申请日2014.06.06
公开(公告)日2014.08.20
IPC分类号C02F9/10
摘要
本发明是一种热循环利用工业污水处理工艺及装置，其处理工艺包括预热、汽液分离、二次加热、污水燃烧、冷凝水蒸发工序，污水燃烧和冷凝水蒸发都采用水下燃烧方式;热循环利用工业污水处理装置，主要由污水燃烧器、蒸汽压缩机、预热器、分离器、蒸发器、冷凝水罐、冷凝水燃烧器、污水泵、排料泵组成，本发明热循环利用工业污水处理工艺及装置，处理工业污水不需要添加任何处理剂，没有选择性限制，热量循环利用，能耗低，回收的冷凝水蒸汽价值接近污水处理费用，并且无二次污染。
摘要附图
权利要求书
1.热循环利用工业污水处理工艺，其特征在于：工艺包括以下步骤：
1)、预热，污水泵将污水池内的污水泵入预热器，开始时污水没有预热直接进入分离器，当污水燃烧器的蒸汽进入预热器时，污水得到加热后进入分离器，预热后的污水温度达85℃—100℃，蒸汽热交换后变为冷凝水进入冷凝水罐;
2)、汽液分离，被预热器加热的污水进入分离器，在分离器内产生汽液分离，蒸汽被蒸汽压缩机抽出，经压缩升温后送入蒸发器，蒸汽压缩前温度80℃—90℃，压缩后100℃—110℃，因蒸汽压缩机的作用，分离器内呈现负压，污水蒸发温度降低，蒸发效率提高;
3)、二次加热，分离器内没有分离的污水由污水泵送入蒸发器，与压缩蒸汽换热，被加热后再回到分离器内，加热后的污水温度85℃—100℃，压缩蒸汽变为冷凝水后进入冷凝水罐;
4)、污水燃烧，分离器底部高浓度污水由排料泵送入污水燃烧器，1050℃—1300℃的火焰在水下燃烧，使高浓污水蒸发和分解，蒸汽被蒸汽压缩机抽出，经压缩升温后送入预热器，残渣通过燃烧器底部的绞龙排出，蒸汽压缩前温度100℃—110℃，压缩后120℃—130℃;
5)、冷凝水蒸发， 冷凝水罐中的冷凝水通过水泵送入冷凝水燃烧器，1050℃—1300℃的火焰在水下燃烧，使冷凝水蒸发，其中少量的污染物彻底分解，蒸汽由蒸汽压缩机压缩升温后送入生产系统使用，压缩蒸汽温度达120℃—130℃。
2.热循环利用工业污水处理装置，主要由污水燃烧器(1)、蒸汽压缩机(2、7、14)、预热器(3)、分离器(6)、蒸发器(8)、冷凝水罐(11)、冷凝水燃烧器(13)、污水泵(4、9)、排料泵(10)、冷凝水泵(12)组成，其特征在于：污水燃烧器(1)蒸汽出口接第一蒸汽压缩机(2)进气口，第一蒸汽压缩机(1)出气口接预热器(3)，第一污水泵(4)进水口接污水池(5)，第一污水泵(4)出水口接预热器(3)进水口，预热器(3)出水口接分离器(6)，预热器(3)冷凝水出口接冷凝水罐(11)，分离器(6)蒸汽出口接第二蒸汽压缩机(7)进气口，第二蒸汽压缩机(7)出气口接蒸发器(8)，分离器(6)出水口接第二污水泵(9)进水口，第二污水泵(9)出水口接蒸发器(8)进水口，蒸发器(8)出水口接分离器(6)回水口，蒸发器(8)冷凝水出口接冷凝水罐(11)，分离器(6)污泥出口接排料泵(10)进口，排料泵(10)出口接污水燃烧器(1)，冷凝水罐(11)出口接冷凝水泵(12)进口，冷凝水泵(12)出口接冷凝水燃烧器(13)，冷凝水燃烧器(13)蒸汽出口接第三蒸汽压缩机(14)进气口，第三蒸汽压缩机(14)出气口接生产系统。
3.根据权利要求2所述的热循环利用工业污水处理装置，其特征在于：所述的污水燃烧器(1)和冷凝水燃烧器(13)为水下燃烧器。
说明书
热循环利用工业污水处理工艺及装置
技术领域
本发明涉及一种环境保护技术和设备，具体为一种热循环利用工业污水处理工艺及装置。
背景技术
随着经济的高速发展，与化工相关的企业生产过程的污水对环境污染加剧，对人类健康的危害也日益普遍和严重，其中特别是精细化工产品(如制药、染料、日化等)生产过程中排出的污水中，含有结构复杂、有毒有害和生物难以降解的物质，这些废水处理难度很大。目前，工业污水的处理技术主要有以下几种。
1.过滤法、重力沉淀法和气浮法等物理方法。过滤法是以具有孔粒状粒料层截留水中杂质，主要是降低水中的悬浮物;重力沉淀法是利用水中悬浮颗粒的可沉淀性能，在重力场的作用下自然沉降，以达到固液分离;气浮法是通过生成吸附微小气泡附裹携带悬浮颗粒而带出水面的方法。这三种物理方法工艺简单，管理方便，但不能适用于可溶性污水成分的去除，具有很大的局限性，并且滤出物存在二次污染。
2. 混凝沉淀法。混凝沉淀法是利用混凝剂对工业污水进行净化处理的一种方法。混凝剂通常有无机高分子絮凝剂、有机高分子絮凝剂和生物高分子絮凝剂三大类。目前，在水处理方面应用最为广泛的是无机高分子絮凝剂中的聚铝盐和复合型聚铝盐。聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铝(PAS)是工业上应用最广泛的两种聚铝盐。实验证明，PAC对处理石油化工废水具有高效的絮凝效果，不仅去浊率高，对原水的pH值影响小，处理后水的色度好，可作为石化污水回收处理的絮凝剂。这些高分子复合铝盐絮凝剂广泛用来处理饮用水、工业用水、矿井废水、油田含油废水、生活用水、天然黄河水、长江原水、印染废水等。但是这种处理方法每吨污水的处理成本高，絮凝物还会造成二次污染。
3.吸附法。吸附法是利用吸附剂对污水进行处理。目前工业上应用较多的吸附剂有氢氧化镁、活性纤维素碳(ACF)及新型的吸附剂-壳聚糖及其衍生物。氢氧化镁作为酸性工业污水处理剂的应用范围很广，可以用于造纸和印染废水、城市生活污水、电镀废水、含氟废水等，沉淀晶粒形成污泥，淤泥需过滤和排放。
4.生物法，是利用微生物的新陈代谢作用降解转化污水中的有机物，使其无害化。用生物法处理污水运行成本低，操作管理简单，但由于微生物对营养物质、PH值、温度等条件有一定要求，难以适应化工污水水量大、成分复杂、毒性高、难降解的特点，并且处理周期长，污泥存在二次污染。
5.离子交换树脂法。离子交换树脂(IER)是一种含有活性基团的合成功能高分子材料，它是交联的高分子共聚物引入不同性质离子交换基团而成的。离子交换树脂具有交换、选择、吸附和催化等功能，在工业污水处理中，主要用于回收重金属和贵稀有金属，净化有毒物质，除去有机污水中的酸性或碱性的有机物质如酚、酸以及胺等。目前，在工业污水处理中使用的离子交换树脂有阴离子交换树脂、阳离子交换树脂、两性离子交换树脂，应用范围小，投入大，反洗会造成水资源的很大浪费。
6.膜分离技术。在工业污水处理中，应用膜分离技术可处理各种污水。由于投入费用高，处理量小，只能用于特定的范围。
发明内容
本发明的目的是针对目前化工、医药等领域生产过程中产生的高浓度、高盐、难分解的含有机、无机物污水，提供一种污水处理工艺及装置，处理过程不需要添加任何处理剂，没有选择性限制，热量循环利用，能耗低，无二次污染。
为实现上述目的，本发明采用了以下方案：热循环利用工业污水处理工艺，包括以下步骤：
1、预热，污水泵将污水池内的污水泵入预热器，开始时污水没有预热直接进入分离器，当污水燃烧器的蒸汽进入预热器时，污水得到加热后进入分离器，预热后的污水温度达85℃—100℃，蒸汽热交换后变为冷凝水进入冷凝水罐。
2、汽液分离，被预热器加热的污水进入分离器，在分离器内产生汽液分离，蒸汽被蒸汽压缩机抽出，经压缩升温后送入蒸发器，蒸汽压缩前温度80℃—90℃，压缩后100℃—110℃，因蒸汽压缩机的作用，分离器内呈现负压，污水蒸发温度降低，蒸发效率提高。
3、二次加热，分离器内没有分离的污水由污水泵送入蒸发器，与压缩蒸汽换热，被加热后再回到分离器内，加热后的污水温度85℃—100℃，压缩蒸汽变为冷凝水后进入冷凝水罐。
4、污水燃烧，分离器底部高浓度污水由排料泵送入污水燃烧器，1050℃—1300℃的火焰在水下燃烧，使高浓污水蒸发和分解，蒸汽被蒸汽压缩机抽出，经压缩升温后送入预热器，残渣通过燃烧器底部的绞龙排出，蒸汽压缩前温度100℃—110℃，压缩后120℃—130℃。
5、冷凝水蒸发， 冷凝水罐中的冷凝水通过水泵送入冷凝水燃烧器，1050℃—1300℃的火焰在水下燃烧，使冷凝水蒸发，其中少量的污染物彻底分解，蒸汽由蒸汽压缩机压缩升温后送入生产系统使用，压缩蒸汽温度达120℃—130℃。
热循环利用工业污水处理装置，主要由污水燃烧器、蒸汽压缩机、预热器、分离器、蒸发器、冷凝水罐、冷凝水燃烧器、污水泵、排料泵、冷凝水泵组成，污水燃烧器蒸汽出口接第一蒸汽压缩机进气口，第一蒸汽压缩机出气口接预热器，第一污水泵进水口接污水池，第一污水泵出水口接预热器进水口，预热器出水口接分离器，预热器冷凝水出口接冷凝水罐，分离器蒸汽出口接第二蒸汽压缩机进气口，第二蒸汽压缩机出气口接蒸发器，分离器出水口接第二污水泵进水口，第二污水泵出水口接蒸发器进水口，蒸发器出水口接分离器回水口，蒸发器冷凝水出口接冷凝水罐，分离器污泥出口接排料泵进口，排料泵出口接污水燃烧器，冷凝水罐出口接冷凝水泵进口，冷凝水泵出口接冷凝水燃烧器，冷凝水燃烧器蒸汽出口接第三蒸汽压缩机进气口，第三蒸汽压缩机出气口接生产系统。
所述的污水燃烧器和冷凝水燃烧器为水下燃烧器。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的进步是：处理工业污水不需要添加任何处理剂，没有选择性限制，热量循环利用，能耗低，回收的冷凝水蒸汽价值接近污水处理费用，并且无二次污染。
