[发明专利]煤焦油加工中的硫酸钠废水综合利用方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于环境化工领域，涉及一种煤焦油加工中的硫酸钠废水综合利用方法与装置。

背景技术

在煤焦油深加工过程中，对含酚的焦油馏分进行碱洗-酸洗-碱洗或者酸洗-碱洗流程后，酚类有机物以酚钠盐的形式分离出来，随后被送入粗酚精制工艺。在粗酚精制工艺中，酚钠盐首先完成除油，然后缓慢与硫酸反应分解，从而生成粗酚，通过静置分离，大量硫酸钠废水流出工艺流程待处理。

废水中除了含有硫酸钠、硫酸外，还存在高浓度的粗酚以及部分废油，其COD(化学需氧量)平均含量高达十几万ppm，若直接排放将对环境造成巨大伤害，因此，这类硫酸钠废水必须经过合理有效地处理。

目前，国内粗酚加工企业对此类硫酸钠废水还未有满意的处理方式。有焦化企业尝试将硫酸钠废水混入焦化废水AAO，即“厌氧-缺氧-好氧”工艺进行处理，结果废水中的高盐分以及高浓度酚类有机物造成微生物失水中毒，使得细菌活力下降，系统处理普通焦化废水的效能降低。也有环保企业通过催化氧化的方式处理此类废水，最终处理效果仍难以达到环保要求。除此之外，工业生产中还存在蒸发结晶回收、膜工艺等含盐废水处理方法，但用于煤焦油硫酸钠废水同样发现了较多问题，如应用蒸发结晶时，存在废气刺鼻难闻污染空气，结晶产物杂质含量高，没有市场价值等缺陷；应用膜工艺时，又仅适合较低浓度硫酸钠废水的处理。以上这些处理方法不但难以完全满足环境保护的要求，也无法实现煤焦油加工硫酸钠废水资源化利用的现实需要。

因此，本领域迫切需要开发出一种既能保护环境，同时又能对废水中油、粗酚以及硫酸钠进行资源化回收的煤焦油加工中的硫酸钠废水综合利用方法。

发明内容

本发明提供了一种新颖的煤焦油加工中的硫酸钠废水综合利用方法及装置，从而解决了现有技术中存在的问题。

一方面，本发明提供了一种煤焦油加工中的硫酸钠废水综合利用方法，该方法包括以下步骤：

(a)对硫酸钠废水进行油水分离，以分离并回收废水中的油，得到脱油废水；

(b)对步骤(a)中得到的脱油废水进行离心萃取，以溶媒萃取其中的粗酚，得到含酚溶媒和脱酚溶液；

(c)对步骤(b)中得到的含酚溶媒进行离心反萃取，以碱洗除酚，所得的溶媒循环使用，所得的酚盐溶液经除油后送入粗酚精制工艺以重新生成粗酚；

(d)对步骤(b)中得到的脱酚溶液依次进行二次除油、中和、以及吸附，以分别除去溶液中残余的油和溶媒、硫酸、以及酚，得到净化的硫酸钠溶液；以及

(e)将步骤(d)中得到的净化的硫酸钠溶液进行蒸发结晶，以生成并回收硫酸钠晶体。

在一个优选的实施方式中，在步骤(a)中，经油水分离后，硫酸钠废水的含油量下降93％或更多。

在另一个优选的实施方式中，在步骤(b)中，使用磷酸三丁酯与煤油混合体系作为溶媒，溶媒与脱油废水的萃取比为1:2，平均萃取率达到99.5％或更高。

在另一个优选的实施方式中，在步骤(c)中，使用20％的氢氧化钠溶液对含酚溶媒进行碱洗。

在另一个优选的实施方式中，在步骤(d)中，使用饱和硫酸钠溶液对脱酚溶液中残余的硫酸进行中和，通过控制饱和硫酸钠溶液的流量来调节pH值。

在另一个优选的实施方式中，在步骤(d)中，使用活性碳吸附脱酚溶液中残余的酚。

另一方面，本发明提供了一种煤焦油加工中的硫酸钠废水综合利用装置，该装置包括：

第一油水分离器，用于对硫酸钠废水进行第一次油水分离，以分离并回收废水中的油，得到脱油废水；

与第一油水分离器连接的第一离心萃取机，用于对所得的脱油废水进行离心萃取，以溶媒萃取其中的粗酚，得到含酚溶媒和脱酚溶液；

与第一离心萃取机连接的第二离心萃取机，用于对所得的含酚溶媒进行离心反萃取，以碱洗除酚，所得的溶媒返回与第一离心萃取机连接的溶媒罐循环使用，所得的酚盐溶液送入与第二离心萃取机连接的第二油水分离器进行除油后送入粗酚精制工艺以重新生成粗酚；

与第一离心萃取机连接的第三油水分离器、与第三油水分离器连接的中和装置、以及与中和装置连接的吸附装置，用于对所得的脱酚溶液依次进行二次除油、中和、以及吸附，以分别除去溶液中残余的油和溶媒、硫酸、以及酚，得到净化的硫酸钠溶液；以及

与吸附装置连接的蒸发结晶装置，用于将所得的净化的硫酸钠溶液进行蒸发结晶，以生成并回收硫酸钠晶体。

在一个优选的实施方式中，所述第一油水分离器、第二油水分离器和第三油水分离器的内部布有波纹板与粗粒化纳米改性纤维。