申请日2015.01.27
公开(公告)日2015.07.08
IPC分类号C02F1/04; C07C7/04; C07C15/04
摘要
本实用新型涉及一种乳化废水处理装置，属于化学污水处理技术领域。根据加热破乳、苯水共沸的原理，解决了化工含苯乳化废水处理的技术问题。本实用新型的处理装置包括蒸馏釜、冷凝器、自动分层器、回收水贮罐和回收苯贮罐;利用乏汽或液态热媒等废热，加热含苯乳化废水，使发生破乳、苯水共沸、蒸发气化，进而利用室温的冷媒冷凝冷却，苯、水自动分层分离，回收水和回收苯方便返回上游岗位套用。本实用新型的装置适用于各种乳化程度含苯废水的处理，作业方式灵活多样，处理工艺简单、高效、节省劳动力、节能降耗，实现了在生产车间内自行处理、消化乳化废水，无废水排放。
权利要求书
1.一种废水处理装置，其特征是该装置包括蒸馏釜(1)、冷凝器(2)、自动分层器(3)、 回收水贮罐(4)和回收苯贮罐(5);所述蒸馏釜(1)的上升气口(18)通过顶温温度计(24) 与冷凝器(2)的进气口(25)相连，冷凝器(2)的出液口(33)通过视镜a(34)与自动 分层器(3)的苯水入口(35)相连，自动分层器(3)的出水口a(40)依次通过出水阀a (41)、液封管(38)与回收水贮罐(4)的入水口(45)相连，自动分层器(3)的出苯口a (36)连接三通b(68)，三通b(68)的另一直支通过回苯阀(23)与蒸馏釜(1)的回苯 口(21)相连，三通b(68)的侧支通过出苯阀b(67)与回收苯贮罐(5)的入苯口(62) 相连;所述蒸馏釜(1)为夹套式椭圆形封头容器，夹套(14)以“上进下出”的方式走水蒸汽， 或以“下进上出”的方式走液体热媒，夹套(14)的下部管口(12)连接三通a(6)，三通a(6) 的侧支依次通过疏水前阀(7)、疏水阀(9)、疏水后阀(11)连接热媒管a(10)，三通a(6) 的另一直支通过旁路阀(8)与热媒管a(10)相连，夹套(14)的上部管口(13)连接四通(59)， 四通(59)的直支连接压力表(58)，四通(59)的上侧支通过蒸汽入口阀(60)连接蒸汽管 (65)，四通(59)的下侧支通过热媒出口阀(56)连接热媒管b(55)，蒸馏釜(1)内设釜 温温度计(19)，釜温温度计(19)通过测温口(17)插入蒸馏釜(1)并与测温口(17)密 封连接，废水入口(15)通过废水阀(16)连接废水管(20)，视镜口(22)连接视镜b(64)， 放净口(52)通过放净阀(53)连接放净管(54);所述冷凝器(2)为列管式换热器，管程 走苯水混合物，壳程走冷媒，冷媒入口(32)通过冷媒入口阀(69)连接冷媒流入管(70)， 冷媒出口(26)通过冷媒出口阀(27)连接冷媒流出管(28)，放空口a(31)通过放空阀a (30)连接放空管a(29);所述自动分层器(3)为园筒形容器，内设插底管(37)，插底管 (37)的顶端与苯水入口(35)相连，出苯口a(36)与液封管(38)顶端的位差为液封管 高度的0.042～0.097倍;所述回收水贮罐(4)为平盖、椭圆形底的容器，侧壁设有液位计a (44)，放空口b(43)通过放空阀b(42)连接放空管b(39)，出水口b(47)通过出水阀 b(48)连接出水管(49);所述回收苯贮罐(5)为平盖、椭圆形底的容器，侧壁设有液位计 b(46)，放空口c(61)通过放空阀c(63)连接放空管c(66)，出苯口b(57)通过出苯阀 a(50)连接出苯管(51)。
说明书
一种乳化废水处理装置
技术领域
本实用新型涉及乳化废水处理装置，主要用于化工含苯乳化废水的处理，属于化学污水 处理技术领域。
背景技术
磷酸酯用作农药、阻燃剂、增塑剂、润滑苯等，在工农业生产过程中广泛应用。
磷酸酯的生产，通常以苯作溶剂合成，合成粗品用水萃取除去易溶于水的杂质。一些烷 基磷酸酯具有表面活性剂的作用，在水萃取过程中产生的废水易发生乳化而含有较多的苯， 称为乳化废水。
乳化废水COD大大超标，直接排放将对环境造成严重污染，排至污水站处理无疑将增 加污水处理的负荷，在造成资源损失的同时，还会增加处理成本。
关于乳化废水的处理，理想的处理场所是生产车间，处理后回收的苯与水套用，这样就 无废水流出车间，即实现废水“零排放”。
乳化废水的处理最重要的是破乳。常见的破乳方法有：(1)破乳剂破乳;(2)加热破乳。
破乳剂破乳属于化学法破乳，添加破乳剂增加成本，而且引入杂质，改变体系的化学组 成，可能对回收苯或回收水的套用产生不良影响;加热破乳属于物理法破乳，不改变体系的 化学组成，但消耗热量。
破乳剂破乳与加热破乳两种方法各有利弊。在化工生产中，车间内大都有乏汽、热水、 高温液态工艺物料等废热，废物再利用，可用之加热破乳，因而加热破乳成为生产车间乳化 废水处理的首选。
迄今，关于化工生产车间含苯乳化废水的处理，尚无可靠的装置可以使用。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是：研制一种处理装置，使之能利用乏汽或液态热媒等 废热加热处理乳化废水;处理过程灵活多样，既可间歇作业，又可连续作业;苯水两相自动 分离，减轻人工操作劳动强度;回收苯与回收水方便套用。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：
一种废水处理装置，包括蒸馏釜1、冷凝器2、自动分层器3、回收水贮罐4和回收苯贮 罐5。
所述蒸馏釜1的上升气口18通过顶温温度计24与冷凝器2的进气口25相连，冷凝器2 的出液口33通过视镜a 34与自动分层器3的苯水入口35相连，自动分层器3的出水口a 40 依次通过出水阀a 41、液封管38与回收水贮罐4的入水口45相连，自动分层器3的出苯口 a 36连接三通b 68，三通b 68的另一直支通过回苯阀23与蒸馏釜1的回苯口21相连，三通 b 68的侧支通过出苯阀b 67与回收苯贮罐5的入苯口62相连。
所述蒸馏釜1为夹套式椭圆形封头容器，夹套14以“上进下出”的方式走水蒸汽，或以“下 进上出”的方式走液体热媒，夹套(14)的下部管口12连接三通a 6，三通a 6的侧支依次通 过疏水前阀7、疏水阀9、疏水后阀11连接热媒管a 10，三通a 6的另一直支通过旁路阀8 与热媒管a 10相连，夹套14的上部管口13连接四通59，四通59的直支连接压力表58，四通 59的上侧支通过蒸汽入口阀60连接蒸汽管65，四通59的下侧支通过热媒出口阀56连接热 媒管b 55，蒸馏釜1内设釜温温度计19，釜温温度计19通过测温口17插入蒸馏釜1并与测 温口17密封连接，废水入口15通过废水阀16连接废水管20，视镜口22连接视镜b 64，放 净口52通过放净阀53连接放净管54。
所述冷凝器2为列管式换热器，管程走苯水混合物，壳程走冷媒，冷媒入口32通过冷媒 入口阀69连接冷媒流入管70，冷媒出口26通过冷媒出口阀27连接冷媒流出管28，放空口 a 31通过放空阀a 30连接放空管a 29。
所述自动分层器3为园筒形容器，内设插底管37，插底管37的顶端与苯水入口35相连， 出苯口a 36与液封管38顶端的位差为液封管高度的0.042～0.097倍。
所述回收水贮罐4为平盖、椭圆形底的容器，侧壁设有液位计a 44，放空口b 43通过放 空阀b 42连接放空管b 39，出水口b 47通过出水阀b 48连接出水管49。
所述回收苯贮罐5为平盖、椭圆形底的容器，侧壁设有液位计b 46，放空口c 61通过放 空阀c 63连接放空管c 66，出苯口b 57通过出苯阀a 50连接出苯管51。
本实用新型的蒸馏釜1用于加热破乳，并使苯、水共沸，蒸发气化，与具有表面活性作 用的高沸物磷酸酯等杂质分离;冷凝器2用于将苯蒸气和水蒸汽冷凝，使苯、水液化并冷至 室温;自动分层器3用于将苯水混合液自动分层、分离;回收水贮罐4用于计量并暂时贮存 回收的水;回收苯贮罐5用于计量并暂时贮存回收的苯。
本实用新型的蒸馏釜1与冷凝器2之间的连接方式，用于使气化的苯蒸气与水蒸汽自然 流入冷凝器2中进行冷凝冷却;冷凝器2与自动分层器3之间的连接方式，用于使苯水混合 液自然流入自动分层器3中进行分层分离;自动分层器3与回收水贮罐4和回收苯贮罐5之 间的连接方式，用于使分离后的水、苯分别自然地流入回收水贮罐4和回收苯贮罐5;自动 分层器3与蒸馏釜1的连接方式，用于当废水乳化程度较低(含苯较少)，或使用温度低于水 的沸点的液态热媒加热，难以将水蒸出时，让苯回流至蒸馏釜1中，利用苯水具有最低共沸 点((69.25℃)的原理，以苯作带水剂将水蒸出。
本实用新型的蒸馏釜1选择夹套式椭圆形封头容器结构，满足常压或微正压操作使用要 求，属常见的化工设备，有标准的零部件，来源容易，制造、维修方便;内部的釜温温度计 19，用于监测蒸馏釜内废水的温度，可以直接使用热电阻温度计，也可以通过温度计套管使 用热电阻温度计或玻璃温度计;外部的夹套14用于加热，可以“上进下出”方式走乏汽或低压 蒸汽，也可以“下进上出”的方式走热水、导热油或高温液态工艺物料，热媒管a 10兼作冷凝 水排水管和液态热媒流入管，设计灵活，可因地制宜、有效地利用废热;顶部的废水阀16用 于控制加入的废水数量和流量，视镜b 64用于观察蒸馏釜1的装料系数及釜内废水的状态与 处理结果。
本实用新型的冷凝器2选择列管式换热器，因它结构简单，无物料留存，属标准设备， 在化工生产中使用最多;尾部的放空阀a 30在处理过程中常开，即常压蒸馏，既保证操作安 全，又利于下游的苯、水分离平稳进行;壳程使用的冷媒可以是自来水、循环冷却水或车间 内需要加热的低温液态工艺物料。
本实用新型的自动分层器3为园形筒体，筒身可采用园管截取，上下端焊接平板、锥形 封头或椭圆形封头;采用插底管37进料，可防止进料管受到磕碰损坏，外观简单、美观;出 苯口a 36与液封管38顶部的位差，取液封管38高度的0.042～0.097倍，是根据苯、水的密 度差计算并乘以0.3～0.7的安全系数确定的。
本实用新型的回收水贮罐4与回收苯贮罐5均选择平盖、椭圆形底的容器，满足常压操 作要求，方便制造与配管，出料彻底;它们顶部的放空阀b 42与放空阀c 63，在处理过程中 常开，使回收水贮罐4与回收苯贮罐5保持常压，利于上游的苯、水分离平稳地进行;侧壁 的液位计a 44与液位计b 46，分别用于观察回收水贮罐4与回收苯贮罐5的装料系数，可选 择玻璃管液位计或玻璃板液位计。
当间歇操作，当一批处理结束时，分别通过出水阀b 48和出苯阀a 50将回收水与回收苯 放出;当连续操作时，通过控制出水阀b 48和出苯阀a 50的开度，保持回收水贮罐4与回收 苯贮罐5的装料系数稳定在0.001～0.9，使回收水与回收苯连续地放出。回收苯中含有0.06% 的溶解水，经干燥处理可用作合成的溶剂，或直接用于从水溶液中萃取磷酸酯产品;回收水 中含有0.05%的溶解苯，可直接用于磷酸酯粗品的水萃取除杂。因而回收苯与回收水方便返 回上游生产岗位套用。当一批处理结束时，通过放净阀53将蒸馏釜1内的残夜放出，也可将 残液留在蒸馏釜1内，待处理若干批或连续处理一段时间之后合并一起放出。残液含有磷酸 酯类表面活性剂、机械杂质等，可作焚烧处理。
本实用新型的废水处理方法，是根据加热破乳及苯与水具有最低共沸点的原理进行蒸馏 处理。将乳化废水加入蒸馏釜1中，在夹套13中通入蒸气或液态热媒加热，使废水发生破乳、 苯水共沸、蒸发气化，苯水混合气体进入冷凝器2被冷媒冷凝冷却，产生的苯水混合液进入 自动分层器3中自动分层分离，苯进入回收苯贮罐5或返回蒸馏釜1再带出水，水进入回收 水贮罐4，当回收水、回收苯、蒸馏残液累积到足够数量时分别将其放出。
本实用新型的有益效果是：利用乏汽或低温热媒甚至是温度低于水的沸点的热媒，对乳 化废水进行加热，在破乳的同时使其中的苯、水蒸发气化，再利用室温的冷媒进行冷凝冷却， 产生的苯水混合液自动分层分离，回收苯与回收水可以直接或稍加处理即可返回上游生产岗 位套用，处理工艺简单、高效、节省劳动力、节能降耗，实现在生产车间内自行处理乳化废 水，无废水排放;本实用新型的废水处理装置，对含苯或甲苯等乳化废水，不管乳化程度高 低，都有较好的适用性，且作业灵活，既可以间歇作业，又可以连续或半连续作业，处理能 力可大可小，利于根据需要变更作业方式。
