[发明专利]费托合成水的处理装置及其处理方法和应用

说明书

本发明涉及废水处理领域，公开了一种费托合成水的处理装置及其处理方法和应用。本发明的费托合成水的处理装置包括：膜分离单元，用于将所述费托合成水进行膜分离，得到含氧有机混合物和含酸合成水；醇浓缩分离单元，用于将来自膜分离单元的含氧有机混合物进行浓缩分离，得到醇和废液；除油单元，用于将来自醇浓缩分离单元的废液以及来自膜分离单元的含酸合成水进行除油；以及生化氧化单元，用于将来自除油单元的出水进行生化、氧化处理。通过本发明的费托合成水的处理装置及其处理方法，高效、低能耗实现高酸高COD费托合成水醇分离及水再利用，保障出水水质长期稳定达到工业回用水质保要求。

技术领域

本发明涉及废水处理领域，具体涉及一种费托合成水的处理装置及其处理方法和应用。

背景技术

费托(Fischer-Tropsch)合成工艺生产有机烃的同时，副产大量的合成水，油水比约为1.2，其中含有醇、酸、醛、酮等含氧有机物，及少量的烃类物质，主要物质为甲醇、乙醇、丙醇和正丁醇等醇类物质，占含氧有机物总量的92.56％。费托合成水具有酸性强，难以处理的特点，且是酸性废水，具有较强的腐蚀性。其中最难解决的问题之一，含氧有机物回收率较低，导致在处理反应水时能耗高并且反应水中的有机原料不能得到充分利用。针对费托合成反应水含氧有机物的分离，目前已公开的处理方法中，普遍采用精馏法除去少量沸点小于40℃的轻组分和沸点大于120℃的重组分。例如，神华鄂尔多斯煤制油公司的间接液化装置采用了萃取、精馏组合分离工艺提取合成水中的混合醇及杂醇，仅进行了较短时间的试生产，便发现由于费托合成废水中酸性废水的腐蚀性较强，已对酸水储罐造成了较为严重的腐蚀，排至生化处理单元的污水COD浓度高达30000-40000mg/L，给污水处理厂的运行带来了较大难度的挑战。如何回收合成水中的有机含氧有机物，并实现合成水再利用，对煤制油成为集成优化的清洁生产过程具有重要意义。目前，国外对费托合成废水的处理工艺尚处于保密阶段，因此我国已建成的煤制油项目合成水处理均采用先加减中和，将pH调节至6-8，再进行醇/水分离，回收其中含氧有机物。现处理工艺采用加碱中和的办法，运行成本高昂，先加碱后分盐，产生大量废盐。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的成本高昂、废盐大量产生等问题，提供一种费托合成水的处理装置及其处理方法和应用，通过本发明的费托合成水的处理装置及其处理方法，高效、低能耗实现高酸高COD费托合成水醇分离及水再利用，保障出水水质长期稳定达到工业回用水质保要求。

本技术方案的构思，是针对费托合成废水特性，提出如下集成解决思路：采用膜分离技术实现醇的分离浓缩，并将大部分有机酸截留在合成水中，进一步通过耐酸转化技术，并耦合厌氧和好氧技术，及高效低耗催化臭氧氧化技术，构建酸性废水生物直接转化集成工艺，实现醇的高效回收和费托合成水资源化利用，避免投加大量碱液，降低废水综合运行成本。

由此，本发明第一方面提供一种费托合成水的处理装置，该处理装置包括：

膜分离单元，用于将所述费托合成水进行膜分离，得到含氧有机混合物和含酸合成水；

醇浓缩分离单元，用于将来自膜分离单元的含氧有机混合物进行浓缩分离，得到醇和废液；

除油单元，用于将来自醇浓缩分离单元的废液以及来自膜分离单元的含酸合成水进行除油；以及

生化氧化单元，用于将来自除油单元的出水进行生化、氧化处理。

优选地，所述生化氧化单元包括厌氧处理手段、好氧处理单元和催化臭氧氧化单元。

优选地，所述厌氧处理手段包括厌氧预处理单元、厌氧处理单元和厌氧沉淀单元。

优选地，所述膜分离单元为渗透汽化膜。

优选地，所述醇浓缩分离单元为精馏塔。

优选地，所述除油单元为气浮除油装置，更优选为串联的涡凹气浮除油装置和溶气气浮除油装置。