一種甲醇制烯烴廢堿液的處理裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種甲醇制烯烴廢堿液的處理裝置，所述處理裝置包括通過管路依次連接的pH調(diào)節(jié)罐、隔油池、生物反應(yīng)器、沉淀池，沉淀池與生物反應(yīng)器通過污泥回流管連接。本實用新型甲醇制烯烴生產(chǎn)中廢堿液的處理裝置結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，與傳統(tǒng)的焚燒法、濕式氧化法等廢堿液處理相比，流程簡短，設(shè)備投資及運行費用低，降低了一次性投資及系統(tǒng)運行綜合處理費用。
【專利說明】
一種甲醇制烯烴廢堿液的處理裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于廢水處理領(lǐng)域，具體涉及一種甲醇制烯烴生產(chǎn)過程中廢堿液的處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]甲醇制烯烴(簡稱ΜΤ0)生產(chǎn)的廢堿液來源于甲醇制取烯烴裝置的烯烴分離過程，該過程利用新鮮液堿吸收烯烴分離過程中產(chǎn)生的二氧化碳、硫化氫等酸性氣體，最終形成大量廢堿液。廢堿液中氫氧化鈉1.5%、碳酸鈉10.5%,水88%，有機(jī)污染中苯酚濃度50mg/1、甲醇濃度260mg/l、另外含有少量的苯、乙苯、甲苯、二甲醚、乙酮、甲乙酮等，主要污染物指標(biāo) CODlOOOOmg/1、T0C2000-6000mg/l、氨氮 50mg/l。
[0003]甲醇制烯烴工藝技術(shù)近幾年日趨成熟，但生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢堿液由于其高含鹽、強(qiáng)堿性、高有機(jī)物濃度等特點，處理難度大，是影響甲醇制烯烴技術(shù)發(fā)展的重大環(huán)保難題。前幾年投產(chǎn)運行的甲醇制烯烴裝置，有企業(yè)采用焚燒、濕式氧化等方法對該廢堿液進(jìn)行處理，上述處理方法主要存在以下問題:I)設(shè)備投資規(guī)模大；2)運行費用高；3)運行過程中在高溫、高壓條件下進(jìn)行，對設(shè)備材質(zhì)及安全性能要求高;4)處理過程易導(dǎo)致機(jī)栗、管路堵塞；5)對有機(jī)物的去除效率低，處理后的廢水易對后續(xù)污水廠的運行造成沖擊。因此研發(fā)一種投資和處理費用低、運行穩(wěn)定的廢堿液處理裝置和方法，是廢堿液處理的迫切需要解決的技術(shù)難題。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中甲醇制烯烴廢堿液處理的不足，本實用新型提供了一種能高效處理甲醇制烯烴廢堿液中的有機(jī)污染物的處理裝置。
[0005]本實用新型的一種甲醇制烯烴廢堿液的處理裝置包括通過管路依次連接的pH調(diào)節(jié)罐、隔油池、生物反應(yīng)器、沉淀池，沉淀池與生物反應(yīng)器通過污泥回流管連接。甲醇制烯烴廢堿液依次通過PH調(diào)節(jié)罐、隔油池、生物反應(yīng)器和沉淀池，污泥中的微生物通過污泥回流管回流至生物反應(yīng)器中，生物反應(yīng)器中無需重復(fù)投加微生物。
[0006]進(jìn)一步的，pH調(diào)節(jié)罐通過濃硫酸投加計量栗與濃硫酸罐連接，pH調(diào)節(jié)罐內(nèi)安裝有攪拌機(jī)。pH調(diào)節(jié)罐中通過投加硫酸，中和廢堿液中的氫氧化鈉和碳酸鈉。
[0007]進(jìn)一步的，隔油池內(nèi)距底部10-30m處垂直安裝第一隔板和第二隔板，第一隔板和第二隔板將隔油池內(nèi)部空間分為進(jìn)水倉、油水分離倉、出水倉。PH調(diào)節(jié)后的廢堿液進(jìn)入到進(jìn)水倉后，由于油比水輕，油在水的上部，且第一隔板和第二隔板均與底部之間有空隙，隔油處理后通過底部的空隙，進(jìn)入到油水分離倉和出水倉，經(jīng)過油水分離倉后，廢堿液中的大部分浮油和聚合物從廢堿液中分離出來。
[0008]進(jìn)一步的，生物反應(yīng)器內(nèi)水平設(shè)置有3-5層帶孔的反應(yīng)隔板，生物反應(yīng)器內(nèi)部生長有耐鹽微生物，且底部安裝有曝氣器。根據(jù)廢堿液的堿度含量情況和生物反應(yīng)器運行狀況補(bǔ)充適量的硫酸來維持生物反應(yīng)器的PH在6-9的中性環(huán)境。生物反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有多層反應(yīng)系統(tǒng)，且通過安裝水下曝氣器，提高了溶解氧效率，增加了廢水與微生物的接觸面積及頻次，使空氣、廢水、微生物間的接觸及物質(zhì)傳遞多樣化，從而增加物質(zhì)反應(yīng)速度，提高了廢水處理效率。
[0009]進(jìn)一步的，生物反應(yīng)器通過營養(yǎng)劑投加計量栗與營養(yǎng)劑罐連接，生物反應(yīng)器內(nèi)安裝有溶氧儀、PH計和的鼓風(fēng)機(jī)，鼓風(fēng)機(jī)通過管道連接到生物反應(yīng)器的底部。溶氧儀用于檢測廢水中的溶氧量，PH計用于檢測廢水中的酸堿值，鼓風(fēng)機(jī)連接到生物反應(yīng)器底部，提高了底部的空氣和廢水的流動性。
[0010]本實用新型的有益效果為:本實用新型中提供的一種甲醇制烯烴生產(chǎn)中廢堿液的處理裝置通過pH調(diào)節(jié)罐、隔油池、生物反應(yīng)器、沉淀池依次連接，能有效地去除廢堿液中的有機(jī)污染物，生物反應(yīng)器不同于傳統(tǒng)的廢水處理的曝氣結(jié)構(gòu)，設(shè)置有多層的反應(yīng)隔板，增加了微生物與廢水的接觸面積和時間，提高了廢水的處理效率，本實用新型的處理裝置結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，與傳統(tǒng)的焚燒法、濕式氧化法等廢堿液處理相比，流程簡短，設(shè)備投資及運行費用低，降低了一次性投資及系統(tǒng)運行綜合處理費用。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型甲醇制烯烴廢堿液的處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖中:
[0013]1、PH調(diào)節(jié)罐;2、隔油池;3、生物反應(yīng)器;4、沉淀池;5、污水回流管;6、回流栗；11、濃硫酸投加計量栗；12、濃硫酸罐；13、攪拌機(jī);21、第一隔板;22、第二隔板;23、進(jìn)水倉;24、油水分離倉;25、出水倉;31、反應(yīng)隔板;32、曝氣器;33、營養(yǎng)劑投加計量栗;34、營養(yǎng)劑罐;35、溶氧儀、36、pH計;37、鼓風(fēng)機(jī);41、刮泥機(jī)。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)解釋說明。
[0015]實施例1
[0016]本實用新型的一種甲醇制烯烴廢堿液的處理裝置包括通過管路依次連接的pH調(diào)節(jié)罐1、隔油池2、生物反應(yīng)器3、沉淀池4，沉淀池4與生物反應(yīng)器3通過污泥回流管5連接。甲醇制烯烴廢堿液依次通過PH調(diào)節(jié)罐1、隔油池2、生物反應(yīng)器3和沉淀池4，廢堿液經(jīng)過pH調(diào)節(jié)罐I，使PH值調(diào)節(jié)到一個合適的范圍，經(jīng)過隔油池2去除廢堿液中的浮油和聚合物;在生物反應(yīng)器3中將廢堿液中的污染物分解，沉淀池4中將污泥和廢水分離開來，并將污泥回流至生物反應(yīng)器3中。
[0017]pH調(diào)節(jié)罐I通過濃硫酸投加計量栗11與濃硫酸罐12連接，pH調(diào)節(jié)罐內(nèi)安裝有攪拌機(jī)134H調(diào)節(jié)罐I中通過投加硫酸，中和廢堿液中的氫氧化鈉和碳酸鈉，以調(diào)節(jié)pH值到一個合適的范圍。
[0018]隔油池2內(nèi)距底部10-30m處垂直安裝第一隔板21和第二隔板22，第一隔板21和第二隔板22將隔油池2內(nèi)部空間分為進(jìn)水倉23、油水分離倉24、出水倉25，第一隔板21和第二隔板22下端與隔油池2底部的垂直距離均為10-30HUPH調(diào)節(jié)后的廢堿液進(jìn)入到進(jìn)水倉23后，由于油比水輕，油在水的上部，且第一隔板21、第二隔板22均與底部之間有空隙，隔油處理后通過底部的空隙，進(jìn)入到油水分離倉24和出水倉25，經(jīng)過油水分離倉24后，廢堿液中的大部分浮油和聚合物從廢堿液中分離出來，并通過出水倉25將廢水排至生物反應(yīng)器3中。
[0019]生物反應(yīng)器3內(nèi)水平設(shè)置有3-5層帶孔的反應(yīng)隔板31，生物反應(yīng)器3內(nèi)部生長有耐鹽微生物，且生物反應(yīng)器3的底部安裝有曝氣器33。曝氣器33用于給廢水曝氣充氧生物，且通過生物反應(yīng)器3內(nèi)設(shè)置的多層反應(yīng)系統(tǒng)，提高了溶解氧效率，增加了廢水與微生物的接觸面積及頻次，使空氣、廢水、微生物間的接觸及物質(zhì)傳遞多樣化，從而增加物質(zhì)反應(yīng)速度，提高了廢水處理效率。
[0020]生物反應(yīng)器3通過營養(yǎng)劑投加計量栗31與營養(yǎng)劑罐32連接，生物反應(yīng)器3內(nèi)安裝有溶氧儀33、pH計34和鼓風(fēng)機(jī)35，鼓風(fēng)機(jī)35通過管路連接到生物反應(yīng)器3的底部。溶氧儀33用于檢測廢水中的溶氧量，PH計34用于檢測廢水中的酸堿值，鼓風(fēng)機(jī)35連接到生物反應(yīng)器3的底部，提高了底部的空氣和廢水的流動性。
[0021 ] 沉淀池4內(nèi)安裝有刮泥機(jī)41，刮泥機(jī)41用于將沉淀池底部的污泥清理出來，污泥回流管5連接回流栗6。沉淀池4的作用是使廢水中的活性污泥微生物和廢水進(jìn)行沉淀分離，沉淀后的污泥回流至生物反應(yīng)器中，保證了生物反應(yīng)器內(nèi)的耐鹽微生物維持在一定濃度，沉淀后的廢水排入污水處理廠進(jìn)行深度處理。
[0022]實施例2
[0023]甲醇制烯烴裝置產(chǎn)生的廢堿液，其中:化學(xué)需氧量COD為10000mg/L，碳酸鈉濃度為10.2wt%，氫氧化鈉濃度為1.5wt%。有機(jī)污染中苯酸濃度55mg/l、甲醇濃度270mg/l、苯18mg/1、乙苯6mg/1、甲苯3mg/1、二甲醚0.8mg/1、乙酮25mg/1、甲乙酮0.08mg/1、氨氮48mg/I。采用本實用新型的方法進(jìn)行處理，本實用新型方法包括以下步驟:
[0024](I)將廢堿液栗入到pH調(diào)節(jié)罐中，加入濃硫酸調(diào)節(jié)廢堿液的pH至5.8;
[0025](2)將pH調(diào)節(jié)后的廢堿液在隔油池中進(jìn)行隔油處理，去除浮油和聚合物;廢堿液在隔油池中的停留時間為0.5h;
[0026](3)隔油處理后的廢堿液進(jìn)入到生物反應(yīng)器，利用生物反應(yīng)器中的耐鹽微生物去除廢水中的有機(jī)物;每m3生物反應(yīng)器中耐鹽微生物的添加量為0.8kg，耐鹽微生物包括嗜鹽桿菌和嗜鹽球菌，嗜鹽桿菌和嗜鹽球菌的質(zhì)量比為1:1;定期向廢堿液中添加耐鹽微生物生長所需的營養(yǎng)劑，每m3廢堿液中營養(yǎng)劑的添加量為0.5kg。生物反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置不銹鋼漩混曝氣器250個，安裝了 3層反應(yīng)隔板。廢堿液在生物反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行生物反應(yīng)，每Im3廢堿液加入3倍TDS<1000mg/l的低鹽稀釋水進(jìn)行稀釋，保持溶液TDS值30g/l，保持生物反應(yīng)器內(nèi)溶解氧4-5mg/1，污泥濃度3000mg/1左右。每天向生物反應(yīng)器內(nèi)投加耐鹽微生物所需的營養(yǎng)劑，營養(yǎng)劑包括尿素8kg、磷酸二氫鉀lkg、硫酸鎂0.2kg、氯化鈣0.2kg、氯化錳0.2kg、氯化鋅
0.2kg、氯化銅0.2kg、氯化鎳0.lkg。通過補(bǔ)充適量的硫酸，維持生物反應(yīng)器中廢堿液的pH為6-9。
[0027](4)微生物處理后的廢堿液在沉淀池沉降3h后，將污泥回流至步驟(3)的生物反應(yīng)器中，沉淀池中表面水力負(fù)荷為0.8m3/m2.h，污泥回流比60%。
[0028]經(jīng)過上述方法處理后，廢堿液的⑶D降低至420mg/l以下，處理后的廢堿液水質(zhì)透明、略顯茶褐色、無異味，其它污染物苯酸濃度<0.9mg/l、甲醇濃度小于0.lmg/1、乙酮濃度<0.lmg/1、氨氮<6mg/l，污染物去除效率高。
[0029]實施例3
[0030]甲醇制烯烴裝置產(chǎn)生的廢堿液，其中:C0D為8000mg/L，碳酸鈉濃度為10wt%，氫氧化鈉濃度為1.2wt %，有機(jī)污染中苯酸濃度50mg/1、甲醇濃度260mg/1、苯15mg/1、乙苯5mg/
1、甲苯2mg/l、二甲醚lmg/1、乙酮30mg/l、甲乙酮0.lmg/1、氨氮50mg/l。采用本實用新型的方法進(jìn)行處理，本實用新型方法包括以下步驟:
[0031 ] (I)將廢堿液栗入到pH調(diào)節(jié)罐中，加入濃硫酸調(diào)節(jié)廢堿液的pH至6.1;
[0032](2)將pH調(diào)節(jié)后的廢堿液在隔油池中進(jìn)行隔油處理，去除浮油和聚合物;廢堿液在隔油池中的停留時間為1.0h;
[0033](3)隔油處理后的廢堿液進(jìn)入到生物反應(yīng)器，利用生物反應(yīng)器中的耐鹽微生物去除廢水中的有機(jī)物;每m3生物反應(yīng)器中耐鹽微生物的添加量為1.0kg，耐鹽微生物包括嗜鹽桿菌和嗜鹽球菌，嗜鹽桿菌和嗜鹽球菌的質(zhì)量比為1:1;定期向廢堿液中添加耐鹽微生物生長所需的營養(yǎng)劑，每m3廢堿液中營養(yǎng)劑的添加量為0.8kg。生物反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置不銹鋼漩混曝氣器288個，安裝了 4層反應(yīng)隔板。廢堿液在生物反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行生物反應(yīng)，每Im3廢堿液加入3倍TDS<1000mg/l的低鹽稀釋水進(jìn)行稀釋，保持溶液TDS值28g/l，保持生物反應(yīng)器內(nèi)溶解氧4-5mg/1，污泥濃度3500mg/1左右。每天向生物反應(yīng)器內(nèi)投加耐鹽微生物所需的營養(yǎng)劑，營養(yǎng)劑包括尿素6kg、磷酸二氫鉀0.9kg、硫酸鎂0.15kg、氯化鈣0.15kg、氯化錳0.15kg、氯化鋅0.15kg、氯化銅0.15kg、氯化鎳0.08kg。通過補(bǔ)充適量的硫酸，維持生物反應(yīng)器的pH為6-9。
[0034](4)微生物處理后的廢堿液在沉淀池沉降4h后，將污泥回流至步驟(3)的生物反應(yīng)器中，沉淀池中表面水力負(fù)荷為0.8m3/m2.h，污泥回流比60%。
[0035]經(jīng)過上述方法處理后，廢堿液的⑶D降低至400mg/l以下，處理后的廢堿液水質(zhì)透明、無異味，其它污染物苯酸濃度<lmg/1、甲醇濃度小于0.lmg/1、乙酮濃度<0.lmg/1、氨氮<8mg/l，污染物去除效率高。處理后的廢堿液經(jīng)過廠內(nèi)污水處理廠深度處理后達(dá)標(biāo)排放。
[0036]實施例4
[0037]甲醇制烯烴裝置產(chǎn)生的廢堿液，其中:C0D為12000mg/L，碳酸鈉濃度為10.5wt%，氫氧化鈉濃度為1.5wt % ο有機(jī)污染中苯酸濃度60mg/1、甲醇濃度280mg/1、苯20mg/1、乙苯6mg/1、甲苯4mg/1、二甲醚Img/1、乙酮20mg/1、甲乙酮0.Img/1、氨氮45mg/1。采用本實用新型的方法進(jìn)行處理，本實用新型方法包括以下步驟:
[0038](I)將廢堿液栗入到pH調(diào)節(jié)罐中，加入濃硫酸調(diào)節(jié)廢堿液的pH至6.5;
[0039](2)將pH調(diào)節(jié)后的廢堿液在隔油池中進(jìn)行隔油處理，去除浮油和聚合物;廢堿液在隔油池中的停留時間為2h ；
[0040](3)隔油處理后的廢堿液進(jìn)入到生物反應(yīng)器，利用生物反應(yīng)器中的耐鹽微生物去除廢水中的有機(jī)物;每m3生物反應(yīng)器中耐鹽微生物的添加量為1.2kg，耐鹽微生物包括嗜鹽桿菌和嗜鹽球菌，嗜鹽桿菌和嗜鹽球菌的質(zhì)量比為1:3;定期向廢堿液中添加耐鹽微生物生長所需的營養(yǎng)劑，每m3廢堿液種營養(yǎng)劑的添加量為1.0kg。生物反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置不銹鋼漩混曝氣器360個，安裝5層多層反應(yīng)系統(tǒng)。廢堿液在高效生物反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行生物反應(yīng)，每Im3廢堿液加入5倍TDS<1000mg/l低鹽稀釋水進(jìn)行稀釋，保持溶液TDS值27g/l，保持生物反應(yīng)器內(nèi)溶解氧5_6mg/l，污泥濃度4000mg/l左右，每天通過投藥系統(tǒng)向生物反應(yīng)器內(nèi)投加尿素4kg、磷酸二氫鉀0.8kg、硫酸鎂0.lkg、氯化|丐0.lkg、氯化猛0.lkg、氯化鋅0.lkg、氯化銅0.lkg、氯化鎳0.lkg。通過補(bǔ)充適量的硫酸，維持生物反應(yīng)器的pH為6-9。
[0041](4)微生物處理后的廢堿液在沉淀池沉降5h后，將污泥回流至步驟(3)的生物反應(yīng)器中，沉淀池中表面水力負(fù)荷為0.7m3/m2.h，污泥回流比60%。
[0042]經(jīng)過上述方法處理后，廢堿液的⑶D降低至450mg/l以下，處理后的廢堿液水質(zhì)透明、略顯茶褐色、無異味，其它污染物苯酸濃度<0.8mg/l、甲醇濃度小于0.lmg/1、乙酮濃度<0.lmg/1、氨氮<5mg/l，污染物去除效率高。
[0043]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型實質(zhì)內(nèi)容上所作的任何修改、等同替換和簡單改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種甲醇制烯烴廢堿液的處理裝置，其特征在于，所述處理裝置包括通過管路依次連接的PH調(diào)節(jié)罐(I)、隔油池(2)、生物反應(yīng)器(3)、沉淀池(4)，沉淀池與生物反應(yīng)器通過污泥回流管(5)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇制烯烴廢堿液的處理裝置，其特征在于，pH調(diào)節(jié)罐通過濃硫酸投加計量栗(11)與濃硫酸罐(12)連接，pH調(diào)節(jié)罐內(nèi)安裝有攪拌機(jī)(13)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇制烯烴廢堿液的處理裝置，其特征在于，隔油池內(nèi)距底部10-30m處垂直安裝第一隔板(21)和第二隔板(22)，第一隔板和第二隔板將隔油池內(nèi)部空間分為進(jìn)水倉(23)、油水分離倉(24)和出水倉(25)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇制烯烴廢堿液的處理裝置，生物反應(yīng)器內(nèi)水平設(shè)置有3-5層帶孔的反應(yīng)隔板(31)，生物反應(yīng)器內(nèi)部生長有耐鹽微生物，且底部安裝有曝氣器(32)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇制烯烴廢堿液的處理裝置，生物反應(yīng)器通過營養(yǎng)劑投加計量栗(33)與營養(yǎng)劑罐(34)連接，生物反應(yīng)器內(nèi)安裝有溶氧儀(35)、pH計(36)和鼓風(fēng)機(jī)(37)，鼓風(fēng)機(jī)通過管道連接到生物反應(yīng)器的底部。
【文檔編號】C02F9/14GK205556410SQ201620349017
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月25日
【發(fā)明人】馮旦, 譚文, 侯衛(wèi)華, 黃志杰, 吳建華, 陸君進(jìn), 趙宏喜, 徐邵東, 孫濤
【申請人】北京斯凱特達(dá)科技開發(fā)有限公司, 浙江興興新能源科技有限公司