[发明专利]一种实现化工污水零排放的工艺方法

说明书

本发明提供一种实现化工污水零排放的工艺方法，其包括蒸馏、蒸发、结晶分离、压缩、冷凝回收和洗涤过滤步骤；上述步骤循环进行，使得体系内的水循环使用而实现化工污水零排放。

技术领域

本发明涉及一种化工污水处理的工艺方法，具体地涉及一种实现化工污水处理的工艺方法。适用于冶金焦化、石油化工和煤化工(以下简称“化工”)等行业中含有NH₃和H₂S及HCN、CO₂等杂质的化工污水处理领域。

背景技术

根据原料中C(碳)、H(氢)、S(硫)、N(氮)等组分的不同和加工处理工艺的选择，在生产过程中生成NH₃和H₂S及HCN、CO₂、铵盐等杂质，这些杂质溶于水形成化工污水。按照环境保护的标准要求，化工污水是不能直接外排的，必须进行处理。而化工又是需求大量新鲜水的行业，因此，采用何种方式将这样的化工污水进行处理，并加以高效回收充分利用，在减少排放的同时，降低对大量新鲜水的需求，不仅是化工行业减排、资源综合利用的一个重要研究领域，而且对水资源匮乏的我国来说，具有极其重要的循环经济现实意义。

目前国内外对化工污水的处理，广泛采用蒸馏分离+生化处理的工艺，如达到零排放的程度，还要增加过滤和多效蒸发两个步骤。常规化工污水零排放工艺是首先通过蒸馏分离，尽量把化工污水中的NH₃和H₂S及HCN、CO₂等杂质从蒸馏塔顶汽提除去，化工污水中的铵盐无法直接从蒸馏塔顶被汽提分离出去，需在化工污水中加入碱液分解氨盐，使铵盐中的NH₃分解成为游离的、并可通过汽提从蒸馏塔顶分离除去的挥发性氨，并控制蒸馏塔排出废水中的杂质浓度(如氨氮含量)，以满足生化处理的要求；接着在生化处理中，通过细菌对废水中的杂质进一步降解，使生化处理后的废水达到直接外排放的环境保护标准要求，但这样的废水不能回收利用；第三对生化处理后的废水进行过滤，其中约70％以过滤水的形式被回收利用；最后对过滤剩余的约30％浓液水进行多效蒸发，蒸汽经冷凝得到冷凝水而回收利用，多效蒸发器内的盐类以副产品结晶的形式提取出来。

常规化工污水零排放工艺流程见附图4。

从蒸馏塔排出的废水，其中的污染物杂质含量为：CODcr≤10g/l，NH₃-N≤200mg/l，氰化物≤20mg/l；生化处理后的废水，其中的污染物杂质含量为：CODcr≤80mg/l，NH₃-N≤10mg/l，氰化物≤0.2mg/l；浓液水的CODcr 400～500mg/l。这样水质的水即不能外排，也不能直接回收利用。

常规化工污水零排放工艺，需要蒸馏分离、生化处理、过滤和多效蒸发四个步骤。目前国内化工污水的处理，都有蒸馏分离和生化处理两个步骤，有过滤步骤的比较少，有多效蒸发步骤少有。总之极少有化工污水零排放的企业，这是因为常规污水零排放工艺，存在如下的不足之处：

(1)工艺流程长而复杂、可靠性差(受制于脆弱的生化细菌)、占地大；

(2)能耗高、运行成本难以承受；

(3)必须在蒸馏时加碱液分解化工污水中的氨盐，否则生化处理的细菌无法把氨氮有效降解到符合环保标准，碱液成本高；

(4)蒸馏塔排出废水的杂质浓度对生化细菌的适应性影响重大，如果杂质浓度过高，会导致细菌死亡，使生化处理失效；

(5)生化处理的不稳定，又使过滤和多效蒸发运行困难；

(6)多效蒸发的能耗大；

(7)二次污染：废水在生化处理过程中，连续产生大量的含有各种污染杂质和细菌的污泥，该污泥处置不当，极易形成二次污染；此外，生化处理的各类废水池和过滤的浓液水池可能泄漏污染地下水，以及这些露天敞开水池散发令人不愉快的气体，又会导致二次污染；