一種煤化工廢水預處理工藝及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及廢水處理技術領域，尤其涉及一種煤化工廢水預處理工藝及裝置。
【背景技術】
[0002]煤化工廢水是一種高濃度難降解的工業廢水，含有高C0D、氨氮和酚類污染物，可生化性差，處理難度大，目前還沒有成熟完整的處理工藝。高濃度的氨氮和酚類物質，具有較高的回收和利用價值。所以在污水處理中，優先考慮資源化回收有價值的物質，再考慮廢水的無害化處理。
[0003]目前煤化工廢水的處理工藝是先進行除油、脫酚、蒸氨預處理，但是經過預處理工藝的廢水仍然存在較高的COD和揮發酚，生化處理困難，不能達到國家排放標準要求，需要再增加深度處理工藝進一步降低廢水中的污染物。所以，整體處理工藝冗長，設備投資大，運行成本高，在實際生產中很難被接受。
[0004]對廢水中的高濃度的酚類和氨氮進行資源化回收可以彌補廢水處理成本，目前在酚類資源回收方面，回收方式主要有直接回收酚和將酚類轉化為酚鈉鹽再回收。溶劑萃取法是直接萃取脫酚，具有操作簡單，對廢水中酚類物質提取率高的優點，但是存在設備投資大，萃取劑損失較大等問題。采用廉價的固體活性炭和粉煤灰對含酚廢水處理具有費用低廉的優點，但其再生困難，易產生二次污染。除此之外，還有一種方式是通過技術手段將廢水中的酚類轉化為經濟價值較低的酚鈉鹽，或再對酚鈉鹽進行酸洗回收高價值的酚類物質，這種方法雖操作設備簡單，處理效率高，但是存在回收產品價值低，運行成本較高，且易產生高濃度的鹽水造成二次污染。
[0005]對廢水中高濃度的酚類和氨氮進行資源化回收可以彌補廢水處理成本，因此，較為理想的廢水預處理工藝應該是在實現對酚類及氨氮高效回收的同時，還能夠有效降低污染物濃度的工藝。樹脂吸附法處理高濃度難降解有機廢水具有吸附速率快、處理量大、對COD和酚類的去除率高、再生容易、工藝簡單、能耗低等優點，因此采用樹脂吸附法作為預處理技術既可降低廢水的COD和揮發酚、提高廢水可生化性，同時還可回收具有較高經濟價值的酚類物質。特別是近年來，隨著新型吸附材料的不斷開發，樹脂吸附技術在處理高濃度有機廢水領域具有很好的應用前景。
【發明內容】
[0006]本發明提供了一種煤化工廢水預處理工藝及裝置，利用填裝有聚酰胺類樹脂的多級攪拌樹脂吸附池對煤化工廢水進行預處理，一方面可降低污染物濃度，大幅度提高廢水可生化性，廢水可直接進入后續生化工序處理；另一方面可回收具有經濟價值的酚類物質；樹脂采用循環再生溶劑分階段逆流脫附，提高了樹脂再生率和再生溶劑的利用率，縮短了工藝流程短，節約了設備投資成本。
[0007]為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案實現:
[0008]—種煤化工廢水預處理工藝，包括過濾-多級樹脂吸附-樹脂再生-氨氮、再生溶劑和酚類分離及回收過程，具體步驟如下:
[0009]I)煤化工廢水首先經過濾去除水中的油類、粘性物質及顆粒物，同時去除部分有機污染物；
[0010]2)過濾后的廢水在聚酰胺類樹脂的作用下進行酚類和有機物的吸附，以10?20BV/h的流速在多級樹脂吸附池中進行吸附；經過一級樹脂吸附池可去除77%以上的C0D，經過多級樹脂吸附后，廢水B0D5/C0D?的值由原水的小于0.2提高至0.53以上；
[0011 ] 3)樹脂吸附飽和后采用溶劑再生法再生，溶劑再生液流速4?6BV/h，分階段逆流對各級樹脂吸附池中的樹脂進行脫附，酚類污染物的脫附效率在88%以上；
[0012]4)經樹脂吸附后的廢水通過多功能精餾塔進行蒸氨和再生溶劑的分離和回收，出水氨氮小于150mg/L，可以直接進行常規的生化處理；含有高濃度酚類污染物的溶劑再生液經精餾塔回收再生溶劑，分離出純度大于95%的再生溶劑并循環使用，同時得到粗酚產品;
[0013]5)廢水蒸氨后的釜液首先與溶劑再生液精餾過程的進水進行一級熱交換，再與樹脂再生過程的再生溶劑進液進行二級熱交換，在對精餾塔進液預熱和再生溶劑升溫的同時實現對生化工藝進水的冷卻。
[0014]多級樹脂吸附池采用溢流串聯的方式且廢水溢流管沿廢水流動方向呈階梯下行排列，每級樹脂吸附池中進行樹脂吸附時均進行機械攪拌。
[0015]溶劑脫附再生在多級樹脂吸附池中逆向進行，且溶劑再生液溢流管沿溶劑再生液流動方向呈階梯下行排列，在每級樹脂吸附池中進行溶劑再生時均進行機械攪拌。
[0016]再生溶劑是乙醇、堿性乙醇、酸性乙醇和丙酮中的任意一種。
[0017]所述多級樹脂吸附和樹脂再生過程設有2套相同的裝置，I套裝置中進行樹脂再生過程時由另I套裝置進行多級樹脂吸附過程，實現對廢水的連續不間斷處理。
[0018]用于實現一種煤化工廢水預處理工藝的裝置，包括過濾裝置、多級樹脂吸附池、多功能精餾塔和精餾塔，所述過濾裝置通過過濾后儲水槽和廢水提升栗連接多級樹脂吸附池，多級樹脂吸附池之間分別通過廢水溢流管和溶劑再生液溢流管連接，且廢水溢流管設置高度按級數順次降低，溶劑再生液溢流管高度按級數逆次降低；沿廢水流動方向的最后一個廢水溢流管連接多功能精餾塔，沿溶劑再生液流動方向的最后一個溶劑再生液溢流管通過再生液儲罐連接精餾塔；各級樹脂吸附池中均設攪拌器。
[0019]所述多級樹脂吸附池底部分別通過放空管道和連通管道連接廢水回流裝置和再生液回流裝置，廢水回流裝置包括分別與連通管連接的廢水緩沖罐和廢水接收罐，廢水緩沖罐另外連接廢水真空栗，廢水接收罐另外通過廢水回流栗連接過濾后儲水槽；再生液回流裝置包括分別與連通管連接的再生液緩沖罐和再生液接收罐，再生液緩沖罐另外連接再生液真空栗，再生液接收罐和再生溶劑儲罐通過再生溶劑提升栗連接最后一級樹脂吸附池池底的再生溶劑進液口。
[0020]所述多功能精餾塔的釜液出液管通過管道和換熱裝置與精餾塔前溶劑再生液進液管實現一級換熱，與最后一級樹脂吸附池前的再生溶劑進液管實現二級換熱。
[0021]所述多級樹脂吸附池中均設有液位傳感器。
[0022]所述沿廢水流動方向的最后一個廢水溢流管上設有廢水在線實時監測裝置。
[0023]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
[0024]I)樹脂吸附池采用多級溢流和機械攪拌混合，保證樹脂和廢水充分接觸，提高樹脂利用率，增加廢水處理速度和處理量；
[0025]2)氨氮回收過程中，根據精餾塔內溫度梯度及氨氮、再生溶劑的沸點不同，在常壓下實現氨氮和再生溶劑的有效分離，節約設備建設和運行成本，同時再生溶劑可以循環利用；
[0026]3)樹脂再生采用再生溶劑分階段逆流脫附，提高了樹脂再生率和再生溶劑的利用率;
[0027]4)經過本發明預處理后煤化工廢水中污染物濃度大幅度降低并且可生化性顯著提高，輔以簡單的生物接觸氧化法即可實現煤化工廢水的達標排放，大幅縮短了廢水處理工藝流程，降低了生化工藝的投資和運行成本；
[0028]5)通過兩級熱交換，充分實現了整個工藝過程中熱能的梯級利用；
[0029]6)本發明有利于生態環境保護，并且對煤化工產業的可持續發展具有重要意義。
【附圖說明】
[0030]圖1是本發明所述煤化工廢水預處理工藝的流程圖。
[0031]圖2是本發明所述煤化工廢水預處理裝置的結構示意圖。
[0032]圖3是本發明實施例中樹脂吸附及溶劑再生過程的裝置結構示意圖。
[0033]圖中:1.過濾后儲水槽2.—級樹脂吸附池3.二級樹脂吸附池4.三級樹脂吸附池5.攪拌器一 6.攪拌器二 7.攪拌器三8.液位傳感器一 9.液位傳感器二 10.液位傳感器三11.廢水溢流管三12.廢水溢流管二 13.廢水溢流管三14.放空閥一 15.放空閥二 16.放空閥三17.廢水電磁閥18.再生液電磁閥19.再生溶劑儲罐20.溶劑再生液溢流管一 21.溶劑再生液溢流管二 22.溶劑再生液溢流管三23.再生液儲罐24.廢水真空栗25.廢水緩沖罐26.廢水接收罐27.再生液真空栗28.再生液緩沖罐29.再生液接收罐30.廢水在線實時監測裝置31.廢水提升栗32.再生溶劑提升栗33.廢水回流栗34.樹脂
【具體實施方式】
[0034]下面結合附圖對本發明的【具體實施方式】作進一步說明:
[0035]見圖1，是本發明所述煤化工廢水預處理工藝的流程圖，本發明所述一種煤化工廢水預處理工藝，包括過濾-多級樹脂吸附-樹脂再生-氨氮、再生溶劑和酚類分離及回收過程，具體步驟如下:
[00