申请日2017.03.20
公开(公告)日2017.06.13
IPC分类号C02F9/14; C02F101/30
摘要
本发明公开了富产蒸汽型高含盐高浓度废水处理装置，包括废水储槽的出水口与换热器的换热水进口相连通，换热器的换热水出口与均相催化反应塔的进口相连通，均相催化反应塔的出口与换热器的进料口相连通，换热器的出料口与多效蒸发器的进口相连通，多效蒸发器的冷凝水出口与多相催化反应塔的进口相连通，多相催化反应塔的出口与生化处理系统的进口相连通，所述均相催化反应塔内的热量回收装置的进口与均相催化反应塔外部的储水包相连通，所述均相催化反应塔内的热量回收装置的出口与均相催化反应塔外部的蒸汽包相连通。本发明优点是：能直接处理高浓度高含盐量废水，环保、成本低、效果好、占地面积小、可回收利用能量。
摘要附图
权利要求书
1.富产蒸汽型高含盐高浓度废水处理装置，其特征在于：包括用以储存废水的废水储槽、储水包、蒸汽包、内部设有热量回收装置的均相催化反应塔、多效蒸发器、多相催化反应塔及生化处理系统，所述废水储槽的出水口与换热器的换热水进口相连通，换热器的换热水出口与均相催化反应塔的进口相连通，均相催化反应塔的出口与换热器的进料口相连通，换热器的出料口与多效蒸发器的进口相连通，多效蒸发器的冷凝水出口与多相催化反应塔的进口相连通，多相催化反应塔的出口与生化处理系统的进口相连通，所述均相催化反应塔内的热量回收装置的进口与均相催化反应塔外部的储水包相连通，所述均相催化反应塔内的热量回收装置的出口与均相催化反应塔外部的蒸汽包相连通。
2.根据权利要求1所述的富产蒸汽型高含盐高浓度废水处理装置，其特征在于：所述的热量回收装置为U型管换热器或盘管换热器。
3.根据权利要求1或2所述的富产蒸汽型高含盐高浓度废水处理装置，其特征在于：热量回收装置位于均相催化反应塔的上部，并且热量回收装置位于2/3均相催化反应塔内部高度以上的均相催化反应塔内部空间中。
4.根据权利要求1或2所述的富产蒸汽型高含盐高浓度废水处理装置，其特征在于：多效蒸发器的蒸余母液出口与换热器的换热水进口相连通。
5.一种废水处理方法，其特征在于：采用如权利要求1～4任一项所述的装置，并包括如下步骤：
(1)先将废水升温后通入均相催化反应塔中，使废水与均相催化反应塔中的均相催化剂及空气一起进行均相催化湿式氧化反应，生成包含均相催化剂的初道处理水;
(2)接着将步骤(1)生成的初道处理水降温后通入多效蒸发器中进行多效蒸发，生成无色结晶盐、冷凝水及含有均相催化剂的蒸余母液;
(3)然后将步骤(2)生成的冷凝水升温后通入多相催化反应塔中，使冷凝水与多相催化反应塔中的多相催化剂与空气一起进行多相催化湿式氧化反应，生成二道处理水;
(4)接着将步骤(3)生成的二道处理水通入生化处理系统处理成符合排放标准的处理水;
所述的均相催化剂为硫酸铁、硝酸铁、硫酸铜、硝酸铜、硫酸锰、硝酸锰、硫酸钴、硝酸钴、硫酸锌、硝酸锌、硫酸镍、硝酸镍中的一种或几种;
所述的多相催化剂为贵金属负载型催化剂，其载体为活性炭、二氧化钛、二氧化锆、三氧化二铝、二氧化硅中的一种或多种组合，其活性组分为钌、铑、钯、银、铂、铈、镧、钕中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的一种废水处理方法，其特征在于：步骤(1)中均相催化湿式氧化反应的反应条件为：反应温度为(200～290)℃，反应压力为(2.5～9)MPa，液时空速为(0.5～3) h-1，其中均相催化剂的投加量为每升废水投加(100～1000)mg。
7.根据权利要求5所述的一种废水处理方法，其特征在于：步骤(2)中多效蒸发器的蒸发反应条件为：反应温度为(50～100)℃，反应压力为(20～65) KPa。
8.根据权利要求5所述的一种废水处理方法，其特征在于：步骤(3)中多相催化湿式氧化反应的反应条件为：反应温度为(150～280)℃，反应压力为(2.5～8) MPa，液时空速为(0.5～3 )h-1。
说明书
富产蒸汽型高含盐高浓度废水处理装置及废水处理方法
技术领域
本发明涉及一种工业有机废水处理技术领域，具体涉及一种用以处理高含盐高浓度工业有机废水的装置及废水处理方法。
背景技术
水污染是一个我国目前需要着手解决的重要问题。解决水污染问题首先就应该解决污染的源头，即污水的产生与排放，而工厂产生的中高浓度有机废水是水污染的主要来源之一。中高浓度有机废水的污染物成分复杂、生物毒性大、COD高、盐度高、颜色深、味道重，处理十分困难。目前主要的处理方法有：焚烧法、超临界氧化法及催化湿式氧化法(简称“CWAO”)等，其中焚烧法与超临界氧化法虽然可以处理COD含量超过10万mg/L的废水，但是存在处理成本高、占地面积大、易对环境造成二次污染等缺点;而催化湿式氧化法(简称“CWAO”)虽然已比较成熟，但仍存在无法处理COD高于5万mg/L废水的缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种可以直接且高效地处理高含盐高浓度有机废水、在废水处理过程中无二次污染且能有效回收利用能量的富产蒸汽型高含盐高浓度废水处理装置及废水处理方法。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：所述的富产蒸汽型高含盐高浓度废水处理装置，包括用以储存废水的废水储槽、储水包、蒸汽包、内部设有热量回收装置的均相催化反应塔、多效蒸发器、多相催化反应塔及生化处理系统，所述废水储槽的出水口与换热器的换热水进口相连通，换热器的换热水出口与均相催化反应塔的进口相连通，均相催化反应塔的出口与换热器的进料口相连通，换热器的出料口与多效蒸发器的进口相连通，多效蒸发器的冷凝水出口与多相催化反应塔的进口相连通，多相催化反应塔的出口与生化处理系统的进口相连通，所述均相催化反应塔内的热量回收装置的进口与均相催化反应塔外部的储水包相连通，所述均相催化反应塔内的热量回收装置的出口与均相催化反应塔外部的蒸汽包相连通。
进一步地，前述的富产蒸汽型高含盐高浓度废水处理装置，其中：所述的热量回收装置为U型管换热器或盘管换热器。
进一步地，前述的富产蒸汽型高含盐高浓度废水处理装置，其中：热量回收装置位于均相催化反应塔的上部，并且热量回收装置位于2/3均相催化反应塔内部高度以上的均相催化反应塔内部空间中。
进一步地，前述的富产蒸汽型高含盐高浓度废水处理装置，其中：多效蒸发器的蒸余母液出口与换热器的换热水进口相连通。
一种废水处理方法，包括如下步骤：
(1)先将废水升温后通入均相催化反应塔中，使废水与均相催化反应塔中的均相催化剂及空气一起进行均相催化湿式氧化反应，生成包含均相催化剂的初道处理水;
(2)接着将步骤(1)生成的初道处理水降温后通入多效蒸发器中进行多效蒸发，生成无色结晶盐、冷凝水及含有均相催化剂的蒸余母液;
(3)然后将步骤(2)生成的冷凝水升温后通入多相催化反应塔中，使冷凝水与多相催化反应塔中的多相催化剂与空气一起进行多相催化湿式氧化反应，生成二道处理水;
(4)接着将步骤(3)生成的二道处理水通入生化处理系统处理成符合排放标准的处理水。
所述的均相催化剂为硫酸铁、硝酸铁、硫酸铜、硝酸铜、硫酸锰、硝酸锰、硫酸钴、硝酸钴、硫酸锌、硝酸锌、硫酸镍、硝酸镍中的一种或几种。
所述的多相催化剂为贵金属负载型催化剂，其载体为活性炭、二氧化钛、二氧化锆、三氧化二铝、二氧化硅中的一种或多种组合，其活性组分为钌、铑、钯、银、铂、铈、镧、钕中的一种或多种。
进一步地，前述的一种废水处理方法，其中：步骤(1)中均相催化湿式氧化反应的反应条件为：反应温度为(200~290)℃，反应压力为(2.5~9)MPa，液时空速为(0.5~3) h-1，其中均相催化剂的投加量为每升废水投加(100～1000)mg。
进一步地，前述的一种废水处理方法，其中：步骤(2)中多效蒸发器的蒸发反应条件为：反应温度为(50～100)℃，反应压力为(20~65) KPa。
进一步地，前述的一种废水处理方法，其中：步骤(3)中多相催化湿式氧化反应的反应条件为：反应温度为(150～280)℃，反应压力为(2.5～8) MPa，液时空速为(0.5～3 )h-1。
通过上述技术方案的实施，本发明废水处理装置的优点是：(1)处理成本低、处理效果好、占地面积小且自动化程度高;(2)无需稀释废水，就可以直接处理COD含量超过10万mg/L且高含盐量的废水;(3)在废水处理过程中不存在对环境的二次污染;(4)通过反应塔内的热量回收装置，将多余的热量转化为蒸汽，达到了能量回收利用的目的;本发明废水处理方法的优点是：处理效率好，COD去除率高，COD去除率大于95.5%，在废水处理过程中不存在对环境的二次污染，并且无需稀释废水，就可以直接处理COD含量超过10万mg/L且高含盐量的废水。
