一种焦化废水的处理装置与处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种焦化废水的处理装置及处理方法，装置包括：蒸氨与蒸发单元、Ca/COAOC/Ca处理单元、过滤与吸附单元、反渗透与电渗析单元和双极膜电渗析单元。本发明专利技术提供的一种焦化废水的处理装置及处理方法，对焦化剩余氨水、焦化生产循环冷却排污水、焦化厂区生化污水及地坪冲洗水进行综合处理，可低能耗低成本实现焦化废水零排放。

【技术实现步骤摘要】
一种焦化废水的处理装置与处理方法
本专利技术属于炼焦化学工业
，具体涉及一种焦化废水的处理装置及处理方法。
技术介绍
随着钢铁工业的发展，大量焦化废水排放。其中，剩余氨水约占25.5％、焦化厂区地坪冲洗和生活污水约占9.6％、焦化生产循环冷却排污和动力排污水约占64.9％；尤其是剩余氨水，其中含有氨、硫化氢、氰化氢、苯酚、吡啶、喹啉、吲哚、萘、联苯、蒽和焦油等多种污染物。通常来，焦化剩余氨水先经蒸氨处理，蒸氨废水再和生活污水经生化处理，生化排水和大部分焦化生产循环冷却排污水，最终用于炽热焦炭的湿法熄焦。这样，看似做到了焦化废水零排放，实则是大量生化排水和循环冷却排污水被炽热焦炭汽化后，直接排放到了大气环境中。如此，即导致炼焦生产水耗加大，同时造成炼焦生产能耗较大，还加重了大气环境污染。近年来，多数焦化企业采用干熄焦技术，回收炽热焦炭中的显热生产蒸汽或发电。与此同时，有些焦化企业，采用反渗透和蒸发技术，对生化排水和循环冷却排污水进行深度处理与回用，但其过程存在以下问题：一是，反渗透膜上容易产生有机物挂料堵塞。原因在于：生化系统排水中有机物含量和COD较高，导致反渗透膜因有机物积累挂料而堵塞。现行蒸氨工艺存在的不足：其一，在蒸氨前，采用气浮和陶瓷过滤方法，对不能脱除与氨水呈胶体乳化态的焦油。其二，含焦油较多的剩余氨水通过蒸氨塔，残留在蒸馏液中高沸点、密度大、粘性强、流动性差的重油沥青组分，易在蒸氨塔盘上沉淀积累挂料。其三，夹带着焦油沥青的蒸氨废水，通过换热冷却设备，焦油沥青会挂料凝固，造成换热冷却效果降低乃至设备堵塞，致使停产清扫频繁。其四，现行生产浓氨水或浓氨汽的有回流蒸氨工艺，对剩余氨水夹带的焦油汽提分馏效果差，蒸氨废水中难于被生化降解的吡啶、喹啉、吲哚等含氮有机物和多环芳烃有机物含量高。现行蒸氨工艺存在的这些问题与不足，使得蒸氨废水中氨氮和有机物含量高、且波动大，对于后续生化系统的稳定运行非常不利。现行生化处理工艺存在的不足：其一，在A/O或A2/O生化反应池前，采用气浮除油方法，对蒸氨废水中密度较大的重质焦油脱除率较低，尤其是对于蒸氨废水呈胶体乳化态的焦油不仅不能脱除，甚至在气浮气的搅动下，还会使与蒸氨废水呈胶体乳化态的焦油含量有所增加。其二，A/O和A2/O生化工艺把O池排出的大量硝化液回流到A池；这样会冲淡A/O池内活性污泥和有机物的浓度，会降低有机物的生化降解反应速度和缩短反应时间，相应也必然会降低有机物的生化降解率，进而使生化系统排水COD升高。其三，在A/O或A2/O生化的混凝过程，要加入大量硫酸亚铁和烧碱，会明显增加生化排水中有硫酸根及溶盐含量。总之，由于现行生化工艺中生化排水溶盐含量和COD高，对后续反渗透淡化过程是非常不利的。二是，反渗透膜上容易产生钙镁盐结垢堵塞。原因就在于：生化排水中含有SO4＝、F-和SiO3＝等阴离子，而循环冷却排污水中含有Ca2+和Mg2+阳离子，两者混合后通过反渗透膜，容易产生CaF2、CaSiO3、CaSO4和CaCO3结垢堵塞反渗透膜。三是，反渗透过程淡水产率低和浓水排量大。原因就在于：反渗透组件进水溶盐和SO4＝、HCO3-、CO3＝、F-、SiO3＝/Ca2+、Mg2+等阴阳离子含量较高。尤其是目前普遍采用的絮凝吸附法或芬顿氧化法，向水中要加入较多硫酸亚铁或硫酸铝、硫酸和烧碱。为避免阴/阳离子浓度大于其溶盐的浓度积、防止溶解度很低的CaF2、CaSiO3、CaCO3和CaSO4析出结垢堵塞反渗透膜，就必然要加大反渗透浓水排量，相应就会降低反渗透淡水产率。四是，焦化废水处理与回用能耗高成本大。其原因：一方面，剩余氨水蒸氨所用的大量蒸汽没有多效利用；另一方面，反渗透浓水蒸发浓缩过程又要消耗大量热能；此外，反渗透进水溶盐含量越高，反渗透进水操作压力就越高，相应反渗透过程能耗就越高。综上所述，为降低炼焦能耗水耗、满足国家环保政策要求、以较低的能耗和成本、有效回收利用焦化废水、切实做到焦化废水零排放，迫切需要通过技术集成创新，以弥补克服当前技术短板和不足。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术提供一种焦化废水的处理装置及方法对焦化剩余氨水、焦化生产循环冷却排污水、焦化厂区生化污水及地坪冲洗水进行综合处理，使之全部得到资源化利用，产率99％的淡水回用于动力锅炉给水系统和焦化生产循环冷却水系统，从焦化废水中分离出的浓盐水，用于生产烧碱和混酸(盐酸+硫酸)，可低能耗低成本实现焦化废水零排放。为达到以上目的，本专利技术采用的技术方案是：一种焦化废水的处理装置，所述装置包括：蒸氨与蒸发单元、Ca/COAOC/Ca处理单元、过滤与吸附单元、反渗透与电渗析单元和双极膜电渗析单元。进一步的，所述蒸氨与蒸发单元包括：粗粒化油/水分离槽、复合蒸氨塔、重焦油捕集器、蒸氨废水换热器、蒸氨废水冷却器、盐水正压蒸发机组和盐水负压蒸发机组。进一步的，所述粗粒化油/水分离槽包括：储油室、粗粒化室、沉降室、环流室和清液室；储油室底部有焦油排放口，粗粒化室内由上至下装有网孔波纹填料和剩余氨水进料分布器，分布器与含油剩余氨水进口相连，重焦油进口与粗粒化室下部相连，沉降室内装有波纹板填料层，沉降室上部安有环状锯齿溢流堰，清液室有液位计接、清液室放散管和脱油剩余氨水清液出口，并有环流室与清液室连通管和沉降室与环流室放散管。进一步的，所述复合蒸氨塔包括下段、中段和上段；下段内由下至上装有喇叭筒型降液管和网孔波纹状捕集层、并有蒸氨废水出口、液位计接口和蒸汽进口，中段装有若干层板式传质塔盘，顶层传质塔盘上装有分馏液进口和碱液进口，上段内装有鲍尔环填料层，填料层底部有驼峰支承，填料层顶部装有进料分布器，分布器与剩余氨水进料口相连，上段顶部有蒸氨汽出口，下段与中段与之间设有液相收集断塔盘，断塔盘上有分馏液出口，中段底层传质塔与下段内底部喇叭筒型降液管之间设有连通管。进一步的，所述重焦油捕集器包括：焦油收集室、沉降捕集室和清液室；焦油收集室底部有焦油排放口，沉降捕集室内由上至下装有网孔波纹捕集层、喇叭筒降液管和降液管固定筋板，喇叭筒降液管与分馏液进口相连，清液室内装有清液分布伞帽，清液室顶部有分馏清液出口。进一步的，所述盐水正压蒸发机组包括：由工艺管道连接的盐水预热器、正压蒸发器、正压蒸发加热器、蒸汽冷凝水收集槽、正压蒸发母液循环泵和冷凝水输送泵。进一步的，所述盐水负压蒸发机组包括：由工艺管道连接的负压蒸发加热器、氨凝液冷却器、稀氨水槽、负压蒸发器、蒸发汽冷凝器、蒸发冷凝水高置槽、负压蒸发母液循环泵和真空泵。进一步的，所述Ca/COAOC/Ca处理单元包括：由工艺管道连接的钙盐/炭浆吸附槽、一沉池、COAOC生化系统Ⅰ、加钙反应槽、脱钙反应槽、絮凝反应槽、絮凝沉淀池和软化清水池依次串联，并有钙盐/炭浆/生化泥增稠桶和炭浆制备系统Ⅱ、石灰乳制备系统Ⅲ，还有蒸氨废水/循环冷却排污水换热器。进一步的，所述COAOC系统Ⅰ包括依次串联的炭浆循环的预曝池(O)、缺氧池(A)、曝气池(O)和二沉池。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种焦化废水的处理装置，其特征在于，所述装置包括：蒸氨与蒸发单元、Ca/COAOC/Ca处理单元、过滤与吸附单元、反渗透与电渗析单元和双极膜电渗析单元。/n

【技术特征摘要】
1.一种焦化废水的处理装置，其特征在于，所述装置包括：蒸氨与蒸发单元、Ca/COAOC/Ca处理单元、过滤与吸附单元、反渗透与电渗析单元和双极膜电渗析单元。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述蒸氨与蒸发单元包括：粗粒化油/水分离槽、复合蒸氨塔、重焦油捕集器、蒸氨废水换热器、蒸氨废水冷却器、盐水正压蒸发机组和盐水负压蒸发机组。


3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述粗粒化油/水分离槽包括：储油室、粗粒化室、沉降室、环流室和清液室；储油室底部有焦油排放口，粗粒化室内由上至下装有网孔波纹填料和剩余氨水进料分布器，分布器与含油剩余氨水进口相连，重焦油进口与粗粒化室下部相连，沉降室内装有波纹板填料层，沉降室上部安有环状锯齿溢流堰，清液室有液位计接、清液室放散管和脱油剩余氨水清液出口，并有环流室与清液室连通管和沉降室与环流室放散管。


4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述复合蒸氨塔包括下段、中段和上段；下段内由下至上装有喇叭筒型降液管和网孔波纹状捕集层、并有蒸氨废水出口、液位计接口和蒸汽进口，中段装有若干层板式传质塔盘，顶层传质塔盘上装有分馏液进口和碱液进口，上段内装有鲍尔环填料层，填料层底部有驼峰支承，填料层顶部装有进料分布器，分布器与剩余氨水进料口相连，上段顶部有蒸氨汽出口，下段与中段与之间设有液相收集断塔盘，断塔盘上有分馏液出口，中段底层传质塔与下段内底部喇叭筒型降液管之间设有连通管。


5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述重焦油捕集器包括：焦油收集室、沉降捕集室和清液室；焦油收集室底部有焦油排放口，沉降捕集室内由上至下装有网孔波纹捕集层、喇叭筒降液管和降液管固定筋板，喇叭筒降液管与分馏液进口相连，清液室内装有清液分布伞帽，清液室顶部有分馏清液出口。


6.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述盐水正压蒸发机组包括：由工艺管道连接的盐水预热器、正压蒸发器、正压蒸发加热器、蒸汽冷凝水水槽、正压蒸发母液循环泵和冷凝水输送泵。


7.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述盐水负压蒸发机组包括：由工艺管道连接的负压蒸发加热器、氨凝液冷却器、稀氨水槽、负压蒸发器、蒸发汽冷凝器、蒸发冷凝水高置槽、负压蒸发母液循环泵和真空泵。


8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述Ca/COAOC/Ca处理单元包括：由工艺管道连接的钙盐/炭浆吸附槽、一沉池、COAOC生化系统Ⅰ、加钙反应槽、脱钙反应槽、絮凝反应槽、絮凝沉淀池和软化清水池依次串联，并有钙盐/炭浆/生化泥增稠桶和炭浆制备系统Ⅱ、石灰乳制备系统Ⅲ，还有蒸氨废水/循环冷却排污水换热器。


9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述COAOC系统Ⅰ包括依次串联的炭浆循环的预曝池(O)、缺氧池(A)、曝气池(O)和二沉池。


10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述炭浆制备系统Ⅱ包括：由工艺管道连接的小粒焦提升机、小粒焦储槽、皮带秤电子、湿式球磨机、炭浆中间槽和炭浆分级槽。


11.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述石灰乳制备系统Ⅲ包括：由工艺管道连接的CaO储存槽、CaO调节螺旋给料器、石灰乳制备槽和CaO粉尘捕集水流喷射器。


12.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述过滤与吸附单元包括：由工艺管道连接的多介质过滤器、微孔金属过滤器、酸化反应器、气/液分离罐和活性炭吸附槽依次串联，并有稀混酸槽、稀烧碱槽、循环碱槽、废碱槽、超滤污水槽和陶瓷过滤及反冲污水槽设备。


13.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述反渗透与电渗析单元包括：超滤进水池、超滤加压泵、超滤保安过滤器、超滤膜组件、反渗透进水池、反渗透加压泵、反渗透保安过滤器、反渗透膜组件和反渗透淡水池依次串联，并有离子交换树脂塔、一级EDR电渗析组件、一级EDR浓水池、二级EDR进料泵、二级EDR电渗析组件、二级EDR浓水池、二级EDR浓水泵、活性炭吸附器和浓盐水中间槽依次串联；且一级EDR电渗析组件的淡水出口和二级ED...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝东珍，刘洪泉，李瑞斋，
申请(专利权)人：郝东珍，河北协同水处理技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13