一種煤直接液化污水處理系統(tǒng)及方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及污水處理領域，尤其涉及一種煤直接液化污水處理系統(tǒng)及方法。
【背景技術】
[0002] 隨著我國水資源緊缺態(tài)勢的日益嚴峻，尤其是國家大力提倡的綠色GDP建設以及 循環(huán)經濟的提出，使企業(yè)節(jié)水減排與廢水資源化利用尤為重要。因此如何經濟、高效、可靠 的提高企業(yè)水資源綜合利用率甚至達到"零排放"標準，是企業(yè)滿足國家、當?shù)卣h(huán)保要 求，樹立企業(yè)負責任形象的重要工作。
[0003] 神華煤直接液化項目是我國也是世界上第一個煤炭直接液化商業(yè)性建設項目，在 煤直接液化、加氫穩(wěn)定、加氫改質過程中反應生成的硫化氫、氨、酚類物質在注水沖洗后產 生高濃度污水，水中硫化氫、氨的含量可達16000mg/L、酚類物質含量超過5000mg/L，除此 之外，煤液化加氫過程產生的部分油以乳化態(tài)存在于高濃度污水中。硫、氨污染物含量高且 同時含有較高濃度的酚類物質，污水中的油難以有效脫除，這些不利因素都給煤直接液化 高濃度污水處理帶來巨大挑戰(zhàn)，加之"零"排放及污水回用的要求，更增加了污水處理的難 度和要求。因此，整體而言，這些污水排放量大，且成分復雜，雜質含量高，在國內外沒有類 似污水處理經驗可供借鑒的情況下，處理起來難度很大。
[0004] 綜上，為了便于整個煤直接液化污水的凈化，有必要提供一種煤直接液化污水處 理系統(tǒng)。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種煤直接液化污水處理系統(tǒng)及方法，以解決整個煤直 接液化污水難以凈化處理的問題。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術方案：
[0007] -種煤直接液化污水處理系統(tǒng)，所述處理系統(tǒng)包括：
[0008] 脫硫脫氨單元，所述脫硫脫氨單元包括硫化氫汽提單元和氨汽提單元，用于脫除 煤直接液化污水中的硫化氫和氨；
[0009] 脫酚單元，所述脫酚單元包括萃取塔，用于對來自所述脫硫脫氨單元的污水進行 萃取處理，以脫除其中的酚類物質；
[0010] 第一氧化單元，所述第一氧化單元包括催化氧化反應器，用對來自所述脫酚單元 的污水進行催化氧化處理；
[0011] 第一生化處理單元，所述第一生化處理單元包括固定化微生物曝氣生物濾池，用 于對來自所述第一氧化單元的污水進行微生物處理；
[0012] 第二氧化單元，所述第二氧化單元包括臭氧處理單元，用于對來自所述第一生化 處理單元的污水進行臭氧氧化處理；
[0013] 第二生化處理單元，所述第二生化處理單元包括A/0生化池和膜生物反應器，用 于對來自所述臭氧處理單元的污水進行生化處理；和
[0014] 脫鹽單元，所述脫鹽單元用于對來自所述第二生化處理單元的污水進行脫鹽處 理，得到凈化水。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的污水處理系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述脫硫脫氨單元包括：
[0016] 輸送單元，用于將煤直接液化污水送入硫化氫汽提單元；
[0017] 硫化氫汽提單元，所述硫化氫汽提單元包括脫硫化氫塔和與所述脫硫化氫塔配套 設置的第一再沸器，其中，所述脫硫化氫塔包括塔板段和填料段，所述填料段內設有第一段 填料和位于所述第一段填料下方的第二段填料；所述脫硫化氫塔在第一段填料上方設有塔 頂回流口，所述脫硫化氫塔在第一段填料與第二段填料之間設有第一污水入口，用于接收 來自所述輸送單元的一部分煤直接液化污水；所述脫硫化氫塔在所述塔板段的下部設有第 二污水入口；所述硫化氫汽提單元用于對煤直接液化污水進行汽提，以在塔頂?shù)玫搅蚧瘹?氣體，在塔底得到脫硫污水；
[0018] 第一換熱器，用于使來自所述輸送單元的另一部分煤直接液化污水與來自所述脫 硫化氫塔的脫硫污水換熱升溫，并將升溫后的煤直接液化污水送入所述第二污水入口；
[0019] 氨汽提單元，所述氨汽提單元包括脫氨塔，所述氨汽提單元用于對來自所述第一 換熱器的脫硫污水進行汽提，以在塔頂?shù)玫酱职睔猓谒椎玫矫摪蔽鬯?br>[0020] 第二換熱器，用于使待進入所述第一換熱器的煤直接液化污水與來自所述脫氨塔 的脫氨污水換熱升溫；和
[0021] 第一冷卻器，用于冷卻來自所述二換熱器的脫氨污水，并將部分冷卻后的脫氨污 水作為所述硫化氫汽提塔的塔頂回流送入所述塔頂回流口。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的污水處理系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述氨汽提單元包括：
[0023] 脫氨塔，用于對來自所述第一換熱器的脫硫污水進行汽提，以在塔頂?shù)玫酱职睔猓?在塔底得到脫氨污水；
[0024] 與所述脫氨塔配套設置的第二再沸器；
[0025] 第二冷卻器，用于冷卻來自所述脫氨塔塔頂?shù)拇职睔猓缓?br>[0026] 塔頂回流罐，用于接收來自所述第一冷卻器的粗氨氣并將其中分離出的冷凝液作 為塔頂回流送入所述脫氨塔。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明的污水處理系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述脫硫脫氨單元還包括氨回收單元，所述 氨回收單元包括：
[0028] 第三冷卻器，用于對來自所述塔頂回流罐的粗氨氣進行冷卻；
[0029] 富氨氣分凝罐，用于分離出來自所述第三冷卻器的粗氨氣中的冷凝液，并將得到 富氨氣自罐頂送出；
[0030] 富氨氣洗滌罐，所述富氨氣洗滌罐內設有填料，用于對來自所述富氨氣分凝罐的 富氨氣進行富氨液的噴淋洗滌，得到洗滌后的富氨氣；
[0031] 氨結晶器，用于使洗滌后的富氨氣在液氨制冷下結晶析出雜質；
[0032] 氨精制罐，用于使來自所述氨結晶器的富氨氣在脫硫吸附劑的作用下進行脫硫吸 附處理；
[0033] 氨吸收塔，用于利用來自氨蒸餾塔的稀氨水對來自所述氨精制罐的富氨氣進行吸 收，以便在塔底得到濃氨水；
[0034] 氨蒸餾塔，用于對來自所述氨吸收塔塔底的濃氨水進行加熱，以蒸發(fā)出氨氣，并在 塔底得到稀氨水；和
[0035] 第三換熱器，用于將來自氨蒸餾塔的稀氨水與來自氨吸收塔的濃氨水換熱。
[0036] 根據(jù)本發(fā)明的污水處理系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述氨蒸餾塔內設有冷卻管束，所述冷卻管 束設置于所述氨蒸餾塔上部，用于對待引出所述氨蒸餾塔的氨氣進行冷卻。
[0037] 根據(jù)本發(fā)明的污水處理系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述氨精制罐設有兩個，分別為第一氨精制 罐和第二氨精制罐，所述第一氨精制罐與第二氨精制罐串聯(lián)設置。
[0038] 根據(jù)本發(fā)明的污水處理系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述氨回收單元還包括：
[0039] 第四冷卻器，用于使引出所述氨蒸餾塔的氨氣冷凝；
[0040] 液氨罐，所述液氨罐內設有分油包，用于接收來自所述第四冷卻器的液氨，并分離 出液氨內的油；
[0041] 液氨儲罐，用于接收來自所述液氨罐的液氨；和
[0042] 壓力平衡管線，所述壓力平衡管線的一端連接至氨蒸餾塔上部，另一端連接至所 述液氨儲罐的上部，用于使所述氨蒸餾塔與液氨儲罐保持氣相連通。
[0043] 根據(jù)本發(fā)明的污水處理系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述脫硫脫氨單元還包括油水分離單元，用 對待進行脫硫脫氨處理的煤直接液化污水進行油水分離，包括：
[0044] 除油污水罐，用于使含油的煤直接液化污水靜置分層并分離油相；和
[0045] 除油器，用于進一步脫除來自所述除油污水罐的煤直接液化污水中的油相。
[0046] 根據(jù)本發(fā)明的污水處理系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述脫酚單元包括：
[0047] 轉盤萃取塔，用于萃取來自所述脫硫脫酚單元的污水中的酚類物質，以在塔底得 到脫酚污水，在塔頂?shù)玫胶尤軇?br>[0048] 水塔，用于通過汽提脫除脫酚污水中殘留的溶劑，以在塔頂?shù)玫饺軇谒椎玫?脫除殘留溶劑后的污水；和
[0049] 酚水換熱器，用于使所述水塔塔底的污水與所述轉盤萃取塔塔底的污水換熱降 溫。
[0050] 根據(jù)本發(fā)明的污水處理系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述脫酚單元還包括：
[0051] 萃取物分離塔，用于對來自所述轉盤萃取塔塔頂?shù)暮尤軇┻M行蒸發(fā)，以回收溶 劑
[0052] 溶劑罐，用于儲存來自所述萃取物分離塔和水塔的溶劑，并為所述轉盤萃取塔提 供所需溶劑；和
[0053] 粗酚罐，用于儲存來自所述萃取物分離塔分離出的粗粉產物。
[0054] 根據(jù)本發(fā)明的污水處理系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述第一氧化單元包括：
[0055] 混凝氣浮單元，用于使待處理的污水與助凝劑反應絮凝，并通過氣浮作用脫除污 水中的固相污物；
[0056] 調節(jié)池，用于對來自所述混凝氣浮單元的污水的pH值進行調節(jié)；
[0057] 隔油池，用于分離出來自所述調節(jié)池的污水中的油相，并為所述催化氧化反應器 提供進料污水；和
[0058] 催化氧化反應器，用于使來自所述隔油池的污水在雙氧水和催化劑的作用下，進 行催化氧化處理；
[0059] 所述第一生化處理單元包括：
[0060] 中和池，用于調整來自所述催化氧化反應器的污水的pH值，并使污水在助凝劑的 作用下絮凝；
[0061] 沉淀池，用于使來自所述中和池的污水中的絮凝物沉淀、分離，得到第一清液；
[0062] 固定化微生物曝氣生物濾池，用于對來自所述沉淀池的第一清液進行微生物處 理；
[0063] 混凝沉淀單元，所述混凝沉淀單元包括混凝區(qū)和沉淀區(qū)，其中，所述混凝區(qū)用于使 來自所述固定化微生物曝氣生物濾池的污水與助凝劑混合、絮凝；所述沉淀區(qū)用于使來自 所述混凝區(qū)的污水中的絮凝物沉淀、分離，得到第二清液；和
[0064] 多介質過濾器，用于對來自所述混凝沉淀單元的第二清液進行過濾。
[0065] 根據(jù)本發(fā)明的污水處理系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述第一生化處理單元還包括活性炭吸附 單元，所述活性炭吸附單元包括配炭池、混合池和吸附池，其中，所述配炭池用于將粉末活 性炭與水配成懸浮液；所述混合池用于將來自固定化微生物曝氣生物濾池的污水與來自所 述配炭池的懸浮液充分混合；所述吸附池用于使來自混合池的物料中污水與活性炭充分接 觸、吸附，并為所述混凝沉淀單元提供進料污水。
[0066] 根據(jù)本發(fā)明的污水處理系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述固定化微生物曝氣生物濾池的進水管 的兩側增設兩道寬頂溢流堰。
[0067] 根據(jù)本發(fā)明的污水處理系統(tǒng)，優(yōu)選地，所述臭氧處理單元包括依次串聯(lián)連接的第 一級臭氧氧化塔、第二級臭氧氧化塔和第三級臭氧氧化塔；
[0068] 所述A/0生化池包括前置的反硝化池和曝氣池，用于對來自所述臭氧處理單元的 污水進行生化處理；
[0069] 所述膜生物反應器用于截留來自所述A/0生化池的污水中大分子有機物并將污 水進行固液分離，以得到分離液和剩余的混合液；
[0070] 所述脫鹽單元包括：
[0071] 過濾單元，所述過濾單元包括產水池、活性炭過濾器和超濾裝置，所述產水池用于 接收經所述膜生物反應器處理后的分離液；所述活性炭過濾器用于對來自所述產水池的污 水進行吸附過濾；所述超濾裝置用于對來自所述活性炭過濾器和/或直接來自所述產水池 的污水進行超濾處理；和
[0072] 反滲透單元，用于對來自所述超濾裝置的濾液進行反滲透處理。
[0073] 本發(fā)明還提供了一種煤直接液化污水的處理方法，包括以下步驟：
[0074](1)將待處理的煤直接液化污水送入脫硫脫氨單元進行處理，得到第一污水；
[0075] (2)將第一污水送入脫酚單元進行處理，得到第二污水；
[0076] (3)將第二污水依次送入第一氧化單元和第一生化單元進行處理，得到第三污 水；
[0077] (4)將第三污水依次送入第二氧化單元和第二生化單元進行處理，得到第四污水； 和
[0078] (5)將第四污水送入脫鹽單元進行處理，得到凈化水。
[0079] 本發(fā)明的煤直