[发明专利]一种甲醇制烯烃废碱液的处理装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于废水处理领域，具体涉及一种甲醇制烯烃生产过程中废碱 液的处理装置及方法。

背景技术

甲醇制烯烃(简称MTO)生产的废碱液来源于甲醇制取烯烃装置的 烯烃分离过程，该过程利用新鲜液碱吸收烯烃分离过程中产生的二氧化 碳、硫化氢等酸性气体，最终形成大量废碱液。废碱液中氢氧化钠1.5％、 碳酸钠10.5％、水88％，有机污染中苯酚浓度50mg/l、甲醇浓度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 指标COD10000mg/l、TOC2000-6000mg/l、氨氮50mg/l。

甲醇制烯烃工艺技术近几年日趋成熟，但生产过程产生的废碱液由于 其高含盐、强碱性、高有机物浓度等特点，处理难度大，是影响甲醇制烯 烃技术发展的重大环保难题。前几年投产运行的甲醇制烯烃装置，有企业 采用焚烧、湿式氧化等方法对该废碱液进行处理，上述处理方法主要存在 以下问题：1)设备投资规模大；2)运行费用高；3)运行过程中在高温、 高压条件下进行，对设备材质及安全性能要求高；4)处理过程易导致机 泵、管路堵塞；5)对有机物的去除效率低，处理后的废水易对后续污水 厂的运行造成冲击。因此研发一种投资和处理费用低、运行稳定的废碱液 处理方法，是废碱液处理的迫切需要解决的技术难题。

发明内容

针对现有技术中甲醇制烯烃废碱液处理所用的焚烧、湿式氧化等方法 的不足，本发明提供了一种能高效处理甲醇制烯烃废碱液中的有机污染物 的处理装置及方法。

本发明的一种甲醇制烯烃废碱液的处理装置包括通过管路依次连接 的pH调节罐、隔油池、生物反应器、沉淀池，沉淀池与生物反应器通过 污泥回流管连接。甲醇制烯烃废碱液依次通过pH调节罐、隔油池、生物 反应器和沉淀池，污泥中的微生物通过污泥回流管回流至生物反应器中， 生物反应器中无需重复投加微生物。

进一步的，pH调节罐通过浓硫酸投加计量泵与浓硫酸罐连接，pH调 节罐内安装有搅拌机。pH调节罐中通过投加硫酸，中和废碱液中的氢氧 化钠和碳酸钠。

进一步的，隔油池内距底部10-30m处垂直安装第一隔板和第二隔板， 第一隔板和第二隔板将隔油池内部空间分为进水仓、油水分离仓、出水仓。 pH调节后的废碱液进入到进水仓后，由于油比水轻，油在水的上部，且 第一隔板和第二隔板均与底部之间有空隙，隔油处理后通过底部的空隙， 进入到油水分离仓和出水仓，经过油水分离仓后，废碱液中的大部分浮油 和聚合物从废碱液中分离出来。

进一步的，生物反应器内水平设置有3-5层带孔的反应隔板，生物反 应器内部生长有耐盐微生物，且底部安装有曝气器。根据废碱液的碱度含 量情况和生物反应器运行状况补充适量的硫酸来维持生物反应器的pH在 6-9的中性环境。生物反应器内设置有多层反应系统，且通过安装水下曝 气器，提高了溶解氧效率，增加了废水与微生物的接触面积及频次，使空 气、废水、微生物间的接触及物质传递多样化，从而增加物质反应速度， 提高了废水处理效率。

进一步的，生物反应器通过营养剂投加计量泵与营养剂罐连接，生物 反应器内安装有溶氧仪、pH计和的鼓风机，鼓风机通过管道连接到生物 反应器的底部。溶氧仪用于检测废水中的溶氧量，pH计用于检测废水中 的酸碱值，鼓风机连接到生物反应器底部，提高了底部的空气和废水的流 动性。

本发明的甲醇制烯烃废碱液的处理方法，采用上述处理装置，包括以 下步骤：

(1)将废碱液泵入到pH调节罐中，加入浓硫酸调节废碱液的pH至 5.8-6.5；

(2)将pH调节后的废碱液在隔油池中进行隔油处理，去除浮油和 聚合物；

(3)隔油处理后的废碱液进入到生物反应器，利用生物反应器中的 耐盐微生物去除废水中的有机物；

(4)微生物处理后的废碱液沉降后，将污泥回流至步骤(3)的生物 反应器中。

进一步的，步骤(2)中废碱液在隔油池中的停留时间为0.5-2h。隔 油是将经过pH调节后的废碱液中的浮油和聚合物从废碱液分离出来，避 免上述物质流入后续步骤(3)中，以降低步骤(3)的处理负荷。废碱液 隔油的水力停留时间为0.5-2h，以达到充分除油的目的。