本實(shí)用新型涉及工業(yè)廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種煤化工廢堿液污染綜合控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前煤制烯烴分離凈化過程，普遍采用堿洗法脫除產(chǎn)品氣中的CO₂、H₂S等酸性氣體。其循環(huán)堿液中的有效堿(主要指NaOH)濃度不斷降低，為保證堿洗液的反應(yīng)活性，需要不斷在強(qiáng)堿段補(bǔ)充新鮮堿，同時(shí)從弱堿段排出堿液，即堿洗廢液。

廢堿液是一種污染物成分復(fù)雜、污染濃度高的特種工業(yè)廢水。由于在堿液條件下，原料氣中的不飽和烴會(huì)發(fā)生聚合，在堿液中產(chǎn)生粘稠的液體并聚集在系統(tǒng)內(nèi)，且與空氣接觸變成黃色，通常稱為“黃油”?！包S油”的生成不僅會(huì)造成塔盤、管道和設(shè)備堵塞，影響系統(tǒng)操作，而且廢堿液排放還會(huì)給水系統(tǒng)帶來嚴(yán)重污染。

目前，國內(nèi)為解決高含油廢堿液污染問題，一般針對(duì)廢堿液油分含量高的水質(zhì)特點(diǎn)，習(xí)慣采取的處理的方法，如焚燒法、氧化法、中和-燃燒法等。但是，這些方法都有其局限性：

1、采用焚燒法對(duì)廢堿液進(jìn)行焚燒處理，一次性設(shè)備投資、日常運(yùn)行及管理費(fèi)用較高，而且燃燒產(chǎn)生的尾氣含有大量SO₂、H₂S等有害氣體，容易造成二次污染，企業(yè)一般較少采納。

2、采用氧化法降解廢堿液中的油類物質(zhì)，一般以濕式氧化法為主(操作溫度190℃、操作壓力3.0MPa)，設(shè)備投資及運(yùn)行管理要求較高，且由于廢堿液中油類物質(zhì)主要為烯烴類、芳烴類形成的交聯(lián)有機(jī)物，濕式氧化法對(duì)此類有機(jī)物的降解效率有限，該方法已被部分大型煤企使用，但處理效果一般。

3、采用酸中和法，以酸中和廢堿液pH至6～7，然后進(jìn)入火炬系統(tǒng)(部分乙烯企業(yè)用硫酸或乙二醇裝置的CO₂溶液與水作中和酸)，但燃燒后產(chǎn)生的SO₂仍然會(huì)造成環(huán)境的二次污染，且中和使用的酸投加量較大，運(yùn)行費(fèi)用較高。

因此希望有一種煤化工廢堿液污染綜合控制系統(tǒng)能夠有效的解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種煤化工廢堿液污染綜合控制系統(tǒng)來克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種煤化工廢堿液污染綜合控制系統(tǒng)，所述煤化工廢堿液污染綜合控制系統(tǒng)包括：廢堿液回收凈化系統(tǒng)和廢堿液再利用系統(tǒng)，所述廢堿液回收凈化系統(tǒng)包括：廢水集水池、重力分離器、油水收集池、氣浮裝置、油水分離器、臭氧及H₂O₂聯(lián)合氧化裝置、核桃殼過濾器；所述廢水集水池通過第一泵的提升連接至所述重力分離器，所述重力分離器連接所述氣浮裝置，并且所述重力分離器還經(jīng)溢流槽連接所述油水收集池，所述氣浮裝置連接至所述油水分離器，所述油水分離器經(jīng)第二泵提升連接至所述臭氧及H₂O₂聯(lián)合氧化裝置，所述臭氧及H₂O₂聯(lián)合氧化裝置連接所述核桃殼過濾器。

優(yōu)選地，所述重力分離器壓力進(jìn)口和油水分離器壓力進(jìn)口分別設(shè)置H₂O₂加藥管道混合器。

優(yōu)選地，所述廢堿液再利用系統(tǒng)包括：煤氣化灰水除硬度廢堿液再利用系統(tǒng)、煤氣化灰水蒸氨廢堿液再利用系統(tǒng)和煤氣化污水生化處理廢堿液再利用系統(tǒng)。

優(yōu)選地，所述煤氣化灰水除硬度廢堿液再利用系統(tǒng)包括一級(jí)反應(yīng)池和組合式除硬裝置，所述一級(jí)反應(yīng)池通過第三泵連接至所述組合式除硬裝置；所述煤氣化灰水除硬度廢堿液再利用系統(tǒng)用于煤氣化系統(tǒng)閃蒸單元排放高硬度灰水，去除灰水中因鈣鎂離子形成的永久性硬度，除硬后的灰水可重新回用至氣化系統(tǒng)，減少循環(huán)系統(tǒng)新鮮水的補(bǔ)給量，同時(shí)降低全系統(tǒng)的灰水硬度，解決設(shè)備、管道結(jié)垢堵塞問題。

優(yōu)選地，所述煤氣化灰水蒸氨廢堿液再利用系統(tǒng)包括廢水均質(zhì)池和蒸氨裝置，所述廢水均質(zhì)池通過第四泵連接至所述蒸氨裝置，所述蒸氨裝置塔釜廢液流至污水處理單元，所述蒸氨裝置中10-15％氨水流至硫回收裝置或煙氣脫硫裝置；當(dāng)煤氣化系統(tǒng)排放灰水NH₃-N＞500mg/L時(shí)，為減少灰水生化處理的設(shè)備投資及運(yùn)行費(fèi)用，高氨廢水需進(jìn)行物化處理除氨氮(處理方法：蒸氨/吹脫)，在pH介于10～11的工況下處理效率最佳，剩余堿度可充分用于預(yù)調(diào)氣化灰水的pH，減少新鮮堿液的使用量，降低運(yùn)行成本，蒸氨/吹脫裝置產(chǎn)生的10～15％氨水還可送至煤氣化系統(tǒng)的硫回收裝置或煙氣脫硫裝置再利用。

優(yōu)選地，所述煤氣化污水生化處理廢堿液再利用系統(tǒng)包括：水解酸化池、厭氧反應(yīng)器和高效脫氮生化池；當(dāng)煤氣化系統(tǒng)排放灰水NH₃-N＜500mg/L時(shí)，高氨灰水需進(jìn)行高效生物脫氮處理，其機(jī)理為硝化/反硝化反應(yīng)的不斷循環(huán)，并伴隨著灰水中綜合堿度的大量消耗，為維持高效生物脫氮系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，系統(tǒng)需補(bǔ)充大量堿度，回收剩余堿度可充分用于此處，減少新鮮堿液的補(bǔ)充量，降低運(yùn)行成本。

本實(shí)用新型提供了一種煤化工廢堿液污染綜合控制系統(tǒng)，所述煤化工廢堿液污染綜合控制系統(tǒng)利用生產(chǎn)工藝裝置排放的CO₂廢氣對(duì)廢堿液進(jìn)行破乳，同時(shí)采用高效分離、氧化、過濾等凈化裝置去除廢堿液中的油類物質(zhì)及難降解有機(jī)物，回收剩余Na₂CO₃堿度滿足系統(tǒng)再利用要求，達(dá)到以廢治廢、清潔生產(chǎn)的目的，既解決了高濃度油污染問題，同時(shí)回收油分和堿度并于工藝系統(tǒng)加以利用。

附圖說明

圖1用于煤氣化灰水除硬度的煤化工廢堿液回收與凈化系統(tǒng)和廢堿液再利用系統(tǒng)的流程示意圖。

圖2用于煤氣化灰水蒸氨的煤化工廢堿液回收與凈化系統(tǒng)和廢堿液再利用系統(tǒng)的流程示意圖。

圖3用于煤氣化污水生化處理的煤化工廢堿液回收與凈化系統(tǒng)和廢堿液再利用系統(tǒng)的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。在附圖中，自始至終用相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。

在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制。

在本實(shí)用新型一寬泛實(shí)施例中，煤化工廢堿液污染綜合控制系統(tǒng)，所述煤化工廢堿液污染綜合控制系統(tǒng)包括：廢堿液回收凈化系統(tǒng)和廢堿液再利用系統(tǒng)，所述廢堿液回收凈化系統(tǒng)包括：廢水集水池、重力分離器、油水收集池、氣浮裝置、油水分離器、臭氧及H₂O₂聯(lián)合氧化裝置、核桃殼過濾器；所述廢水集水池通過第一泵的提升連接至所述重力分離器，所述重力分離器連接所述氣浮裝置，并且所述重力分離器還經(jīng)溢流槽連接所述油水收集池，所述氣浮裝置連接至所述油水分離器，所述油水分離器經(jīng)第二泵提升連接至所述臭氧及H₂O₂聯(lián)合氧化裝置，所述臭氧及H₂O₂聯(lián)合氧化裝置連接所述核桃殼過濾器。

如圖1所示，實(shí)施例1：以處理能力5m³/h、總油濃度600ppm、NaOH質(zhì)量濃度4％、Na₂CO₃質(zhì)量濃度4％、pH為14的煤化工廢堿液處理系統(tǒng)，以及凈化廢堿液用于煤氣化灰水除硬度系統(tǒng)為例，首先利用生產(chǎn)工藝裝置排放的CO₂廢氣在廢水集水池1對(duì)含油煤制烯烴廢堿液進(jìn)行破乳，處理5m³/h廢堿液，需要600-800kg/h的CO₂廢氣；破乳后廢堿液提升至重力分離器2進(jìn)行油水分離，其中浮油經(jīng)溢流槽收集后自流至油水收集池，廢堿液自流至氣浮裝置3；同時(shí)，重力分離器2壓力進(jìn)口設(shè)置H₂O₂加藥管道混合器，利用重力分離器2的停留時(shí)間氧化部分溶解性油類物質(zhì)(烯烴類物質(zhì))。在氣浮裝置3布水混合槽投加破乳劑、絮凝劑，浮于裝置表面的油類物質(zhì)經(jīng)氣浮刮泥機(jī)收集至浮渣槽，氣浮裝置中的廢堿液經(jīng)集水管收集至氣浮出水池。氣浮裝置3出水經(jīng)泵提升至油水分離器4，通過高密度濾芯截留分散油，油水分離器4內(nèi)部設(shè)有集油區(qū)，收集的油類通過壓力流至油水收集池，廢堿液經(jīng)壓力流至中間水池，油水分離器4壓力進(jìn)口設(shè)置H₂O₂加藥管道混合器，利用油水分離器4及中間水池的停留時(shí)間氧化部分溶解性油類物質(zhì)(烯烴類物質(zhì))。中間水池廢水經(jīng)泵提升至臭氧及H₂O₂聯(lián)合氧化破乳裝置5，通過聯(lián)合強(qiáng)氧化降解廢堿液中的溶解性油類物質(zhì)(芳烴類物質(zhì))。聯(lián)合氧化破乳裝置5出水壓力流至核桃殼過濾器6，進(jìn)一步去除廢堿液剩余的各種油類物質(zhì)，確?；厥諒U堿液含油量降至40mg/L以下，達(dá)到系統(tǒng)再利用要求。經(jīng)兩級(jí)分離、氧化、過濾后去除廢堿液中的油類物質(zhì)，出水油含量降至40ppm，Na₂CO₃含量約9.3％。

回收油類處置方法：回收油類質(zhì)量約66kg/d，經(jīng)浮油儲(chǔ)罐收集后定期送至煤倉與煤漿混合后送氣化爐焚燒。

廢堿液再利用的方法：回收Na₂CO₃質(zhì)量約11.16t/d，凈化后的堿液送至包括一級(jí)反應(yīng)池7和組合式除硬裝置8的氣化灰水澄清裝置進(jìn)行灰水除硬度(主要針對(duì)灰水中永久硬度)，將灰水硬度由2000ppm降至200ppm以下，除硬后的灰水回流至氣化灰水循環(huán)系統(tǒng)再利用，從而減少工藝新鮮水的補(bǔ)給量。

如圖2所示，實(shí)施例2：以處理能力5m³/h、總油濃度600ppm、NaOH質(zhì)量濃度4％、Na₂CO₃質(zhì)量濃度4％、pH為14的煤化工廢堿液處理系統(tǒng)，以及凈化廢堿液用于煤氣化灰水蒸氨系統(tǒng)為例，首先利用生產(chǎn)工藝裝置排放的CO₂廢氣在廢水集水池1對(duì)含油煤制烯烴廢堿液進(jìn)行破乳，處理5m³/h廢堿液，需要600-800kg/h的CO₂廢氣；破乳后廢堿液提升至重力分離器2進(jìn)行油水分離，其中浮油經(jīng)溢流槽收集后自流至油水收集池，廢堿液自流至氣浮裝置3；同時(shí)，重力分離器2壓力進(jìn)口設(shè)置H₂O₂加藥管道混合器，利用重力分離器2的停留時(shí)間氧化部分溶解性油類物質(zhì)(烯烴類物質(zhì))。在氣浮裝置3布水混合槽投加破乳劑、絮凝劑，浮于裝置表面的油類物質(zhì)經(jīng)氣浮刮泥機(jī)收集至浮渣槽，氣浮裝置中的廢堿液經(jīng)集水管收集至氣浮出水池。氣浮裝置3出水經(jīng)泵提升至油水分離器4，通過高密度濾芯截留分散油，油水分離器4內(nèi)部設(shè)有集油區(qū)，收集的油類通過壓力流至油水收集池，廢堿液經(jīng)壓力流至中間水池，油水分離器4壓力進(jìn)口設(shè)置H₂O₂加藥管道混合器，利用油水分離器4及中間水池的停留時(shí)間氧化部分溶解性油類物質(zhì)(烯烴類物質(zhì))。中間水池廢水經(jīng)泵提升至臭氧及H₂O₂聯(lián)合氧化破乳裝置5，通過聯(lián)合強(qiáng)氧化降解廢堿液中的溶解性油類物質(zhì)(芳烴類物質(zhì))。聯(lián)合氧化破乳裝置5出水壓力流至核桃殼過濾器6，進(jìn)一步去除廢堿液剩余的各種油類物質(zhì)，確?；厥諒U堿液含油量降至40mg/L以下，達(dá)到系統(tǒng)再利用要求。經(jīng)兩級(jí)分離、氧化、過濾后去除廢堿液中的油類物質(zhì)，出水油含量降至40ppm，Na₂CO₃含量約9.3％。

回收油類處置方法：回收油類質(zhì)量約66kg/d，經(jīng)浮油儲(chǔ)罐收集后定期送至煤倉與煤漿混合后送氣化爐焚燒。

再利用堿液堿度的方法：當(dāng)煤氣化系統(tǒng)排放灰水NH₃-N＞500mg/L時(shí)，為減少煤氣化系統(tǒng)污水生化處理的設(shè)備投資及運(yùn)行費(fèi)用，高氨廢水依次通過廢水均質(zhì)池7和蒸氨裝置8對(duì)高氨廢水進(jìn)行蒸氨/吹脫處理除氨氮，為保證灰水pH介于10-11的最佳處理工況，回收堿度可用于預(yù)調(diào)氣化灰水的pH，減少新鮮堿液的使用量，降低運(yùn)行成本，蒸氨/吹脫裝置產(chǎn)生的10-15％氨水還可送至煤氣化系統(tǒng)的硫回收裝置或煙氣脫硫裝置再利用。

如圖3所示，實(shí)施例3以處理能力5m³/h、總油濃度600ppm、NaOH質(zhì)量濃度4％、Na₂CO₃質(zhì)量濃度4％、pH為14的煤化工廢堿液處理系統(tǒng)，以及凈化廢堿液用于煤氣化污水生化處理系統(tǒng)為例，首先利用生產(chǎn)工藝裝置排放的CO₂廢氣在廢水集水池1對(duì)含油煤制烯烴廢堿液進(jìn)行破乳，處理5m³/h廢堿液，需要600-800kg/h的CO₂廢氣；破乳后廢堿液提升至重力分離器2進(jìn)行油水分離，其中浮油經(jīng)溢流槽收集后自流至油水收集池，廢堿液自流至氣浮裝置3；同時(shí)，重力分離器2壓力進(jìn)口設(shè)置H₂O₂加藥管道混合器，利用重力分離器2的停留時(shí)間氧化部分溶解性油類物質(zhì)(烯烴類物質(zhì))。在氣浮裝置3布水混合槽投加破乳劑、絮凝劑，浮于裝置表面的油類物質(zhì)經(jīng)氣浮刮泥機(jī)收集至浮渣槽，氣浮裝置中的廢堿液經(jīng)集水管收集至氣浮出水池。氣浮裝置3出水經(jīng)泵提升至油水分離器4，通過高密度濾芯截留分散油，油水分離器4內(nèi)部設(shè)有集油區(qū)，收集的油類通過壓力流至油水收集池，廢堿液經(jīng)壓力流至中間水池，油水分離器4壓力進(jìn)口設(shè)置H₂O₂加藥管道混合器，利用油水分離器4及中間水池的停留時(shí)間氧化部分溶解性油類物質(zhì)(烯烴類物質(zhì))。中間水池廢水經(jīng)泵提升至臭氧及H₂O₂聯(lián)合氧化破乳裝置5，通過聯(lián)合強(qiáng)氧化降解廢堿液中的溶解性油類物質(zhì)(芳烴類物質(zhì))。聯(lián)合氧化破乳裝置5出水壓力流至核桃殼過濾器6，進(jìn)一步去除廢堿液剩余的各種油類物質(zhì)，確?；厥諒U堿液含油量降至40mg/L以下，達(dá)到系統(tǒng)再利用要求。經(jīng)兩級(jí)分離、氧化、過濾后去除廢堿液中的油類物質(zhì)，出水油含量降至40ppm，Na₂CO₃含量約9.3％。

回收油類處置方法：回收油類質(zhì)量約66kg/d，經(jīng)浮油儲(chǔ)罐收集后定期送至煤倉與煤漿混合后送氣化爐焚燒。

再利用堿液堿度的方法：當(dāng)煤氣化系統(tǒng)排放灰水NH3-N＜500mg/L時(shí)，灰水尚需進(jìn)行生物脫氮處理，隨著硝化/反硝化過程，灰水中綜合堿度大量消耗，為維持高效生物脫氮系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，水解酸化池7、厭氧反應(yīng)器8和高效脫氮生化處理9都需補(bǔ)充大量堿度，回收剩余堿度地利用可減少新鮮堿液的補(bǔ)充量，降低運(yùn)行成本。

最后需要指出的是：以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制。盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。