酚水處理工藝的製作方法
2023-09-15 08:05:10
本發明涉及廢水處理領域，特別涉及一種酚水處理工藝。
背景技術：
酚水是焦化廠、煤制氣廠等生產過程中產生含有各種化合物的廢水。酚水中含有酚、氨、氰化物、硫化物、油類、焦油及機械雜質等。這些化合物大都有毒有害，會對環境造成汙染，必須經過淨化處理之後才能排放。現有技術中酚水的處理方法通常有以下幾種：蒸汽化學脫酚法、蒸汽脫酚法、焚燒法、溶劑萃取脫酚法、樹脂脫酚法、磺化煤吸附法和生化法等。上述處理方法大都存在運行成本較高、不易控制、處理效果不理想的缺點。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種運行成本較低、易於控制、處理效果好的酚水處理工藝。
根據本發明的一個方面，提供了酚水處理工藝，其特徵在於，包括如下步驟：
1)對酚水進行預處理以除去酚水中的油份和固體雜質；
2)採用乾燥空氣或熱空氣將酚水霧化和/或汽化得到含酚混合氣體；
3)將含酚混合氣體採用紫外線照射進行光催化降解；
4)將含酚混合氣體採用等離子電場進行電離分解；
5)將分解後的氣體進行直排或回收再利用；
上述步驟3)和4)的順序可以調換。
在一些實施方式中，步驟2)中的乾燥空氣的相對溼度小於50％。
在一些實施方式中，步驟2)中的熱空氣的溫度為50～800℃。
在一些實施方式中，步驟3)中的紫外線由波長為185nm和波長為254nm的紫外線混合。由此，波長為185nm和254nm的光波，具有很高的能量，大多數碳氫化合物對185nm波長的紫外線具有較強的吸收能力，並在吸收185nm波長的紫外線的能量後分解成離子、游離態原子、受激分子和中子。空氣中的氧氣分子在吸收了185nm波長的紫外線後也會產生臭氧和原子氧。臭氧對254nm波長的紫外線同樣具有強烈的吸收作用，臭氧又 分解為原子氧和氧氣。其中原子氧是極活潑的，在它作用下，混合氣體中的碳和碳氫化合物的分解物可化合成可揮發的氣體：二氧化碳和水。
在一些實施方式中，步驟4)中的等離子電場由低溫等離子體產生，氣體經過等離子電場的流速為3～15米/小時。由此，低溫等離子體高壓放電可產生高能電子、自由基等活性粒子，可激活、電離、裂解氣體中的有害成份，最終產生二氧化碳和水。
在一些實施方式中，步驟1)中對酚水進行預處理的方法為重力沉澱法或機械分離法。
酚水處理工藝，其特徵在於，包括如下步驟：
1)對酚水進行預處理以除去酚水中的油份和固體雜質；
2)採用乾燥空氣或熱空氣將酚水霧化和/或汽化得到含酚混合氣體；
3)將含酚混合氣體採用紫外線照射進行光催化降解；
4)將含酚混合氣體採用等離子電場進行電離分解；
5)將降解或分解後的氣體進行脫硫處理；
6)將脫硫處理後的氣體進行直排或回收再利用；
上述步驟3)和4)的順序可以調換。
本發明的酚水處理工藝將酚水進行預處理後，在酚水中通入乾燥空氣或熱空氣將酚水霧化得到含酚混合氣體，將酚水中的酚、氨、氰化物、硫化物等多種有害物質帶入到含酚混合氣體中。再對含酚混合氣體以紫外線進行照射，紫外線照射可裂解含酚混合氣體中的多種有害物質以產生小分子的物質或二氧化碳和水。紫外線由UV光催化燈產生，UV光催化燈的數量可根據需要進行增減。後再以等離子電場對紫外線照射後的氣體進行電離分解，進一步分解氣體中的有害物質產生二氧化碳和水。等離子電場由低溫等離子體產生，低溫等離子體的數量可根據需要設置。等離子電場對於含硫量大的酚水可增加脫硫處理的步驟。可使分解後的氣體達到《大氣汙染物綜合排放標準》的要求。對分解後的氣體進行直排即可。本發明的酚水處理工藝可採用焦化廠生產過程中產生的餘熱對空氣進行加熱以產生步驟2)中的熱空氣，不必採用獨立的加熱設備，可大大地節省能源，可操作性強。而通過將酚水進行霧化後再以紫外線和等離子電場對有害物質進行分解，可對酚水中的有害物質進行快速、高效、及徹底地分解，對有害物質的去除率可達98％以上。相對現有技術而言，本發明的酚水處理工藝具有運行成本較低、易於控制、處理效果好的特點。
附圖說明
圖1為本發明一實施方式的酚水處理工藝的工藝流程圖；
圖2為本發明另一實施方式的酚水處理工藝的工藝流程圖。
具體實施方式
下面結合具體實施例對發明作進一步詳細的說明。
圖1示意性地顯示了本發明實施例1～4的酚水處理工藝。
參照圖1，本發明實施例1～4的酚水處理工藝採用的設施有：除油隔渣裝置1、霧化蒸發裝置2、紫外線降解裝置3、等離子降解裝置4和風機。霧化蒸發裝置2、紫外線降解裝置3和等離子降解裝置4依次連接形成密閉的系統，由風機對系統中的氣體進行輸送。
除油隔渣裝置1可是一個或多個依次連通的沉澱池，也可以是機械過濾裝置。
紫外線降解裝置3為尺寸1×1×3米的長方體，內設置40～60根UV光催化燈。UV光催化燈採用汞極燈，其發出的紫外線為波長為185nm和波長為254nm的兩種紫外線。
等離子降解裝置4內部設置一個或多個低溫等離子體，低溫等離子體的放電電壓大於或等於2KV。氣體經過等離子電場的流速為3～15米/小時。
實施例1
酚水處理工藝，包括如下步驟：
1)將焦化廢水酚水送入到除油隔渣裝置1進行預處理以除去酚水中的油份和固體雜質。本實施例的除油隔渣裝置1為沉澱池，在沉澱過程中，酚水中的油份會漂浮在酚水水體的上部，而酚水中的固體雜質則會沉澱到酚水水體的下部，抽取酚水水體中間層的酚水進入到霧化蒸發裝置2；
2)在霧化蒸發裝置2中通入溫度為50℃的熱空氣，將預處理後酚水噴入霧化蒸發裝置2並由熱空氣霧化並汽化得到含酚混合氣體；
3)將步驟2)得到的含酚混合氣體輸送到紫外線降解裝置3內，以紫外線降解裝置3內的UV光催化燈照射進行光催化降解；
4)將步驟3)光催化降解後的氣體送入等離子降解裝置4內進行電離分解。等離子降解裝置4內部設置有低溫等離子體，低溫等離子體的放電電壓為2KV。氣體經過等離子電場的流速為3米/小時；
5)將步驟4)電離分解後的氣體進行直排。
整個系統的處理量為3～4萬米3/小時。處理後的氣體達到《大氣汙染物綜合排放標準》的要求。
實施例2
酚水處理工藝，包括如下步驟：
1)將焦化廢水酚水送入到除油隔渣裝置1進行預處理以除去酚水中的 油份和固體雜質。除油隔渣裝置1為機械過濾裝置。將過濾後的酚水送入到霧化蒸發裝置2；
2)在霧化蒸發裝置2內通入溫度為300℃的熱空氣，將預處理後酚水噴入到霧化蒸發裝置2內以熱空氣汽化得到含酚混合氣體；
3)將步驟2)得到的含酚混合氣體輸送到等離子降解裝置4內以等離子電場進行電離分解。等離子降解裝置4內部設置有低溫等離子體，低溫等離子體的放電電壓為3KV。氣體經過等離子電場的流速為8米/小時；
4)將步驟3)電離分解後的氣體送入紫外線降解裝置3內，以紫外線降解裝置3內的UV光催化燈照射進行光催化降解；
5)將步驟4)光催化降解後的氣體回收再利用。
整個系統的處理量為3～4萬米3/小時。處理後的氣體達到《大氣汙染物綜合排放標準》的要求。
實施例3
酚水處理工藝，包括如下步驟：
1)將焦化廢水酚水送入到除油隔渣裝置1進行預處理以除去酚水中的油份和固體雜質。本實施例的除油隔渣裝置1為沉澱池，在沉澱過程中，酚水中的油份會漂浮在酚水水體的上部，而酚水中的固體雜質則會沉澱到酚水水體的下部，抽取酚水水體中間層的酚水進入到霧化蒸發裝置2；
2)在霧化蒸發裝置2中通入溫度為800℃的熱空氣，將預處理後酚水噴入到霧化蒸發裝置2內以熱空氣汽化得到含酚混合氣體；
3)將步驟2)得到的含酚混合氣體輸送到紫外線降解裝置3內，以紫外線降解裝置3內的UV光催化燈照射進行光催化降解；
4)將步驟3)光催化降解後的氣體送入等離子降解裝置4內進行電離分解。等離子降解裝置4內部設置有低溫等離子體，低溫等離子體的放電電壓為4KV。氣體經過等離子電場的流速為15米/小時；
5)將步驟4)電離分解後的氣體進行直排。
整個系統的處理量為3～4萬米3/小時。處理後的氣體達到《大氣汙染物綜合排放標準》的要求。
實施例4
酚水處理工藝，包括如下步驟：
1)將焦化廢水酚水送入到除油隔渣裝置1進行預處理以除去酚水中的油份和固體雜質。除油隔渣裝置1為機械過濾裝置。將過濾後的酚水送入到霧化蒸發裝置2；
2)在霧化蒸發裝置2內通入相對溼度小於50％乾燥空氣，將預處理後酚水霧化得到含酚混合氣體；
3)將步驟2)得到的含酚混合氣體輸送到等離子降解裝置4內進行電離分解。等離子降解裝置4內部設置有低溫等離子體，低溫等離子體的放電電壓為3KV。氣體經過等離子電場的流速為10米/小時；
4)將步驟3)電離分解後的氣體送入紫外線降解裝置3內，以紫外線降解裝置3內的UV光催化燈照射進行光催化降解；
5)將步驟4)光催化降解後的氣體進行回收。
整個系統的處理量為3～4萬米3/小時。處理後的氣體達到《大氣汙染物綜合排放標準》的要求。
實施例5
圖2示意性地顯示了本發明實施例5的酚水處理工藝。
參照圖2，本實施例的酚水處理工藝採用的設施有：除油隔渣裝置1、霧化蒸發裝置2、紫外線降解裝置3、等離子降解裝置4和脫硫裝置5。霧化蒸發裝置2、紫外線降解裝置3、等離子降解裝置4和脫硫裝置5依次連接形成密閉的系統。脫硫裝置5可採用現有技術的脫硫塔，脫硫裝置5以對含硫較高的酚水進行處理，酚水處理工藝包括如下步驟：
1)將焦化廢水酚水送入到除油隔渣裝置1進行預處理以除去酚水中的油份和固體雜質。本實施例的除油隔渣裝置1為沉澱池，在沉澱過程中，酚水中的油份會漂浮在酚水水體的上部，而酚水中的固體雜質則會沉澱到酚水水體的下部，抽取酚水水體中間層的酚水送入到霧化蒸發裝置2；
2)在霧化蒸發裝置2內通入溫度為300℃的熱空氣，將預處理後酚水噴入霧化蒸發裝置2並由熱空氣汽化得到含酚混合氣體；
3)將步驟2)得到的含酚混合氣體輸送到紫外線降解裝置3內，以紫外線降解裝置3內的UV光催化燈照射進行光催化降解；
4)將步驟3)光催化降解後的氣體送入等離子降解裝置4內進行電離分解。等離子降解裝置4內部設置有低溫等離子體，低溫等離子體的放電電壓為2KV。氣體經過等離子電場的流速為5米/小時；
5)將步驟4)電離分解後的氣體輸送進入脫硫裝置5進行脫硫處理；
6)將步驟5)脫硫處理後的氣體進行直排。
整個系統的處理量為3～4萬米3/小時。處理後的氣體達到《大氣汙染物綜合排放標準》的要求。
以上所述的僅是本發明的一些實施方式。對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明創造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於發明的保護範圍。