采用蒸汽再压缩技术的高浓度有机含盐废水处理方法

摘要

本发明涉及一种废水处理方法，具体说是采用蒸汽再压缩技术的高浓度有机含盐废水处理方法。它的特点是依次包括预处理、蒸发浓缩、蒸发结晶和结晶分离等步骤。其中，蒸发浓缩步骤采用蒸汽再压缩技术来实现，即将废水送入机械再压缩蒸发器中，利用蒸汽加热使得废水浓缩成盐的饱和或过饱和溶液。采用该方法，只需在初始使用时向机械再压缩蒸发器内通入生蒸汽，机械再压缩蒸发器能够对废水蒸发产生的二次蒸汽进行再压缩，从而为后续通入的废水浓缩提供足够的热源，即后续使用时不需要再通入生蒸汽，可大大节省能源，从而降低处理成本。

说明书

技术领域

本发明涉及一种废水处理方法，具体说是采用蒸汽再压缩技术对高浓度有机含盐废水进行处理的方法。

背景技术

众所周知，高浓度有机含盐废水是废水处理中的难题，在石油、化工、食品、废液处理、中间体（中间体又称有机中间体，是用煤焦油或石油产品为原料以制造染料、农药、医药、树脂、助剂、增塑剂等的中间产物）等许多行业中广泛存在。高浓度有机含盐废水的含盐量通常高达10%以上，有机物含量甚至超过40%。

传统的处理高浓度有机含盐废水的方法是多效蒸发结晶处理方法，它的步骤是：首先，使用过滤网对废水进行滤渣滤粗的预处理，去除废水中的杂质和悬浮物；然后，将预处理后的废水送入多效蒸发器中，利用不断通入的生蒸汽对废水进行加热浓缩，使其变成盐的饱和或过饱和溶液；之后，再将盐的饱和或过饱和溶液送入结晶罐中，进行蒸发结晶，得到含有盐晶体的固液混合物；最后，当结晶罐中盐的晶体达到一定粒径和数量时，将该固液混合物送入离心机进行结晶分离，分理出固体的盐晶体，并进行回收。

经过上述多效蒸发结晶方法处理的高浓度有机含盐废水，其废水量能够减少至处理前的25%左右。但是，这种多效蒸发结晶的处理方法需要不断的向多效蒸发器中通入生蒸汽作为废水浓缩的热源，即需要耗费大量的能源，成本较高。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种采用蒸汽再压缩技术的高浓度有机含盐废水处理方法，采用该方法，只需在初始使用时向机械再压缩蒸发器内通入生蒸汽，机械再压缩蒸发器能够对废水蒸发产生的二次蒸汽进行再压缩，从而为后续通入的废水浓缩提供足够的热源，即后续使用时不需要再通入生蒸汽，可大大节省能源，从而降低处理成本。

为解决上述问题，采取以下方案：

本发明的采用蒸汽再压缩技术的高浓度有机含盐废水处理方法的特点是包括以下步骤：

首先，进行预处理；

使用过滤网对废水进行滤渣滤粗的预处理，去除废水中的杂质和悬浮物；

然后，进行蒸发浓缩；

将废水送入机械再压缩蒸发器中，利用蒸汽加热使得废水浓缩成盐的饱和或过饱和溶液；初始使用时，需要向机械再压缩蒸发器内通入生蒸汽，当生蒸汽对废水进行加热后，废水蒸发产生的二次蒸汽能够经机械再压缩蒸发器进行再压缩，使其温度升高，具有足够的热能用于对后续进入机械再压缩蒸发器的废水进行加热；

之后，进行蒸发结晶；

将盐的饱和或过饱和溶液送入结晶罐中，进行蒸发结晶，得到含有盐晶体的固液混合物；

之后，进行结晶分离；

将该固液混合物送入离心机进行结晶分离，分离出固体的盐晶体，并进行回收。

本发明的进一步改进方案是在预处理步骤与蒸发浓缩步骤之间增加氧化处理步骤。将预处理后的废水送入氧化塔内，同时向氧化塔内通入臭氧，利用臭氧对废水进行氧化，使得废水中有机物的含量降至15%左右，然后再将废水送入机械再压缩蒸发器中进行蒸发浓缩。其中，所述氧化塔内通入的臭氧制备所需的设备包括无油空压机、缓冲罐、过滤器、冷冻干燥机、过滤器、流量计、双塔吸附制氧机、臭氧发生室、球阀、止回阀和投加管道，它们通过管道依次连接在一起，所述投加管道与氧化处理步骤中的氧化塔相连接；向无油空压机内通入空气，空气经无油空压机、缓冲罐、过滤器、冷冻干燥机、过滤器、流量计、双塔吸附制氧机、臭氧发生室处理后变成臭氧，再经过球阀、止回阀和投加管道后被送入氧化塔中。

本发明的进一步改进方案是结晶分离后还包括以下步骤：

PH值和化学需氧量浓度调节；

将经过结晶分离后的废水溶液送入调节池，同时将机械再压缩蒸发器中产生的蒸汽冷凝液、以及部分经过预处理后的废水也送入调节池，利用蒸汽冷凝液和预处理后的废水对调节池内的废水溶液PH值和化学需氧量浓度进行调节，使之达到焚烧炉对不同含盐种类废弃物的处理要求；

之后，进行焚烧处理；

将经过调节后的废水溶液进行雾化处理后送入焚烧炉内，在燃烧温度为850~1100℃下，滞留2秒以上，进行高温热解燃烧，去除废水溶液中的有害物质；

之后，进行烟气处理；

将焚烧炉内燃烧产生的烟气依次通入降温设备和酸碱中和设备中，使得烟气的温度降至150℃以下，同时对其含有的少量酸性气体进行净化；

最后，进行排烟处理；

利用排风机将经过烟气处理后的烟气抽离，并最终由烟囱排到大气中。

上述方案在所述焚烧处理步骤中，在焚烧炉上连接有补氧风机和燃烧器。所述补氧风机用于向焚烧炉提供燃烧所需的氧气。所述燃烧器采用柴油或天然气作为原料，为焚烧炉提供燃烧所需的热量。所述烟气处理步骤依次包括换热处理和洗涤处理。所述换热处理采用G-L换热器，将焚烧炉内燃烧产生的烟气通入G-L换热器内，同时向G-L换热器内通入常温水，常温水与烟气进行充分换热后，使得烟气温度降低至550℃以下，同时可回收大量热水。所述洗涤处理采用洗涤塔，将经过换热处理的烟气通入洗涤塔内，同时向洗涤塔内通入碱性溶液作为洗涤液，洗涤液对烟气进行充分洗涤，可对烟气中含有的少量酸性气体进行净化，同时将烟气温度降低至150℃以下，然后再送入排风机。

采取上述方案，具有以下优点：

由于本发明的采用蒸汽再压缩技术的高浓度有机含盐废水处理方法中的蒸发浓缩步骤是将预处理后的废水通入机械再压缩蒸发器中，即采用机械蒸汽再压缩技术替换现有技术的多效蒸发技术。初始使用时，需要向机械再压缩蒸发器内通入生蒸汽，当生蒸汽对废水进行加热后，废水蒸发浓缩时产生的二次蒸汽能够经机械再压缩蒸发器进行再压缩，使得该二次蒸汽的压力和温度明显升高，即将机械再压缩蒸发器的机械能转化为二次蒸汽的热能，从而为后续进入机械再压缩蒸发器的废水浓缩提供足够的热源。因此，后续使用时，无需在向机械再压缩蒸发器提供生蒸汽，即可完成废水的浓缩作业，可大大节省能源，降低废水的处理成本。

将预处理后的废水通入氧化塔内用臭氧进行氧化，其目的是将废水中有机物的含量降至15%左右，以防止在后续的蒸发浓缩中，造成蒸发器加热管的结垢和堵塞。

在结晶分离后追加焚烧处理，可以对经过蒸发结晶处理后剩余的25%左右的废水进行高温热解，使其变成含有少量酸性气体的烟气，再通过换热和净化处理，使烟气降温的同时得到净化，成为符合排放要求的烟气，并最终经由烟囱排到大气中。即追加焚烧和烟气处理步骤，可达到对废水彻底处理的目的。

附图说明

图1是本发明的采用蒸汽再压缩技术的高浓度有机含盐废水处理方法流程框图；

图2是制备图1中氧化处理所需的臭氧的设备及流程框图；

图3是图1中从PH值和化学需氧量浓度调节至排烟处理所需的设备及流程框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，本发明的采用蒸汽再压缩技术的高浓度有机含盐废水处理方法包括以下步骤。

第一步，进行预处理；

使用过滤网对废水进行滤渣滤粗的预处理，去除废水中的杂质和悬浮物。

第二步，进行氧化处理；

将预处理后的废水送入氧化塔内，同时向氧化塔内通入臭氧，利用臭氧对废水进行氧化，使得废水中有机物的含量降至15%左右。

如图2所示，所述氧化塔内通入的臭氧制备所需的设备包括无油空压机、缓冲罐、过滤器、冷冻干燥机、过滤器、流量计、双塔吸附制氧机、臭氧发生室、球阀、止回阀和投加管道，它们通过管道依次连接在一起，所述投加管道与氧化处理步骤中的氧化塔相连接；向无油空压机内通入空气，空气经无油空压机、缓冲罐、过滤器、冷冻干燥机、过滤器、流量计、双塔吸附制氧机、臭氧发生室处理后变成臭氧，再经过球阀、止回阀和投加管道后被送入氧化塔中。

第三步，进行蒸发浓缩；

将氧化处理后的废水送入机械再压缩蒸发器中，利用蒸汽加热使得废水浓缩成盐的饱和或过饱和溶液。初始使用时，需要向机械再压缩蒸发器内通入生蒸汽，当生蒸汽对废水进行加热后，废水蒸发产生的二次蒸汽能够经机械再压缩蒸发器进行再压缩，使其温度升高，具有足够的热能用于对后续进入机械再压缩蒸发器的废水进行加热。

第四步，进行蒸发结晶；

将盐的饱和或过饱和溶液送入结晶罐中，进行蒸发结晶，得到含有盐晶体的固液混合物。

第五步，进行结晶分离；

当结晶罐中盐的晶体达到一定粒径和数量（晶体的粒径和数量按照实际处理时工艺的要求来确定）时，将该固液混合物送入离心机进行结晶分离，分离出固体的盐晶体，并进行回收。

第六步，进行PH值和化学需氧量（COD）浓度调节；

将经过结晶分离后的废水溶液送入调节池，同时将机械再压缩蒸发器中产生的蒸汽冷凝液、以及部分经过预处理后的废水也送入调节池，利用蒸汽冷凝液和预处理后的废水对调节池内的废水溶液PH值和化学需氧量浓度进行调节，使之达到焚烧炉对不同含盐种类废弃物的处理要求。

第七步，进行焚烧处理；

将经过调节后的废水溶液进行雾化处理后送入焚烧炉内，在燃烧温度为850~1100℃下，滞留2秒以上，进行高温热解燃烧，去除废水溶液中的有害物质。

本实施例中，废水溶液的雾化处理是采用定量泵来实现的，即采用定量泵使废水溶液在压缩空气的作用下被雾化成颗粒很细的微粒（5μ~10μ），和燃烧用的空气混合后喷入焚烧炉的炉膛内。

为了确保焚烧过程能够持续有效的进行，需要在焚烧炉上连接补氧风机和燃烧器。所述补氧风机用于向焚烧炉提供燃烧所需的氧气。所述燃烧器采用柴油或天然气作为原料，为焚烧炉提供燃烧所需的热量。

第八步，进行烟气处理；

将焚烧炉内燃烧产生的烟气依次通入降温设备和酸碱中和设备中，使得烟气的温度降至150℃以下，同时对其含有的少量酸性气体进行净化。

具体地说，该烟气处理步骤依次包括换热处理和洗涤处理。所述换热处理采用G-L换热器（即降温设备），将焚烧炉内燃烧产生的烟气通入G-L换热器内，同时向G-L换热器内通入常温水，常温水与烟气进行充分换热后，使得烟气温度降低至550℃以下，同时可回收大量热水。所述洗涤处理采用洗涤塔（即酸碱中和设备），将经过换热处理的烟气通入洗涤塔内，同时向洗涤塔内通入碱性溶液作为洗涤液，洗涤液对烟气进行充分洗涤，可对烟气中含有的少量酸性气体进行净化，同时将烟气温度降低至150℃以下。

第九步，进行排烟处理；

利用排风机将经过烟气处理后的烟气抽离，并最终由烟囱排到大气中。