一種褐煤提質(zhì)過程產(chǎn)生的高濃含酚廢水的處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于高濃含酚廢水的處理回收方法領(lǐng)域，具體涉及一種褐煤提質(zhì)過程產(chǎn)生的高濃含酚廢水的處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]褐煤是煤化程度最低的煤種，但也經(jīng)歷數(shù)千萬年才得以形成，是一種寶貴的不可再生資源。其煤化程度介于泥炭和煙煤之間，具有水分含量高、氧含量高、揮發(fā)分高、發(fā)熱量低等特點(diǎn)。褐煤若不經(jīng)過提質(zhì)加工，后續(xù)使用較為困難，因此褐煤提質(zhì)加工成為褐煤高效開發(fā)利用的關(guān)鍵。煤在隔絕空氣條件下，經(jīng)過500-1100攝氏度的煤干餾過程受熱分解生成煤氣、焦油、粗苯和焦炭，在此過程中會產(chǎn)生大量的高濃酚氨廢水。
[0003]褐煤提質(zhì)工藝產(chǎn)生的廢水是含有揮發(fā)酚、多環(huán)芳烴及氧、硫、氮等雜環(huán)化合物的高COD、高酚值、高氨氮且很難處理的一種工業(yè)有機(jī)廢水。褐煤提質(zhì)廢水比魯奇爐或BGL爐產(chǎn)生的廢水成分更為復(fù)雜，含量更高，COD可高達(dá)50000-120000，總酚12000-21000ppm，多元酚含量介于6000-15000ppm。中國專利CN102506575B是一種非?；\統(tǒng)的處理方法，采用高溫焚燒對含水量至少超過90%的廢水進(jìn)行無害化處理，廢水中的氨氮、硫和多元酚及一些大分子的有機(jī)物無法焚燒直接轉(zhuǎn)變?yōu)闊o公害，仍舊會產(chǎn)生大量廢氣，并且在與水蒸氣分離過程中溶入水中。并且應(yīng)用上顯然不實(shí)用，存在焚燒溫度要求很高、水中有機(jī)物含量不高因而焚燒價值不高、實(shí)際處理成本過高、處理量大時裝備要求更高等等。目前采用化工單元操作方法處理褐煤提質(zhì)產(chǎn)生的高濃酚氨廢水的方法文獻(xiàn)極少，而沿用常規(guī)高濃酚氨回收的萃取方法處理褐煤提質(zhì)廢水難以將COD和總酚降至理想程度。因此，根據(jù)褐煤提質(zhì)加工過程的高濃酚氨廢水水質(zhì)，經(jīng)脫酸脫氨后的高濃含酚廢水，提供有效的脫酚技術(shù)回收粗酚產(chǎn)品，是褐煤提質(zhì)該煤化工領(lǐng)域亟待解決的環(huán)境保護(hù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種褐煤提質(zhì)過程產(chǎn)生的高濃含酚廢水的處理方法，該方法同樣適用于多元酚含量較高的其它廢水處理。它的思路是將錯流萃取和逆流萃取集成應(yīng)用，對該類高C0D、高含多元酚的廢水具有很好的效果。
[0005]一種褐煤提質(zhì)過程產(chǎn)生的高濃含酚廢水的處理方法，所述方法是將高濃含酚廢水通過若干個萃取塔進(jìn)行連續(xù)逆流和錯流的集成萃取得到脫酚廢水和萃取混合物，具體工藝為:
[0006]高濃含酚廢水從第一萃取塔上部進(jìn)入第一萃取塔，第一股萃取劑從第一萃取塔底部進(jìn)入第一萃取塔，高濃含酚廢水在第一萃取塔中經(jīng)過與第一股萃取劑連續(xù)逆流萃取后得到一次萃取后的廢水和萃取物I ;一次萃取后的廢水從第一萃取塔塔釜出來后，從第二萃取塔上部進(jìn)入第二萃取塔，第二股萃取劑從第二萃取塔底部進(jìn)入第二萃取塔，一次萃取后的廢水與第二股萃取劑在第二萃取塔中連續(xù)逆流萃取后得到二次萃取后的廢水和萃取物II ;二次萃取后的廢水按照同樣的方法繼續(xù)進(jìn)入后續(xù)萃取塔與萃取劑進(jìn)行連續(xù)逆流萃取，得到脫酚廢水以及各萃取物混合后的萃取混合物。
[0007]根據(jù)需要，上述方法可以在二次萃取后結(jié)束萃取過程，二次萃取后的廢水即為脫酚廢水，萃取物I和萃取物II混合即為萃取混合物。
[0008]上述方法中每一個萃取塔內(nèi)均使用新鮮萃取劑與高濃含酚廢水進(jìn)行逆流萃取，萃取塔與萃取塔之間形成錯流萃取。
[0009]進(jìn)入各個萃取塔的萃取劑為新鮮萃取劑，所述新鮮萃取劑包括新購買的萃取劑、循環(huán)回收的萃取劑，也包括兩者混合的萃取劑。進(jìn)入各個萃取塔的萃取劑體積量可以相同，也可以不同。
[0010]所述高濃含酚廢水為脫酸脫氨后的高濃含酚廢水。
[0011]所述萃取塔的個數(shù)為2-4，萃取溫度為40-80°C，高濃含酚廢水串聯(lián)流經(jīng)各萃取塔。萃取塔的個數(shù)為2時，在二次萃取后結(jié)束萃取過程，二次萃取后的廢水即為脫酚廢水；依次類推，萃取塔的個數(shù)為3時，三次萃取后的廢水即為脫酚廢水；萃取塔的個數(shù)為4時，四次萃取后的廢水即為脫酚廢水。
[0012]所述萃取塔的萃取級數(shù)均為2-10級，各個萃取塔各級數(shù)可各不相同。
[0013]所述萃取劑為甲基異丁基甲酮、異丙叉丙酮或甲基叔戊基醚。
[0014]進(jìn)入各個萃取塔的萃取劑與高濃含酚廢水體積比為1:1-1:10。
[0015]所述方法還包括將脫酚廢水通過萃余相精餾塔汽提溶劑得到達(dá)到常規(guī)后續(xù)生化處理需求的廢水，將萃取混合物通過溶劑回收塔回收溶劑獲得粗酚和循環(huán)回收的萃取劑。
[0016]所述脫酚廢水進(jìn)入萃余相精餾塔溶劑汽提后，出水指標(biāo)最佳時COD可低至4000mg/L以下，總酸低于220ppm，完全能達(dá)到常規(guī)后續(xù)生化處理需求。
[0017]本發(fā)明的原理是:將連續(xù)接觸逆流萃取與錯流萃取集成在一起，結(jié)合兩者的優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)高濃總酚和總COD的萃取。即利用多個萃取塔按照錯流提取思路組合起來進(jìn)行脫酚萃取，每個獨(dú)立的萃取塔內(nèi)部是按照連續(xù)逆流萃取進(jìn)行液液相平衡；進(jìn)入每個萃取塔的萃取劑都是新鮮的，而進(jìn)入每個萃取塔的廢水都是串聯(lián)通過的。單純多級錯流萃取時萃取劑消耗量大，單純連續(xù)接觸逆流萃取時萃取效果難以滿足要求，因此將兩者結(jié)合能夠?qū)崿F(xiàn)萃取劑消耗與萃取效果兩者最佳效果。
[0018]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0019](I)本發(fā)明方法能夠回收高濃含酚廢水中有價值的副產(chǎn)物粗酚。
[0020](2)本發(fā)明方法相對魯奇爐或BGL爐產(chǎn)生的高濃酚氨廢水的常規(guī)化工回收系統(tǒng)，萃取過程進(jìn)行了改變，能大大提高萃取性能。后續(xù)萃余相處理量與常規(guī)酚氨回收相同，萃取相處理量依據(jù)萃取劑增加量需要擴(kuò)大規(guī)模，但能將廢水COD和總酚直接降低到常規(guī)生化處理能夠接收的指標(biāo)，省卻中間催化氧化等環(huán)節(jié)。
[0021](3)本發(fā)明方法采用萃取塔與萃取塔之間為錯流萃取，單個萃取塔內(nèi)部逆流萃取的方式，每個萃取塔使用新鮮萃取劑能更好地增強(qiáng)萃取效果。針對褐煤提質(zhì)產(chǎn)生的高濃含酚廢水 C0D60000-120000mg/L、總酚 12000_21000ppm，最佳時 COD 可降至 4000mg/L 以下，總酸低于220ppm。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明一種褐煤提質(zhì)過程產(chǎn)生的高濃含酚廢水的處理方法的一種典型工藝原則流程，萃取塔設(shè)置為2個。圖中:1 一脫酸脫氨后的高濃含酚廢水，2—第一萃取塔，3一一次萃取后的廢水，4一第一股萃取劑，5—萃取物I，6—第二萃取塔，7一脫酸廢水，8一第二股萃取劑，9一萃取物II，10—萃取劑，11 一萃取混合物。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0024]圖1為本發(fā)明一種褐煤提質(zhì)過程產(chǎn)生的高濃含酚廢水的處理方法的一種典型工藝原則流程，萃取塔設(shè)置為2個。圖中:萃取劑(10)分為第一股萃取劑(4)和第二股萃取劑(8);脫酸脫氨后的高濃含酚廢水(I)從第一萃取塔(2)上部進(jìn)入第一萃取塔(2)，與從第一萃取塔(2)塔釜進(jìn)入的第一股萃取劑(4)在第一萃取塔(2)中逆流萃取得到一次萃取后的廢水(3)和萃取物I (5);從第一萃取塔(2)塔釜出來的一次萃取后的廢水(3)從第二萃取塔(6)上部進(jìn)入第二萃取塔(6)，與從第二萃取塔(6)塔釜進(jìn)入的第二股萃取劑(8)在第二萃取塔出)中進(jìn)行逆流萃取，得到脫酚廢水(7)和萃取物11(9);脫酚廢水(7)從第二萃取塔出)的塔釜流出，廢水再進(jìn)入萃余相精餾塔汽提溶劑后可進(jìn)后續(xù)生化處理單元；萃取物I (5)和萃取物II (9)混合得到萃取混合物(11)進(jìn)入溶劑回收塔回收溶劑，獲得粗酚。
[0025]若需要可將脫酚廢水(7)繼續(xù)進(jìn)入第三、四……N座萃取塔達(dá)到目標(biāo)值后再溶劑汽提處理。進(jìn)入各萃取塔的萃取劑用量可各不相同，但為了操作方便可以采用等同的萃取劑用量。采用的萃取劑可以是甲基異丁基甲酮、異丙叉丙酮或甲基叔戊基醚。萃取塔的個數(shù)為2-4，萃取溫度介于40-80°C，進(jìn)入各個萃取塔的萃取劑與廢水體積比為1:1-1:10。每個萃取塔萃取級數(shù)為2-10級，萃取塔各級數(shù)可各不相同。
[0026]實(shí)施例1
[0027]采用4座萃取塔連接后處理褐煤提質(zhì)過程產(chǎn)生的高濃含酚廢水，每座萃取塔萃取級數(shù)為5級，采用甲基異丁基甲酮為萃取劑，萃取溫度40°C，每座萃取塔的萃取劑與高濃含酚廢水體積比為1:3，具體工藝為:
[0028]將脫酸脫氨后的高濃含酚廢水從第一萃取塔上部進(jìn)入，第一股萃取劑從第一萃取塔底部進(jìn)入，高濃含酚廢水在第一萃取塔中經(jīng)過與第一股萃取劑連續(xù)逆流萃取后得到一次萃取后的廢水和萃取物I;一次萃取后的廢水從第一萃取塔塔釜出來進(jìn)入第二萃取塔上部，第二股萃取劑從第二萃取塔底部進(jìn)入，一次萃取后的廢水在第二萃取塔中與第二股萃取劑連續(xù)逆流萃取后得到二次萃取后的廢水和萃取物II ;按照同樣的方法，二次萃取后的廢水從第二萃取塔塔釜出來進(jìn)入后續(xù)萃取塔，與從萃取塔底部進(jìn)入的萃取劑繼續(xù)進(jìn)行連續(xù)逆流萃取，經(jīng)4個萃取塔進(jìn)行連續(xù)逆流和錯流萃取后得到脫酚廢水以及各萃取物混合的萃取混合物。
[0029]本實(shí)施例中脫酸脫氨后的高濃含酚廢水COD120000mg/L (重鉻酸鉀法)、總酚21000ppm(溴化碘量法)，處理量260噸/小時。所得的脫酚廢水再進(jìn)入萃余相精餾塔汽提溶劑后，最后得到的廢水COD低至4500mg/L、總酸220ppm。
[0030]實(shí)施例2
[0031]采用2座萃取塔連接后處理褐煤提質(zhì)過程產(chǎn)生的高濃含酚廢水，每座萃取塔萃取級數(shù)為5級，采用甲基異丁基甲酮為萃取劑，萃取溫度65°C，每座萃取塔的萃取劑與高濃含酚廢水體積比為1:4，具體工藝為:
[0032]脫酸脫氨后的高濃含酚廢水從第一萃取塔上部進(jìn)入第一萃取塔，與從第一萃取塔塔釜進(jìn)入的第一股萃取劑在第一萃取塔中逆流萃取得到一次萃取后的廢水和萃取物I ;從第一萃取塔塔釜出來的一次萃取后的廢水從第二萃取塔上部進(jìn)入第二萃取塔，與從第二萃取塔塔釜進(jìn)入的第二股萃取劑在第二萃取塔中進(jìn)行逆流萃取，得到脫酚廢水和萃取物II。
[0033]本實(shí)施例中脫酸脫氨后的高濃含酚廢水C0D60000mg/L、總酚15000ppm，處理量260噸/小時。所