一种焦化废水用于脱硫脱硝的工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种焦化废水用于脱硫脱硝的工艺。该工艺首先对焦化废水进行预处理除油与过滤，经混合器调和后引入吹脱塔进行煤气吹脱，再经预热器预热进行催化氧化，催化氧化后的液体进入煤气脱硫液储槽，液体先冷却再经加压泵送到脱硫塔顶部脱除煤气中H

【技术实现步骤摘要】
一种焦化废水用于脱硫脱硝的工艺
本专利技术涉及一种焦化废水用于脱硫脱硝的工艺，属于焦化节能环保领域。
技术介绍
焦化废水和焦炉烟气是焦化企业所产生的两大污染物。目前，我国焦化企业对于这两大污染物的处理方式在不断改进。在处理焦化废水时，通常采用一级处理和二级处理工艺。一级处理主要是指回收利用高浓度焦化废水中的污染物，其工艺包括废水脱酚和蒸汽蒸氨等。废水脱酚主要采用溶剂萃取法，吸附法和离子交换法等。其中溶剂萃取法主要存在萃取剂消耗量大、运行成本高、出水含酚指标波动性较大等问题。蒸汽蒸氨可分为直接蒸汽蒸氨和复式蒸汽蒸氨。在实际蒸氨系统中，剩余氨水中的一些焦油等杂质会堵塞蒸氨塔和换热器，直接影响后续焦化废水外排的质量指标。二级处理主要是指焦化废水生化处理，以活性污泥法和强化生物法处理技术为代表，二级处理是焦化废水中的各种污染物脱除率最高的工艺环节，系统运行稳定性是焦化废水处理整体运行的核心。由于焦化废水的主要成分是剩余氨水，其含油量高，水质波动较大，毒性较强，经过二级处理后，仍存在COD和NH3-N常常超标等问题。中国专利CN103342401A公开了“焦化剩余氨水分步蒸氨法”，该法利用蒸汽与剩余氨水在第一蒸氨塔内逆流接触进行第一次蒸氨，蒸氨废水在塔底排出后加入碱液通向第二蒸氨塔，达到降低碱液消耗的目的。该法大幅降低了碱液的消耗，但在蒸氨操作过程中，剩余氨水中的一些焦油等杂质会堵塞蒸氨塔的筛板，严重影响蒸氨塔工作。中国专利CN101885560A公开了“采用活性污泥法的焦化废水全脱氮处理工艺”，该工艺先将废水进行除油后通入第一级好氧池硝化处理，再回流至第一缺氧进行反硝化处理。经一级缺氧/好氧处理后的液体依次通过第二级缺氧池和好氧池，达到焦化废水完全脱氮的目的。该工艺总氮的脱除率高，但废水中含有的酚、氰和硫等毒性物质较大的化合物，会使污泥上浮，好氧池污泥浓度下降，最终影响污水处理的稳定性。在处理焦炉烟气时，焦化企业通常采用脱硫脱硝组合工艺和脱硫脱硝一体化技术。由于焦炉烟气的主要污染物是颗粒物、SO2和NOX，以“半干法SDA脱硫+低温SCR脱硝”和“SCR脱硝+氨法脱硫”为主流的脱硫脱硝组合工艺，会受烟气温度和成分波动大的影响。前者喷雾干燥形成的粉状盐颗粒在烟气中水分含量高，温度较低时容易潮解堵塞管道和催化剂蜂窝，日常清理维护工作量大；后者采用先脱硝后脱硫工艺，易发生SCR催化剂堵塞的现象，同时烟气中的氨逃逸指标难以控制，产生的部分(NH4)2SO4气溶胶难以脱除。脱硫脱硝一体化技术主要是活性焦脱硫脱硝一体化技术和液态催化氧化法脱硫脱硝技术。活性焦法除了活性焦损耗大外，同样也存在NH4HSO4堵塞的问题。液态催化氧化具有硫硝脱除效率高、不产生二次污染、烟温适应范围广等优势，但硫酸铵产品纯度、液氨的安全保障、有机催化剂损失控制、设备腐蚀等问题仍是该技术亟须解决的难点。中国专利CN109331649A公开了“焦炉烟气半干法脱硫、除尘及低温脱硝装置及其工艺方法”，该方法通过烟道依次连接焦炉、半干法脱硫塔、布袋除尘器、SCR反应器、引风机和烟囱。脱硝前利用旋转喷雾半干法技术脱除烟气中的SO2并进行除尘，解决了烟气中的SO2和焦油堵塞催化剂问题。但脱硫过程中形成的粉状盐颗粒在低温时易潮解堵塞布袋和管道，需定期清理才能保证效率。中国专利CN104923046A公开了“一种焦炉烟气脱硫、脱硝及余热回收一体化方法”，该方法对焦炉烟气进行加热处理后，利用脱硝还原剂和催化剂在脱硝装置中脱除烟气的NOX,再进行余热回收并降温后进行氨法脱硫。该法实现了较高的脱硫脱硝效率，但在操作过程中有黏稠的NH4HSO4生成，会堵塞催化剂微孔。综上可知，焦化废水经两级工艺处理后仍存在总出水指标不稳定、水质波动较大的问题，同样焦炉烟气经现有工艺处理后存在管道堵塞、催化剂损耗较大的问题。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种焦化废水用于脱硫脱硝的工艺。本专利技术是焦化行业一种全新的工艺，在稳定生化水质的同时实现焦炉煤气与烟气多种污染物的同步脱除，同时还可以减少脱硫废液产生量。本专利技术始终秉持“以废治废”的理念，用焦化废水进行烟气脱硫脱硝，降低了焦炉烟气处理工艺的成本，同时也为生化处理过程提供稳定的水源。本专利技术提供了一种焦化废水用于脱硫脱硝的工艺，先通过预处理减少废水中的含油量，再通过煤气吹脱对焦化废水中的氨氮进行处理，废水中的其他污染物主要有：酚类物质、硫化物、氰化物、硫氰化物、多环芳烃、苯类，经催化氧化生成CO2、H2O、N2和SO42-；处理过的焦化废水用于煤气脱硫和烟气脱硫脱硝，降低了烟气处理工艺的成本，同时也为生化处理过程提供稳定的水源。本专利技术提供了一种焦化废水用于脱硫脱硝的工艺，具体工艺流程如下：（1）预处理预处理主要包括除油与过滤步骤；除油过程可采用吸附、絮凝、萃取、沉降中的一种技术手段实现，除油后剩余氨水中的含油量≤0.25g/L，除油后的废水经过滤后进入吹脱工段；（2）吹脱向过滤后的废水加入Na2CO3或NaOH，将剩余氨水的pH调节至8~10；然后将废液引入吹脱塔进行吹脱，吹脱过程中所用气液比为100:1~200:1，所用的气源为焦炉净煤气，塔内温度为70~99℃，吹脱后的气体并入企业煤气脱硫工段煤气冷却器前的管路中，吹脱后的液体进入催化氧化工段；（3）催化氧化吹脱后的液体经预热至80～160℃后进入催化氧化反应器，催化氧化反应过程条件为：温度为80～160℃，压力为1～3MPa，停留时间为5～30min，氧化介质为氧气或空气，气液比为100～500，液体空速为5～20h-1，所用催化剂的制备方法为：以生物质为原料，以过渡金属铜、铁、锰及铈为活性组分，通过前驱体选择性络合经碳化与活化制得生物质碳基催化剂；催化氧化完的介质经气液分离后液体进入下一工段，气体排空或经VOCs系统处理后排放；（4）煤气脱硫催化氧化后经气液分离得到的液体进入煤气脱硫液储槽，储槽中的液体经冷却至30～50℃后经泵送到脱硫塔顶部喷洒，用于煤气中H2S的脱除，脱硫过程的气液比为50～200（体积比），脱硫过程温度为30～50℃，脱硫塔的位置位于硫铵工段与粗苯工段之间，脱硫后的煤气进入后续粗苯工段进行煤气中粗苯的回收，脱硫后的液体经液封槽进入下一工段；（5）烟气脱硫脱硝从液封槽流出的煤气脱硫后的液体进入烟气脱硫脱硝液储槽，向储槽中加入Fe、Mn过渡金属络合物组成的脱硫脱硝催化剂，催化剂的浓度为2～20g/L，脱硫脱硝过程在烟气脱硫脱硝塔中进行，烟气在进入脱硫脱硝塔前应通过余热锅炉及换热器将温度降至100℃以下，经脱硫脱硝后的烟气直接达标排放或者通过与原烟气换热升温后并入企业原烟囱排放；脱硫脱硝后的液体送入沉降槽，沉降槽底部浓液经过滤后得到的清液一部分返回煤气脱硫液储槽，一部分排放生化调节池；过滤所得固体并入企业硫膏产品进行外销。过滤主要是通过板框或离心机或转鼓过滤中的一种或者几种方法结合的方式进行。本专利技术提供了一种焦化废水用于脱硫脱硝的装置，包括除油器、过滤器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种焦化废水用于脱硫脱硝的工艺，其特征在于：先通过预处理减少废水中的含油量，再通过煤气吹脱对焦化废水中的氨氮进行处理，废水中的其他污染物主要有：酚类物质、硫化物、氰化物、硫氰化物、多环芳烃、苯类，经催化氧化生成CO

【技术特征摘要】
1.一种焦化废水用于脱硫脱硝的工艺，其特征在于：先通过预处理减少废水中的含油量，再通过煤气吹脱对焦化废水中的氨氮进行处理，废水中的其他污染物主要有：酚类物质、硫化物、氰化物、硫氰化物、多环芳烃、苯类，经催化氧化生成CO2、H2O、N2和SO42-；处理过的焦化废水用于煤气脱硫和烟气脱硫脱硝，降低了烟气处理工艺的成本，同时也为生化处理过程提供稳定的水源。


2.根据权利要求1所述的焦化废水用于脱硫脱硝的工艺，其特征在于工艺流程如下：
（1）预处理
预处理主要包括除油与过滤步骤；
（2）吹脱
向过滤后的废水加入Na2CO3或NaOH，将剩余氨水的pH调节至8~10；然后将废液引入吹脱塔进行吹脱，吹脱后的气体并入企业煤气脱硫工段煤气冷却器前的管路中，吹脱后的液体进入催化氧化工段；
（3）催化氧化
吹脱后的液体经预热至80～160℃后进入催化氧化反应器，使用生物质碳基催化剂；催化氧化完的介质经气液分离后液体进入下一工段，气体排空或经VOCs系统处理后排放；
（4）煤气脱硫
催化氧化后经气液分离得到的液体进入煤气脱硫液储槽，储槽中的液体经冷却至30～50℃后经泵送到脱硫塔顶部喷洒，用于煤气中H2S的脱除，脱硫塔的位置位于硫铵工段与粗苯工段之间，脱硫后的煤气进入后续粗苯工段进行煤气中粗苯的回收，脱硫后的液体经液封槽进入下一工段；
（5）烟气脱硫脱硝
从液封槽流出的煤气脱硫后的液体进入烟气脱硫脱硝液储槽，向储槽中加入Fe、Mn过渡金属络合物组成的脱硫脱硝催化剂，脱硫脱硝过程在烟气脱硫脱硝塔中进行，烟气在进入脱硫脱硝塔前应通过余热锅炉及换热器将温度降至100℃以下，经脱硫脱硝后的烟气直接达标排放或者通过与原烟气换热升温后并入企业原烟囱排放；脱硫脱硝后的液体送入沉降槽，沉降槽底部浓液经过滤后得到的清液一部分返回煤气脱硫液储槽，一部分排放生化调节池；过滤所得固体并入企业硫膏产品进行外销。


3.根据权利要求2所述的焦化废水用于脱硫脱硝的工艺，其特征在于：步骤（1）中，除油过程采用吸附、絮凝、萃取、沉降中的一种技术手段实现，除油后剩余氨水中的含油量≤0.25g/L，除油后的废水经过滤后进入吹脱工段。


4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国强，马利伟，段丽媛，王影，张永发，张国杰，王建成，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西;14