公布日：2023.12.08
申請日：2023.09.28
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/04(2023.01)I;C02F1/42(2023.01)I;C02F1/52(2023.01)I;C02F1/40(2023.01)I;C02F1/24(2023.01)I;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發明涉及廢水處理技術領域，具體為一種處理高COD廢水的系統及方法，至少包括：包括：預處理單元、樹脂塔、脫附液精餾提純單元，通過設計高COD廢水通過預處理-樹脂吸附脫附-脫附液精餾提純回用步驟，實現高COD廢水的高效處理的同時對反洗甲醇脫附廢液進行有效處理，節能環保，附加值高，且成本較低，適用于企業推廣應用。
權利要求書
1.一種處理高COD廢水的系統，其特征在于，至少包括：預處理單元、樹脂塔、脫附液精餾提純單元。
2.根據權利要求1所述的一種處理高COD廢水的系統，其特征在于，所述預處理單元包括廢水收集池、隔油池、混凝沉淀池、汽提脫氨裝置。
3.根據權利要求2所述的一種處理高COD廢水的系統，其特征在于，所述脫附液精餾提純單元包括脫附液儲罐、預熱器、甲醇精餾塔、再沸器1、尾氣冷凝器1、甲醇儲罐、煤焦油精餾塔、再沸器2、尾氣冷凝器2、煤焦油儲罐、殘液罐。
4.一種處理高COD廢水的方法，采用權利要求3所述的一種處理高COD廢水的系統，其特征在于，將高COD廢水通過預處理單元進行預處理后，進入樹脂塔進行樹脂吸附和樹脂脫附，之后將產生的脫附液通過脫附液精餾提純單元進行精餾提純處理即可。
5.根據權利要求4所述的一種處理高COD廢水的方法，其特征在于，所述預處理，具體包括以下步驟：將高COD廢水收集至廢水收集池，之后泵入隔油池進行隔油預處理后進入氣浮設備，然后通過混凝沉淀池進行固液分離，之后通過氣體脫氨裝置進行脫氨處理后得到預處理廢水。
6.根據權利要求5所述的一種處理高COD廢水的方法，其特征在于，所述樹脂塔內填充有吸附樹脂，填充的吸附樹脂填料的高徑比為1：(3-5)。
7.根據權利要求6所述的一種處理高COD廢水的方法，其特征在于，所述樹脂塔的每小時廢水處理量為吸附樹脂填料體積的5-8倍，進水壓力為0.4-0.6MPa。
8.根據權利要求7所述的一種處理高COD廢水的系統，其特征在于，所述樹脂脫附具體為：吸附樹脂吸附飽和后采用甲醇脫附和蒸汽脫附得到液相甲醇脫附液和氣相脫附蒸汽，氣相脫附蒸汽冷凝后的冷凝液與液相甲醇脫附液合并進人后續脫附液精餾提純單元處理。
9.根據權利要求8所述的一種處理高COD廢水的方法，其特征在于，所述甲醇脫附處理規模為110-120t/d，蒸汽脫附處理規模為30-40t/d。
10.根據權利要求9所述的一種處理高COD廢水的方法，其特征在于，所述所述精餾提純處理具體包括以下步驟：待處理廢液收集于脫附液儲罐，用泵經計量后送至預熱器預熱后，進入甲醇精餾塔中段，在甲醇精餾塔中段填料層進行傳熱傳質后，低沸點組分的進入甲醇精餾塔上部，高沸點組分的進入甲醇精餾塔塔釜，塔釜液經過再沸器1進行加熱蒸發進入甲醇精餾塔，甲醇精餾塔塔頂出口的低沸點組分甲醇通過尾氣冷凝器1冷凝后收集于甲醇儲罐；塔釜內殘液從塔底的出料口排出，進入煤焦油精餾塔，甲醇精餾塔塔頂出口的煤焦油通過尾氣冷凝器2冷凝后收集于煤焦油儲罐，塔釜液經過再沸器2進行加熱蒸發進入煤焦油精餾塔，煤焦油蒸餾殘液收集于殘液罐。
發明內容
為了解決上述問題，本發明提供了一種處理高COD廢水的系統，通過設計高COD廢水通過預處理-樹脂吸附脫附-脫附液精餾提純回用實現高COD廢水的高效處理，節能環保，附加值高，且成本較低，適用于企業推廣應用。
本發明一方面提供了一種處理高COD廢水的系統，至少包括：預處理單元、樹脂塔、脫附液精餾提純單元。
作為一種優選的技術方案，所述預處理單元包括廢水收集池、隔油池、混凝沉淀池、汽提脫氨裝置。
作為一種優選的技術方案，所述脫附液精餾提純單元包括脫附液儲罐、預熱器、甲醇精餾塔、再沸器1、尾氣冷凝器1、甲醇儲罐、煤焦油精餾塔、再沸器2、尾氣冷凝器2、煤焦油儲罐、殘液罐。
本發明另一方面提供了一種處理高COD廢水的方法，采用處理高COD廢水的系統進行處理，將高COD廢水通過預處理單元進行預處理后，進入樹脂塔進行樹脂吸附和樹脂脫附，之后將產生的脫附液通過脫附液精餾提純單元進行精餾提純處理即可。
作為一種優選的技術方案，所述預處理，具體包括以下步驟：將高COD廢水收集至廢水收集池，之后泵入隔油池進行隔油預處理后進入氣浮設備，然后通過混凝沉淀池進行固液分離，之后通過氣體脫氨裝置進行脫氨處理后得到預處理廢水。
所述高COD廢水的COD含量為36870～138400mg/L。
本發明針對高COD廢水進行系統設計和處理方法優化，通過對進行樹脂吸附前的高COD廢水進行如上預處理，保證后續樹脂塔吸附處理效果。
作為一種優選的技術方案，所述樹脂塔內填充有吸附樹脂，填充的吸附樹脂填料的高徑比為1：(3-5)。優選的，所述吸附樹脂選自大孔樹脂HPD500、SepliteXDA-1、ADS-600中的至少一種，優選為SepliteXDA-1。優選的，所述樹脂塔的每小時廢水處理量為吸附樹脂填料體積的5-8倍，進水壓力為0.4-0.6MPa。
運行過程中，基于前述預處理工藝產生的預處理廢水從樹脂塔塔體上方進入吸附塔，與樹脂充分接觸后從下部排出，發明人通過優化吸附處理條件，采用SepliteXDA-1作為吸附樹脂，實現對預處理廢水中高達99.6％COD去除率。
優選的，所述樹脂脫附具體為：吸附樹脂吸附飽和后采用甲醇脫附和蒸汽脫附得到液相甲醇脫附液和氣相脫附蒸汽，氣相脫附蒸汽冷凝后的冷凝液與液相甲醇脫附液合并進人后續脫附液精餾提純單元處理。
優選的，所述甲醇脫附處理規模為110-120t/d，蒸汽脫附處理規模為30-40t/d。
優選的，所述甲醇脫附的溫度為35-60℃，瞬時進料量26-30t/h，每隔6-7h進料一次，進料時間1.0-1.5h。
優選的，所述蒸汽脫附的溫度為70-120℃，壓力為0.05-0.1MPa，瞬時進料量6-8t/h，每隔6-7h進料一次，進料時間1.5-2h。
優選的，所述液相甲醇脫附液通過DN100間歇產生，包括平均含量為50-70％的甲醇、平均含量為10-15％的有機物和余量水；所述氣相脫附蒸汽通過DN300間歇產生，其中甲醇蒸汽瞬時流量為2.5-3t/h，水蒸氣瞬時流量為3.5-4t/h，輕質焦油瞬時流量為30-50kg/h。本發明提供的方法，通過甲醇脫附和蒸汽脫附實現吸附樹脂的高效脫附，保證吸附樹脂的再生水平，實現吸附樹脂總廢水處理量達到1000倍吸附樹脂填料體積。
作為一種優選的技術方案，所述精餾提純處理具體包括以下步驟：
待處理廢液收集于脫附液儲罐，用泵經計量后送至預熱器預熱后，進入甲醇精餾塔中段，在甲醇精餾塔中段填料層進行傳熱傳質后，低沸點組分的進入甲醇精餾塔上部，高沸點組分的進入甲醇精餾塔塔釜，塔釜液經過再沸器1進行加熱蒸發進入甲醇精餾塔，甲醇精餾塔塔頂出口的低沸點組分甲醇通過尾氣冷凝器1冷凝后收集于甲醇儲罐；塔釜內殘液從塔底的出料口排出，進入煤焦油精餾塔，甲醇精餾塔塔頂出口的煤焦油通過尾氣冷凝器2冷凝后收集于煤焦油儲罐，塔釜液經過再沸器2進行加熱蒸發進入煤焦油精餾塔，煤焦油蒸餾殘液收集于殘液罐。
優選的，所述甲醇精餾塔進料量為5000kg/h，所述待處理廢液包括氣相脫附蒸汽冷凝后的冷凝液與液相甲醇脫附液。
本發明提供的方法，雖然通過上述樹脂實現對廢水中COD的高效去除，但是產生的反洗甲醇脫附廢液需要進行匹配處理，發明人設計脫附液精餾提純單元，避免了危廢的產生，實現甲醇的回收及循環利用，還能夠得到副產物煤焦油、酚油，降低消耗成本，處理工藝附加值高。
本發明設計的上述脫附液精餾提純單元中甲醇精餾塔塔頂產出甲醇(純度)含量≥98.25％，其余為水；副產物煤焦油中甲醇含量＜0.5％；酚≤0.5％；副產物酚油中含水率≤4％。
有益效果
1、本發明提供了一種處理高COD廢水的系統及方法，通過設計高COD廢水通過預處理-樹脂吸附脫附-脫附液精餾提純回用步驟，實現高COD廢水的高效處理的同時對反洗甲醇脫附廢液進行有效處理，節能環保，附加值高，且成本較低，適用于企業推廣應用。
2、本發明針對高COD廢水進行系統設計和處理方法優化，通過對進行樹脂吸附前的高COD廢水進行如上預處理，保證后續樹脂塔吸附處理效果。
3、本發明提供的系統運行過程中，基于前述預處理工藝產生的預處理廢水從樹脂塔塔體上方進入吸附塔，與樹脂充分接觸后從下部排出，發明人通過優化吸附處理條件，采用SepliteXDA-1作為吸附樹脂，實現對預處理廢水中高達99.6％COD去除率。
4、本發明提供的方法，通過甲醇脫附和蒸汽脫附實現吸附樹脂的高效脫附，保證吸附樹脂的再生水平，實現吸附樹脂總廢水處理量達到1000倍吸附樹脂填料體積。
5、本發明提供的方法，雖然通過上述樹脂實現對廢水中COD的高效去除，但是產生的反洗甲醇脫附廢液需要進行匹配處理，發明人設計脫附液精餾提純單元，避免了危廢的產生，實現甲醇的回收及循環利用，還能夠得到副產物煤焦油、酚油，降低消耗成本，處理工藝附加值高。
（發明人：周祥健;余婷婷）
