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一、含酚廢水處理

1 焦化/煤焦油加工/蘭炭/煤氣發(fā)生爐排出的含酚廢水，大部分含酚濃度在2~12g/L，其來源：

（1）剩余氨水    70~75℃    含酚1300~2500mg/L

（2）焦油蒸餾    35~40℃    含酚3000~4000mg/L

（3）酚精制      60~70℃    含酚8000~12000mg/L

2 一般進行二級處理

第一級（預處理）將高濃度酚降到200~300mg/L以下，再進行第二級處理，生化處理達到排放標準。

如需回用及特殊要求可采用活性炭吸附等三級處理。

3 預處理

預處理有兩種方法，一是萃取法，一是蒸餾法。

溶劑萃取法設備投資少、成本低、脫酚效率高，還可回收酚鈉鹽（好的經(jīng)濟效益），被廣泛應用。

4 萃取脫酚

萃取脫酚就是在含酚廢水中加入一種選擇性溶劑—萃取劑，使酚從廢水中溶入萃取劑而達到分離目的（屬傳質(zhì)）

5 兩相間的分配系數(shù)（K）

∵K=

∴  =K

—溶質(zhì)在萃取劑中的平衡濃度

—溶質(zhì)的原溶液中的平衡濃度

K又代表萃取操作平衡曲線的斜率，K越大，萃取能力越大。

6 萃取劑選擇條件

（1）溶劑選擇性系數(shù)β=K 小于或大于1均可，但又取決于K值，K值越大分離效果越好；

（2）溶劑回收應容易，一般在萃取器上部引出后到堿洗塔與NaOH反應生成酚鈉鹽回收

C₆H₅OH+NaOH     C₆H₅ONa  +H₂O

（3）溶劑的物理性質(zhì)應與被萃取物質(zhì)的密度間有足夠的差別。要求：溶劑不易乳化、在水中溶解度小、蒸汽壓低、毒性小、著火點高、易于再生、腐蝕性小；

（4）溶劑的化學性質(zhì)要求有化學穩(wěn)定性，完全不與被分離的化學介質(zhì)起化學反應，且有熱穩(wěn)定性。

7 各種脫酚劑的性能

各種脫酚劑的性能見下表

序號	名稱	分配系數(shù)	相對密度	餾程℃	使用說明
1	重苯溶劑油	2.47	0.885	140 ~190	不易乳化、油水分層快、萃取效率＞90%、但對水質(zhì)易造成二次污染
2	二甲苯溶劑油	2 ~3	~0.845	130 ~153	乳化不嚴重、油水易分離、但毒性較大、對水質(zhì)造成二次污染
3	粗苯	2 ~3	0.875~0.880	180℃前餾出量＞93%	油水易分離、萃取95%~90%、易揮發(fā)、損失高
4	洗油	14 ~16	1.03~1.07	230 ~300	價廉易再生、操作安全、但乳化嚴重不易分離
5	精苯油	2 ~3	0.870	165 ~200	不易乳化、油水分層快、萃取率＞90%、但價高
6	5%N-503+95%煤油	8 ~10	0.804~0.809	煤油:180 ~290 N503:155±5	萃取率高、損耗低、操作穩(wěn)定、脫酚效率＞90%，但價格較貴

一般選用重苯溶劑油和5%N-503+95%煤油兩種萃取劑。如廢水中不含其它雜質(zhì)且要求回收酚時，也可選擇高效萃取劑，如苯酚溶劑。

8 處理流程

9 技術經(jīng)濟指標

（1）含酚廢水量      18m³/h

（2）廢水含酚量      2100mg/L

（3）處理后含酚量    120mg/L

（4）萃取劑          5%N-503+95%煤油

處理每噸廢水的消耗指標

 

主要工程材料指標

工程投資約300萬元（1989年）。

酚鈉鹽年產(chǎn)值：40萬元。

10 處理效果

處理效果                   mg/L

二、焦化廠廢水萃取脫酚工藝

1 國內(nèi)焦化廠廣泛采用脈沖篩板塔進行萃取脫酚。流程如下：

苯堿法脈沖萃取脫酚工藝流程

重苯從重苯循環(huán)槽用泵送往重苯加熱（冷卻）器，在此，控制溫度45~55℃后送入萃取塔下部分布器。氨水與重苯由于密度查，在塔內(nèi)進行逆流萃取。在振動篩板的分散作用下，油被分散成細小的顆粒（d=0.5~3mm）而緩緩上升（分散相）；氨水則緩慢下降（連續(xù)相）。在兩相逆流接觸中，酚轉溶到重苯中，富集了酚的重苯從萃取塔的上部流出，進入堿洗塔底的分布器，依次經(jīng)過三個堿洗塔，使重苯脫酚再生，由最后一個堿洗塔上部流入重苯循環(huán)槽，重復使用。

從堿洗塔上部送入濃度20%的NaOH溶液（裝入工作容積的一半）一段時間后，塔內(nèi)酚鈉溶液中游離堿濃度下降到2~3%時停塔，靜置2h，酚鈉鹽溶液由堿洗塔下部流入貯槽。

三、煤化工廢水處理的思路和方法

（一）思路

1 廢水中有價物質(zhì)的回收是首先應該考慮的。

如廢水中含酚量高達5500mg/L，遠遠超出了濃度＜0.5mg/L的排放標準，應首先回收酚作為副產(chǎn)品。

如果廢水中酚含量不高，可采用其它方法如稀釋法，另外煤化工廢水中氨含量也很高，也可作為有價物質(zhì)回收。目前，一般采用溶劑萃取脫酚，采用水蒸氣提氨法回收氨。

2 有價物回收后應進行預處理，去除油類物質(zhì)、膠狀物、重焦油及懸浮物，可采用均質(zhì)、吹脫、氣浮、隔油等處理方法，以保證生化處理工藝順利進行。

3 生化處理：可采用活性污泥法延長曝氣時間，也可采用低氧與好氧、活性污泥法與生物膜法合理組合搭配的方法。

4 深度處理：如混凝沉淀、活性炭吸附、臭氧氧化等。

（二）方法

1 德國魯奇公司煤氣加壓氣化廢水處理工藝

2 國內(nèi)某煤加壓氣化廢水處理工藝

國內(nèi)某煤氣加壓氣化廢水處理工藝流程

該流程特點：1 利用低氧與好氧、活性污泥法與生物膜法合理組合搭配來強化生化預處理效果；

            2 經(jīng)處理后廢水中難降解的有機物、酚類、氰類明顯去除，生化后再經(jīng)加速澄清池除去懸浮狀和膠體狀有機物，出水可達排放標準，可以外排，也可作循環(huán)水補充水；

    說明：氣化廢水中含不揮發(fā)酚較多。

3 國內(nèi)某大型焦化總廠廢水處理工程實例

焦化廠含酚廢水中主要含揮發(fā)酚，這與氣化廢水中的酚不同。

（1）    產(chǎn)品：冶金焦、城市煤氣、焦化產(chǎn)品；

（2）    含酚廢水：水量  1100t/a

                    濃度  2000 ~2500mg/L，屬高濃度含酚廢水

    （3）脫酚一級處理：1965 ~1985年，陸續(xù)建了三座廢水脫酚裝置，如下圖所示。

采用溶劑萃取工藝，用本廠生產(chǎn)的重苯溶劑油在脈沖萃取塔中進行萃取脫酚處理，并通過NaOH堿液洗滌，回收粗酚鈉鹽，脫酚后酚＜200mg/L，酚回收率＞90%。

 

高濃度含酚廢水回收處理工藝

（3）    脫酚二級處理

經(jīng)萃取脫酚后廢水中仍含酚約200mg/L，且COD_Cr、NH₃、N₂的含量也高出排放標準，又該進行脫酚的二級處理，其流程如下：

A/O填料床—聚鐵絮凝澄清工藝流程

特點：1 反硝化池、硝化池中安裝軟性填料，可去除NH₃-N，操作簡便；

      2 廢水中的有機物作為反硝化池中脫氮所需之有機物源，同時在脫氮過程中產(chǎn)生的堿度作為硝化反應時所需的堿劑；

      3 此流程可使廢水中含氮化合物還原，還能使部分難生化處理的有機物得到氧化分解；

      4 機械加速澄清池中投加絮凝劑聚合硫酸鐵，利用池中懸浮泥渣與廢水中微小含COD的懸浮顆粒之間接觸絮凝作用，可以有效地去除COD_Cr；

      5 機械加速澄清池處理效果好，運行管理簡便，動力、藥劑消耗低；

此工藝為物理、化學、生化等方法組成的組合處理系統(tǒng)。

四、含酚廢水的預處理

（一）石化廠的含酚廢水是在生產(chǎn)苯酚及酚類化合物的過程中產(chǎn)生的。例如：苯酚—丙酮裝置、間甲酚裝置等，含酚濃度均在數(shù)×103mg/L以上。

對于含酚量＞1000mg/L的廢水，應在裝置內(nèi)先回收或進行預處理。

（二）含酚廢水來源有三股，即：

1 中和罐

2 烴塔收集器

3 精丙酮塔

（三）處理流程

（四）處理效果

當苯酚萃取塔進水中苯酚濃度為0.42%，丙酮濃度為3.77%時，苯酚萃取塔的出水含酚量低于400mg/L，丙酮回收塔的出水丙酮含量低于0.1%。

五、含酚污水的焚燒處理

（一）錦州煉油廠在生產(chǎn)2,6-二叔丁基對甲酚過程中排出高濃度含酚污水月25~35m³/d，其含酚濃度為6~12g/L，COD_Cr=1.0×10⁵mg/L，該廠采用污水焚燒處理（1929年投入運行）。可產(chǎn)生（廢熱鍋爐）1.3MPa蒸汽（部分減到0.25MPa供本裝置使用），最終廢氣由引風機抽上煙囪排出，污水中的無機鹽（Na₂CO₃、Na₂SO₄等）由爐前定期排出。

（二）工藝指標

污水處理量        1.75t/a

燃燒室溫度        1050±50℃    壓力  －19.6~49Pa

過熱器出口溫度    700~750℃     壓力  －49~－68.6Pa

蒸發(fā)室溫度        250~280℃     壓力  －78.4~－98Pa

燃燒室用空氣量    6300m³/h

燃燒氣量          175m³/h

過剩空氣系數(shù)      1.2

1982年標定當處理量為1.75t/a時

耗電      37.5kwh/t污水

處理成本  0.495元/t污水

裝置投資  60萬元

定員      15人

（三）問題

1 投資大、處理1t污水耗標準氣160kg，十分不經(jīng)濟；

2 無機鹽捕集率低，僅為30%。