一種含鹽廢水處理方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種含鹽廢水處理方法，屬于工業(yè)廢水處理領(lǐng)域，能夠提高預(yù)脫鹽處理的脫鹽率，降低進(jìn)入超臨界處理系統(tǒng)的有機(jī)廢水中的含鹽量以及降低超臨界處理系統(tǒng)堵塞和腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)，從而有效改善含鹽廢水綜合處理效果。所述含鹽廢水處理方法，包括：對(duì)含鹽廢水進(jìn)行預(yù)脫鹽處理，得到濃鹽水和有機(jī)廢水；將所述有機(jī)廢水送入超臨界反應(yīng)器進(jìn)行超臨界反應(yīng)，反應(yīng)后得到的高溫產(chǎn)物經(jīng)冷卻分離為氣體產(chǎn)物和固液產(chǎn)物。本發(fā)明可用于含鹽廢水處理中。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種含鹽廢水處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)廢水處理領(lǐng)域，尤其涉及一種含鹽廢水處理方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)工業(yè)化和城市化的快速推進(jìn)，工業(yè)廢水迅猛增加，嚴(yán)重加重了對(duì)地表與地下水體的污染壓力，從而威脅生態(tài)安全和居民健康。目前，行業(yè)中多通過(guò)生化法進(jìn)行廢水處理，但是，印染、造紙、化工、醫(yī)藥和農(nóng)藥等行業(yè)廢水中產(chǎn)生的大量含鹽、高濃度難生化降解有機(jī)廢水，則一直是各行業(yè)內(nèi)廢水處理的難題。
[0003]超臨界水具有與常溫常壓水完全不同的物理化學(xué)性質(zhì)，其在環(huán)保、煤氣化等多方面均有廣泛的應(yīng)用前景。利用超臨界水對(duì)有機(jī)廢水及含碳有機(jī)質(zhì)進(jìn)行降解處理，可從根本上解決廢水、污泥等污染問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)廢水、污泥等污染物的無(wú)害化、減量化和資源化利用。
[0004]廢水中的鹽類(lèi)，特別是無(wú)機(jī)鹽是造成超臨界裝置堵塞和腐蝕的重要原因，是制約行業(yè)發(fā)展的難題。目前，超臨界法處理含鹽廢水，通常首先對(duì)含鹽廢水進(jìn)行超臨界預(yù)脫鹽處理，然后再將除去無(wú)機(jī)鹽的廢水送入超臨界反應(yīng)器中對(duì)廢水中的有機(jī)質(zhì)進(jìn)行降解，從而完成對(duì)含鹽廢水的處理。其中，在對(duì)含鹽廢水進(jìn)行預(yù)脫鹽處理這一過(guò)程中，現(xiàn)階段多通過(guò)罐式除鹽裝置在高溫高壓條件下使無(wú)機(jī)鹽快速析出，并利用新鮮用水將析出的無(wú)機(jī)鹽進(jìn)行溶解并排出除鹽裝置，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)機(jī)鹽的脫除。但在這一過(guò)程中，由于無(wú)機(jī)鹽在高溫高壓條件下的除鹽裝置中析出迅速，使其極易附著在管道及除鹽裝置內(nèi)表面，從而易導(dǎo)致管道堵塞、腐蝕，影響整體處理工藝。另外，為了使無(wú)機(jī)鹽能夠排出除鹽裝置，還需要消耗大量的新鮮用水，進(jìn)一步造成了對(duì)能源的浪費(fèi)。
[0005]針對(duì)上述含鹽廢水處理現(xiàn)狀而言，提供一種能夠提高預(yù)脫鹽處理中的脫鹽率，降低進(jìn)入超臨界處理系統(tǒng)的有機(jī)廢水中的含鹽量，從而有效改善含鹽廢水綜合處理效果的方法是本領(lǐng)域技術(shù)人員所面臨的重要課題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種含鹽廢水處理方法，能夠提高預(yù)脫鹽處理中的脫鹽率，降低進(jìn)入超臨界處理系統(tǒng)的有機(jī)廢水中的含鹽量以及降低超臨界處理系統(tǒng)堵塞和腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)，從而有效改善含鹽廢水綜合處理效果。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案:
[0008]一種含鹽廢水處理方法，包括:
[0009]對(duì)含鹽廢水進(jìn)行預(yù)脫鹽處理，得到濃鹽水和有機(jī)廢水；
[0010]將所述有機(jī)廢水送入超臨界反應(yīng)器進(jìn)行超臨界反應(yīng)，反應(yīng)后的高溫產(chǎn)物經(jīng)冷卻后分離為氣體產(chǎn)物和固液產(chǎn)物。
[0011]可選的，利用蒸發(fā)除鹽和/或閃蒸除鹽對(duì)所述含鹽廢水進(jìn)行預(yù)脫鹽處理。
[0012]具體的，利用蒸發(fā)除鹽和閃蒸除鹽對(duì)所述含鹽廢水進(jìn)行預(yù)脫鹽處理具體為:
[0013]在蒸發(fā)除鹽罐中利用熱源對(duì)含鹽廢水中的有機(jī)廢水進(jìn)行蒸發(fā)除鹽，使所述有機(jī)廢水以蒸汽形式進(jìn)入閃蒸除鹽罐進(jìn)行降壓閃蒸，經(jīng)閃蒸得到的氣態(tài)有機(jī)廢水從閃蒸除鹽罐頂部排出，而含鹽廢水中的鹽分分別在蒸發(fā)除鹽罐和閃蒸除鹽罐中富集，并以濃鹽水的形式排出。
[0014]具體的，利用閃蒸除鹽對(duì)所述含鹽廢水進(jìn)行預(yù)脫鹽處理具體為:
[0015]對(duì)所述含鹽廢水進(jìn)行預(yù)升溫升壓，當(dāng)所述含鹽廢水的溫度和壓力分別達(dá)到預(yù)定溫度和預(yù)定壓力后，將所述含鹽廢水輸送至閃蒸除鹽罐并對(duì)所述含鹽廢水中的有機(jī)廢水進(jìn)行閃蒸除鹽，經(jīng)閃蒸得到的氣態(tài)有機(jī)廢水從閃蒸除鹽罐頂部排出，而含鹽廢水中的鹽分在閃蒸除鹽罐中富集，并以濃鹽水的形式排出。
[0016]具體的，利用蒸發(fā)除鹽對(duì)所述含鹽廢水進(jìn)行預(yù)脫鹽處理具體為:
[0017]在蒸發(fā)除鹽罐中利用熱源對(duì)含鹽廢水中的有機(jī)廢水進(jìn)行蒸發(fā)除鹽，經(jīng)蒸發(fā)得到的氣態(tài)有機(jī)廢水從蒸發(fā)除鹽罐頂部排出，而含鹽廢水中的鹽分在蒸發(fā)除鹽罐中富集，并以濃鹽水的形式排出。
[0018]可選的，經(jīng)閃蒸或蒸發(fā)得到的氣態(tài)有機(jī)廢水在分別從閃蒸除鹽罐頂部或蒸發(fā)除鹽罐頂部排出之后、且被送入超臨界反應(yīng)器之前，還包括:
[0019]將氣態(tài)有機(jī)廢水進(jìn)行冷卻，經(jīng)加壓換熱后與氧氣混合，然后送入超臨界反應(yīng)器；或
[0020]將氣態(tài)有機(jī)廢水依次在第一冷凝器中進(jìn)行一級(jí)冷卻和在第二冷凝器中進(jìn)行二級(jí)冷卻后，經(jīng)加壓再次送入所述第一冷凝器中進(jìn)行一次換熱，并在一次換熱后在高溫產(chǎn)物的作用下在預(yù)熱器中進(jìn)行二次換熱，然后與氧氣混合送入超臨界反應(yīng)器。
[0021]進(jìn)一步的，所述有機(jī)廢水在冷卻或二級(jí)冷卻后的溫度范圍為20_90°C，所述有機(jī)廢水在換熱或二次換熱后的溫度范圍為300-450°C，所述高溫產(chǎn)物的溫度范圍為400?800。。。
[0022]可選的，所述一級(jí)冷卻的物料為從閃蒸除鹽罐頂部或蒸發(fā)除鹽罐頂部排出的所述氣態(tài)有機(jī)廢水，所述二級(jí)冷卻的物料為一次水或者系統(tǒng)中水，所述高溫產(chǎn)物為從超臨界反應(yīng)器中排出的高溫產(chǎn)物。
[0023]可選的，在真空或低壓條件下在所述蒸發(fā)除鹽罐中進(jìn)行蒸發(fā)除鹽，壓力范圍為0.001-5.5MPa，反應(yīng)溫度為 40-280 °C ；
[0024]和/或所述有機(jī)廢水在進(jìn)入所述閃蒸除鹽罐時(shí)的壓力范圍0.3-5.5MPa，反應(yīng)溫度為150-280°C ;所述閃蒸除鹽罐內(nèi)的壓力范圍為0.2-3MPa。
[0025]優(yōu)選的，若所述預(yù)脫鹽處理得到的所述有機(jī)廢水的熱值過(guò)低，則在將所述有機(jī)廢水送入超臨界反應(yīng)器進(jìn)行超臨界反應(yīng)之前，向所述有機(jī)廢水中加入含碳有機(jī)質(zhì)。
[0026]本發(fā)明提供了一種含鹽廢水處理方法，采用預(yù)脫鹽處理和超臨界處理深度降解兩級(jí)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)含鹽廢水的除鹽和降解，通過(guò)采用合適的預(yù)脫鹽處理，降低了進(jìn)入超臨界反應(yīng)器的廢水中的含鹽量，從而可降低其在超臨界系統(tǒng)中所產(chǎn)生的堵塞和腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。并且，在預(yù)脫鹽處理中鹽分是以濃鹽水的形式排出，這不僅可避免對(duì)系統(tǒng)造成堵塞，還可使得廢水中的一部分水液以濃鹽水的形式分離出來(lái)，從而在實(shí)現(xiàn)脫鹽的同時(shí)實(shí)現(xiàn)含鹽廢水的濃縮，減少后期超臨界深度處理中的負(fù)荷。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種含鹽廢水處理方法的工藝示意圖；
[0028]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種含鹽廢水處理方法的工藝示意圖；
[0029]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的加入含碳有機(jī)質(zhì)的含鹽廢水處理方法的工藝示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0030]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0031]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的含鹽廢水處理方法進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0032]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種含鹽廢水處理方法的工藝示意圖。如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種含鹽廢水處理方法，包括:
[0033]S1:對(duì)含鹽廢水進(jìn)行預(yù)脫鹽處理，得到濃鹽水和有機(jī)廢水；
[0034]在本步驟中，首先對(duì)含鹽廢水進(jìn)行預(yù)脫鹽處理，通過(guò)控制預(yù)脫鹽處理中具體的工藝參數(shù)以將含鹽廢水中的有機(jī)廢水和無(wú)機(jī)鹽進(jìn)行分離。其中，無(wú)機(jī)鹽以濃鹽水的形式排出預(yù)脫鹽裝置(可對(duì)無(wú)機(jī)鹽進(jìn)行回收利用)，而大量的有機(jī)廢水則以混合物的形式直接進(jìn)入超臨界反應(yīng)器，經(jīng)過(guò)超臨界氧化處理后實(shí)現(xiàn)有機(jī)廢水中有機(jī)物的無(wú)害化降解。
[0035]S2:將所述有機(jī)廢水送入超臨界反應(yīng)器進(jìn)行超臨界反應(yīng)，反應(yīng)后的高溫產(chǎn)物經(jīng)冷卻后分離為氣體產(chǎn)物和固液產(chǎn)物。
[0036]在本步驟中，由于超臨界氧化處理后的產(chǎn)物的溫度范圍與超臨界反應(yīng)的溫度大致相同，約為400?800°C，優(yōu)選500-700°C，所以本文將超臨界反應(yīng)獲得的產(chǎn)物稱(chēng)為高溫產(chǎn)物，在反應(yīng)進(jìn)行中，利用高溫產(chǎn)物的熱量可為蒸發(fā)除鹽罐中的含鹽廢水提供蒸發(fā)除鹽所需的熱量。高溫產(chǎn)物經(jīng)冷卻后分離為氣體產(chǎn)物和固液產(chǎn)物，其中，氣體產(chǎn)物為含碳有機(jī)物和部分水，固液產(chǎn)物為無(wú)機(jī)鹽和部分水。這里需要說(shuō)明的是，預(yù)脫鹽處理能夠脫去99%以上的無(wú)機(jī)鹽，但不是全部的無(wú)機(jī)鹽，所以，會(huì)有極小一部分的鹽分會(huì)隨著有機(jī)廢水進(jìn)入到超臨界反應(yīng)器中，所以經(jīng)超臨界反應(yīng)后的產(chǎn)物中還會(huì)殘留有極微小的一部分的固體產(chǎn)物(無(wú)機(jī)鹽)。
[0037]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種含鹽廢水處理方法，采用預(yù)脫鹽處理和超臨界處理深度降解兩級(jí)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)含鹽廢水的除鹽和降解，通過(guò)采用合適的預(yù)脫鹽處理，降低了進(jìn)入超臨界反應(yīng)器的廢水中的含鹽量，從而可降低其在超臨界系統(tǒng)中所產(chǎn)生的堵塞和腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。并且，在預(yù)脫鹽處理中鹽分是以濃鹽水的形式排出，這不僅可避免對(duì)系統(tǒng)造成堵塞，還可使得廢水中的一部分水液以濃鹽水的形式分離出來(lái)，從而在實(shí)現(xiàn)脫鹽的同時(shí)實(shí)現(xiàn)含鹽廢水的濃縮，減少后期超臨界深度處理中的負(fù)荷。
[0038]在本申請(qǐng)中，可利用蒸發(fā)除鹽和/或閃蒸除鹽三種技術(shù)手段分別對(duì)所述含鹽廢水進(jìn)行預(yù)脫鹽處理。下面將分別闡述。
[0039]在本發(fā)明的一可選實(shí)施例中，利用蒸發(fā)除鹽和閃蒸除鹽對(duì)所述含鹽廢水進(jìn)行預(yù)脫鹽處理具體為:在蒸發(fā)除鹽罐中利用熱源對(duì)含鹽廢水中的有機(jī)廢水進(jìn)行蒸發(fā)除鹽，使所述有機(jī)廢水以蒸汽形式進(jìn)入閃蒸除鹽罐進(jìn)行降壓閃蒸，經(jīng)閃蒸得到的氣態(tài)有機(jī)廢水從閃蒸除鹽罐頂部排出，而含鹽廢水中的鹽分分別在蒸發(fā)除鹽罐和閃蒸除鹽罐中富集，并以濃鹽水的形式排出。
[0040]在本實(shí)施例中，其具體思路為將含鹽廢水首先經(jīng)過(guò)蒸發(fā)除鹽，然后進(jìn)入閃蒸除鹽，當(dāng)除去含鹽廢水中絕大部分的無(wú)機(jī)鹽后，將其送入超臨界反應(yīng)器中進(jìn)行超臨界反應(yīng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)含鹽廢水中的含碳有機(jī)物的無(wú)害化降解處理。該操作具體為:將在含鹽廢水儲(chǔ)罐中儲(chǔ)存的含鹽廢水輸送至蒸發(fā)除鹽罐，利用熱源對(duì)含鹽廢水進(jìn)行蒸發(fā)除鹽，這樣，含鹽廢水中的鹽分便逐漸在蒸發(fā)除鹽罐中富集，定期以濃鹽水的形式排出系統(tǒng)，而此時(shí)，從蒸發(fā)除鹽罐頂部排出的有機(jī)廢水蒸汽則進(jìn)入閃蒸除鹽罐進(jìn)行降壓閃蒸，在閃蒸除鹽罐頂部排出的流體為氣態(tài)有機(jī)廢水，且溫度降低，而鹽分則在閃蒸除鹽罐的底部富集并以濃鹽水的形式定期排出。這里需要說(shuō)明的是，在蒸發(fā)除鹽過(guò)程中所使用的熱源可以為電加熱，也可以是熱流體換熱，對(duì)于這一具體方式并不在本實(shí)施例中做具體限定。由于無(wú)機(jī)鹽最終是以濃鹽水的形式排出除鹽裝置，所以不會(huì)對(duì)除鹽裝置產(chǎn)生堵塞、腐蝕等問(wèn)題。
[0041]在本發(fā)明的一可選實(shí)施例中，利用閃蒸除鹽對(duì)所述含鹽廢水進(jìn)行預(yù)脫鹽處理具體為:對(duì)所述含鹽廢水進(jìn)行預(yù)升溫升壓，當(dāng)所述含鹽廢水的溫度和壓力分別達(dá)到預(yù)定溫度和預(yù)定壓力后，將所述含鹽廢水輸送至閃蒸除鹽罐并對(duì)所述含鹽廢水中的有機(jī)廢水進(jìn)行閃蒸除鹽，使其以蒸汽形式從閃蒸除鹽罐頂部排出，而含鹽廢水中的鹽分在閃蒸除鹽罐中富集，并以濃鹽水的形式排出。
[0042]在本實(shí)施例中，直接采用閃蒸的形式對(duì)含鹽廢水進(jìn)行預(yù)脫鹽，由于含鹽廢水在含鹽廢水儲(chǔ)液罐中為常溫常壓狀態(tài)，為了能夠使其滿(mǎn)足閃蒸條件，所以需預(yù)先對(duì)其進(jìn)行升溫升壓，使其達(dá)到預(yù)定壓力和預(yù)定溫度，這里所述的預(yù)定壓力和預(yù)定溫度與聯(lián)合使用蒸發(fā)除鹽和閃蒸除鹽中的有機(jī)廢水進(jìn)入閃蒸除鹽罐的條件一致，以下進(jìn)行詳述。當(dāng)含鹽廢水升至預(yù)定壓力和預(yù)定溫度后，利用閃蒸除鹽罐內(nèi)與含鹽廢水的壓降差對(duì)含鹽廢水進(jìn)行預(yù)脫鹽，從而將有機(jī)廢水與鹽分進(jìn)行分離。
[0043]在本發(fā)明的一可選實(shí)施例中，利用蒸發(fā)除鹽對(duì)所述含鹽廢水進(jìn)行預(yù)脫鹽處理具體為:在蒸發(fā)除鹽罐中利用熱源對(duì)含鹽廢水中的有機(jī)廢水進(jìn)行蒸發(fā)除鹽，經(jīng)蒸發(fā)得到的氣態(tài)有機(jī)廢水從蒸發(fā)除鹽罐頂部排出，而含鹽廢水中的鹽分在蒸發(fā)除鹽罐中富集，并以濃鹽水的形式排出。
[0044]在本實(shí)施例中，其具體思路為將含鹽廢水首先經(jīng)過(guò)蒸發(fā)除鹽，當(dāng)除去含鹽廢水中絕大部分的無(wú)機(jī)鹽后，將其送入超臨界反應(yīng)器中進(jìn)行超臨界反應(yīng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)含碳有機(jī)物的無(wú)害化降解處理。該操作具體為:將在含鹽廢水儲(chǔ)罐中儲(chǔ)存的含鹽廢水泵送至蒸發(fā)除鹽罐，利用真空泵對(duì)蒸發(fā)除鹽罐進(jìn)行抽真空，利用熱源對(duì)含鹽廢水中的有機(jī)廢水進(jìn)行蒸發(fā)除鹽，這樣，含鹽廢水中的鹽分便逐漸在蒸發(fā)除鹽罐中富集，定期以濃鹽水的形式排出系統(tǒng)。從蒸發(fā)除鹽罐頂部排出的流體經(jīng)冷凝器冷卻至常溫后進(jìn)入除鹽廢液儲(chǔ)罐，然后通過(guò)加壓泵送入預(yù)熱器進(jìn)行換熱，隨后與氧氣混合送入超臨界反應(yīng)器進(jìn)行超臨界水氧化反應(yīng)。這里需要說(shuō)明的是，在蒸發(fā)除鹽過(guò)程中所使用的熱源可以為電加熱，也可以是熱流體換熱，對(duì)于這一具體方式并不在本實(shí)施例中做具體限定。
[0045]在本發(fā)明的進(jìn)一實(shí)施例中，經(jīng)閃蒸或蒸發(fā)得到的氣態(tài)有機(jī)廢水在分別從閃蒸除鹽罐頂部或蒸發(fā)除鹽罐頂部排出之后、且被送入超臨界反應(yīng)器之前，還包括:將氣態(tài)有機(jī)廢水進(jìn)行冷卻，經(jīng)加壓換熱后與氧氣混合，然后送入超臨界反應(yīng)器；或?qū)鈶B(tài)有機(jī)廢水依次在第一冷凝器中進(jìn)行一級(jí)冷卻和在第二冷凝器中進(jìn)行二級(jí)冷卻后，經(jīng)加壓再次送入所述第一冷凝器中進(jìn)行一次換熱，并在一次換熱后在高溫產(chǎn)物的作用下在預(yù)熱器中進(jìn)行二次換熱，然后與氧氣混合送入超臨界反應(yīng)器。
[0046]在本實(shí)施例中，經(jīng)閃蒸或蒸發(fā)得到的氣態(tài)有機(jī)廢水在分別從閃蒸除鹽罐頂部或蒸發(fā)除鹽罐頂部排出之后需經(jīng)過(guò)冷凝器冷卻、加壓泵加壓、預(yù)熱器換熱后才能進(jìn)入超臨界反應(yīng)器進(jìn)行超臨界反應(yīng)，這主要是因?yàn)榻?jīng)閃蒸或蒸發(fā)得到的產(chǎn)物為氣態(tài)有機(jī)廢水，不利于加壓泵的輸送，從而需要先經(jīng)過(guò)冷凝器的冷卻，將氣態(tài)有機(jī)廢水轉(zhuǎn)化為液態(tài)有機(jī)廢水，然后經(jīng)加壓泵加壓輸送至預(yù)熱器進(jìn)行換熱，換熱后的溫度應(yīng)能夠達(dá)到超臨界的反應(yīng)溫度，從而與氧氣混合后可在超臨界反應(yīng)器中發(fā)生超臨界氧化反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)含碳有機(jī)物的無(wú)害化降解(上述為第一種途徑)。
[0047]這里需要說(shuō)明的是，為了能夠提高系統(tǒng)熱效率，在另一實(shí)施例中，如圖2所示，通過(guò)第二種途徑還可將除鹽工藝中蒸發(fā)除鹽罐所需的熱源和冷凝器所需的冷源與超臨界反應(yīng)工序的冷熱物料相結(jié)合，具體為:從閃蒸除鹽罐頂部或蒸發(fā)除鹽罐頂部排出的氣態(tài)有機(jī)廢水先經(jīng)第一冷凝器進(jìn)行一級(jí)冷卻和第二冷凝器進(jìn)行二級(jí)冷卻，從而將氣態(tài)有機(jī)廢水轉(zhuǎn)化為液態(tài)有機(jī)廢水，然后經(jīng)加壓再次送入所述第一冷凝器中進(jìn)行一次換熱，這時(shí)，一次換熱所提供的熱量利用的是系統(tǒng)的內(nèi)部能量，即閃蒸除鹽罐頂部流體經(jīng)過(guò)第一冷凝器和第二冷凝器兩級(jí)冷凝后，第二冷凝器出口處的流體的溫度要低于第一冷凝器進(jìn)口出的流體溫度，因此可以利用此部分熱量(第一冷凝器中熱流體的熱量)來(lái)為加壓泵輸送的流體(即第二冷凝器出口處的流體)換熱，然后將一次換熱后的流體送入預(yù)熱器中，并在高溫產(chǎn)物的作用下進(jìn)行二次換熱，然后與氧氣混合送入超臨界反應(yīng)器進(jìn)行反應(yīng)；反應(yīng)后的高溫產(chǎn)物經(jīng)預(yù)熱器初步冷卻后進(jìn)入閃蒸除鹽罐或蒸發(fā)除鹽罐為含鹽廢水提供蒸發(fā)除鹽所需的熱量，降溫后的高溫產(chǎn)物經(jīng)分離器進(jìn)行產(chǎn)物分離。
[0048]在本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中，所述有機(jī)廢水在冷卻或二級(jí)冷卻后的溫度范圍為20-90 °C，所述有機(jī)廢水在換熱或二次換熱后的溫度范圍為300-450 °C，所述高溫產(chǎn)物的溫度范圍為400?800°C。
[0049]在本實(shí)施例中，由于上述兩種途徑均可將氣態(tài)有機(jī)廢水進(jìn)行冷卻，然后經(jīng)加壓換熱后與氧氣混合送入超臨界反應(yīng)器中，所以本實(shí)施例中所指的冷卻后的溫度范圍可為第一種途徑中冷卻后的溫度范圍，也可為第二種途徑中二級(jí)冷卻后的溫度范圍，由于有機(jī)廢水在進(jìn)入閃蒸除鹽罐時(shí)的溫度范圍為150-280°C，所以將冷卻后的溫度范圍設(shè)置在20-90°C，可將從閃蒸除鹽罐頂部或蒸發(fā)除鹽罐頂部排出的氣態(tài)有機(jī)廢水轉(zhuǎn)化為液態(tài)有機(jī)廢水。同理，換熱后的溫度范圍可為第一種途徑中換熱后的溫度范圍，也可為第二種途徑中二級(jí)換熱后的溫度范圍，從而可滿(mǎn)足進(jìn)入超臨界反應(yīng)器中發(fā)生超臨界反應(yīng)的條件。這里，所述高溫產(chǎn)物的溫度實(shí)質(zhì)上為超臨界反應(yīng)器內(nèi)的溫度，大致在400?800°C左右，優(yōu)選500-700°C。
[0050]在本發(fā)明的一可選實(shí)施例中，所述一級(jí)冷卻的物料為從閃蒸除鹽罐頂部或蒸發(fā)除鹽罐頂部排出的所述氣態(tài)有機(jī)廢水，所述二級(jí)冷卻的物料為一次水或者系統(tǒng)中水，所述高溫產(chǎn)物為從超臨界反應(yīng)器中排出的高溫產(chǎn)物。在本實(shí)施例中，一級(jí)冷卻和二級(jí)冷卻中使用的物料均為系統(tǒng)反應(yīng)進(jìn)行中所產(chǎn)生的物料，而未向反應(yīng)體系中引入額外的新鮮用水，所以可在實(shí)現(xiàn)無(wú)機(jī)鹽脫除的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了含鹽廢水的濃縮，減少了后期超臨界深度處理中的負(fù)荷。
[0051]在本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中，在真空或低壓條件下在所述蒸發(fā)除鹽罐中進(jìn)行蒸發(fā)除鹽，壓力范圍為0.001-5.5MPa，反應(yīng)溫度為40_280°C ;和/或所述有機(jī)廢水在進(jìn)入所述閃蒸除鹽罐時(shí)的壓力范圍0.3-5.5MPa，反應(yīng)溫度為150_280°C;所述閃蒸除鹽罐內(nèi)的壓力范圍為 0.2-3MPa。
[0052]在本實(shí)施例中，在所述蒸發(fā)除鹽罐中的蒸發(fā)除鹽過(guò)程可在真空或低壓條件下進(jìn)行，壓力范圍為0.001-5.5MPa，反應(yīng)溫度為40-280°C，這里需要說(shuō)明的是，該過(guò)程是在非高溫高壓條件下(相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中在超臨界條件而言)進(jìn)行的，即上述壓力范圍和反應(yīng)溫度。此外，有機(jī)廢水在進(jìn)入閃蒸除鹽罐時(shí)的壓力范圍在0.3?5.5MPa，反應(yīng)溫度為150-280°C，而閃蒸除鹽罐的壓力范圍為0.2?3MPa，這樣利用二者的壓降就可進(jìn)行閃蒸，且若蒸發(fā)步驟的壓力在0.3MPa以上時(shí)，還可將蒸發(fā)和閃蒸聯(lián)合使用?？梢岳斫獾氖牵W蒸需要有壓力差才能實(shí)現(xiàn)，若蒸發(fā)步驟在0.3MPa以下，則閃蒸實(shí)現(xiàn)有難度，相反，若閃蒸體系的壓力更低或者具有一定的真空度時(shí)，則此操作也可實(shí)現(xiàn)?？梢岳斫獾氖?，上述蒸發(fā)條件或閃蒸條件可適用于蒸發(fā)除鹽、閃蒸除鹽以及蒸發(fā)除鹽與閃蒸除鹽聯(lián)用中的任一處理方式中。
[0053]在本發(fā)明的一優(yōu)選實(shí)施例中，若所述預(yù)脫鹽處理得到的所述有機(jī)廢水的熱值過(guò)低，則在將所述有機(jī)廢水送入超臨界反應(yīng)器進(jìn)行超臨界反應(yīng)之前，向所述有機(jī)廢水中加入含碳有機(jī)質(zhì)。
[0054]在本實(shí)施例中，在含鹽廢水預(yù)脫鹽處理后，若分離出的有機(jī)廢水的熱值太低，則可以在除鹽和超臨界處理之間增設(shè)除鹽廢液儲(chǔ)罐，通過(guò)向上述除鹽廢液儲(chǔ)罐中加入含碳有機(jī)質(zhì)(如污泥)來(lái)提高廢水熱值，之后將添加含碳有機(jī)質(zhì)的混合物共同進(jìn)行超臨界處理，達(dá)到同時(shí)處理含鹽廢水和含碳有機(jī)質(zhì)的目的，如圖3所示。可以理解的是，這一操作可適用于利用蒸發(fā)除鹽和/或閃蒸除鹽對(duì)所述含鹽廢水進(jìn)行預(yù)脫鹽處理中。
[0055]為了更好地說(shuō)明本發(fā)明所提供的含鹽廢水處理方法，下面將結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)行闡述。
[0056]實(shí)施例1:
[0057]含鹽廢水在含鹽廢水儲(chǔ)罐中儲(chǔ)存，泵送至蒸發(fā)除鹽系統(tǒng)，利用真空泵對(duì)蒸發(fā)除鹽系統(tǒng)進(jìn)行抽真空，使蒸發(fā)除鹽系統(tǒng)的壓力保持在0.0OlMPa，蒸發(fā)除鹽罐熱量通過(guò)電加熱獲得，蒸發(fā)除鹽罐溫度為40°C，將含鹽廢水中的有機(jī)廢水蒸發(fā)，物料中含鹽量占原料量中的0.48%，其他鹽分在蒸發(fā)除鹽罐中富集，定期將底部濃鹽水的排出系統(tǒng)處理。蒸發(fā)除鹽罐頂部排出流體經(jīng)冷凝器冷卻至常溫后進(jìn)入除鹽廢液儲(chǔ)罐。除鹽后廢液經(jīng)高壓泵升壓至22.4MPa后進(jìn)入預(yù)熱器進(jìn)行換熱，預(yù)熱后物料溫度達(dá)到350°C后與氧氣混合，進(jìn)入超臨界反應(yīng)器進(jìn)行超臨界水氧化反應(yīng)，反應(yīng)溫度600°C，超臨界反應(yīng)對(duì)廢液中的含碳有機(jī)物進(jìn)行降解。反應(yīng)后產(chǎn)物經(jīng)冷卻器冷卻到40°C后進(jìn)入分離器分離為氣體產(chǎn)物和固液產(chǎn)物，經(jīng)綜合處理后含鹽廢水的COD (化學(xué)需氧量)低于50mg/L。
[0058]實(shí)施例2:
[0059]含鹽廢水在含鹽廢水儲(chǔ)罐中儲(chǔ)存，泵送至蒸發(fā)除鹽系統(tǒng)，利用真空泵對(duì)蒸發(fā)除鹽系統(tǒng)進(jìn)行抽真空，使蒸發(fā)除鹽系統(tǒng)的壓力保持在0.02MPa，蒸發(fā)除鹽罐熱量通過(guò)電加熱獲得，蒸發(fā)除鹽罐溫度為80°C，將含鹽廢水中的有機(jī)廢水蒸發(fā)，物料中含鹽量占原料量中的0.48%，其他鹽分在蒸發(fā)除鹽罐中富集，定期將底部濃鹽水的排出系統(tǒng)處理。蒸發(fā)除鹽罐頂部排出流體經(jīng)冷凝器冷卻至50°C后進(jìn)入除鹽廢液儲(chǔ)罐。除鹽后廢液經(jīng)高壓泵升壓至27MPa后進(jìn)入預(yù)熱器進(jìn)行換熱，預(yù)熱后物料溫度達(dá)到380°C后與氧氣混合，進(jìn)入超臨界反應(yīng)器進(jìn)行超臨界水氧化反應(yīng)，反應(yīng)溫度750°C，超臨界反應(yīng)對(duì)廢液中的含碳有機(jī)物進(jìn)行降解。反應(yīng)后產(chǎn)物經(jīng)冷卻器冷卻到40°C后進(jìn)入分離器分離為氣體產(chǎn)物和固液產(chǎn)物，經(jīng)綜合處理后含鹽廢水的COD (化學(xué)需氧量)低于50mg/L。
[0060]實(shí)施例3:
[0061]含鹽廢水在含鹽廢水儲(chǔ)罐中儲(chǔ)存，經(jīng)加壓泵加壓到5.5MPa后進(jìn)入蒸發(fā)除鹽罐，蒸發(fā)除鹽罐溫度為280°C，鹽分在蒸發(fā)除鹽罐中富集，定期將底部濃鹽水的排出系統(tǒng)處理，從蒸發(fā)除鹽罐頂部排出含有機(jī)廢水蒸汽進(jìn)入閃蒸除鹽罐，壓力降低到0.3MPa，脫鹽效率達(dá)到99.65%，閃蒸除鹽罐頂部排出流體經(jīng)冷凝器冷卻后到90°C，經(jīng)高壓泵升壓到25MPa后進(jìn)入預(yù)熱器進(jìn)行換熱，預(yù)熱后物料溫度達(dá)到450°C后與氧氣混合，進(jìn)入超臨界反應(yīng)器進(jìn)行超臨界水氧化反應(yīng)，反應(yīng)溫度550°C，對(duì)廢液中的含碳有機(jī)物進(jìn)行降解。反應(yīng)后產(chǎn)物經(jīng)冷卻器冷卻到80°C后進(jìn)入分離器分離為氣體產(chǎn)物和固液產(chǎn)物，經(jīng)綜合處理后含鹽廢水的C0D(化學(xué)需氧量)低于50mg/L。
[0062]實(shí)施例4:
[0063]含鹽廢水在含鹽廢水儲(chǔ)罐中儲(chǔ)存，經(jīng)加壓泵加壓到0.6MPa，利用反應(yīng)后物料的余熱預(yù)熱到100°C，從蒸發(fā)除鹽罐排出蒸汽經(jīng)過(guò)閃蒸除鹽罐進(jìn)行降壓閃蒸，壓力降低到0.3MPa，閃蒸除鹽罐底部為溶解鹽分的濃鹽水。閃蒸除鹽罐頂部流體經(jīng)冷凝器1、2兩級(jí)冷卻后進(jìn)入除鹽廢液儲(chǔ)罐，冷凝器I冷物料為除鹽廢液儲(chǔ)罐中的低溫有機(jī)廢水，冷凝器2冷物料采用一次水或者系統(tǒng)中水。有機(jī)廢水和污泥原料混合進(jìn)行綜合處理，混合物料經(jīng)高壓泵升壓后進(jìn)入冷凝器I進(jìn)行初步預(yù)熱，初步預(yù)熱后物料預(yù)熱器，利用反應(yīng)后高溫物料進(jìn)行二次預(yù)熱，物料預(yù)熱到390°C后與氧氣混合進(jìn)入超臨界反應(yīng)器進(jìn)行超臨界水氧化氣化反應(yīng)，反應(yīng)溫度為670°C，對(duì)廢液中的含碳有機(jī)物進(jìn)行降解，反應(yīng)后產(chǎn)生部分可燃?xì)怏w。反應(yīng)后產(chǎn)物經(jīng)預(yù)熱器初步冷卻后進(jìn)入蒸發(fā)除鹽罐為含鹽廢水提供蒸發(fā)除鹽所需的熱量，降溫后的物料經(jīng)分離器進(jìn)行產(chǎn)物分離，分離為氣體產(chǎn)物和固液產(chǎn)物，經(jīng)綜合處理后含鹽廢水COD (化學(xué)需氧量)低于50mg/L。
[0064]顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種含鹽廢水處理方法，其特征在于，包括: 對(duì)含鹽廢水進(jìn)行預(yù)脫鹽處理，得到濃鹽水和有機(jī)廢水； 將所述有機(jī)廢水送入超臨界反應(yīng)器進(jìn)行超臨界反應(yīng)，反應(yīng)后得到的高溫產(chǎn)物經(jīng)冷卻分離為氣體產(chǎn)物和固液產(chǎn)物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，利用蒸發(fā)除鹽和/或閃蒸除鹽對(duì)所述含鹽廢水進(jìn)行預(yù)脫鹽處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，利用蒸發(fā)除鹽和閃蒸除鹽對(duì)所述含鹽廢水進(jìn)行預(yù)脫鹽處理具體為: 在蒸發(fā)除鹽罐中利用熱源對(duì)含鹽廢水中的有機(jī)廢水進(jìn)行蒸發(fā)除鹽，使所述有機(jī)廢水以蒸汽形式進(jìn)入閃蒸除鹽罐進(jìn)行降壓閃蒸，經(jīng)閃蒸得到的氣態(tài)有機(jī)廢水從閃蒸除鹽罐頂部排出，而含鹽廢水中的鹽分分別在蒸發(fā)除鹽罐和閃蒸除鹽罐中富集，并以濃鹽水的形式排出。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，利用閃蒸除鹽對(duì)所述含鹽廢水進(jìn)行預(yù)脫鹽處理具體為: 對(duì)所述含鹽廢水進(jìn)行預(yù)升溫升壓，當(dāng)所述含鹽廢水的溫度和壓力分別達(dá)到預(yù)定溫度和預(yù)定壓力后，將所述含鹽廢水輸送至閃蒸除鹽罐并對(duì)所述含鹽廢水中的有機(jī)廢水進(jìn)行閃蒸除鹽，經(jīng)閃蒸得到的氣態(tài)有機(jī)廢水從閃蒸除鹽罐頂部排出，而含鹽廢水中的鹽分在閃蒸除鹽罐中富集，并以濃鹽水的形式排出。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，利用蒸發(fā)除鹽對(duì)所述含鹽廢水進(jìn)行預(yù)脫鹽處理具體為: 在蒸發(fā)除鹽罐中利用熱源對(duì)含鹽廢水中的有機(jī)廢水進(jìn)行蒸發(fā)除鹽，經(jīng)蒸發(fā)得到的氣態(tài)有機(jī)廢水從蒸發(fā)除鹽罐頂部排出，而含鹽廢水中的鹽分在蒸發(fā)除鹽罐中富集，并以濃鹽水的形式排出。
6.根據(jù)權(quán)利要求3-5任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，經(jīng)閃蒸或蒸發(fā)得到的氣態(tài)有機(jī)廢水在分別從閃蒸除鹽罐頂部或蒸發(fā)除鹽罐頂部排出之后、且被送入超臨界反應(yīng)器之前，還包括: 將氣態(tài)有機(jī)廢水進(jìn)行冷卻，經(jīng)加壓換熱后與氧氣混合，然后送入超臨界反應(yīng)器；或 將氣態(tài)有機(jī)廢水依次在第一冷凝器中進(jìn)行一級(jí)冷卻和在第二冷凝器中進(jìn)行二級(jí)冷卻后，經(jīng)加壓再次送入所述第一冷凝器中進(jìn)行一次換熱，并在一次換熱后在高溫產(chǎn)物的作用下在預(yù)熱器中進(jìn)行二次換熱，然后與氧氣混合送入超臨界反應(yīng)器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述有機(jī)廢水在冷卻或二級(jí)冷卻后的溫度范圍為20-90°C，所述有機(jī)廢水在換熱或二次換熱后的溫度范圍為300-450°C，所述高溫產(chǎn)物的溫度范圍為400?800 °C。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述一級(jí)冷卻的物料為從閃蒸除鹽罐頂部或蒸發(fā)除鹽罐頂部排出的所述氣態(tài)有機(jī)廢水，所述二級(jí)冷卻的物料為一次水或者系統(tǒng)中水，所述高溫產(chǎn)物為從超臨界反應(yīng)器中排出的高溫產(chǎn)物。
9.根據(jù)權(quán)利要求3-5任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在真空或低壓條件下在所述蒸發(fā)除鹽罐中進(jìn)行蒸發(fā)除鹽，壓力范圍為0.001-5.5MPa，反應(yīng)溫度為40_280°C ;和/或 所述有機(jī)廢水在進(jìn)入所述閃蒸除鹽罐時(shí)的壓力范圍0.3-5.5MPa，反應(yīng)溫度為150-2800C ;所述閃蒸除鹽罐內(nèi)的壓力范圍為0.2-3MPa。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，若所述預(yù)脫鹽處理得到的所述有機(jī)廢水的熱值過(guò)低，則在將所述有機(jī)廢水送入超臨界反應(yīng)器進(jìn)行超臨界反應(yīng)之前，向所述有機(jī)廢水中加入含碳有機(jī)質(zhì)。
【文檔編號(hào)】C02F9/04GK104478135SQ201410775911
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月15日
【發(fā)明者】程樂(lè)明, 王青, 趙曉, 宋成才, 劉揚(yáng) 申請(qǐng)人:新奧科技發(fā)展有限公司