如何將煤焦油加工廢水中的苯酚降到200ppm
煤焦油是煤化學(xué)工業(yè)之主要原料,其成分達上萬種,主要含有苯、甲苯、二甲苯、萘、蒽等芳烴,以及芳香族含氧化合物(如苯酚等酚類化合物),含氮、含硫的雜環(huán)化合物等很多有機物,可采用分餾的方法把煤焦油分割成不同沸點范圍的餾分。煤焦油是生產(chǎn)塑料、合成纖維、染料、橡膠、醫(yī)藥、耐高溫材料等的重要原料,可以用來合成殺蟲劑、糖精、染料、藥品、炸藥等多種工業(yè)品。
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含酚廢水主要來源于煤焦油深加工以及焦化、石油化工、煤氣發(fā)電站等工業(yè),其生產(chǎn)過程會產(chǎn)生大量的含酚廢水,例如生產(chǎn)焦炭、煤氣所產(chǎn)生的廢水含酚濃度高達2000~12000mg/L。含酚廢水中主要含有酚基化合物,如苯酚、甲酚、二甲酚和硝基甲酚等。含酚廢水除含酚外,還含有油、懸浮物、硫化物、氨氮、氰化物等污染物。含酚廢水的含酚量及其特性,隨工業(yè)種類不同而不同,就是同一工業(yè)也可能有所差異。
廢水難點:
水質(zhì)復(fù)雜,危害性大
含酚濃度高
COD和BOD濃度高
變化性大
可生化性差
解決方案
含酚廢水處理有化學(xué)方法和物理方法兩種。由于含酚廢水中的重要物質(zhì)苯酚,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高,一般化學(xué)處理法很難將其拆開瓦解,且此類廢水中苯酚含量高,若不加以回收則造成資源浪費,污染環(huán)境。采用物理法(萃取)回收苯酚為最佳選擇。萃取的核心在萃取劑,好的萃取劑能夠最大限度的溶解水中目標(biāo)有機物且具有極小的水溶性,針對市場上萃取劑去除效果差以及其自身易溶于水等缺陷,我司研發(fā)出一款針對苯酚廢水的特效萃取劑。萃取出廢水中99%的苯酚后,由于萃取劑與目標(biāo)有機物沸點相差大,也易于接下來的精餾分離操作。(后續(xù)的精餾可將萃取劑與苯酚分離,萃取劑循環(huán)利用。)
萃取+精餾
萃取時,將萃取劑(凈溶劑)和廢水按照一定比例充分混合后,由于廢水中有機物在萃取劑中的溶解度大于在廢水中的溶解度,有機物大量從廢水中轉(zhuǎn)移至萃取劑中,此時的萃取劑稱為污溶劑;萃取劑又與水不互溶,通過分相器可以將污溶劑與水分離,分離后的廢水COD大幅降低,直接進入后續(xù)工藝做進一步處理。
分離后的污溶劑進入精餾系統(tǒng),通過精餾系統(tǒng)將萃取劑與被萃取的有機物分離,是利用了混合物中各組分揮發(fā)度(或者沸點)不同而將各組分加以分離的。該過程與蒸餾的區(qū)別是增加了氣相冷凝回流,多次的氣液交換,實現(xiàn)不同沸點(或共沸物)物質(zhì)的“徹底”分離。分離后的萃取劑(凈溶劑)回到前端循環(huán)利用,被萃取的有機物可作為產(chǎn)品外售或作為燃料焚燒。
特效萃取劑特點:
◆超高萃取率,10%的萃取劑可以使99%的苯酚從 水相進入到有機相
◆萃取劑沸點高(380-400℃)有利于后續(xù)苯酚回收
◆萃取劑在水相中溶解度極低,不會造成二次污染
◆萃取劑排斥氯離子,所以后續(xù)精餾塔可以選用SUS304材質(zhì),降低設(shè)備投資成本
◆萃取劑經(jīng)過精餾后可以重復(fù)使用,分離后的苯酚可達到工業(yè)級別(GB339-1989)
萃取劑對比:
萃取劑項目 |
甲苯 |
異丙醚 |
特效萃取劑 |
萃取率 |
70%左右 |
60% |
99% |
安全性 |
易燃品(需放置在甲類車間) |
極度易燃(需放置在甲類車間) |
不易燃(可放置任意車間) |
沸點 |
110.6℃ |
68.3℃ |
380-400℃ |
溶解性 |
微溶于水(二次污染) |
9 g/L (微溶于水) |
10-12 (不溶于水) |
投資成本 |
高 |
偏高 |
較低 |
運行成本 |
高于80元/噸 |
高于80元/噸 |
20元/噸 |
萃取劑回用率 |
消耗 |
消耗 |
可循環(huán)使用 |
操作可控性 |
需專業(yè)人員操控 |
需專業(yè)人員操控 |
操作簡單自動化 |
成功案例
河南某含酚廢水(煤焦油深加工)
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進水水質(zhì):酚含量≤12000;懸浮物≤50;氯離子≤3000;PH:7.56
出水水質(zhì):酚含量≤200
設(shè)計規(guī)模為水量50噸/天,24小時運行。
浙江某含酚廢水(化工)
進水:苯酚15000左右;懸浮物<200;氯離子50000左右;ph 6.5
出水水質(zhì):酚含量≤200
設(shè)計規(guī)模為水量150噸/天,24小時運行。
技術(shù)優(yōu)勢
þ萃取劑不溶于水,無二次污染,可循環(huán)利用
þ苯酚回收達工業(yè)級別
þ運行成本低(20元/噸)
þ能耗低,占地面積小
þ安全性高,工藝操作簡單穩(wěn)定
對于煤焦油深加工產(chǎn)生的含酚廢水,首先考慮的應(yīng)當(dāng)是將苯酚加以回收利用,而不是當(dāng)做污染物處理掉。我司研發(fā)的特效萃取劑,相較于同領(lǐng)域的其他萃取劑占有優(yōu)勢。針對廢水中的苯酚,能做到用合理的投資和簡單的工藝,實現(xiàn)經(jīng)濟效益與環(huán)境效益的統(tǒng)一。