公布日：2024.06.14
申请日：2024.03.21
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/04(2023.01)N;C02F1/28(2023.01)N;C02F1/463(2023.01)N
摘要
本发明公开了一种甲醇制烯烃水洗水近零排放的工艺及装置，涉及难降解污水处理与回用技术领域，采用由污水汽提塔、微通道吸附器、电絮凝旋流反应器和缓冲沉降罐组成的装置；给出的工艺包括：首先来自于水洗塔底部的水洗水进入污水汽提塔，汽提出水中的大部分有机物，降低油含量；然后汽提出水进入微通道吸附器，通过内置的吸附剂进一步去除水中的有机物，降低悬浮物含量；接着吸附出水进入电絮凝旋流反应器，通过电化学作用实现水中有机物的深度去除；最后电絮凝产生的清液可近零排放。本发明将污水汽提技术、微通道吸附技术、电絮凝旋流技术有效结合，具有提高水洗水的净化程度，提高水洗塔运行周期，保证水系统稳定运行的技术效果。
权利要求书
1.一种甲醇制烯烃水洗水近零排放的工艺，其特征在于，所述工艺包括以下步骤：S1：来自甲醇制烯烃水洗塔底部的水洗水进入污水汽提系统，在再沸蒸汽作用下汽提出水中的大部分有机物，降低油含量；S2：汽提出水进入微通道吸附器，通过内置的组合吸附颗粒进一步去除水中的有机物，降低悬浮物含量；S3：吸附出水进入电絮凝旋流反应器，通过内置铁碳微电解填料产生的电化学作用实现水中有机物的深度去除，电絮凝旋流反应器产生的清液可近零排放，电絮凝旋流反应器内产生的浮渣返排至微通道吸附器进行处理，产生的底泥进入缓冲沉降罐。
2.根据权利要求1所述的甲醇制烯烃水洗水近零排放的工艺，其特征在于，当微通道吸附器内的吸附颗粒运行到饱和状态时，对吸附颗粒进行反洗再生，再生浓液进入缓冲沉降罐调节后罐底污泥去后续的浓缩单元。
3.一种甲醇制烯烃水洗水近零排放的装置，其特征在于，所述装置包括污水汽提系统、微通道吸附器、电絮凝旋流反应器以及缓冲沉降罐，所述污水汽提系统出口连通所述微通道吸附器入口，所述微通道吸附器出口连通所述电絮凝旋流反应器入口，所述电絮凝旋流反应器还设有清液出口、浮渣出口以及底泥出口，所述浮渣出口连通微通道吸附器入口，所述底泥出口连通所述缓冲沉降罐入口，其中：所述污水汽提塔用于通过自下而上的再沸蒸汽与自上而下的水洗水逆向接触换热，汽提出水洗水中的大部分有机物，降低油含量；所述微通道吸附器内置颗粒床层进一步去除水中的有机物，降低悬浮物含量；所述电絮凝旋流反应器内置铁碳微电解填料以产生电化学作用实现水中有机物的深度去除。
4.根据权利要求3所述的甲醇制烯烃水洗水近零排放的装置，其特征在于，所述污水汽提塔为筛板式结构，污水汽提塔还连接有至少一个立式热虹吸式再沸器，污水汽提塔出口分别连通立式热虹吸式再沸器入口以及微通道吸附器入口，立式热虹吸式再沸器出口连通回污水汽提塔。
5.根据权利要求3所述的甲醇制烯烃水洗水近零排放的装置，其特征在于，所述颗粒床层为粒径在0.5-1mm的碳基材料和高分子材料组合而成，包括：无烟煤、活性炭、核桃壳、大孔吸附树脂。
6.根据权利要求3所述的甲醇制烯烃水洗水近零排放的装置，其特征在于，所述微通道吸附器内位于颗粒床层的下方设有布水器，反洗水经均匀布置的所述布水器进入颗粒床层，微通道吸附器一侧还设有呈环形的反洗气进气管，所述进气管上均匀开设有若干进气口，反洗气经均匀开设的进气口高速喷射于颗粒床层，以使得反洗水混合反洗气在颗粒床层进行反冲洗；其中，反洗水与反洗气的流量比为1:6，反洗时间为50-60分钟。
7.根据权利要求6所述的甲醇制烯烃水洗水近零排放的装置，其特征在于，所述微通道吸附器蒸汽进气管上还通过加压反洗气强化床层内吸附颗粒表面能的提高。
8.根据权利要求6所述的甲醇制烯烃水洗水近零排放的装置，其特征在于，所述微通道吸附器顶部装有三相分离器，三相分离器内设有导流叶片；所述三相分离器用于在再生过程中，利用媒质颗粒在旋流场内的自公转耦合运动产生的周期性振荡离心力，强化颗粒表面及孔道内的污染物脱附；其中，媒质颗粒的自转速度为2200-5400转/秒，公转速度为10-15米/秒。
9.根据权利要求1所述的甲醇制烯烃水洗水近零排放的装置，其特征在于，所述电絮凝旋流反应器壳体内设有阳极导电棒，阳极导电棒上经承托盘均匀连接有若干铁碳微电解填料，阳极导电棒外间隔套设有阴极导电套筒絮凝旋流反应器入口位于阴极导电套筒外；其中，所述铁碳微电解填料的粒径为4-8mm。
10.根据权利要求9所述的甲醇制烯烃水洗水近零排放的装置，其特征在于，所述电絮凝旋流反应器壳体内靠近其顶部并联设置有多组液固分离器，所述液固分离器通过旋流场中组分密度差导致离心力的不同，实现电絮凝产生的清液和浮渣高效分离。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种甲醇制烯烃水洗水近零排放的工艺及装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种甲醇制烯烃水洗水近零排放的工艺，所述工艺包括以下步骤：
S1：来自甲醇制烯烃水洗塔底部的水洗水进入污水汽提系统，在再沸蒸汽作用下汽提出水中的大部分有机物，降低油含量；
S2：汽提出水进入微通道吸附器，通过内置的组合吸附颗粒进一步去除水中的有机物，降低悬浮物含量；
S3：吸附出水进入电絮凝旋流反应器，通过内置铁碳微电解填料产生的电化学作用实现水中有机物的深度去除，电絮凝旋流反应器产生的清液可近零排放，电絮凝旋流反应器内产生的浮渣返排至微通道吸附器进行处理，产生的底泥进入缓冲沉降罐。
进一步的，当微通道吸附器内的吸附颗粒运行到饱和状态时，对吸附颗粒进行反洗再生，再生浓液进入缓冲沉降罐调节后罐底污泥去后续的浓缩单元。
一种甲醇制烯烃水洗水近零排放的装置，所述装置包括污水汽提系统、微通道吸附器、电絮凝旋流反应器以及缓冲沉降罐，所述污水汽提系统出口连通所述微通道吸附器入口，所述微通道吸附器出口连通所述电絮凝旋流反应器入口，所述电絮凝旋流反应器还设有清液出口、浮渣出口以及底泥出口，所述浮渣出口连通微通道吸附器入口，所述底泥出口连通所述缓冲沉降罐入口，其中：
所述污水汽提塔用于通过自下而上的再沸蒸汽与自上而下的水洗水逆向接触换热，汽提出水洗水中的大部分有机物，降低油含量；所述微通道吸附器内置颗粒床层进一步去除水中的有机物，降低悬浮物含量；所述电絮凝旋流反应器内置铁碳微电解填料以产生电化学作用实现水中有机物的深度去除。
进一步的，所述污水汽提塔为筛板式结构，污水汽提塔还连接有至少一个立式热虹吸式再沸器，污水汽提塔出口分别连通立式热虹吸式再沸器入口以及微通道吸附器入口，立式热虹吸式再沸器出口连通回污水汽提塔。
进一步的，所述颗粒床层为粒径在0.5-1mm的碳基材料和高分子材料组合而成，包括：无烟煤、活性炭、核桃壳、大孔吸附树脂。
进一步的，所述微通道吸附器内位于颗粒床层的下方设有布水器，反洗水经均匀布置的所述布水器进入颗粒床层，微通道一侧还设有呈环形的反洗气进气管，所述进气管上均匀开设有若干进气口，反洗气经均匀开设的进气口高速喷射于颗粒床层，以使得反洗水混合反洗气在颗粒床层进行反冲洗；
其中，反洗水与反洗气的流量比为1:6，反洗时间为50-60分钟。
进一步的，所述微通道吸附器蒸汽进气管上还通过加压反洗气强化床层内吸附颗粒表面能的提高。
进一步的，所述微通道吸附器顶部装有三相分离器，三相分离器内设有导流叶片；所述三相分离器用于在再生过程中，利用媒质颗粒在旋流场内的自公转耦合运动产生的周期性振荡离心力，强化颗粒表面及孔道内的污染物脱附；
其中，媒质颗粒的自转速度为2200-5400转/秒，公转速度为10-15米/秒。
进一步地，所述电絮凝旋流反应器壳体内设有阳极导电棒，阳极导电棒上经承托盘均匀连接有若干铁碳微电解填料，阳极导电棒外间隔套设有阴极导电套筒絮凝旋流反应器入口位于阴极导电套筒外；
其中，所述铁碳微电解填料的粒径为4-8mm。
进一步地，所述电絮凝旋流反应器壳体内靠近其顶部并联设置有多组液固分离器，所述液固分离器通过旋流场中组分密度差导致离心力的不同，实现电絮凝产生的清液和浮渣高效分离。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明提供了一种甲醇制烯烃水洗水近零排放的工艺与装置，将污水汽提技术、微通道吸附技术以及电絮凝旋流技术有效结合，使得水洗水的净化程度更高，并有效提高水洗塔的运行周期，保证水系统运行的稳定性，有效解决了甲醇制烯烃水洗水处理不彻底、外排COD浓度过高的难题，实现了水洗水的近零排放。
2、本发明的整个运行过程在物理场中进行，不会产生其他污染物。同时处理过程不添加额外的化学药剂和生物试剂，保证整个工艺的绿色环保无污染。整体工艺及设备投资少、分离媒质易再生、铁碳微电解填料的消耗速率低、工艺整体能耗低、维护费用低。并且本装置可以推广到各种高COD、悬浮物和油类物质的工业废水处理场合。
（发明人：周渝;韦奇;田磊;唐甜;贾柯真;许磊;吕文杰）