一種甲醇制烯烴廢堿液的處理裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種甲醇制烯烴廢堿液的處理裝置，所述處理裝置包括通過管路依次連接的pH調節罐、隔油池、生物反應器、沉淀池，沉淀池與生物反應器通過污泥回流管連接。本實用新型甲醇制烯烴生產中廢堿液的處理裝置結構簡單，成本較低，與傳統的焚燒法、濕式氧化法等廢堿液處理相比，流程簡短，設備投資及運行費用低，降低了一次性投資及系統運行綜合處理費用。
【專利說明】
一種甲醇制烯烴廢堿液的處理裝置
技術領域
[0001]本實用新型屬于廢水處理領域，具體涉及一種甲醇制烯烴生產過程中廢堿液的處理裝置。
【背景技術】
[0002]甲醇制烯烴(簡稱ΜΤ0)生產的廢堿液來源于甲醇制取烯烴裝置的烯烴分離過程，該過程利用新鮮液堿吸收烯烴分離過程中產生的二氧化碳、硫化氫等酸性氣體，最終形成大量廢堿液。廢堿液中氫氧化鈉1.5%、碳酸鈉10.5%,水88%，有機污染中苯酚濃度50mg/1、甲醇濃度260mg/l、另外含有少量的苯、乙苯、甲苯、二甲醚、乙酮、甲乙酮等，主要污染物指標 CODlOOOOmg/1、T0C2000-6000mg/l、氨氮 50mg/l。
[0003]甲醇制烯烴工藝技術近幾年日趨成熟，但生產過程產生的廢堿液由于其高含鹽、強堿性、高有機物濃度等特點，處理難度大，是影響甲醇制烯烴技術發展的重大環保難題。前幾年投產運行的甲醇制烯烴裝置，有企業采用焚燒、濕式氧化等方法對該廢堿液進行處理，上述處理方法主要存在以下問題:I)設備投資規模大；2)運行費用高；3)運行過程中在高溫、高壓條件下進行，對設備材質及安全性能要求高;4)處理過程易導致機栗、管路堵塞；5)對有機物的去除效率低，處理后的廢水易對后續污水廠的運行造成沖擊。因此研發一種投資和處理費用低、運行穩定的廢堿液處理裝置和方法，是廢堿液處理的迫切需要解決的技術難題。
【實用新型內容】
[0004]針對現有技術中甲醇制烯烴廢堿液處理的不足，本實用新型提供了一種能高效處理甲醇制烯烴廢堿液中的有機污染物的處理裝置。
[0005]本實用新型的一種甲醇制烯烴廢堿液的處理裝置包括通過管路依次連接的pH調節罐、隔油池、生物反應器、沉淀池，沉淀池與生物反應器通過污泥回流管連接。甲醇制烯烴廢堿液依次通過PH調節罐、隔油池、生物反應器和沉淀池，污泥中的微生物通過污泥回流管回流至生物反應器中，生物反應器中無需重復投加微生物。
[0006]進一步的，pH調節罐通過濃硫酸投加計量栗與濃硫酸罐連接，pH調節罐內安裝有攪拌機。pH調節罐中通過投加硫酸，中和廢堿液中的氫氧化鈉和碳酸鈉。
[0007]進一步的，隔油池內距底部10-30m處垂直安裝第一隔板和第二隔板，第一隔板和第二隔板將隔油池內部空間分為進水倉、油水分離倉、出水倉。PH調節后的廢堿液進入到進水倉后，由于油比水輕，油在水的上部，且第一隔板和第二隔板均與底部之間有空隙，隔油處理后通過底部的空隙，進入到油水分離倉和出水倉，經過油水分離倉后，廢堿液中的大部分浮油和聚合物從廢堿液中分離出來。
[0008]進一步的，生物反應器內水平設置有3-5層帶孔的反應隔板，生物反應器內部生長有耐鹽微生物，且底部安裝有曝氣器。根據廢堿液的堿度含量情況和生物反應器運行狀況補充適量的硫酸來維持生物反應器的PH在6-9的中性環境。生物反應器內設置有多層反應系統，且通過安裝水下曝氣器，提高了溶解氧效率，增加了廢水與微生物的接觸面積及頻次，使空氣、廢水、微生物間的接觸及物質傳遞多樣化，從而增加物質反應速度，提高了廢水處理效率。
[0009]進一步的，生物反應器通過營養劑投加計量栗與營養劑罐連接，生物反應器內安裝有溶氧儀、PH計和的鼓風機，鼓風機通過管道連接到生物反應器的底部。溶氧儀用于檢測廢水中的溶氧量，PH計用于檢測廢水中的酸堿值，鼓風機連接到生物反應器底部，提高了底部的空氣和廢水的流動性。
[0010]本實用新型的有益效果為:本實用新型中提供的一種甲醇制烯烴生產中廢堿液的處理裝置通過pH調節罐、隔油池、生物反應器、沉淀池依次連接，能有效地去除廢堿液中的有機污染物，生物反應器不同于傳統的廢水處理的曝氣結構，設置有多層的反應隔板，增加了微生物與廢水的接觸面積和時間，提高了廢水的處理效率，本實用新型的處理裝置結構簡單，成本較低，與傳統的焚燒法、濕式氧化法等廢堿液處理相比，流程簡短，設備投資及運行費用低，降低了一次性投資及系統運行綜合處理費用。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型甲醇制烯烴廢堿液的處理裝置的結構示意圖；
[0012]圖中:
[0013]1、PH調節罐;2、隔油池;3、生物反應器;4、沉淀池;5、污水回流管;6、回流栗；11、濃硫酸投加計量栗；12、濃硫酸罐；13、攪拌機;21、第一隔板;22、第二隔板;23、進水倉;24、油水分離倉;25、出水倉;31、反應隔板;32、曝氣器;33、營養劑投加計量栗;34、營養劑罐;35、溶氧儀、36、pH計;37、鼓風機;41、刮泥機。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖和實施例對本實用新型的結構進行詳細解釋說明。
[0015]實施例1
[0016]本實用新型的一種甲醇制烯烴廢堿液的處理裝置包括通過管路依次連接的pH調節罐1、隔油池2、生物反應器3、沉淀池4，沉淀池4與生物反應器3通過污泥回流管5連接。甲醇制烯烴廢堿液依次通過PH調節罐1、隔油池2、生物反應器3和沉淀池4，廢堿液經過pH調節罐I，使PH值調節到一個合適的范圍，經過隔油池2去除廢堿液中的浮油和聚合物;在生物反應器3中將廢堿液中的污染物分解，沉淀池4中將污泥和廢水分離開來，并將污泥回流至生物反應器3中。
[0017]pH調節罐I通過濃硫酸投加計量栗11與濃硫酸罐12連接，pH調節罐內安裝有攪拌機134H調節罐I中通過投加硫酸，中和廢堿液中的氫氧化鈉和碳酸鈉，以調節pH值到一個合適的范圍。
[0018]隔油池2內距底部10-30m處垂直安裝第一隔板21和第二隔板22，第一隔板21和第二隔板22將隔油池2內部空間分為進水倉23、油水分離倉24、出水倉25，第一隔板21和第二隔板22下端與隔油池2底部的垂直距離均為10-30HUPH調節后的廢堿液進入到進水倉23后，由于油比水輕，油在水的上部，且第一隔板21、第二隔板22均與底部之間有空隙，隔油處理后通過底部的空隙，進入到油水分離倉24和出水倉25，經過油水分離倉24后，廢堿液中的大部分浮油和聚合物從廢堿液中分離出來，并通過出水倉25將廢水排至生物反應器3中。
[0019]生物反應器3內水平設置有3-5層帶孔的反應隔板31，生物反應器3內部生長有耐鹽微生物，且生物反應器3的底部安裝有曝氣器33。曝氣器33用于給廢水曝氣充氧生物，且通過生物反應器3內設置的多層反應系統，提高了溶解氧效率，增加了廢水與微生物的接觸面積及頻次，使空氣、廢水、微生物間的接觸及物質傳遞多樣化，從而增加物質反應速度，提高了廢水處理效率。
[0020]生物反應器3通過營養劑投加計量栗31與營養劑罐32連接，生物反應器3內安裝有溶氧儀33、pH計34和鼓風機35，鼓風機35通過管路連接到生物反應器3的底部。溶氧儀33用于檢測廢水中的溶氧量，PH計34用于檢測廢水中的酸堿值，鼓風機35連接到生物反應器3的底部，提高了底部的空氣和廢水的流動性。
[0021 ] 沉淀池4內安裝有刮泥機41，刮泥機41用于將沉淀池底部的污泥清理出來，污泥回流管5連接回流栗6。沉淀池4的作用是使廢水中的活性污泥微生物和廢水進行沉淀分離，沉淀后的污泥回流至生物反應器中，保證了生物反應器內的耐鹽微生物維持在一定濃度，沉淀后的廢水排入污水處理廠進行深度處理。
[0022]實施例2
[0023]甲醇制烯烴裝置產生的廢堿液，其中:化學需氧量COD為10000mg/L，碳酸鈉濃度為10.2wt%，氫氧化鈉濃度為1.5wt%。有機污染中苯酸濃度55mg/l、甲醇濃度270mg/l、苯18mg/1、乙苯6mg/1、甲苯3mg/1、二甲醚0.8mg/1、乙酮25mg/1、甲乙酮0.08mg/1、氨氮48mg/I。采用本實用新型的方法進行處理，本實用新型方法包括以下步驟:
[0024](I)將廢堿液栗入到pH調節罐中，加入濃硫酸調節廢堿液的pH至5.8;
[0025](2)將pH調節后的廢堿液在隔油池中進行隔油處理，去除浮油和聚合物;廢堿液在隔油池中的停留時間為0.5h;
[0026](3)隔油處理后的廢堿液進入到生物反應器，利用生物反應器中的耐鹽微生物去除廢水中的有機物;每m3生物反應器中耐鹽微生物的添加量為0.8kg，耐鹽微生物包括嗜鹽桿菌和嗜鹽球菌，嗜鹽桿菌和嗜鹽球菌的質量比為1:1;定期向廢堿液中添加耐鹽微生物生長所需的營養劑，每m3廢堿液中營養劑的添加量為0.5kg。生物反應器內設置不銹鋼漩混曝氣器250個，安裝了 3層反應隔板。廢堿液在生物反應器內進行生物反應，每Im3廢堿液加入3倍TDS<1000mg/l的低鹽稀釋水進行稀釋，保持溶液TDS值30g/l，保持生物反應器內溶解氧4-5mg/1，污泥濃度3000mg/1左右。每天向生物反應器內投加耐鹽微生物所需的營養劑，營養劑包括尿素8kg、磷酸二氫鉀lkg、硫酸鎂0.2kg、氯化鈣0.2kg、氯化錳0.2kg、氯化鋅
0.2kg、氯化銅0.2kg、氯化鎳0.lkg。通過補充適量的硫酸，維持生物反應器中廢堿液的pH為6-9。
[0027](4)微生物處理后的廢堿液在沉淀池沉降3h后，將污泥回流至步驟(3)的生物反應器中，沉淀池中表面水力負荷為0.8m3/m2.h，污泥回流比60%。
[0028]經過上述方法處理后，廢堿液的⑶D降低至420mg/l以下，處理后的廢堿液水質透明、略顯茶褐色、無異味，其它污染物苯酸濃度<0.9mg/l、甲醇濃度小于0.lmg/1、乙酮濃度<0.lmg/1、氨氮<6mg/l，污染物去除效率高。
[0029]實施例3
[0030]甲醇制烯烴裝置產生的廢堿液，其中:C0D為8000mg/L，碳酸鈉濃度為10wt%，氫氧化鈉濃度為1.2wt %，有機污染中苯酸濃度50mg/1、甲醇濃度260mg/1、苯15mg/1、乙苯5mg/
1、甲苯2mg/l、二甲醚lmg/1、乙酮30mg/l、甲乙酮0.lmg/1、氨氮50mg/l。采用本實用新型的方法進行處理，本實用新型方法包括以下步驟:
[0031 ] (I)將廢堿液栗入到pH調節罐中，加入濃硫酸調節廢堿液的pH至6.1;
[0032](2)將pH調節后的廢堿液在隔油池中進行隔油處理，去除浮油和聚合物;廢堿液在隔油池中的停留時間為1.0h;
[0033](3)隔油處理后的廢堿液進入到生物反應器，利用生物反應器中的耐鹽微生物去除廢水中的有機物;每m3生物反應器中耐鹽微生物的添加量為1.0kg，耐鹽微生物包括嗜鹽桿菌和嗜鹽球菌，嗜鹽桿菌和嗜鹽球菌的質量比為1:1;定期向廢堿液中添加耐鹽微生物生長所需的營養劑，每m3廢堿液中營養劑的添加量為0.8kg。生物反應器內設置不銹鋼漩混曝氣器288個，安裝了 4層反應隔板。廢堿液在生物反應器內進行生物反應，每Im3廢堿液加入3倍TDS<1000mg/l的低鹽稀釋水進行稀釋，保持溶液TDS值28g/l，保持生物反應器內溶解氧4-5mg/1，污泥濃度3500mg/1左右。每天向生物反應器內投加耐鹽微生物所需的營養劑，營養劑包括尿素6kg、磷酸二氫鉀0.9kg、硫酸鎂0.15kg、氯化鈣0.15kg、氯化錳0.15kg、氯化鋅0.15kg、氯化銅0.15kg、氯化鎳0.08kg。通過補充適量的硫酸，維持生物反應器的pH為6-9。
[0034](4)微生物處理后的廢堿液在沉淀池沉降4h后，將污泥回流至步驟(3)的生物反應器中，沉淀池中表面水力負荷為0.8m3/m2.h，污泥回流比60%。
[0035]經過上述方法處理后，廢堿液的⑶D降低至400mg/l以下，處理后的廢堿液水質透明、無異味，其它污染物苯酸濃度<lmg/1、甲醇濃度小于0.lmg/1、乙酮濃度<0.lmg/1、氨氮<8mg/l，污染物去除效率高。處理后的廢堿液經過廠內污水處理廠深度處理后達標排放。
[0036]實施例4
[0037]甲醇制烯烴裝置產生的廢堿液，其中:C0D為12000mg/L，碳酸鈉濃度為10.5wt%，氫氧化鈉濃度為1.5wt % ο有機污染中苯酸濃度60mg/1、甲醇濃度280mg/1、苯20mg/1、乙苯6mg/1、甲苯4mg/1、二甲醚Img/1、乙酮20mg/1、甲乙酮0.Img/1、氨氮45mg/1。采用本實用新型的方法進行處理，本實用新型方法包括以下步驟:
[0038](I)將廢堿液栗入到pH調節罐中，加入濃硫酸調節廢堿液的pH至6.5;
[0039](2)將pH調節后的廢堿液在隔油池中進行隔油處理，去除浮油和聚合物;廢堿液在隔油池中的停留時間為2h ；
[0040](3)隔油處理后的廢堿液進入到生物反應器，利用生物反應器中的耐鹽微生物去除廢水中的有機物;每m3生物反應器中耐鹽微生物的添加量為1.2kg，耐鹽微生物包括嗜鹽桿菌和嗜鹽球菌，嗜鹽桿菌和嗜鹽球菌的質量比為1:3;定期向廢堿液中添加耐鹽微生物生長所需的營養劑，每m3廢堿液種營養劑的添加量為1.0kg。生物反應器內設置不銹鋼漩混曝氣器360個，安裝5層多層反應系統。廢堿液在高效生物反應器內進行生物反應，每Im3廢堿液加入5倍TDS<1000mg/l低鹽稀釋水進行稀釋，保持溶液TDS值27g/l，保持生物反應器內溶解氧5_6mg/l，污泥濃度4000mg/l左右，每天通過投藥系統向生物反應器內投加尿素4kg、磷酸二氫鉀0.8kg、硫酸鎂0.lkg、氯化|丐0.lkg、氯化猛0.lkg、氯化鋅0.lkg、氯化銅0.lkg、氯化鎳0.lkg。通過補充適量的硫酸，維持生物反應器的pH為6-9。
[0041](4)微生物處理后的廢堿液在沉淀池沉降5h后，將污泥回流至步驟(3)的生物反應器中，沉淀池中表面水力負荷為0.7m3/m2.h，污泥回流比60%。
[0042]經過上述方法處理后，廢堿液的⑶D降低至450mg/l以下，處理后的廢堿液水質透明、略顯茶褐色、無異味，其它污染物苯酸濃度<0.8mg/l、甲醇濃度小于0.lmg/1、乙酮濃度<0.lmg/1、氨氮<5mg/l，污染物去除效率高。
[0043]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型實質內容上所作的任何修改、等同替換和簡單改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種甲醇制烯烴廢堿液的處理裝置，其特征在于，所述處理裝置包括通過管路依次連接的PH調節罐(I)、隔油池(2)、生物反應器(3)、沉淀池(4)，沉淀池與生物反應器通過污泥回流管(5)連接。2.根據權利要求1所述的甲醇制烯烴廢堿液的處理裝置，其特征在于，pH調節罐通過濃硫酸投加計量栗(11)與濃硫酸罐(12)連接，pH調節罐內安裝有攪拌機(13)。3.根據權利要求1所述的甲醇制烯烴廢堿液的處理裝置，其特征在于，隔油池內距底部10-30m處垂直安裝第一隔板(21)和第二隔板(22)，第一隔板和第二隔板將隔油池內部空間分為進水倉(23)、油水分離倉(24)和出水倉(25)。4.根據權利要求1所述的甲醇制烯烴廢堿液的處理裝置，生物反應器內水平設置有3-5層帶孔的反應隔板(31)，生物反應器內部生長有耐鹽微生物，且底部安裝有曝氣器(32)。5.根據權利要求1所述的甲醇制烯烴廢堿液的處理裝置，生物反應器通過營養劑投加計量栗(33)與營養劑罐(34)連接，生物反應器內安裝有溶氧儀(35)、pH計(36)和鼓風機(37)，鼓風機通過管道連接到生物反應器的底部。
【文檔編號】C02F9/14GK205556410SQ201620349017
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月25日
【發明人】馮旦, 譚文, 侯衛華, 黃志杰, 吳建華, 陸君進, 趙宏喜, 徐邵東, 孫濤
【申請人】北京斯凱特達科技開發有限公司, 浙江興興新能源科技有限公司