[发明专利]兰炭高浓度含酚废水的协同萃取负压闪蒸脱酚方法

说明书

技术领域

本发明属于兰炭高浓度含酚废水处理方法技术领域，具体的讲涉及兰炭高浓度含酚废水的协同萃取负压闪蒸脱酚方法。

背景技术

兰炭化工废水是在兰炭的干馏过程中产生的废水，总酚含量可高达10500 mg/L 以上。污染物浓度高、成分复杂，含有焦油、芳烃、氨氮、硫化物、氰化物等多种污染物，是一种处理难度最大的含酚废水。

兰炭化工废水中酚和氨对生化系统危害大，但同时它们可以回收利用。目前，含酚工业废水常用的方法是溶剂法。常用的溶剂法有脱酸—酚萃取—脱氨法、脱酸脱氨-单塔脱酚法、脱酸脱氨-串联双塔两级脱酚法等。其中，对于兰炭这种总酚大于10000 mg/L的兰炭废水，脱酸—酚萃取—脱氨法工艺出水达不到生化进水指标要求；脱酸脱氨-单塔脱酚法对单元酚的脱除率较高，可达99%以上，但对多元酚的萃取效果很差，一般不超过68%。萃取脱酚后总酚含量仍高达550mg/L，COD大于5000mg/L，由于多元酚类难以生物降解，且抑制活性菌生长，必须通过配水等手段调节水质指标后才能进行生化处理。脱酸脱氨-串联双塔两级脱酚法虽然提高了多元酚的去除率，但增加了二级萃取塔和酚二塔及水塔的投资。

选择合适的萃取剂是提高废水萃取脱酚效率的关键。萃取剂必须考虑其对单元酚和多元酚的溶解度、水溶性以及能耗、价格、操作难易等问题。目前常用的萃取剂二异丙基醚和甲基异丁基酮。二异丙基醚在水中的溶解度为0.8%，沸点为68.5℃，对单元酚萃取脱除率高，但由于多元酚更强的极性和水溶性，萃取脱除率非常低。如二异丙基醚对苯酚的分配系数可达30-36.5，但对苯二酚和偏苯三酚分别只有0.8-1.2和0.1-0.25。所以，二异丙基醚只适合于单元酚的萃取脱除。甲基异丁基酮是一种高效的脱酚萃取剂，对多元酚的分配系数较高，对苯二酚和偏苯三酚分配系数分别为9-12和4-6。因此适合于多元酚的萃取脱除。（《高校化学工程学报》，2003，17（3）：261-265），相对于其它溶剂，对多元酚的溶解度较高。

专利号为200610033936.X、200610033932.1的专利公开了采用甲基异丁基酮进行萃取脱酚的方法，总酚脱除率可达92%。哈尔滨气化厂的操作实践证明，采用甲基异丁基酮萃取工艺，废水的总酚含量约300mg/L，COD约2000mg/L。但甲基异丁基酮在水中的溶解度为1.9%，沸点为117-118℃。因此，甲基异丁基酮较二异丙基醚回收损失大，蒸汽消耗量大，能耗高。

综上所述，高浓度含酚废水的萃取脱酚技术主要困难在于，由于多元酚较单元酚具有更强的极性和水溶性，萃取脱除效率低；而采用高效萃取剂，又造成溶剂回收能耗高、损失大，增大了操作费用。对于该难题专利ZL 2010 1 0242537.0公开了两种萃取剂，脱酸脱氨-串联双塔两级脱酚法。能耗略有降低，萃取剂的用量减少了10%，但增加了二级萃取和配套的酚塔和水塔，增加了投资。

发明内容

本发明解决的技术问题就是提供一种脱酚效率高、设备应用少、溶剂用量小、能耗低的优点，有利于节能环保的兰炭高浓度含酚废水的协同萃取负压闪蒸脱酚方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：该方法包括下列步骤：

第一步，脱酸脱氨

兰炭化工过程产生的高浓度含酚废水经重力沉降和加热气浮除油预处理后，进入脱酸脱氨塔，经过脱酸脱氨后，使废水PH值控制在5.5-8.5；

第二步，萃取

经过脱酸脱氨后的废水进入萃取塔，以二异丙基醚和甲基异丁基酮为萃取剂，进行协同萃取脱酚，二异丙基醚和甲基异丁基酮的体积比为1：10 -1：1，萃取剂和水的体积比为1：18-1：5.5；

第三步，分离萃取相中的酚和萃取剂

富含酚的萃取相进入油水分离器，从油水分离器上层溢流进萃取物储罐中，由酚塔进料泵送至酚塔中进行负压闪蒸，酚塔的真空度保持在200-400毫米汞柱范围内，酚塔内的操作温度为80-105℃，酚塔内的操作压力为-0.03～-0.05MPa，挥发的溶剂经压缩机和冷凝器冷却至40℃后进入溶剂循环罐供循环使用；塔釜的粗酚经冷却器冷却后送至粗酚精制工段；

第四步，分离萃余相中的废水和萃取剂