[发明专利]一种焦化废水的处理装置与处理方法

权利要求书

1.一种焦化废水的处理装置，其特征在于，所述装置包括：蒸氨与蒸发单元、Ca/COAOC/Ca处理单元、过滤与吸附单元、反渗透与电渗析单元和双极膜电渗析单元；所述蒸氨与蒸发单元包括：粗粒化油/水分离槽、复合蒸氨塔、重焦油捕集器、蒸氨废水换热器、蒸氨废水冷却器、盐水正压蒸发机组和盐水负压蒸发机组；所述粗粒化油/水分离槽包括：储油室、粗粒化室、沉降室、环流室和清液室；储油室底部有焦油排放口，粗粒化室内由上至下装有网孔波纹填料和剩余氨水进料分布器，分布器与含油剩余氨水进口相连，重焦油进口与粗粒化室下部相连，沉降室内装有波纹板填料层，沉降室上部安有环状锯齿溢流堰，清液室有液位计接、清液室放散管和脱油剩余氨水清液出口，并有环流室与清液室连通管和沉降室与环流室放散管；所述复合蒸氨塔包括下段、中段和上段；下段内由下至上装有喇叭筒型降液管和网孔波纹状捕集层、并有蒸氨废水出口、液位计接口和蒸汽进口，中段装有若干层板式传质塔盘，顶层传质塔盘上装有分馏液进口和碱液进口，上段内装有鲍尔环填料层，填料层底部有驼峰支承，填料层顶部装有进料分布器，分布器与剩余氨水进料口相连，上段顶部有蒸氨汽出口，下段与中段与之间设有液相收集断塔盘，断塔盘上有分馏液出口，中段底层传质塔与下段内底部喇叭筒型降液管之间设有连通管；所述重焦油捕集器包括：焦油收集室、沉降捕集室和清液室；焦油收集室底部有焦油排放口，沉降捕集室内由上至下装有网孔波纹捕集层、喇叭筒降液管和降液管固定筋板，喇叭筒降液管与分馏液进口相连，清液室内装有清液分布伞帽，清液室顶部有分馏清液出口；所述盐水正压蒸发机组包括：由工艺管道连接的盐水预热器、正压蒸发器、正压蒸发加热器、蒸汽冷凝水水槽、正压蒸发母液循环泵和冷凝水输送泵；所述盐水负压蒸发机组包括：由工艺管道连接的负压蒸发加热器、氨凝液冷却器、稀氨水槽、负压蒸发器、蒸发汽冷凝器、蒸发冷凝水高置槽、负压蒸发母液循环泵和真空泵；在蒸氨与蒸发单元中废水处理方法包括：将来自煤气初冷系统的含油剩余氨水，经管道一送入粗粒化沉降油/水分离槽的进料分布器，使其形成分散相，再由下至上通过该槽装有网孔波纹填料的粗粒化室，与呈连续相的焦油接触，悬浮在水中的微小焦油滴，部分被连续相焦油吸附，部分被粗粒化聚集成大油滴，再由下至上通过该槽装有波纹板的沉降室，大焦油滴沉先降落到沉降室的波纹板上，并形成更大的焦油滴，再沉降到粗粒化室，并形成焦油连续相流到该槽的储油室，最终经管道十排放回收；从粗粒化沉降油/水分离槽的清液室抽出的剩余氨水，含有与氨水呈乳化胶体状态的微小焦油滴，经管道二送入蒸氨废水换热器，与来自管道七的蒸氨废水换热后，经管道三送入复合蒸氨塔的上段，该塔上段装有鲍尔环填料，通过鲍尔环填料层，利用来自塔中段逸出的蒸氨汽，汽提脱除剩余氨水中的硫化氢、氰化氢和大部游离氨；同时，剩余氨水中的微小焦油滴被汽提分馏，其中分子小、沸点低的有机物被汽提到汽相中，并随蒸氨汽从蒸氨塔顶逸出，大分子、高沸点和密度、粘度较大容易聚集沉淀的重质焦油仍残留在液相中；从复合蒸氨塔液相收集断塔盘上全部采出上段分馏液，经管道四流入重质焦油捕集器，并从重质焦油捕集器底部连续采出含适量水的重质焦油，经管道六连续流入粗粒化沉降油/水分离槽的储油室，重质焦油与剩余氨水中分离出来的焦油混合，最终经管道十排放回收；从重焦油捕集器顶部溢出的上段分馏液，经管道五送往复合蒸氨塔的中段顶部，并把盐水正压蒸发机组Ⅰ顶部逸出的蒸发汽，经管道十六送入复合蒸氨塔中段底部，通过中段的若干层传质塔盘，对上段分馏液继续汽提蒸氨；同时，为分解脱除分馏液中的固定铵盐，把来自过滤与吸附工序的适量废碱液，经管道二十八送入复合蒸氨塔中段，并控制蒸氨废水PH值在8～8.5范围；从复合蒸氨塔中段底塔盘上流出的蒸氨废水，经复合蒸氨塔体外的导液管，流入复合蒸氨塔下段，经沉降捕集分离脱除焦油沥青的蒸氨废水，经管道七送入蒸氨废水换热器，与剩余氨水换热后分成两股物流：一股通过蒸氨废水冷却器降温到40℃的蒸氨废水，经管道八送往Ca/COAOC/Ca单元进行处理；另一股温度90～95℃的蒸氨废水，经管道九送往过滤与吸附单元，用于加热活性炭吸附床再生循环洗涤碱液，之后也送往Ca/COAOC/Ca单元进行处理；通过盐水正压蒸发机组：来自反渗透与电渗析单元的盐水，其PH值为8～8.5，先经管道十一送入盐水预热器，再经管道十二送入正压蒸发器，同时将0.6MPa以上的蒸汽，经管道十五通入正压蒸发加热器，为盐水正压蒸发机组Ⅰ提供热量，并利用加热器流出的温度高的蒸汽冷凝水，经盐水预热器对来自反渗透与电渗析单元的盐水进行预热；从盐水预热器流出的蒸汽冷凝水，经管道二十六流入蒸汽冷凝水收集槽；由正压蒸发器顶部逸出108～110℃的蒸发汽，经管道十六送入复合蒸氨塔，用于剩余氨水汽提脱氨和焦油分馏；从正压蒸发器底部，由正压蒸发母液循环泵抽出的蒸发母液，大部经管道十三强制循环高速通过正压蒸发加热器，并回流到正压蒸发器，其余经管道十四送入盐水负压蒸发机组；通过盐水负压蒸发机组：对于正压蒸发机组排出的盐水，经管道十四送入负压蒸发器，在负压条件下，继续对其蒸发浓缩，并利用由复合蒸氨塔顶逸出101～103℃的蒸氨汽，经管道十七送入负压蒸发加热器，为盐水负压蒸发机组提供热量；同时，蒸氨汽被冷凝成稀氨水，经管道十八通过稀氨水冷却器被冷却到40℃，再经管道十九流入稀氨水储槽；最终含有硫化氢、氰化氢和吡啶、喹啉、吲哚、萘、甲基萘、联苯、蒽的轻焦油组分的稀氨水，经管道二十送入脱硫前煤气预冷塔内，其中的氨、硫化氢和氰化氢被煤气带走回收，其中的轻焦油组分随煤气预冷液送入煤气初冷焦油/氨水分离系统回收；由负压蒸发器顶部逸出的蒸发汽，经管道二十三通过冷凝器被冷凝，再经管道二十四流入负压蒸发冷凝水高置槽，并经管道二十五流入盐水正压蒸发机组的蒸汽冷凝水收集槽，最终盐水负压蒸发冷凝水和正压蒸发加热蒸汽冷凝水，经管道二十七送往锅炉给水系统或焦化生产循环冷却水系统回用；从盐水负压蒸发器底部，由负压蒸发母液循环泵抽出的蒸发母液，大量经管道二十一强制循环高速通过负压蒸发加热器又回流到负压蒸发器，其余经管道二十二送往双极膜电渗析单元用于生产烧碱和盐酸；同时通过真空泵，将负压蒸发冷凝水高置槽和负压蒸发器及关联设备抽成负压，并将盐水负压蒸发循环母液温度控制在65℃；来自双极膜电渗析单元的含盐回流液，经管道二十八送入负压蒸发器被重复蒸发浓缩；所述Ca/COAOC/Ca处理单元包括：由工艺管道连接的钙盐/炭浆吸附槽、一沉池、COAOC生化系统Ⅰ、加钙反应槽、脱钙反应槽、絮凝反应槽、絮凝沉淀池和软化清水池依次串联，并有钙盐/炭浆/生化泥增稠桶和炭浆制备系统Ⅱ、石灰乳制备系统Ⅲ，还有蒸氨废水/循环冷却排污水换热器；所述COAOC生化系统Ⅰ包括依次串联的炭浆循环的预曝池(O)、缺氧池(A)、曝气池(O)和二沉池；所述炭浆制备系统Ⅱ包括：由工艺管道连接的小粒焦提升机、小粒焦储槽、皮带秤电子、湿式球磨机、炭浆中间槽和炭浆分级槽；所述石灰乳制备系统Ⅲ包括：由工艺管道连接的CaO储存槽、CaO调节螺旋给料器、石灰乳制备槽和CaO粉尘捕集水流喷射器。