申请日2017.03.24
公开(公告)日2017.06.23
IPC分类号F23G7/04; C02F1/04; B01D47/02; B01D53/14; C02F101/30
摘要
本发明提供一种含盐高浓度有机废水处理装置及方法，其中含盐高浓度有机废水处理装置包括燃烧室、蒸发器、气液分离器、第一冷凝器、抽气泵、出料泵、集液槽、烟气管道、浓缩室、水箱、第二冷凝器、反应器、废液泵。燃烧室中产生的高温烟气首先用来加热含盐高浓度有机废水，废水蒸发产生的气液混合物进入分离器分离，起到脱盐处理的效果。分离后的蒸气在第一冷凝器中冷凝，冷凝下来的液体送入浓缩室进行浓缩。浓缩后的废水喷射进入燃烧室进行焚烧处理。本发明的方法集除盐、喷射焚烧、废液浓缩、烟气处理等于一体，工艺简单，处理效率高，成本低。
权利要求书
1.一种含盐高浓度有机废水处理装置，其特征在于，该装置包括燃烧室(1)、蒸发器(2)、气液分离器(3)、第一冷凝器(4)、抽气泵(5)、出料泵(6)、集液槽(7)、烟气管道(8)、浓缩室(9)、水箱(10)、第二冷凝器(11)、反应器(12)、废液泵(13);所述燃烧室(1)与蒸发器(2)相连，蒸发器(2)分别与气液分离器(3)和烟气管道(8)连接，且烟气管道(8)位于浓缩室(9)中，所述气液分离器(3)一边通过出料泵(6)与集液槽(7)连接，另一边与第一冷凝器(4)连接，所述第一冷凝器(4)一边通过抽气泵(5)与燃烧室(1)连接，另一边与浓缩室(9)连接，浓缩室(9)分别连接废液泵(13)和第二冷凝器(11)，所述废液泵(13)连接燃烧室(1)，所述第二冷凝器(11)分别连接反应器(12)和水箱(10)。
2.根据权利要求1所述的一种含盐高浓度有机废水处理装置，其特征在于，所述烟气管道(8)呈“L”型，“L”型的横向段上设有多个开孔，烟气管道(8)出口在浓缩室(9)的废液液面下方。
3.基于权利要求1所述的一种含盐高浓度有机废水处理装置的处理方法，其特征在于,包括以下步骤：
1)燃料和空气在燃烧室(1)中混合燃烧，产生的高温烟气进入蒸发器(2)中，加热蒸发器(2)中的废水，蒸发产生的气液混合物进入气液分离器(3)中;
2)从气液分离器(3)中分离出来的浓缩液，含有高浓度的盐，通过出料泵(6)，送入集液槽(7)中;
3)从气液分离器(3)出来的蒸气，经过第一冷凝器(4)冷凝后，冷凝下来的液体送入浓缩室(9)中;未凝结的气体通过抽气泵(5)送入燃烧室(1)中;
4)高温烟气通过蒸发器(2)换热后，进入烟气管道(8)，然后通过烟气管道(8)上的开孔进入浓缩室(9)中，烟气与废液进行高效换热，并蒸发浓缩废液;
5)废液在浓缩室(9)中经蒸发后，浓缩液通过废液泵(13)的抽取，喷射进入燃烧室(1)，废液中的有机物在燃烧室(1)中彻底完成分解;
6)烟气经换热和水洗后，进入第二冷凝器(11)，除去水蒸气后再进入反应器(12)，反应器(12)中的Ca(OH)2与烟气中酸性物质发生化学反应，脱除掉酸性物质。
4.根据权利要求3所述的含盐高浓度有机废水处理装置的有机废水处理方法，其特征在于，所述燃烧室(1)温度控制在800～1000℃，高浓度有机物停留时间2s以上。
5.根据权利要求3所述的含盐高浓度有机废水处理装置的有机废水处理方法，其特征在于，所述燃烧室(1)的内炉膛与外壁间的夹层用来加热空气。
说明书
一种含盐高浓度有机废水处理装置及方法
技术领域
本发明属于工业废水焚烧处理领域，涉及一种含盐高浓度有机废水处理装置及方法。
背景技术
随着工业化的快速发展，医药、纺织、食品加工、石油等行业排放了大量的废水，难降解的高浓度有机废液占据了很大一部分。含盐高浓度有机废水属于极难处理的废水。其中一些有机物和金属元素在水体、土壤等自然环境中积累下来，对环境和人类健康构成严重威胁。
目前，生物法是工业废水处理的常用方法，但其在处理含盐高浓度有机废水时效果不理想。焚烧法是一种简单高效的化学处理方法。高浓度有机废液中的大分子有机物在高温下会氧化分解，转化为二氧化碳、水、氮氧化物等小分子物质，从而达到无害排放目的。
常见废水焚烧装置主要有三种：液体喷射炉、回转窑焚烧炉和流化床焚烧炉。这些焚烧炉的燃烧室大多由耐火材料砌成，对有机废水的盐分、pH要求较高，否则在焚烧过程中会产生低熔点共晶体，导致炉膛结焦、结渣以及造成炉膛酸碱腐蚀，严重影响焚烧炉使用寿命。
因此需要一种新的含盐高浓度有机废水处理系统和工艺，能够对含盐高浓度有机废水进行有效处理。
发明内容
针对现有焚烧技术在焚烧处理含盐高浓度有机废水中存在的问题，本发明提供了一种含盐高浓度有机废水处理装置及方法，用于处理含盐高浓度有机废水。该工艺集蒸发除盐、喷射焚烧、废液浓缩、烟气处理等于一体，能有效分离无机盐、彻底降解有机物。
一种含盐高浓度有机废水处理装置，该装置包括燃烧室、蒸发器、气液分离器、第一冷凝器、抽气泵、出料泵、集液槽、烟气管道、浓缩室、水箱、第二冷凝器、反应器、废液泵;所述燃烧室与蒸发器相连，蒸发器分别与气液分离器和烟气管道连接，且烟气管道位于浓缩室中，所述气液分离器一边通过出料泵与集液槽连接，另一边与第一冷凝器连接，所述第一冷凝器一边通过抽气泵与燃烧室连接，另一边与浓缩室连接，浓缩室分别连接废液泵和第二冷凝器，所述废液泵连接燃烧室，所述第二冷凝器分别连接反应器和水箱。
优选地，所述烟气管道为L型，L型的横向段上设有多个开孔，出口在浓缩室的废液液面下方。
一种含盐高浓度有机废水处理方法，包括以下步骤：
1)燃料和空气在燃烧室中混合燃烧，产生的高温烟气进入蒸发器中，加热蒸发器中的废水，蒸发产生的气液混合物进入气液分离器中;
2)从气液分离器中分离出来的浓缩液，含有高浓度的盐，通过出料泵，送入集液槽中;
3)从气液分离器出来的蒸气，经过第一冷凝器冷凝后，冷凝下来的液体送入浓缩室中;未凝结的气体通过抽气泵送入燃烧室中;
4)高温烟气通过蒸发器换热后，进入烟气管道，然后通过烟气管道上的开孔进入浓缩室中，烟气与废液进行高效换热，并蒸发浓缩废液;
5)废液在浓缩室中经蒸发后，浓缩液通过废液泵的抽取，喷射进入燃烧室，废液中的有机物在燃烧室中彻底完成分解;
6)烟气经换热和水洗后，进入第二冷凝器，除去水蒸气后再进入反应器，反应器中的Ca(OH)2与烟气中酸性物质发生化学反应，脱除掉酸性物质。
所述酸性物质为二氧化硫、氯化氢。
优选地，所述燃烧室的内炉膛与外壁间的夹层用来加热空气，加热的空气作为燃烧风进入燃烧室，可以充分利用热量。
本发明含盐高浓度有机废水系统及工艺与现有技术相比，具有以下优点：
(1)含盐高浓度有机废水在蒸发器中进行蒸发，进行脱盐处理，使得废液在焚烧前将无机盐与水、有机物分离，在源头上减少了无机盐在炉膛设备上的沉积和附着，提高了设备的使用寿命。
(2)本系统充分利用了烟气焚烧产生的热量，先通过蒸发器对含盐高浓度有机废水进行加热蒸发，再经过烟气管道通入浓缩室，对脱盐后的有机废水进行蒸发浓缩，并将浓缩后的高浓度有机废水作为燃料喷射进入燃烧室进行焚烧，也充分利用了高浓度有机废水本身的热值，大大降低了工艺过程中的能源消耗。
(3)采用烟气直接通入废液中的方式对废液进行蒸发浓缩，具有以下的优势：①换热效率高，烟气直接与废液进行换热，换热效率高达95%以上。②烟气中的CO2、O2、N2等气体与水蒸气一起组成尾气，水蒸气的分压小于大气压力0.101MPa，从而水蒸发的沸点降低，在80～90℃即可气化，实现了减压蒸发的效果。在较低温度下加快了浓缩过程，显著降低了浓缩过程的能耗。③烟气直接通入废液中进行换热，此过程对烟气进行了水洗，烟气温度的迅速下降，也避免危废处理过程中二噁英的产生。
(4)本发明系统及工艺集除盐、喷射焚烧、废液浓缩、烟气处理等于一体，对于极难处理的苯环类、杂环类等各类含盐高浓度有机废水具有很好的处理效果，工艺简单，处理效率高，成本低。
