[发明专利]一种煤化工生产废水预处理及其资源化回收方法

说明书

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种煤化工生产废水预处理及其资源化回收方法。

背景技术

煤化工是中国化学工业的基础和主要支柱之一。煤化工废水是煤制焦炭、煤气净化及焦化产品回收过程中产生的高浓度有机废水。煤化工废水的来源主要有气化废水、煤液化废水、煤干馏废水（焦化废水或兰炭废水）。煤化工废水含有大量的酚类、烷烃类、芳香烃类、杂环类和氨氮等有毒有害物质。煤化工废水的处理不仅是制约我国煤化工产业发展的瓶颈，也是国内外煤化工产业共同面临的一大难题。

中国专利申请CN100484894C介绍了一种单塔加压精馏处理煤气化废水的方法。该方法将煤气化废水分冷、热两股从带侧线抽出的精馏塔上部和中上部进入塔内，从塔顶精馏出混合气经分相、洗涤而分离出轻油、酸气等，从侧线采出氨水气经两级分凝、精制得液氨，从塔底采出的釜液与有机溶剂逆流萃取、精馏分离出粗酚和有机溶剂，萃余相经溶剂精馏塔精馏回收有机溶剂。

中国专利申请CN102180569A介绍了一种兰炭废水处理系统。该系统包括强化预处理和综合处理。强化预处理系统包括调节、除油、脱酚、脱硫、蒸氨五个单元，综合处理系统主要采用A2/O2生化法。

中国专利申请CN101781067B介绍了一种焦化废水处理方法。该方法主要采用铁碳-芬顿试剂氧化组合工艺对废水进行预处理。该方法不能回收利用资源、处理成本高。

上述方法中均存在以下问题：1）脱酸工艺不合理，使得废水中溶解的离子态的二氧化碳、硫化氢等酸性气体不能经济有效地转化为游离态，酸性气体的残留量过高。氨、酚的分离不彻底，致使氨产品中酚含量和酸性气体含量很高，脱氨工段、回收溶剂工段需要在较高的温度、压力下进行，使副产物的制备难度加大；2）废水中的氨含量高时，脱氨塔的操作不稳定，部分流程中，采用带侧线抽出的复杂塔汽提氨，氨浓度高时，由于氨的抽出量、循环量大，常导致脱氨塔塔压不稳，净化水氨含量波动；3）由于不能有效地解决挥发酚影响氨质量的问题，有些工艺采取先萃取再脱氨的工艺，因而萃取时的pH较高。当pH＞8时，酚在水中主要以离子态存在而亲水性大大提高，使得萃取脱酚的效率大幅度降低；4）所用萃取剂水溶性大、与水共沸，采用精馏方法不能将其完全回收；5）预处理后废水生化可行性差，处理出水达不到排放标准；6）强化预处理系统工程构筑物繁多、操作复杂，并且脱酚单元采用化学辅助物理法；7）能耗大、投资费用高。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种环境效益、经济效益显著的煤化工生产废水预处理及其资源化回收方法，其在处理过程中得到了具有在肥料、发酵剂、印染使用的碳酸氢铵，同时简化了脱氨、酸性气体的步骤，并达到了高效处理废水中总酚和COD的去除率，以解决现有技术中存在的问题。

本发明技术方案如下：

一种煤化工废水预处理方法，主要包括以下步骤：1）精馏脱酸脱氨；2）络合萃取回收酚类物质；3）回收相酸析。

本发明的技术方案按照如下具体操作步骤进行：

1）精馏脱酸脱氨：

精馏脱酸脱氨操作是本领域的普通技术人员所熟悉的。

将煤化工废水直接送入精馏塔，塔釜废水加热至沸腾，使废水中氨气和二氧化碳由液相进入气相，从塔顶采出的混合气在常压下分两级冷凝。一级冷凝温度控制在35-45℃，回流比为5-10，采出液为15-20％氨水，采出量占废水体积1-3％。二级冷凝温度控制在20-30℃，使未被冷凝的氨气和二氧化碳直接作用生成固体碳酸氢铵，所得固体占废水质量的0.5-1.5％。本步骤所得氨水、碳酸氢铵均可作为副产外售。

2）络合萃取回收酚类物质主要包括以下步骤：

a．配制油相：将络合萃取剂与稀释剂配成油相，其中络合萃取剂用量占油相总体积的30-50％。络合萃取操作中油相的用量为被萃取的废水体积的10-20％。

b．络合萃取：将精馏后釜残液用无机酸调节pH至1-3，然后在搅拌条件下投加油相，控制转速为100-150转/分，萃取30-60分钟，静置分层，废水中的酚类物质进入上层油相（亦称负载油相）；下层水相即为经过预处理的生产废水、送至生化处理系统。

c．液碱反萃：向络合萃取后得到的负载油相加入质量分数为15-30％氢氧化钠溶液进行反萃取，搅拌30-60分钟，静置分层，分出油相和回收相（即酚钠水溶液），油相返回络合萃取步骤循环套用。反萃取操作碱液的加入量为负载油相体积的15-30％。

3）回收相酸析：