一種高氯化物高濃度難降解有機廢水資源化工藝及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種高氯化物高有機物廢水資源化的工藝及系統(tǒng)，該工藝在一套系統(tǒng)內(nèi)，通過高溫循環(huán)氧化過程，生產(chǎn)適用于融雪劑的無機鹽，依靠有機物自身熱量，外加輔助熱源，低成本分解有機物；同時設計了高溫二次燃燒室，分解二噁英；利用高溫煙氣噴霧急冷濃縮廢水，低成本實現(xiàn)了對危廢資源化處理，特別適用于含氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂等高氯化物鹽分的有機廢水，同時也可用于其他高鹽高濃有機廢水的資源化處置，經(jīng)濟和社會效益巨大。
【專利說明】
一種高氯化物高濃度難降解有機廢水資源化工藝及系統(tǒng)
技術(shù)領域
[0001]本發(fā)明涉及資源環(huán)境領域，特別是一種高氯化物高濃度難降解有機廢水資源化工藝及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國氯堿行業(yè)每年產(chǎn)氯氣產(chǎn)量約250萬噸以上，僅氯堿副產(chǎn)工業(yè)鹽酸1000萬噸以上，其中氯氣使用行業(yè)和鹽酸使用行業(yè)很大比例為有機化工行業(yè)，副產(chǎn)大量含氯化物高鹽有機廢水廢水三億噸以上;尤其是醫(yī)藥中間體、農(nóng)藥中間體、石化行業(yè)副產(chǎn)的高鹽廢水，濃度高、色度深、毒性大，污染物成分復雜，屬于典型高鹽高濃度難降解廢水。這些廢水排入江河水體，不僅嚴重地破壞了水體生態(tài)，而且對人類的生存環(huán)境構(gòu)成了極大的威脅。目前國內(nèi)外主要使用吸附、氧化、萃取、膜處理、濃縮結(jié)晶等工藝，，但都存在過程復雜，投資大，成本高，而且工藝適用范圍窄，濃縮出的仍是含有大量有機物廢鹽，沒有根本解決問題，也有采用焚燒爐處理，投資與運行成本更難為企業(yè)接受。
[0003]本發(fā)明提供一種對高氯化物高有機物廢水資源化的工藝及系統(tǒng)，主要包括:在一套系統(tǒng)內(nèi)，通過高溫氧化過程，生產(chǎn)適用于融雪劑的無機鹽，依靠有機物自身熱量，外加輔助熱源，低成本分解有機物；同時設計了高溫二次燃燒室，分解二噁英;利用高溫煙氣噴霧急冷濃縮廢水，低成本實現(xiàn)了對危廢資源化處理，特別適用于含氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂等高氯化物鹽分的有機廢水，同時也可用于其他高鹽高濃有機廢水的資源化處置，經(jīng)濟和社會效益巨大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的是針對上述存在問題，提供一種高氯化物高濃度難降解有機廢水資源化工藝及系統(tǒng)，該工藝避開難降解有機物的各種復雜降解方法，充分利用有機物自身的熱量，輔助外源熱量，生產(chǎn)可用于融雪劑的氯化物，低成本實現(xiàn)了廢水組分資源最大化利用，實現(xiàn)了污染物零排放。同時設計了實現(xiàn)本工藝的系統(tǒng);本發(fā)明為各種高鹽、高濃度難降解有機物廢水處理提供了簡便、適用范圍廣的低成本工藝和系統(tǒng)，社會效益和經(jīng)濟效益巨大。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案:
[0006]—種高氯化物高濃度難降解有機廢水資源化系統(tǒng)的工藝，步驟如下:
[0007]I)廢水噴霧急冷濃縮工序
[0008]步驟2)中二次燃燒室出來高溫煙氣從底部進入噴霧急冷濃縮塔，塔上部噴入高氯化物高有機物廢水，煙氣在瞬間降溫到200°C以下，以消除了二噁英產(chǎn)生條件，同時廢水中的水分被急劇蒸發(fā)，濃度迅速提高，噴霧急冷塔尾氣經(jīng)尾氣處理塔后，90 °C以下排放，尾氣吸收液進入步驟I)，濃縮結(jié)晶物，輸送至步驟2)高溫沸騰氧化工序，在400-800°C分解有機物；
[0009]2)高溫沸騰循環(huán)氧化工序
[0010]來自步驟I)的高有機物濃縮晶體，進入高溫沸騰氧化爐中，在400-800°C下分解有機物，依靠系統(tǒng)循環(huán)流化，保證有機物實現(xiàn)20-200秒的分解時間，分解有機物后的鹽分，經(jīng)風冷換熱后，進入融雪劑生產(chǎn)車間；換熱熱風用于二次燃燒室助燃，二次燃燒室溫度保持1100-1200°C，徹底分解二噁英后，進入步驟I)。
[0011]步驟I)所述高氯化物高有機廢水，是指含有大量有機物的氯化物、氯化鉀氯化鎂、氯化鈣等多種氯化物的中一種或兩種以上的混合物;所述噴霧急冷濃縮塔，是指特殊設計的一種急速冷卻煙氣同時快速蒸發(fā)濃縮廢水的裝置，既能避免高氯環(huán)境易產(chǎn)生二噁英，又高效利用了煙氣廢熱，急冷塔結(jié)構(gòu)可以空塔或者填料塔，適應范圍寬。
[0012]步驟2)所述高溫沸騰循環(huán)流化，是指可以把分解有機物不徹底的物料返回氧化爐的循環(huán)結(jié)構(gòu)。
[0013]采用上述裝置進行本工藝時，分三個物料流程，首先:高鹽廢水經(jīng)過順序流程，高溫分解有機物，變?yōu)槿谘﹦┰?第二是，高溫煙氣，與物料經(jīng)過逆向流程換熱，尾氣達標排放;第三是，有機物高溫燃燒熱量及冷卻熱風全部用于系統(tǒng)助燃，實現(xiàn)熱能循環(huán)利用。
[0014]一種實現(xiàn)所述高氯化物高濃度難降解有機廢水資源化工藝的系統(tǒng)，包括尾氣處理塔1、噴霧急冷濃縮塔2、高溫沸騰氧化爐3、高溫燃燒器4、旋風分離器5、二次燃燒室6和風冷機7，尾氣處理塔I設有高氯化物廢水入口，尾氣處理塔I的出口與噴霧急冷濃縮塔2的入口連接;噴霧急冷濃縮塔2的出口與高溫沸騰循環(huán)氧化爐3的進口連接;高溫沸騰循環(huán)氧化爐3的固體物料出口與風冷機7的物料入口連接，氣體出口與旋風分離器5的入口連接;旋風分離器5氣體從上出口與二次燃燒室6的入口連接，固體從下出口連接到高溫沸騰循環(huán)氧化爐3物料入口；二次燃燒室6的出口與噴霧急冷塔2的氣體進口，噴霧急冷濃縮塔2的氣體出口與尾氣處理塔氣體進口連接，尾氣經(jīng)處理達標排放;風冷機7的物料出口連接融雪劑生產(chǎn)。
[0015]本發(fā)明的工作機理:
[0016]步驟I)噴霧急冷濃縮系統(tǒng)，高溫煙氣迅速冷卻到200°C以下，可以防止二噁英生成，使用廢水急冷高溫氣體，同時濃縮廢水，是本工藝對普通急冷塔的應用領域拓寬，實現(xiàn)了熱能合理利用。
[0017]步驟2)高溫沸騰氧化
[0018]考慮到有些無機鹽高溫分解，而有機物分解溫度低就需要時間長，氧化爐體設計尾氣分離出的細小顆粒重新返回爐體內(nèi)循環(huán)加熱，優(yōu)化循環(huán)流化時間為20-200秒。所述去融雪劑生產(chǎn)，是指國內(nèi)融雪劑標準規(guī)定，氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、氯化鎂等可以生產(chǎn)融雪劑，根據(jù)鹽成分比例，需要調(diào)配比例滿足國標要求。
[0019]本發(fā)明優(yōu)化4000C-8000C循環(huán)流化保證時間，是本工藝創(chuàng)新設計，可以在不增加動力消耗條件下，實現(xiàn)高溫時間的延長，同時增大噴霧氧化的接觸面積，可以提高氧化速度。
[0020]本發(fā)明的優(yōu)點是:該方法工藝流程簡短、合理、投資少、低運行成本、資源化；工藝原理嚴謹，廢水中鹽分、有機物、廢氣、廢熱都資源化處理；同時設計了系統(tǒng)流程，易于工業(yè)化實施;本發(fā)明特別適應高氯化物高有機物廢水資源化，同時適用于各種高鹽高有機廢水處置，具有推廣價值，有顯著的技術(shù)經(jīng)濟效果和巨大的社會效益。
【附圖說明】
[0021]圖1為實現(xiàn)所述高氯化物高濃度難降解有機廢水資源化工藝的系統(tǒng)示意圖。
[0022]圖中:1.尾氣處理塔2.噴霧急冷濃縮塔3.高溫沸騰氧化爐4.高溫燃燒器5.旋風分離器6.二次燃燒室7.風冷機。
【具體實施方式】
[0023]以下實施例為便于說明，不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。
[0024]以下實施例所述高氯化物高濃度難降解有機廢水資源化系統(tǒng)的工藝，均在以下系統(tǒng)中實施。
[0025]—種高氯化物高濃度難降解有機廢水資源化系統(tǒng)，包括尾氣處理塔1、噴霧急冷濃縮塔2、高溫沸騰氧化爐3、高溫燃燒器4、旋風分離器5、二次燃燒室6和風冷機7，尾氣處理塔I設有高氯化物廢水入口，尾氣處理塔I的出口與噴霧急冷濃縮塔2的入口連接;噴霧急冷濃縮塔2的出口與高溫沸騰循環(huán)氧化爐3的進口連接;高溫沸騰循環(huán)氧化爐3的固體物料出口與風冷機7的物料入口連接，氣體出口與旋風分離器5的入口連接，高溫燃燒器4的出口連接高溫沸騰循環(huán)氧化爐3的入口；旋風分離器5氣體從上出口與二次燃燒室6的入口連接，固體從下出口連接到高溫沸騰循環(huán)氧化爐3下物料入口 ；二次燃燒室6的出口與噴霧急冷塔2的氣體進口，噴霧急冷濃縮塔2的氣體出口與尾氣處理塔氣體進口連接，尾氣經(jīng)處理達標排放;風冷機7的物料出口連接包裝。
[0026]實施例1:
[0027]—種高氯化物高濃度難降解有機廢水資源化系統(tǒng)的工藝，步驟如下:
[0028]I)廢水噴霧急冷濃縮工序
[0029]步驟2)中二次燃燒室出來1100°C高溫煙氣從底部進入噴霧急冷塔，塔上部噴霧高鹽高有機物廢水，煙氣在瞬間降溫到180°C，消除了二噁英產(chǎn)生條件；同時廢水中的水分被急劇蒸發(fā)，迅速提高濃度;噴霧急冷濃縮塔尾氣經(jīng)尾氣處理后，90°C排放;尾氣吸收液進入步驟I)廢水儲槽;濃縮結(jié)晶物，輸送至步驟2)高溫沸騰氧化工序。
[0030]2)高溫沸騰循環(huán)氧化系統(tǒng)
[0031]從步驟I)過來高有機物濃縮晶體，進入高溫沸騰循環(huán)氧化爐中，在500°C分解有機物，循環(huán)流化150秒，有機物分解率達到99 %，分解有機物后的鹽分，經(jīng)風冷換熱后，進入融雪劑生產(chǎn);熱風用于二次燃燒室助燃，二次燃燒室溫度保持1100°C，徹底分解二噁英后，進入步驟I).
[0032]經(jīng)過以上步驟含氯化物廢水所有成分均實現(xiàn)了資源化。
[0033]實施例2:
[0034]—種高氯化物高濃度難降解有機廢水資源化系統(tǒng)的工藝，步驟如下:
[0035]I)廢水噴霧急冷濃縮工序
[0036]步驟2)中二次燃燒室出來1200°C高溫煙氣從底部噴霧急冷塔，急冷塔上部噴霧高鹽高有機物廢水，煙氣在瞬間降溫到180°C，消除了二噁英產(chǎn)生條件；同時廢水中的水分被急劇蒸發(fā)，迅速提高濃度;噴霧急冷塔尾氣經(jīng)尾氣處理塔后，80°C排放;尾氣吸收液進入步驟I);濃縮結(jié)晶物，輸送至步驟2)高溫沸騰氧化爐系統(tǒng)，去分解有機物，。
[0037]2)高溫沸騰循環(huán)氧化工序
[0038]從步驟I)過來高有機物濃縮晶體，進入高溫沸騰氧化爐中，在800°C分解有機物，循環(huán)流化時間30秒，有機物分解率達到99.8%，分解有機物后的鹽分，經(jīng)風冷換熱后，進入融雪劑生產(chǎn)車間；熱風用于二次燃燒室助燃，二次燃燒室溫度保持1200°C，徹底分解二噁英后，進入步驟I).
[0039]經(jīng)過以上步驟含氯化物有機廢水所有成分均實現(xiàn)了資源化。
【主權(quán)項】
1.一種高氯化物高濃度難降解有機廢水資源化系統(tǒng)的工藝，其特征在于步驟如下: 1)廢水噴霧急冷濃縮工序 步驟2)中二次燃燒室出來高溫煙氣從底部進入噴霧急冷濃縮塔，塔上部噴入高氯化物高有機物廢水，煙氣在瞬間降溫到200°C以下，以消除了二噁英產(chǎn)生條件，同時廢水中的水分被急劇蒸發(fā)，濃度迅速提高，噴霧急冷塔尾氣經(jīng)尾氣處理塔后，90°C以下排放，尾氣吸收液進入步驟I)，濃縮結(jié)晶物，輸送至步驟2)高溫沸騰氧化工序，在400-800 °C分解有機物； 2)高溫沸騰循環(huán)氧化工序 來自步驟I)的高有機物濃縮晶體，進入高溫沸騰氧化爐中，在400-800°C下分解有機物，依靠系統(tǒng)循環(huán)流化，保證有機物實現(xiàn)20-200秒的分解時間，分解有機物后的鹽分，經(jīng)風冷換熱后，進入融雪劑生產(chǎn)車間；換熱熱風用于二次燃燒室助燃，二次燃燒室溫度保持.1100-1200°C，徹底分解二噁英后，進入步驟I)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高氯化物高濃度難降解有機廢水資源化系統(tǒng)的工藝，其特征在于:所述步驟I)中高氯化物高有機廢水，是指含有大量有機物的氯化物、氯化鉀氯化鎂、氯化鈣等多種氯化物的中一種或兩種以上的混合物;所述噴霧急冷濃縮塔，是指特殊設計的一種急速冷卻煙氣同時快速蒸發(fā)濃縮廢水的裝置，既能避免高氯環(huán)境易產(chǎn)生二噁英，又高效利用了煙氣廢熱，急冷塔結(jié)構(gòu)可以空塔或者填料塔，適應范圍寬。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述高氯化物高濃度難降解有機廢水資源化系統(tǒng)的工藝，其特征在于:所述步驟2)中高溫沸騰循環(huán)流化，是指可以把分解有機物不徹底的物料返回氧化爐的循環(huán)結(jié)構(gòu)。4.一種實現(xiàn)權(quán)利要求1所述高氯化物高濃度難降解有機廢水資源化工藝的系統(tǒng)，其特征在于:包括尾氣處理塔1、噴霧急冷濃縮塔2、高溫沸騰氧化爐3、高溫燃燒器4、旋風分離器.5、二次燃燒室6和風冷機7。尾氣處理塔I設有高氯化物廢水入口，尾氣處理塔I的出口與噴霧急冷濃縮塔2的入口連接;噴霧急冷濃縮塔2的出口與高溫沸騰循環(huán)氧化爐3的進口連接；高溫沸騰循環(huán)氧化爐3的固體物料出口與風冷機7的物料入口連接，氣體出口與旋風分離器.5的入口連接，高溫燃燒器4的出口連接高溫沸騰循環(huán)氧化爐3的入口；旋風分離器5氣體從上出口與二次燃燒室6的入口連接，固體從下出口連接到高溫沸騰循環(huán)氧化爐3下物料入口； 二次燃燒室6的出口與噴霧急冷塔2的氣體進口，噴霧急冷濃縮塔2的氣體出口與尾氣處理塔氣體進口連接，尾氣經(jīng)處理達標排放;風冷機7的物料出口連接包裝。
【文檔編號】C02F1/04GK105948150SQ201610268112
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月26日
【發(fā)明人】李梅彤, 袁文蛟, 張小江, 張柯, 夏協(xié)兵, 鄭勇, 范文浩
【申請人】天津理工大學, 深圳市瑞升華科技股份有限公司, 易科力（天津）環(huán)?？萍及l(fā)展有限公司