脱附和蒸汽脱附实现吸附树脂的高效脱附，保证吸附树脂的再生水平，实现吸附树脂总废水处理量达到1000倍吸附树脂填料体积。
作为一种优选的技术方案，所述精馏提纯处理具体包括以下步骤：
待处理废液收集于脱附液储罐，用泵经计量后送至预热器预热后，进入甲醇精馏塔中段，在甲醇精馏塔中段填料层进行传热传质后，低沸点组分的进入甲醇精馏塔上部，高沸点组分的进入甲醇精馏塔塔釜，塔釜液经过再沸器1进行加热蒸发进入甲醇精馏塔，甲醇精馏塔塔顶出口的低沸点组分甲醇通过尾气冷凝器1冷凝后收集于甲醇储罐；塔釜内残液从塔底的出料口排出，进入煤焦油精馏塔，甲醇精馏塔塔顶出口的煤焦油通过尾气冷凝器2冷凝后收集于煤焦油储罐，塔釜液经过再沸器2进行加热蒸发进入煤焦油精馏塔，煤焦油蒸馏残液收集于残液罐。
优选的，所述甲醇精馏塔进料量为5000kg/h，所述待处理废液包括气相脱附蒸汽冷凝后的冷凝液与液相甲醇脱附液。
本发明提供的方法，虽然通过上述树脂实现对废水中COD的高效去除，但是产生的反洗甲醇脱附废液需要进行匹配处理，发明人设计脱附液精馏提纯单元，避免了危废的产生，实现甲醇的回收及循环利用，还能够得到副产物煤焦油、酚油，降低消耗成本，处理工艺附加值高。
本发明设计的上述脱附液精馏提纯单元中甲醇精馏塔塔顶产出甲醇(纯度)含量≥98.25％，其余为水；副产物煤焦油中甲醇含量＜0.5％；酚≤0.5％；副产物酚油中含水率≤4％。
有益效果
1、本发明提供了一种处理高COD废水的系统及方法，通过设计高COD废水通过预处理-树脂吸附脱附-脱附液精馏提纯回用步骤，实现高COD废水的高效处理的同时对反洗甲醇脱附废液进行有效处理，节能环保，附加值高，且成本较低，适用于企业推广应用。
2、本发明针对高COD废水进行系统设计和处理方法优化，通过对进行树脂吸附前的高COD废水进行如上预处理，保证后续树脂塔吸附处理效果。
3、本发明提供的系统运行过程中，基于前述预处理工艺产生的预处理废水从树脂塔塔体上方进入吸附塔，与树脂充分接触后从下部排出，发明人通过优化吸附处理条件，采用SepliteXDA-1作为吸附树脂，实现对预处理废水中高达99.6％COD去除率。
4、本发明提供的方法，通过甲醇脱附和蒸汽脱附实现吸附树脂的高效脱附，保证吸附树脂的再生水平，实现吸附树脂总废水处理量达到1000倍吸附树脂填料体积。
5、本发明提供的方法，虽然通过上述树脂实现对废水中COD的高效去除，但是产生的反洗甲醇脱附废液需要进行匹配处理，发明人设计脱附液精馏提纯单元，避免了危废的产生，实现甲醇的回收及循环利用，还能够得到副产物煤焦油、酚油，降低消耗成本，处理工艺附加值高。
（发明人：周祥健;余婷婷）