一种环保低能耗焦油精制含酚硫酸钠废水处理方法技术

本发明专利技术公开了一种环保低能耗焦油精制含酚硫酸钠废水处理方法，设置焦油精制含酚硫酸钠废水处理装置，包括重力隔油池、气浮装置、焦炭过滤器、精密过滤器、冷冻结晶器、离心机、溶硝装置、蒸发器和盘式干燥器，所述焦油精制含酚硫酸钠废水依次经破乳、重力除油、气浮除油、所述焦炭过滤器一次过滤、所述精密过滤器二次过滤，在所述冷冻结晶器中冷冻析出十水硫酸钠，然后经离心、返溶、蒸发和脱水干燥，获得高纯度的无水硫酸钠，同时冷冻后的上层含酚溶液与蒸发产生的蒸馏水返回生产回用。本工艺整个处理过程低能耗，零排放，无二次污染。

【技术实现步骤摘要】
一种环保低能耗焦油精制含酚硫酸钠废水处理方法
本专利技术涉及环保废水处理领域，尤其涉及一种焦油精制含酚废水处理方法及其工艺。
技术介绍
焦油精制加工过程中产生的硫酸钠废水，是在粗酚提取工序中产生的高盐含酚工艺废水，该工艺废水成份复杂，不仅含有高毒性的氰化物、酚类混合物，还含有难生物降解的大环类、杂环类物质，同时该废水中有一定量的焦油性物质。常规的处理方法主要有生物氧化法、吸附法和溶剂萃取法。生物氧化法处理含酚废水，酚含量要小于300ppm，酚浓度过高会直接抑制和杀死微生物，同时该方法对外界变化灵敏高，处理设备占地面积大，投资与运转费用高；吸附法中，固体吸附剂采用活性炭、磺化媒及大孔树脂等，活性炭吸附量大，但再生困难，磺化媒再生容易但吸附量小，大孔树脂吸附容量大，再生活化容易，对酚的吸附率很高，经过吸附后废水中含酚量可以降至0.5ppm，但大孔树脂有设备过于庞大，投资较高，树脂运转寿命短等缺点，限制了使用；溶剂萃取法是目前工业上广泛使用的含酚废水处理的方式，其处理方式简单、分离效率高、处理能力大，且有可回收有价值物质，但目前使用常用的萃取剂或络合萃取剂都需要回收萃取剂，能耗高、流程长，而且还存在萃取剂的流失，在萃取过程中还要加入大量的碱和酸进行中和，运行成本也高，经过萃取后的废水后的废水含盐量高，外排容易造成水体污染，破坏生态，即使废水去蒸发，但由于水体中化学需氧量(COD，ChemicalOxygenDemand)比较高，获得的盐纯度不高，无法进行利用。因此，本领域的技术人员致力于开发一种焦油精制含酚硫酸钠废水处理的方法，解决传统处理方法能耗高、容易产生二次污染等问题，实现低能耗、低成本、无二次污染、零排放，同时获得工业级纯度的硫酸钠。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术的目的是提供一种焦油精制含酚硫酸钠废水的处理方法，目的是解决传统的焦油精制含酚硫酸钠废水处理工艺能耗高、容易产生二次污染等问题。为实现上述目的，本专利技术提供了一种环保低能耗焦油精制含酚硫酸钠废水处理方法，设置焦油精制含酚硫酸钠废水处理装置，包括重力隔油池、气浮装置、焦炭过滤器、精密过滤器、冷冻结晶器、离心机、溶硝装置、蒸发器和盘式干燥器，所述焦油精制含酚硫酸钠废水依次经破乳、重力除油、气浮除油、所述焦炭过滤器一次过滤、所述精密过滤器二次过滤，在所述冷冻结晶器中冷冻析出十水硫酸钠晶体，然后经离心、返溶、蒸发和脱水干燥，获得高纯度的无水硫酸钠，同时冷冻后的上层含酚溶液与蒸发产生的蒸馏水返回生产回用；具体地，所述焦油精制含酚硫酸钠废水处理方法包括以下步骤：步骤1：焦油精制含酚硫酸钠废水预处理，包括破乳、重力隔油、气浮除油、焦炭过滤器第一次过滤、精密过滤器第二次过滤；步骤2：将步骤1中预处理好的废水输送到所述冷冻结晶器，将废水冷却到0-5℃，在所述冷冻结晶器中结晶析出十水硫酸钠晶体，并与上层含酚溶液分离，上层含酚溶液输送到生产回用；步骤3：采用所述离心机将步骤2中结晶析出的十水硫酸钠晶体离心甩干，为保证离心出来的十水硫酸钠晶体的纯度，离心甩干的同时进行洗盐；步骤4：将步骤3中离心洗盐获得的十水硫酸钠晶体在所述溶硝装置中进行返溶，返溶后的硫酸钠溶液输送到所述蒸发器中进行蒸发结晶，然后在所述盘式干燥器内脱除晶体中的结晶水，制得无水硫酸钠，即元明粉；所述蒸发器和所述盘式干燥器产生的蒸馏水，一部分输入所述溶硝装置中作为溶硝水使用，剩余部分返回生产回用。进一步地，步骤1所述破乳中需要加入破乳剂，所述破乳剂选择聚醚类表面活性剂，添加量小于100ppm。进一步地，步骤1所述气浮除油中使用的是复配的浮选表面活性剂，包括阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂，添加量为20-30ppm，实现快速高效地去除所述焦油精制含酚硫酸钠废水中的有机物和悬浮物。进一步地，步骤4所述返溶需要添加溶硝水溶解离心洗盐获得的所述十水硫酸钠晶体，添加的溶硝水为高于50℃的热水或水蒸汽，经所述返溶得到的硫酸钠溶液浓度不小于40％。进一步地，通过控制所述冷冻结晶器的温度，步骤2所述冷冻结晶后获得的上层含酚溶液中硫酸钠的浓度小于5％。进一步地，实现如上所述的焦油精制含酚硫酸钠废水处理方法的废水处理装置，包括预处理段、冷冻段和蒸发干燥段；所述预处理段包括重力隔油池、气浮装置、焦炭过滤器和精密过滤器；所述冷冻段包括冷冻结晶器和离心机，所述冷冻结晶器温度可调节，所述离心机内还设置有洗盐系统；所述蒸发干燥段包括溶硝装置、蒸发器和盘式干燥器；所述重力隔油池、所述气浮装置、所述焦炭过滤器、所述精密过滤器、所述冷冻结晶器、所述离心机、所述溶硝装置、所述蒸发器和所述盘式干燥器依次连接；所述蒸发器和所述盘式干燥器与所述溶硝装置之间分别有管道连接，可将所述蒸发器和所述盘式干燥器产生的水蒸汽输入所述溶硝装置中；所述重力隔油池、所述气浮装置和所述焦炭过滤器分别与焦油回收槽连接。进一步地，所述冷冻结晶器为一体化结晶器，所述冷冻结晶器中包括晶种区和晶粒长大区，所述晶种区中结晶晶核的数量控制在30％v/v以上，并且为强制循环加速结晶，流动速度大于1.5m/s。进一步地，所述精密过滤器的孔径不大于0.3um，材料选用耐氧化耐酸碱材料。进一步地，所述蒸发器的温度控制在100-105℃。进一步地，所述盘式干燥器温度控制在130-140℃。本专利技术运用冷冻加蒸发的工艺及回用、实现低能耗、低成本、无二次污染的处理焦油精制含酚废水，并实现资源的回收利用，将硫酸钠做到工业级的纯度，保证废水零排放效果。以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。附图说明图1是本专利技术的一个较佳实施例的工艺流程图。具体实施方式以下参考说明书附图介绍本专利技术的优选实施例，使其
技术实现思路
更加清楚和便于理解。本专利技术可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本专利技术的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。如图1所示，是一种焦油精制含酚硫酸钠废水的处理方法的工艺流程图，依次设置有重力隔油池、气浮装置、焦炭过滤器、精密过滤器、冷冻结晶器、离心机、溶硝装置、蒸发器和盘式干燥器。焦油精制含酚硫酸钠废水进入重力隔油池，加入破乳剂进行破乳，分离出水中的重质油和轻质油；为让油和水更好地分离，破乳剂主要选择聚醚类表面活性剂，添加剂量小于100ppm。分离完油以后的废水进入气浮装置之前，加入复配的浮选表面活性剂，产生大量微小气泡，气泡粘附捕捉水中残留的微细油滴，形成整体密度小于水的“气泡油滴”复合体，随气泡一起浮升到水面，形成泡沫浮渣，进一步气浮除油；浮选表面活性剂主要有阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂；为快速高效地进行气浮除油，表面活性剂的优选添加量为20-30ppm。经过气浮除油后，废水中的油含量降低到10ppm以下。然后废水经过焦炭过滤器，利用焦炭多孔设备的吸附进行完全除油，经过焦炭过滤器后，废水中的油含量降低到0.5ppm以下。经重力隔油、气浮除油和焦炭过滤后分离得到的油分进入焦油回收槽中回收再利用。完全除油后的废水通过精密过滤器进行过滤，去除水中的悬浮物和胶体；所采用的精密过滤器的孔径不大于0.3um，优选不大于0.2um，材料选用耐氧化耐酸碱材料。经过除油、除悬浮物和胶体的废水通过泵输送到冷冻结晶器中，由本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环保低能耗焦油精制含酚硫酸钠废水处理方法，其特征在于，设置焦油精制含酚硫酸钠废水处理装置，包括重力隔油池、气浮装置、焦炭过滤器、精密过滤器、冷冻结晶器、离心机、溶硝装置、蒸发器和盘式干燥器，所述焦油精制含酚硫酸钠废水依次经破乳、重力除油、气浮除油、所述焦炭过滤器一次过滤、所述精密过滤器二次过滤，在所述冷冻结晶器中冷冻析出十水硫酸钠晶体，然后经离心、返溶、蒸发和脱水干燥，获得高纯度的无水硫酸钠，同时冷冻后的上层含酚溶液与蒸发产生的蒸馏水返回生产回用；具体地，所述焦油精制含酚硫酸钠废水处理方法包括以下步骤：步骤1：焦油精制含酚硫酸钠废水预处理，包括破乳、重力隔油、气浮除油、焦炭过滤器第一次过滤、精密过滤器第二次过滤；步骤2：将步骤1中预处理好的废水输送到所述冷冻结晶器，将废水冷却到0‑5℃，在所述冷冻结晶器中结晶析出十水硫酸钠晶体，并与上层含酚溶液分离，上层含酚溶液输送到生产回用；步骤3：采用所述离心机将步骤2中结晶析出的十水硫酸钠晶体离心甩干，为保证离心出来的十水硫酸钠晶体的纯度，离心甩干的同时进行洗盐；步骤4：将步骤3中离心洗盐获得的十水硫酸钠晶体在所述溶硝装置中进行返溶，返溶后的硫酸钠溶液输送到所述蒸发器中进行蒸发结晶，然后在所述盘式干燥器内脱除晶体中的结晶水，制得无水硫酸钠，即元明粉；所述蒸发器和所述盘式干燥器产生的蒸馏水，一部分输入所述溶硝装置中作为溶硝水使用，剩余部分返回生产回用。...

【技术特征摘要】
1.一种环保低能耗焦油精制含酚硫酸钠废水处理方法，其特征在于，设置焦油精制含酚硫酸钠废水处理装置，包括重力隔油池、气浮装置、焦炭过滤器、精密过滤器、冷冻结晶器、离心机、溶硝装置、蒸发器和盘式干燥器，所述焦油精制含酚硫酸钠废水依次经破乳、重力除油、气浮除油、所述焦炭过滤器一次过滤、所述精密过滤器二次过滤，在所述冷冻结晶器中冷冻析出十水硫酸钠晶体，然后经离心、返溶、蒸发和脱水干燥，获得高纯度的无水硫酸钠，同时冷冻后的上层含酚溶液与蒸发产生的蒸馏水返回生产回用；具体地，所述焦油精制含酚硫酸钠废水处理方法包括以下步骤：步骤1：焦油精制含酚硫酸钠废水预处理，包括破乳、重力隔油、气浮除油、焦炭过滤器第一次过滤、精密过滤器第二次过滤；步骤2：将步骤1中预处理好的废水输送到所述冷冻结晶器，将废水冷却到0-5℃，在所述冷冻结晶器中结晶析出十水硫酸钠晶体，并与上层含酚溶液分离，上层含酚溶液输送到生产回用；步骤3：采用所述离心机将步骤2中结晶析出的十水硫酸钠晶体离心甩干，为保证离心出来的十水硫酸钠晶体的纯度，离心甩干的同时进行洗盐；步骤4：将步骤3中离心洗盐获得的十水硫酸钠晶体在所述溶硝装置中进行返溶，返溶后的硫酸钠溶液输送到所述蒸发器中进行蒸发结晶，然后在所述盘式干燥器内脱除晶体中的结晶水，制得无水硫酸钠，即元明粉；所述蒸发器和所述盘式干燥器产生的蒸馏水，一部分输入所述溶硝装置中作为溶硝水使用，剩余部分返回生产回用。2.如权利要求1所述的焦油精制含酚硫酸钠废水处理方法，其特征在于，步骤1所述破乳中需要加入破乳剂，所述破乳剂选择聚醚类表面活性剂，添加量小于100ppm。3.如权利要求1所述的焦油精制含酚硫酸钠废水处理方法，其特征在于，步骤1所述气浮除油中使用的是复配的浮选表面活性剂，包括阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂，添加量为20-30ppm，实现快速高效地去除所述焦油精制含酚硫酸钠废水中的有机物和悬...

【专利技术属性】
技术研发人员：傅立德，彭美桂，王海军，陈伟，
申请(专利权)人：上海力脉环保设备有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31