專利名稱：煤制油廢水的處理系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及煤制油廢水的處理系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
從能源結(jié)構(gòu)來看，我國是一個(gè)“多煤少油氣”的國家，由于對石油需求的日益增長，因此，利用相關(guān)技術(shù)將煤轉(zhuǎn)化為成品油是解決我國石油資源缺乏的一條重要途徑。煤制油(Coal-to-liquids，簡稱CTL)是以煤炭為原料，通過化學(xué)加工過程生產(chǎn)油品和石油化工產(chǎn)品的一項(xiàng)技術(shù)，包括煤直接液化和煤間接液化兩種技術(shù)路線。煤的直接液化是將煤在高溫高壓條件下，通過催化加氫直接液化合成液態(tài)烴類燃料，并經(jīng)進(jìn)一步精制(脫除硫、氮、氧等原子)，形成需要的燃料油；煤炭間接液化技術(shù)則是將煤炭氣化生產(chǎn)合成氣，再經(jīng)費(fèi)-托(Fischer-Tropsch,簡稱F-T)合成生產(chǎn)合成油。煤制油生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)煤變油的各工序中，會產(chǎn)生大量的廢水?，F(xiàn)有的生化系統(tǒng)處理廢水具有環(huán)保和清潔的優(yōu)勢，但是此類煤制油廢水成分相當(dāng)復(fù)雜，具有高含油量、高氨氮及高有機(jī)物等特點(diǎn)，屬于難處理的工業(yè)廢水之一，難以通過常規(guī)的生化方法進(jìn)行處理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種煤制油廢水的處理系統(tǒng)及方法，用以提高生化處理系統(tǒng)處理煤制油廢水的能力，使出水達(dá)到冷卻水補(bǔ)充水標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明煤制油廢水的處理系統(tǒng)，包括預(yù)處理系統(tǒng)和生化處理系統(tǒng)，其中:所述預(yù)處理系統(tǒng)·，包括:pH調(diào)節(jié)池，用于調(diào)節(jié)煤制油廢水的pH值在5.5 6.5之間；與pH調(diào)節(jié)池相連的一級除油裝置，用于去除煤制油廢水中的焦油和焦油渣；與一級除油裝置相連的二級除油裝置，用于去除煤制油廢水中可溶性油類；與二級除油裝置相連的脫酚蒸氨裝置，用于脫去煤制油廢水中的酚和氨；與脫酚蒸氨裝置相連的三級除油裝置，用于去除煤制油廢水中的浮油；與三級除油裝置相連的多介質(zhì)過濾器，用于去除煤制油廢水中的懸浮物，形成預(yù)處理廢水；所述生化處理系統(tǒng)，用于對預(yù)處理廢水進(jìn)行生化處理。優(yōu)選的，所述一級除油裝置包括與pH調(diào)節(jié)池連接的靜置隔油池，以及與靜置隔油池連接的機(jī)械化澄清槽，其中，所述靜置隔油池用于分離煤制油廢水中的重油和輕油，機(jī)械化澄清槽用于去除煤制油廢水中的焦油和焦油渣。優(yōu)選的，所述二級除油裝置包括焦炭粉過濾器。優(yōu)選的，所述脫酚蒸氨裝置包括與二級除油裝置連接的脫酚裝置，以及與脫酚裝置相連的蒸氨裝置，其中:脫酚裝置包括萃取塔和精餾塔，在萃取塔中采用萃取劑將煤制油廢水中的酚萃取出來形成萃取相，在精餾塔中將萃取相進(jìn)行反萃取分離成萃取劑和粗酚；蒸氨裝置，采用蒸汽對煤制油廢水中的氨進(jìn)行回收。優(yōu)選的，所述三級除油裝置包括氣旋氣浮裝置。優(yōu)選的，所述生化處理系統(tǒng)包括:與多介質(zhì)過濾器連接的水解酸化池，通過水解酸化用于將煤制油廢水中的難降解的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為易降解的小分子有機(jī)物；與水解酸化池連接的第一生化池，通過好氧反應(yīng)用于將煤制油廢水中的氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮；與第一生化池連接的第二生化池，通過厭氧反應(yīng)用于將煤制油廢水中的亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)饷摮?；與第二生化池連接的第三生化池，通過好氧反應(yīng)用于將煤制油廢水中的剩余的氨氮去除；與第三生化池連接的二沉池，用于分離污泥和煤制油廢水，并將污泥分別回流至第一生化池和第三生化池。優(yōu)選的，對于上述的煤制油廢水的處理系統(tǒng)，還包括:位于生化處理系統(tǒng)之后的膜處理系統(tǒng)，包括:與生化處理系統(tǒng)末端連接的混凝沉淀池，用于分離生化處理系統(tǒng)出水和污泥；與混凝沉淀池連接 的過濾器，用于去除煤制油廢水中的懸浮物；與過濾器連接的動態(tài)膜裝置，用于去除煤制油廢水中的鹽及剩余難降解的有機(jī)物，形成冷卻水補(bǔ)充水。較佳的，所述的煤制油廢水的處理系統(tǒng)，還包括:位于pH調(diào)節(jié)池和靜置隔油池之間的初沉池；位于多介質(zhì)過濾器和生化處理系統(tǒng)之間的調(diào)節(jié)池，用于將預(yù)處理廢水進(jìn)行濃度調(diào)節(jié);污泥處理系統(tǒng)，包括污泥濃縮池和污泥脫水裝置，用于將煤制油廢水的處理系統(tǒng)中產(chǎn)生的剩余污泥進(jìn)行去除。本發(fā)明煤制油廢水的處理方法，包括:對煤制油廢水進(jìn)行pH調(diào)節(jié)，使其pH值在5.5 6.5之間；對pH調(diào)節(jié)后的煤制油廢水進(jìn)行一級除油，去除煤制油廢水中的焦油和焦油渣；對去除焦油和焦油渣的煤制油廢水進(jìn)行二級除油，去除煤制油廢水中可溶性的油類；對去除可溶性油類的煤制油廢水進(jìn)行脫酚蒸氨處理，脫去煤制油廢水中的酚和氨；對脫去酚和氨的煤制油廢水進(jìn)行三級除油，去除煤制油廢水中的浮油；對去除浮油的煤制油廢水進(jìn)行過濾，去除煤制油廢水中的懸浮物，形成預(yù)處理廢水；對預(yù)處理廢水進(jìn)行生化處理，形成生化處理后廢水。優(yōu)選的，所述的煤制油廢水的處理方法，還包括:將生化處理后廢水進(jìn)行膜濾處理，形成冷卻水補(bǔ)充水。
在本發(fā)明技術(shù)方案中，依次對煤制油廢水進(jìn)行pH調(diào)節(jié)、一級除油、二級除油、脫酚蒸氨、三級除油及過濾的預(yù)處理形成的預(yù)處理廢水，由于該預(yù)處理廢水中脫去了煤制油廢水中的焦油、氨、酚、浮油等污染物，因此，可以進(jìn)行生化處理，提高了生化處理系統(tǒng)對煤制油廢水的處理能力。此外,該方案環(huán)保并且成本較低。


圖1為本發(fā)明煤制油廢水的處理系統(tǒng)實(shí)施例處理廢水的流程示意圖；圖2為本發(fā)明煤制油廢水的處理系統(tǒng)具體實(shí)施例處理廢水的流程示意圖；圖3為本發(fā)明煤制油廢水的處理方法流程示意圖。
具體實(shí)施例方式為了提高生化處理煤制油廢水的能力，本發(fā)明提供了一種煤制油廢水的處理系統(tǒng)及方法。在該技術(shù)方案中，依次對煤制油廢水進(jìn)行pH調(diào)節(jié)、一級除油、二級除油、脫酚蒸氨、三級除油及過濾處理形成的預(yù)處理廢水，由于該預(yù)處理廢水中脫去了煤制油廢水中的焦油、氨、酚、浮油等污染物，因此，可以采用生化處理方式進(jìn)行處理，因此，提供了一種將煤焦油廢水進(jìn)行生化處理的方法，提高了煤制油廢水的生化處理能力。為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，以下舉具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。如圖1所示，本發(fā)明煤制油廢水的處理系統(tǒng)一實(shí)施例處理廢水的流程示意圖，本發(fā)明煤制油廢水處理系統(tǒng)包括預(yù)處理系統(tǒng)和生化處理系統(tǒng)，其中:預(yù)處理系統(tǒng)，包括:
pH調(diào)節(jié)池I，用于調(diào)節(jié)煤制油廢水的pH值在5.5 6.5之間；與pH調(diào)節(jié)池I相連的一級除油裝置2，用于去除煤制油廢水中的焦油和焦油渣；與一級除油裝置2相連的二級除油裝置3，用于去除煤制油廢水中可溶性油類；與二級除油裝置3相連的脫酚蒸氨裝置4，用于脫去煤制油廢水中的酚和氨；與脫酚蒸氨裝置4相連的三級除油裝置5，用于去除煤制油廢水中的浮油；與三級除油裝置5相連的多介質(zhì)過濾器6，用于去除煤制油廢水中的懸浮物，形成預(yù)處理廢水；生化處理系統(tǒng)7，用于對預(yù)處理廢水進(jìn)行生化處理。在本發(fā)明實(shí)施例中，煤制油廢水的處理系統(tǒng)包括預(yù)處理系統(tǒng)和生化處理系統(tǒng)7，通過預(yù)處理系統(tǒng)對煤制油廢水進(jìn)行處理后，可以將預(yù)處理廢水進(jìn)行生化處理，預(yù)處理系統(tǒng)中的PH調(diào)節(jié)池、一級除油裝置、二級除油裝置、脫酚蒸氨裝置、三級除油裝置以及多介質(zhì)過濾器的結(jié)構(gòu)不限，只要能實(shí)現(xiàn)各自的功能即可，并且也可以將上述裝置中的多個(gè)進(jìn)行集成形成一個(gè)裝置，該裝置可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)功能也可。預(yù)處理系統(tǒng)處理煤制油廢水的流程包括:首先通過PH調(diào)節(jié)池I對煤制油廢水的pH進(jìn)行調(diào)節(jié)，由于煤制油廢水呈堿性，而生化處理需要偏酸性的pH值，因此，將煤制油廢水的pH值調(diào)至5.5 6.5之間，這樣的pH值也利于后續(xù)的脫酚要求；然后通過一級除油裝置2對煤制油廢水進(jìn)行一級除油處理，主要用于將重油、輕油進(jìn)行有效分離并去除，也將焦油和焦油渣進(jìn)行除去；然后通過二級除油裝置3對煤制油廢水中可溶性油類及部分有機(jī)物進(jìn)行去除，可以優(yōu)選采用焦炭過濾的方式進(jìn)行去除；然后通過脫酚蒸氨裝置4對煤制油廢水進(jìn)行脫酚蒸氨處理，主要用于脫除煤制油廢水中的酚和氨；然后通過三級除油裝置5對煤制油廢水進(jìn)行進(jìn)一步除油處理，優(yōu)選加入破乳藥劑，采用氣旋氣浮裝置主要對廢水中的浮油、乳化油、懸浮物和COD進(jìn)行處理；最后通過多介質(zhì)過濾器6對煤制油廢水中的懸浮物進(jìn)行去除。通過以上的預(yù)處理，廢水中的污染物得到很好的去除，可以進(jìn)入生化處理系統(tǒng)7進(jìn)行生化處理。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，通過預(yù)處理可以將高含油量、高氨氮及高有機(jī)物的煤制油廢水處理得較為清潔，適于進(jìn)行生化處理。如圖2所示，優(yōu)選的，一級除油裝置2包括與pH調(diào)節(jié)池I連接的靜置隔油池21，以及與靜置隔油池21連接的機(jī)械化澄清槽22，其中，所述靜置隔油池21用于分離煤制油廢水中的重油和輕油，機(jī)械化澄清槽22用于去除煤制油廢水中的焦油和焦油渣。請繼續(xù)參照圖2所示，優(yōu)選的，二級除油裝置3包括焦炭粉過濾器31。優(yōu)選的，脫酚蒸氨裝置4包括與二級除油裝置3連接的脫酚裝置，以及與脫酚裝置相連的蒸氨裝置，其中:脫酚裝置包括萃取塔41和精餾塔42，在萃取塔41中采用萃取劑將煤制油廢水中的酚萃取出來形成萃取相，在精餾塔42中將萃取相進(jìn)行反萃取分離成萃取劑和粗酚；蒸氨裝置43，采用蒸汽對煤制油廢水中的氨進(jìn)行回收。優(yōu)選的，三級除油裝置5包括氣旋氣浮裝置51。在本發(fā)明實(shí)施例中，采用預(yù)處理系統(tǒng)，首先通過調(diào)節(jié)pH值的范圍在利于生化處理系統(tǒng)處理的范圍內(nèi)；再通 過一級除油裝置進(jìn)行初步除油，主要通過密度不同進(jìn)行重油和輕油的分離，并分離出焦油渣；再通過二級除油裝置對煤制油廢水的油進(jìn)行進(jìn)一步分離，優(yōu)選焦炭粉過濾器除去廢水中可溶性油類，所述焦炭粉過濾器內(nèi)的焦炭粉可用廢水處理廠內(nèi)的廢焦炭，成本低廉并且方便更換；再對煤制油廢水中較多的酚和氨通過脫酚蒸氨裝置進(jìn)行處理，脫去酚類和氨類；再通過三級除油裝置，優(yōu)選采用氣旋氣浮裝置，去除廢水中的懸浮物，經(jīng)過這樣的預(yù)處理后，使得預(yù)處理廢水可以進(jìn)行生化處理，進(jìn)入下一步生化處理系統(tǒng)中。優(yōu)選的，所述生化處理系統(tǒng)7包括:與多介質(zhì)過濾器6連接的水解酸化池71，通過水解酸化用于將煤制油廢水中的難降解的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為易降解的小分子有機(jī)物；與水解酸化池71連接的第一生化池72，通過好氧反應(yīng)用于將煤制油廢水中的氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮；與第一生化池72連接的第二生化池73，通過厭氧反應(yīng)用于將煤制油廢水中的亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)饷摮?；與第二生化池73連接的第三生化池74，通過好氧反應(yīng)用于將煤制油廢水中的剩余的氨氮去除；與第三生化池74連接的二沉池75，用于分離污泥和煤制油廢水，并將污泥分別回流至第一生化池和第三生化池。在本發(fā)明實(shí)施例中，生化處理系統(tǒng)可以用于對COD不大于3500mg/L的廢水進(jìn)行處理，該生化處理系統(tǒng)通過需氧和厭氧相結(jié)合的方式對能更有效去除廢水中的污染物。如圖2所示，優(yōu)選的，對于上述的煤制油廢水的處理系統(tǒng)，還包括:位于生化處理系統(tǒng)之后的膜處理系統(tǒng)，膜處理系統(tǒng)具體包括:與生化處理系統(tǒng)末端連接的混凝沉淀池11，用于分離生化處理系統(tǒng)出水和污泥；
與混凝沉淀池連接的過濾器12，用于去除煤制油廢水中的懸浮物；與過濾器連接的動態(tài)膜裝置13，用于去除煤制油廢水中的鹽及剩余難降解的有機(jī)物，形成冷卻水補(bǔ)充水。在本發(fā)明實(shí)施例中，由于生化處理后廢水中含鹽量較高并且還有剩余的C0D，因此增加了一套膜處理系統(tǒng)，用于去除廢水中的鹽和C0D，膜處理系統(tǒng)中可以采用離子交換法、反滲透法或動態(tài)膜(DM)法對廢水進(jìn)一步處理，優(yōu)選用動態(tài)膜裝置，在動態(tài)膜裝置中，廢水進(jìn)水方向與膜面垂直，并通過振動泵為膜體提供震動彈力，使顆粒物不能在膜表面富集，能夠維持膜通量不受影響，避免了膜堵塞問題的發(fā)生，并根據(jù)不同的處理要求，分別采用微濾、超濾和反滲透級別的膜片，優(yōu)選采用反滲透膜片，以達(dá)到各種廢水水質(zhì)的深度處理。較佳的，上述的煤制油廢水的處理系統(tǒng)，還包括:位于pH調(diào)節(jié)池I和靜置隔油池21之間的初沉池8 ；位于多介質(zhì)過濾器6和生化處理系統(tǒng)之間的調(diào)節(jié)池9，用于將預(yù)處理廢水進(jìn)行濃度調(diào)節(jié)；污泥處理系統(tǒng)，包括污泥濃縮池14和污泥脫水裝置15，用于將煤制油廢水的處理系統(tǒng)中產(chǎn)生的剩余污泥進(jìn)行去除。如圖2所示，以下列舉一個(gè)具體的實(shí)施例對本發(fā)明煤制油廢水的處理系統(tǒng)的工藝流程進(jìn)行說明，本發(fā)明并不限于以下實(shí)施例。表I煤制油廢水水質(zhì)分析表
權(quán)利要求
1.一種煤制油廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于，包括預(yù)處理系統(tǒng)和生化處理系統(tǒng)，其中: 所述預(yù)處理系統(tǒng)，包括: pH調(diào)節(jié)池，用于調(diào)節(jié)煤制油廢水的pH值在5.5 6.5之間； 與PH調(diào)節(jié)池相連的一級除油裝置，用于去除煤制油廢水中的焦油和焦油渣； 與一級除油裝置相連的二級除油裝置，用于去除煤制油廢水中可溶性油類； 與二級除油裝置相連的脫酚蒸氨裝置，用于脫去煤制油廢水中的酚和氨； 與脫酚蒸氨裝置相連的三級除油裝置，用于去除煤制油廢水中的浮油； 與三級除油裝置相連的多介質(zhì)過濾器，用于去除煤制油廢水中的懸浮物，形成預(yù)處理廢水； 所述生化處理系統(tǒng)，用于對預(yù)處理廢水進(jìn)行生化處理。
2.如權(quán)利要求1所述的煤制油廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述一級除油裝置包括與PH調(diào)節(jié)池連接的靜置隔油池，以及與靜置隔油池連接的機(jī)械化澄清槽，其中，所述靜置隔油池用于分離煤制油廢水中的重油和輕油，機(jī)械化澄清槽用于去除煤制油廢水中的焦油和焦油渣。
3.如權(quán)利要求1所述的煤制油廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述二級除油裝置包括焦炭粉過濾器。
4.如權(quán)利要求1所述的煤制油廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述脫酚蒸氨裝置包括與二級除油裝置連接的脫酚裝置，以及與脫酚裝置相連的蒸氨裝置，其中: 脫酚裝置包括萃取塔和精餾塔，在萃取塔中采用萃取劑將煤制油廢水中的酚萃取出來形成萃取相，在精餾塔中將萃取相進(jìn)行反萃取分離成萃取劑和粗酚； 蒸氨裝置，采用蒸汽對煤制油廢水中的氨進(jìn)行回收。
5.如權(quán)利要求1所述的煤制油廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述三級除油裝置包括氣旋氣浮裝置。
6.如權(quán)利要求1所述的煤制油廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述生化處理系統(tǒng)包括: 與多介質(zhì)過濾器連接的水解酸化池，通過水解酸化用于將煤制油廢水中的難降解的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為易降解的小分子有機(jī)物； 與水解酸化池連接的第一生化池，通過好氧反應(yīng)用于將煤制油廢水中的氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮； 與第一生化池連接的第二生化池，通過厭氧反應(yīng)用于將煤制油廢水中的亞硝酸鹽氮和硝酸鹽氮轉(zhuǎn)化為氮?dú)饷摮? 與第二生化池連接的第三生化池，通過好氧反應(yīng)用于將煤制油廢水中的剩余的氨氮去除； 與第三生化池連接的二沉池，用于分離污泥和煤制油廢水，并將污泥分別回流至第一生化池和第三生化池。
7.如權(quán)利要求1 6任一項(xiàng)所述的煤制油廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括:位于生化處理系統(tǒng)之后的膜處理系統(tǒng)，所述膜處理系統(tǒng)具體包括: 與生化處理系統(tǒng)末端連接的混凝沉淀池，用于分離生化處理系統(tǒng)出水和污泥； 與混凝沉淀池連接的過濾器，用于去除煤制油廢水中的懸浮物； 與過濾器連接的動態(tài)膜裝置，用于去除煤制油廢水中的鹽及剩余難降解的有機(jī)物，形成冷卻水補(bǔ)充水。
8.如權(quán)利要求7所述的煤制油廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 位于PH調(diào)節(jié)池和靜置隔油池之間的初沉池； 位于多介質(zhì)過濾器和生化處理系統(tǒng)之間的調(diào)節(jié)池，用于將預(yù)處理廢水進(jìn)行濃度調(diào)節(jié)；污泥處理系統(tǒng)，包括污泥濃縮池和污泥脫水裝置，用于將煤制油廢水的處理系統(tǒng)中產(chǎn)生的剩余污泥進(jìn)行去除。
9.一種煤制油廢水的處理方法，其特征在于，包括: 對煤制油廢水進(jìn)行PH調(diào)節(jié)，使其pH值在5.5 6.5之間； 對pH調(diào)節(jié)后的煤制油廢水進(jìn)行一級除油，去除煤制油廢水中的焦油和焦油渣； 對去除焦油和焦油渣的煤制油廢水進(jìn)行二級除油，去除煤制油廢水中可溶性的油類； 對去除可溶性油類的煤制油廢水進(jìn)行脫酚蒸氨處理，脫去煤制油廢水中的酚和氨； 對脫去酚和氨的煤制油廢水進(jìn)行三級除油，去除煤制油廢水中的浮油； 對去除浮油的煤制油廢水進(jìn)行過濾，去除煤制油廢水中的懸浮物，形成預(yù)處理廢水； 對預(yù)處理廢水進(jìn)行生化處理，形成生化處理后廢水。
10.如權(quán)利要 求9所述的煤制油廢水的處理方法，其特征在于，進(jìn)一步包括: 將生化處理后廢水進(jìn)行膜濾處理，形成冷卻水補(bǔ)充水。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種煤制油廢水的處理系統(tǒng)及方法。所述煤制油廢水的處理系統(tǒng)包括預(yù)處理系統(tǒng)，包括pH調(diào)節(jié)池，用于調(diào)節(jié)煤制油廢水的pH值在5.5～6.5；與pH調(diào)節(jié)池相連的一級除油裝置，用于去除煤制油廢水中的焦油和焦油渣；與一級除油裝置相連的二級除油裝置，用于去除煤制油廢水中可溶性油類；與二級除油裝置相連的脫酚蒸氨裝置，用于脫去煤制油廢水中的酚和氨；與脫酚蒸氨裝置相連的三級除油裝置，用于去除煤制油廢水中的浮油；與三級除油裝置相連的多介質(zhì)過濾器，用于去除煤制油廢水中的懸浮物，形成預(yù)處理廢水；生化處理系統(tǒng)，用于對預(yù)處理廢水進(jìn)行生化處理。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，提高了生化處理系統(tǒng)對煤制油廢水的處理能力。
文檔編號C02F9/14GK103232135SQ20131012589
公開日2013年8月7日 申請日期2013年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月12日
發(fā)明者單明軍, 王飄揚(yáng), 寇麗紅, 田世偉 申請人:北京萬邦達(dá)環(huán)保技術(shù)股份有限公司