一種處理煤快速熱解廢水的系統的製作方法

2023-09-09 23:54:25

本實用新型涉及工業廢水處理，具體涉及一種處理煤快速熱解廢水的系統。

背景技術：

低階煤快速熱解是一種新型煤熱解技術，通過該技術能夠產生半焦、煤氣、焦油。然而，在煤快速熱解、熱解煤氣回收淨化和化產品回收精製等過程均有廢水產生，其中含有大量汙染物，如揮發酚、氰化物、氨氮等。這裡汙染物毒性大，難降解，處理成本高，未經處理而直接排放到自然水體中將會嚴重汙染環境，間接危害人類健康生存。對於這類廢水，常用的處理技術有物理化學法、生物處理法和化學處理法，分別包括絮凝法、吸附法、煙道氣處理法和萃取法；曝氣法、反硝化－硝化脫氮法和生物流化床技術；焚燒法、臭氧法、氧氣催化氧化法、光催化氧化法、電化學法和Fenton試劑法。

生化處理法是處理煤熱解廢水的主要方法，具有處理規模大、處理成本低、出水水質高等優點。但是生化法對廢水水質要求較高，如B/C值(BOD/COD值)高於0.3，氨氮、揮發酚等有毒物質濃度保持在較低濃度水平。這使得生物處理法的單獨應用受到限制，往往只用在廢水的預處理。

物理化學法既可以作為廢水預處理的方法，也可以應用於廢水的深度處理，具有對廢水水質要求低、處理負荷高、處理效率高等優點，但是處理成本較高，且對設備的要求較高，因此無法得到大規模使用。

尋找汙染低、效率高、成本低的處理工藝，是目前處理煤炭快速熱解廢水的主要研究方向，也有利於實現熱解廢水的近零排放和水資源的循環利用，滿足經濟和社會可持續發展的需求。

技術實現要素：

為解決上述問題，本實用新型提供了一種處理煤快速熱解廢水的系統。

本實用新型提供了一種處理煤快速熱解廢水的系統，其包括除油單元、脫酚脫氨單元、餘熱回收單元、生化處理單元和鹼洗結晶單元；

所述除油單元設有熱解廢水入口、破乳劑入口和除油廢水出口；

所述脫酚脫氨單元設有除油廢水入口、脫酚脫氨廢水出口和含酚含氨蒸汽出口，所述除油廢水入口與所述除油廢水出口相連；

所述餘熱回收單元設有脫酚脫氨廢水入口、含酚含氨蒸汽入口、餘熱回收廢水出口和含酚含氨冷凝水出口，所述脫酚脫氨廢水入口與所述脫酚脫氨廢水出口相連，所述含酚含氨蒸汽入口與所述含酚含氨蒸汽出口相連；

所述生化處理單元設有餘熱回收廢水入口和出水口，所述餘熱回收廢水入口與所述餘熱回收廢水出口相連；

所述鹼洗結晶單元設有含酚含氨冷凝水入口、鹼液入口、結晶產物出口和含氨蒸汽出口，所述含酚含氨冷凝水入口與所述含酚含氨冷凝水出口相連。

在本實用新型的一個實施方案中，所述系統還包括廢水均質單元，所述廢水均質單元設有均質廢水入口和均質廢水出口，所述均質廢水出口與所述熱解廢水入口相連。

在本實用新型的一個實施方案中，所述餘熱回收單元還設有含氨蒸汽入口和氨水出口，所述含氨蒸汽入口與所述含氨蒸汽出口相連。

在本實用新型的一個實施方案中，所述餘熱回收單元還設有預熱廢水入口和預熱廢水出口，所述預熱廢水入口與所述除油廢水出口相連，所述預熱廢水出口與所述除油廢水入口相連。

在本實用新型的一個實施方案中，所述脫酚脫氨單元包括蒸汽鍋爐。

在本實用新型的一個實施方案中，所述脫酚脫氨單元包括汽提塔，所述汽提塔底部設有曝氣閥。

在本實用新型的一個實施方案中，所述生化處理單元包括生化反應池和沉澱池，所述生化反應池和所述沉澱池相連。

本實用新型提供的處理煤快速熱解廢水的系統結合了煤炭快速熱解的生產工藝特點，進行了科學合理配置，實現了對快速熱解產生的廢水進行高效、有針對性的處理，使其達到間接排放標準要求，並對廢水中的可利用資源進行回收。

其次，本實用新型提供的處理煤快速熱解廢水的系統提取廢水中的苯酚和氨氮，實現了廢棄物的資源化利用。

此外，本實用新型提供的處理煤快速熱解廢水的系統進行了流程結構優化，充分利用了工藝過程中的產物和產能，實現了高效的節能減排效果。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例中的一種處理煤快速熱解廢水的系統的結構示意圖。

圖中：

1、廢水勻質池；1-1、均質廢水入口；

2、隔油池；2-1、油泥出口；

3、餘熱回收器；

4、蒸汽汽提塔；

5、A2O生化反應池；

6、沉澱池；6-1、出水口；

7、鹼洗罐；7-1、排渣口；

8、苯酚儲罐；

9、鹼液加藥箱；

10、氨水儲罐；

11、加藥機。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式進行更加詳細的說明，以便能夠更好地理解本實用新型的方案及其各個方面的優點。然而，以下描述的具體實施方式和實施例僅是說明的目的，而不是對本實用新型的限制。

本實用新型公開了一種處理煤快速熱解廢水的系統。其包括：其包括除油單元、脫酚脫氨單元、餘熱回收單元、生化處理單元和鹼洗結晶單元。

除油單元設有熱解廢水入口、破乳劑入口和除油廢水出口。

除油單元用於除去廢水中的懸浮油和乳濁油。除油單元處理後的廢水進入脫酚脫氨單元。

除油單元的具體設備並不需要特別限定，只要能有相應的功能就行。優選地，除油單元包括隔油池。為了方便除去懸浮油和乳濁油，隔油池頂部可設置刮油機和加藥機，隔油池底部可設置刮泥機。刮油機用於除去浮油；加藥機與破乳劑入口相連，用於投加破乳劑；刮泥機用於除去油泥。

脫酚脫氨單元設有除油廢水入口、脫酚脫氨廢水出口和含酚含氨蒸汽出口，除油廢水入口與除油單元的除油廢水出口相連。餘熱回收單元設有脫酚脫氨廢水入口、含酚含氨蒸汽入口、餘熱回收廢水出口和含酚含氨冷凝水出口，脫酚脫氨廢水入口與脫酚脫氨單元的脫酚脫氨廢水出口相連，含酚含氨蒸汽入口與脫酚脫氨單元的含酚含氨蒸汽出口相連。

脫酚脫氨單元通過蒸汽汽提的方式，將苯酚、氨氮從廢水中分離出來，並隨蒸汽排出，並提高廢水的可生化性。脫酚脫氨單元處理後的廢水經餘熱回收單元回收餘熱後進入生化處理單元，含有苯酚、氨氮的蒸汽經餘熱回收單元回收餘熱後進入鹼洗結晶單元。

脫酚脫氨單元和餘熱回收單元的具體設備並不需要特別限定，只要能有相應的功能就行。優選地，脫酚脫氨單元包括汽提塔和蒸汽鍋爐，餘熱回收單元包括餘熱回收器。汽提塔是利用氣體通過液體時把液體中要提走的成分帶走的裝置。蒸汽鍋爐用於向汽提塔提供蒸汽。

餘熱回收單元回收的餘熱可用於對從除油單元排出的廢水進行預熱，減少脫酚脫氨單元的能耗。因此，餘熱回收單元還可設有預熱廢水入口和預熱廢水出口，此時，預熱廢水入口與除油單元的除油廢水出口相連，預熱廢水出口與脫酚脫氨單元的除油廢水入口相連。

生化處理單元設有餘熱回收廢水入口和出水口，餘熱回收廢水入口與餘熱回收單元的餘熱回收廢水出口相連。

生化處理單元用於進一步處理廢水，使經過生化處理後排出的水達到排放標準。

生化處理單元的具體設備並不需要特別限定，只要能有相應的功能就行。優選地，生化處理單元包括生化反應池和沉澱池，生化反應池與沉澱池相連。本實用新型中最佳的生化反應池為A2O生化反應池。

A2O是厭氧-缺氧-好氧(Anaerobic-Anoxic-Oxic)的簡稱，是傳統活性汙泥工藝、生物消化及反消化工藝和生物除磷工藝的綜合。本實用新型中的A2O生化反應池由厭氧池、缺氧池和好氧池串聯而成。該工藝在厭氧、缺氧、好氧三種不同的環境條件和不同種類的微生物菌群的有機結合，能同時去除有機物及脫氮除磷。此外，該工藝流程較為簡單，總的水力停留時間也較少。而且，在厭氧-缺氧-好氧交替運行下，不會發生汙泥膨脹。

鹼洗結晶單元設有含酚含氨冷凝水入口、鹼液入口、結晶產物出口和含氨蒸汽出口，含酚含氨冷凝水入口與餘熱回收單元的含酚含氨冷凝水出口相連。

鹼洗結晶單元主要是通過鹼洗及蒸髮結晶的方式將汽提冷凝液中的揮發分分離出來，形成苯酚鹽產品和含氨蒸汽。

鹼洗結晶單元的具體設備並不需要特別限定，只要能有相應的功能就行。優選地，鹼洗結晶單元包括鹼洗罐，其還具有一個排渣口。為了方便加鹼液，可配置鹼液加藥箱。

廢水中的苯酚和氨氮在鹼洗結晶單元中通過鹼洗和蒸髮結晶即可一次性從廢水中分離出來，工藝十分簡單。縮短了工藝流程，降低了處理能耗。

從鹼洗結晶單元排出的含氨蒸汽，可送入餘熱回收單元回收餘熱。因此，餘熱回收單元還可設有含氨蒸汽入口和氨水出口，含氨蒸汽入口與鹼洗結晶單元的含氨蒸汽出口相連。

不同的熱解廢水的水質、水量、水溫都不一樣，為了降低這些因素對後續處理的影響，在除油單元前可增設廢水勻質單元。從快速熱解系統排出的廢水先進入廢水勻質單元勻質化後再進入除油單元中。廢水勻質單元需設有均質廢水入口和均質廢水出口，均質廢水出口與除油單元的熱解廢水入口相連。

下面參考具體實施例，對本實用新型進行說明。下述實施例中所取工藝條件數值均為示例性的，其可取數值範圍如前述

技術實現要素：
中所示。下述實施例所用的檢測方法均為本行業常規的檢測方法。

實施例

本實施例提供一種處理處理煤快速熱解廢水的系統，其結構示意圖如圖1所示。具體包括：廢水勻質池1、隔油池2、餘熱回收器3、蒸汽汽提塔4、A2O生化反應池5、沉澱池6、鹼洗罐7、苯酚儲罐8、鹼液加藥箱9、氨水儲罐10和加藥機11。

廢水勻質池1設置有潛水攪拌機，潛水攪拌機能更好的將廢水勻質化。廢水勻質池1設有均質廢水入口1-1和均質廢水出口。

隔油池2設有熱解廢水入口、破乳劑入口、除油廢水出口和油泥出口2-1，熱解廢水入口與廢水勻質池1的勻質廢水出口相連。隔油池2頂部和底部分別設置有刮油機和刮泥機，分別用於除去浮油和油泥。此外，池頂還配有加藥機11，用於投加破乳劑，加藥機11與破乳劑入口相連。隔油池2處理後的廢水通過管路進入餘熱回收器3。

餘熱回收器3設置在隔油池2和蒸汽汽提塔4之間的管路上。餘熱回收器4為間接換熱器，設有預熱廢水入口、脫酚脫氨廢水入口、含酚含氨蒸汽入口、含氨蒸汽入口、預熱廢水出口、餘熱回收廢水出口、含酚含氨冷凝水出口和氨水出口，預熱廢水入口與隔油池2的除油廢水出口相連，氨水出口與氨水儲罐10相連。

蒸汽汽提塔4設有除油廢水入口、脫酚脫氨廢水出口和含酚含氨蒸汽出口，除油廢水入口與餘熱回收器3的預熱廢水出口相連，脫酚脫氨廢水出口與餘熱回收器3的脫酚脫氨廢水入口相連，含酚含氨蒸汽出口與餘熱回收器3的含酚含氨蒸汽入口相連。除油廢水入口位於塔體側壁，脫酚脫氨廢水出口位於塔體底部，含酚含氨蒸汽出口位於塔體頂部。蒸汽汽提塔4配有蒸汽鍋爐，底部設有曝氣閥。

A2O生化反應池5包括串聯排布的厭氧池、缺氧池和好氧池，池體的容積比為1:1:3，厭氧池和缺氧池設有廢水推進器，好氧池設有曝氣裝置，好氧池和缺氧池之間設有回流渠道。厭氧池設有餘熱回收廢水入口，餘熱回收廢水入口與餘熱回收器3的預熱廢水出口相連。A2O生化反應池5前端還設有調節池，用於調節廢水的pH值。從好氧池排出的廢水進入沉澱池6中進一步處理。

沉澱池6設有進水口和出水口6-1，進水口與好氧池相連。

鹼洗罐7設有含酚含氨冷凝水入口、鹼液入口、結晶產物出口、排渣口和含氨蒸汽出口，結晶產物出口連有苯酚儲罐8，含氨蒸汽出口與餘熱回收單元的含氨蒸汽入口相連。鹼洗罐7配有鹼液加藥箱9，鹼液加藥箱9與鹼液入口相連。鹼洗罐7還設有加熱電阻。

利用該系統處理如下水質的煤快速熱解廢水：

COD＝15000mg/L，BOD＝6090mg/L，氨氮＝1800mg/L，揮發酚＝11000mg/L，pH＝10。

其具體過程如下：

廢水從快速熱解系統排出後，進入廢水勻質池1中集中處理。熱解廢水在廢水勻質池1中的停留時間為8h。

從廢水勻質池排出的廢水進入隔油池2中。加藥機11往隔油池2中投加破乳劑，刮油機和刮泥機分別除去廢水中的浮油和油泥。

從隔油池2排出的廢水進入餘熱回收器3中預熱後送入蒸汽汽提塔4中。蒸汽鍋爐產生的蒸汽通過管路進入塔底的曝氣閥，然後進入廢水水體，將廢水中的氨氮、揮發酚分離出來，隨蒸汽從含酚含氨蒸汽出口排出至餘熱回收器3中收集餘熱，然後再送入鹼洗罐7中。剩餘的廢水從脫酚脫氨廢水出口排出至餘熱回收器3中收集餘熱，然後再送入A2O生化反應池5中進一步處理。

送入A2O生化反應池5的廢水先在調節池中調節pH至6～9後再送入厭氧池中。好氧池和缺氧池之間的回流比R＝100％，水力停留時間為8h。

從好氧池排出的廢水進入沉澱池中，在重力的作用下實現泥水分離，上清水即能達到排放標準，直接外排。

鹼液加藥箱9往鹼洗罐7中加入鹼液，然後蒸髮結晶，結晶產物送入苯酚儲罐8中儲存，產生的含氨蒸汽經過餘熱回收器3回收餘熱後形成的氨水送入氨水儲罐10中儲存。

綜上可知，本實用新型提供的處理煤快速熱解廢水的系統結合了煤炭快速熱解的生產工藝特點，進行了科學合理配置，實現了對快速熱解產生的廢水進行高效、有針對性的處理，使其達到間接排放標準要求，並對廢水中的可利用資源進行回收。

其次，本實用新型提供的處理煤快速熱解廢水的系統提取廢水中的苯酚和氨氮，實現了廢棄物的資源化利用。

此外，本實用新型提供的處理煤快速熱解廢水的系統進行了流程結構優化，充分利用了工藝過程中的產物和產能，實現了高效的節能減排效果。

需要說明的是，以上參照附圖所描述的各個實施例僅用以說明本實用新型而非限制本實用新型的範圍，本領域的普通技術人員應當理解，在不脫離本實用新型的精神和範圍的前提下對本實用新型進行的修改或者等同替換，均應涵蓋在本實用新型的範圍之內。此外，除非特別說明，那麼任何實施例的全部或一部分可結合任何其它實施例的全部或一部分來使用。