申请日2018.05.17
公开(公告)日2018.10.19
IPC分类号C02F9/10
摘要
本发明公开了一种利用废热实现高盐高有机物废水零排放的处理工艺，具体包括以下步骤：待处理的一定温度的高盐高有机物废水经过滤预处理后，依次进入第一效加湿器、第二效加湿器和第三效加湿器进行浓缩，第一效加湿器产生的热湿空气经第一效减湿器降温除湿后返回第一效加湿器;第二效加湿器产生的热湿空气经制冷设备降温除湿后返回第二效加湿器;第三效加湿器产生的热湿空气直接排至大气，底部产生的近饱和状态的高盐高有机物废水进入结晶槽，在室温下降温，产生的结晶盐进入除盐处理工序。本工艺流程简洁、操作方便、不添加化学药剂、传质传热效率高、设备投资小、占地面积省，节能降耗、可长期稳定运行，应用范围广。
翻译权利要求书
1.一种利用废热实现高盐高有机物废水零排放的处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤(1)，待处理的具有一定温度的高盐高有机物废水经过滤预处理后与经第一换热器预热的第一效加湿器循环液混合，之后输送至所述第一效加湿器，经分布器分散与从所述第一效加湿器底部进入的空气通过所述第一效加湿器内部的填料进行逆流接触;所述第一效加湿器顶部排出的饱和热湿空气(相对湿度RH=100%)经风扇(或风机)增压输送至第一效减湿器，经降温除湿再返回所述第一效加湿器循环使用;热湿空气在所述第一效减湿器中冷凝产生的冷凝水经管线输送至界区;
步骤(2)，第二效加湿器循环液经泵输送进入所述第一效减湿器与热湿空气进行热交换，所述第二效加湿器循环液温度升高，之后所述第二效加湿器循环液与所述第一效加湿器排出的浓缩后的高盐高有机物废水混合进入所述第二效加湿器顶部;
步骤(3)，所述第二效加湿器顶部进入的混合液体经分布器分散与从所述第二效加湿器底部进入的空气通过所述第二效加湿器内部填料进行逆流接触，所述第二效加湿器顶部排出的饱和的热湿空气(相对湿度RH=100%)经风扇(或风机)增压进入制冷装置;
步骤(4)，所述第二效加湿器排出的饱和热湿空气(相对湿度RH=100%)经风扇(或风机)增压进入所述制冷装置的第二效减湿器，饱和热湿空气与所述制冷装置的制冷设备的冷却水进行热交换，热湿空气经降温除湿后进入所述第二换热器中升温，之后再返回至所述第二效加湿器循环使用，热湿空气在所述第二效减湿器中冷凝产生的冷凝水经管线输出至界区;
步骤(5)，所述第二效加湿器排出的降温浓缩后的高盐高有机物废水，与所述第三效加湿器循环液混合后输送至所述第三效加湿器顶部，混合液体经分布器的分散与所述第三效加湿器底部进入的空气通过所述第三效加湿器内部填料进行逆流接触，从所述第三效加湿器顶部排出的热湿空气直接输送至大气;
步骤(6)，所述第三效加湿器排出的接近饱和的高盐高有机物废水进入结晶槽中，在室温下降温，所述结晶槽中产生的结晶盐进入除盐处理工序，所述结晶槽中的冷却液经泵返回至所述第三效加湿器。
2.根据权利要求1所述一种利用废热实现高盐高有机物废水零排放的处理工艺，其特征在于：所述高盐高有机物废水在第n-1效加湿器和第n-1效减湿器组成的第n-1效加湿-减湿单元中进行循环处理(n≥2);其中，加湿器数量为n(n≥2)，减湿器数量为n-1(n≥2)。
3.根据权利要求2所述一种利用废热实现高盐高有机物废水零排放的处理工艺，其特征在于：所述空气通过闭合循环方式进出第n-1效加湿-减湿单元。
4.根据权利要求3所述一种利用废热实现高盐高有机物废水零排放的处理工艺，其特征在于：所述空气在进出第n-1效加湿-减湿单元时也可以选择独立的空气敞开方式，界区空气经风机直接进第n-1效加湿器，再通过第n-1效减湿器排气阀排出至界区。
5.根据权利要求2所述一种利用废热实现高盐高有机物废水零排放的处理工艺，其特征在于：对高盐高有机物废水进行处理的所述第n-1效加湿-减湿单元可以为一个，也可以为多个重复单元的组合;其中，所述第n效加湿器为独立加湿单元。
6.根据权利要求2所述一种利用废热实现高盐高有机物废水零排放的处理工艺，其特征在于：所述第n-1效加湿-减湿单元的第n-1效减湿器中热湿空气通过所述制冷装置进行降温除湿。
7.根据权利要求2所述一种利用废热实现高盐高有机物废水零排放的处理工艺，其特征在于：所述第n效加湿器中高盐高有机物废水从第n加湿器顶部进入，通过分布器分布于填料表面与从第n加湿器底部进入的空气进行逆流传质传热。
8.根据权利要求2所述一种利用废热实现高盐高有机物废水零排放的处理工艺，其特征在于：所述第n效加湿器中高盐高有机物废水从第n加湿器顶部进入，通过分布器分布于填料表面与从第n加湿器底部进入的空气进行逆流传质传热;空气通过风扇(或风机)增压从第n效加湿器底部进入。
9.根据权利要求1所述一种利用废热实现高盐高有机物废水零排放的处理工艺，其特征在于：所述第一效加湿器循环液通过所述第一换热器与工厂余热废气进行热交换得到所需热量，所述第二效减湿器出口空气通过第二换热器与与工厂余热废气进行热交换得到所需热量;所述余热废气为工厂外排废热气或废蒸汽或其他过程产生的废热气。
10.根据权利要求1所述一种利用废热实现高盐高有机物废水零排放的处理工艺，其特征在于：待处理的高盐高有机物废水的一定温度为20-100℃或以上。
说明书
一种利用废热实现高盐高有机物废水零排放的处理工艺
技术领域
本发明属于废水处理领域，具体涉及一种利用废热实现高盐高有机物废水零排放的处理工艺。
背景技术
石油化工、煤化工、冶金、制药、印染、造纸等行业在生产过程中排放的废水具有高盐、高有机物的特点，通常含盐量在3000mg/L以上，COD在2000mg/L以上，并且温度较高，含有大量芳香族化合物、杂环化合物、烃类化合物等有毒有害的有机物，即使经过处理以后排放到水体中仍然会对水环境造成安全隐患。因此许多地方政府要求这类企业必须做到零液体排放，简称零排放。
目前对高盐高有机物废水的零排放处理工艺通常包含换热降温处理、预处理、生化处理、高级氧化、砂滤、超滤、反渗透等一系列工艺单元，另外对工艺产生的浓水还要进行氧化、软化和浓缩，最后采用蒸发结晶工艺形成固体盐。现有零排放处理工艺存在流程冗长、操作复杂、稳定性差、能源药剂消耗高、占地面积大、运行成本高、固体盐因有机物含量高而难以处置等缺点，难以长期稳定运行，应用范围受到制约。
同时石油化工 、煤化工、冶金等行业在实际生产时，燃料的加热、燃烧后产生的废烟气通过总烟道汇总后持续向大气排放，同时废烟气温度可达到200℃以上，烟气将通过烟囱的自拔力排放到空中，如果这些余热不进行回收利用，既浪费了宝贵的能源，也污染了环境。此外，工厂生产过程中的废蒸汽或其他过程产生的废热气的余热利用也是提高经济性、节约燃料的一条重要途径。因此需采取措施对废烟气、废蒸汽废热等进行余热回收利用，将其用于实现高盐高有机物废水零排放工艺与工艺，对有效降低成本，推动实现可持续发展战略具有十分重要的现实意义。
发明内容
本发明的目的在于设计一种利用废热实现高盐高有机物废水零排放的处理工艺，解决上述问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种利用废热实现高盐高有机物废水零排放的处理工艺，其特征在于，包括如下步骤:
步骤(1)，待处理的具有一定温度的高盐高有机物废水经过滤预处理后与经第一换热器预热的第一效加湿器循环液混合，之后输送至所述第一效加湿器，经分布器分散与从所述第一效加湿器底部进入的空气通过所述第一效加湿器内部的填料进行逆流接触;所述第一效加湿器顶部排出的饱和热湿空气(相对湿度RH=100%)经风扇(或风机)增压输送至第一效减湿器，经降温除湿再返回所述第一效加湿器循环使用;热湿空气在所述第一效减湿器中冷凝产生的冷凝水经管线输送至界区;
步骤(2)，第二效加湿器循环液经泵输送进入所述第一效减湿器与热湿空气进行热交换，所述第二效加湿器循环液温度升高，之后所述第二效加湿器循环液与所述第一效加湿器排出的浓缩后的高盐高有机物废水混合进入所述第二效加湿器顶部;
步骤(3)，所述第二效加湿器顶部进入的混合液体经分布器分散与从所述第二效加湿器底部进入的空气通过所述第二效加湿器内部填料进行逆流接触，所述第二效加湿器顶部排出的饱和的热湿空气(相对湿度RH=100%)经风扇(或风机)增压进入制冷装置;
步骤(4)，所述第二效加湿器排出的饱和热湿空气(相对湿度RH=100%)经风扇(或风机)增压进入所述制冷装置的第二效减湿器，饱和热湿空气与所述制冷装置的制冷设备的冷却水进行热交换，热湿空气经降温除湿后进入所述第二换热器中升温，之后再返回至所述第二效加湿器循环使用，热湿空气在所述第二效减湿器中冷凝产生的冷凝水经管线输出至界区;
步骤(5)，所述第二效加湿器排出的降温浓缩后的高盐高有机物废水，与所述第三效加湿器循环液混合后输送至所述第三效加湿器顶部，混合液体经分布器的分散与所述第三效加湿器底部进入的空气通过所述第三效加湿器内部填料进行逆流接触，从所述第三效加湿器顶部排出的热湿空气直接输送至大气;
步骤(6)，所述第三效加湿器排出的接近饱和的高盐高有机物废水进入结晶槽中，在室温下降温，所述结晶槽中产生的结晶盐进入除盐处理工序，所述结晶槽中的冷却液经泵返回至所述第三效加湿器。
所述高盐高有机物废水在第n-1效加湿器和第n-1效减湿器组成的第n-1效加湿-减湿单元中进行循环处理(n≥2);其中，加湿器数量为n(n≥2)，减湿器数量为n-1(n≥2)。
所述空气通过闭合循环方式进出第n-1效加湿-减湿单元。
所述空气在进出第n-1效加湿-减湿单元时也可以选择独立的空气敞开方式，界区空气经风机直接进第n-1效加湿器，再通过第n-1效减湿器排气阀排出至界区。
对高盐高有机物废水进行处理的所述第n-1效加湿-减湿单元可以为一个，也可以为多个重复单元的组合;其中，所述第n效加湿器为独立加湿单元。
所述第n-1效加湿-减湿单元的第n-1效减湿器中热湿空气通过所述制冷装置进行降温除湿。
所述第n效加湿器中高盐高有机物废水从第n加湿器顶部进入，通过分布器分布于填料表面与从第n加湿器底部进入的空气进行逆流传质传热。
所述第n效加湿器中高盐高有机物废水从第n加湿器顶部进入，通过分布器分布于填料表面与从第n加湿器底部进入的空气进行逆流传质传热;空气通过风扇(或风机)增压从第n效加湿器底部进入。
所述第一效加湿器循环液通过所述第一换热器与工厂余热废气进行热交换得到所需热量，所述第二效减湿器出口空气通过第二换热器与与工厂余热废气进行热交换得到所需热量;所述余热废气为工厂外排废热气或废蒸汽或其他过程产生的废热气。
待处理的高盐高有机物废水的一定温度为20-100℃或以上。
本发明的有益效果可以总结如下：
1、本发明提供了一种利用废热实现高盐高有机物废水零排放的处理工艺与工艺，实现了高盐高有机物废水的零液体排放。
2、工艺中热湿空气冷凝产生的冷凝水，可作为生产工艺用水或循环冷却工艺补水，产水回收率可达80%以上。
3、全工艺只有加湿器、减湿器和制冷装置三个主要部分，流程简洁、占地面积省、设备投资费用低、操作简便、可长期稳定运行。
4、运行时不添加化学药剂，无二次污染，运行成本低。
5、工艺充分利用废水和废气的余热进行处理，节能降耗，对实现可持续发展战略具有十分重要的现实意义。
