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          高鹽高濃含氯廢水蒸汽再循環高溫熱氧化設備與工藝

          發布時間:2019-12-18 11:41:41  中國污水處理工程網

            申請日2019.09.06

            公開(公告)日2019.12.13

            IPC分類號F23G7/04; C02F1/04; C02F1/16; C02F101/36

            摘要

            本發明提到的一種高鹽高濃含氯廢水蒸汽再循環高溫熱氧化設備與工藝,其技術方案是:氧化裝置由換向閥、換熱器、左右蓄熱室、氧化室自下而上連接安裝,構成廢水氧化部分,共設置兩臺蒸餾釜,交替投入運行,構成廢水蒸餾部分;廢水池、廢水供給泵順次通過管道連接于蒸餾釜,通過將蒸餾釜、廢水循環泵、氧化裝置換熱器通過管道及管道附件順次相連接形成廢水封閉循環系統,構成強制廢水循環部分。有益效果是:本發明實現有機物超稀薄氧化或燃燒,有機物分解徹底,并防止了排氣中二次污染物形成,同時將廢水中的鹽分蒸餾分離出來,通過蒸餾,將廢水中所含高、低沸點的有機物分離后,分別通過氧化和噴燒進行銷毀,保證設備系統安全運行。

            權利要求書

            1.一種高鹽高濃含氯廢水蒸汽再循環高溫熱氧化設備,其特征是:包括氧化裝置、蒸餾釜、風機(15)、空氣預熱器(17)、引射器(18)、廢水循環泵、廢水供給泵、冷凝液罐(21)、廢水池(16)及排氣煙囪(31),其中氧化裝置由換向閥(24)、換熱器(25)、左蓄熱室(33)、右蓄熱室(26)、氧化室(30)自下而上連接安裝,構成廢水氧化部分;蒸餾釜上設置晶槳排出閥和高沸點有機物排出閥,可設置兩臺或兩臺以上的蒸餾釜,交替投入運行,構成廢水蒸餾部分;廢水池(16)、廢水供給泵順次通過管道連接于蒸餾釜,通過將蒸餾釜、廢水循環泵、氧化裝置的換熱器(25)通過管道及管道附件順次相連接形成廢水封閉循環系統,構成強制廢水循環部分;風機(15)、空氣預熱器(17)、引射器(18)、氧化裝置的換向閥(24)通過管道及管道附件順次相連接,構成進氣和運行安全監控部分;由管道及管道附件將廢水氧化部分、廢水蒸餾部分、強制廢水循環部分、進氣和運行安全監控部分連接聯系,構成高鹽高濃含氯廢水蒸汽再循環高溫熱氧化設備與工藝。

            2.根據權利要求1所述的高鹽高濃含氯廢水蒸汽再循環高溫熱氧化設備,其特征是:所述氧化室(30)設有左燃燒機(32)和右燃燒機(28),且內腔分為左蓄熱室(33)和右蓄熱室(26),在左蓄熱室(33)和右蓄熱室(26)的下方設有換熱器(25),在換熱器(25)的下方設有換向閥(24)。

            3.根據權利要求2所述的高鹽高濃含氯廢水蒸汽再循環高溫熱氧化設備,其特征是:所述的氧化室(30)上設有氧化室溫度傳感器(29);在左蓄熱室(33)上設有左蓄熱室溫度傳感器(34),在右蓄熱室(26)上設有右蓄熱室溫度傳感器(27);在換向閥(24)上設有換向閥左溫度傳感器(20)和換向閥右溫度傳感器(23)。

            4.根據權利要求1所述的高鹽高濃含氯廢水蒸汽再循環高溫熱氧化設備,其特征是:廢水蒸餾部分設置兩臺蒸餾釜,每臺蒸餾釜上設置蒸汽溫度傳感器、液體溫度傳感器、下液體溫度傳感器、排晶槳上閥、排晶槳下閥和高沸點有機物排出閥,根據蒸餾釜內溫度情況,兩臺蒸餾釜交替投入運行;且所述蒸餾釜的下部呈錐形。

            5.根據權利要求4所述的高鹽高濃含氯廢水蒸汽再循環高溫熱氧化設備,其特征是:1號蒸餾釜(7)上側設有1號安全泄壓閥(2)、1號蒸汽溫度傳感器(3)、1號上液體溫度傳感器(4)、1號液位計(5),中下部設有1號下液體溫度傳感器(6)和1號高沸點有機物排出閥(10),底部串聯設有1號排晶槳上閥(8)和1號排晶槳下閥(9)。

            6.根據權利要求1所述的高鹽高濃含氯廢水蒸汽再循環高溫熱氧化設備,其特征是:廢水池(16)的一端通過廢水池出水閥(14)連接到兩臺蒸餾釜,另一端通過冷凝液罐(21)連接到換向閥(24)的下端。

            7.根據權利要求1所述的高鹽高濃含氯廢水蒸汽再循環高溫熱氧化設備,其特征是:空氣預熱器(17)的一側設有風機(15),上端連接排氣煙囪(31),另一側通過引射器(18)連接到換向閥(24);所述引射器(18)的上部通過管線連接到兩臺蒸餾釜的頂部;預熱空氣并將空氣與廢水蒸汽預混均勻,并控制在合理的濃度范圍。

            8.一種采用權利要求1-7中任一項設備實現的高鹽高濃含氯廢水蒸汽再循環高溫熱氧化工藝,其特征是包括以下過程:

            (1)、準備工作:將2臺蒸餾釜注滿廢水,啟用第一臺蒸餾釜,開啟廢水循環泵,將廢水供給泵置于熱備狀態;

            (2)、開機啟動:低流量啟動風機、啟動燃燒機加熱氧化室和蓄熱室、開啟換向閥,當氧化室和蓄熱室溫度分別達到1000℃和800℃、第一臺蒸餾釜開始有蒸汽產出后,逐步減少輔助燃料供給,待蒸汽產出穩定后,啟動成功;

            (3)、正常運行:在風機作用下,由引射器將第一臺蒸餾釜中的低壓水蒸汽和低沸點有機揮發物送往蓄熱室預熱、在氧化室內高溫氧化釋放熱量,熱量由下風側的蓄熱陶瓷體部分留存,大部分氧化熱由換熱器交換給廢水,廢水循環泵將飽和的高溫廢水送至蒸餾釜,產出水蒸汽和低沸點有機物;氧化后的排氣繼續流動,再分別加熱風機送來的空氣、廢水供給泵送來的廢水;最終排出的氣體僅比環境空氣溫度高不超過70℃,如此周而復始,廢水中的水份和低沸點有機物在恒溫下不斷蒸發,其中的鹽份結晶析出,高沸點有機液留存在蒸餾釜中;廢水供給泵不斷補充原始廢水來維持蒸餾釜液面高度,高沸點有機液積累越來越多,經過一定時間后,當測得蒸餾釜中的液體溫度超過一定溫度時,第一臺蒸餾釜進入排液期,立即切換到第二臺蒸餾釜工作;排出高沸點有機液,第一臺蒸餾釜完成工作后,高沸點的有機液作為燃料由燃燒機在氧化室內實現高溫氧化放熱;兩臺蒸餾釜如此交替工作,蒸發水份、結晶析出鹽份、氧化分解有機物質。

            說明書

            高鹽高濃含氯廢水蒸汽再循環高溫熱氧化設備與工藝

            技術領域

            本發明涉及環境保護工藝與設備,特別涉及一種高鹽高濃含氯廢水蒸汽再循環高溫熱氧化設備與工藝。

            背景技術

            2015年2月,國家分別出臺了“水十條”法規,按照法規的要求實施的話,水處理行業將形成2萬億級別的市場,對改善我國生態環境,建設美麗中國意義重大。目前生活污水和一般的工業污水處理大都采用生化處理工藝,實行達標排放。但是對于有機物含量達到數萬mg/L,并且鹽分含量高、有害成分復雜,特別是含有氯、苯等元素的廢水或化工廢水等,會形成二次污染,并且處理成本高(有些高達2000~3000元/噸),業主難以承受,所以過去滲坑排注、雨污混排、偷排現象時有發生,造成了嚴重的土壤和水體污染。環保督察監管力度加大后,上述違法偷排現象得到一些控制,目前這樣的廢水社會上積存存量較大,是一個全社會頭痛的問題。通過調查分析,這些高難處理的廢水,其來源大致有三種:第一是傳統多效蒸發器、MVR蒸發結晶脫鹽工藝形成的母液。MVR是目前工業污水處理較好的技術,節能并可回用部分水,但最后形成的高濃高鹽母液和所排出的不凝氣也含有少量的低沸點有機物,對環境造成一些不利影響。第二是低濃度和低含鹽量的廢水采用超濾、納濾或RO反滲透濃縮后形成的高濃高鹽母液;第三是化工企業生產線滲出和反應釜底形成的高濃高鹽廢水。對于這些高難度的廢水,目前一是采用與垃圾一塊焚燒或噴入工業窯爐內焚燒處理,但由于其處理能力所限而“燒不了”,或者由于廢水成分復雜,易形成二次污染而“不能燒”。所以,發明一種能徹底完好地處理工藝及設備是非常必要的。

            發明內容

            本發明的目的就是針對現有技術存在的上述缺陷,提供一種高鹽高濃含氯廢水蒸汽再循環高溫熱氧化設備與工藝,以廢水中所含有機物做能源,采用蒸汽再循環高溫熱氧化工藝對廢水處理,解決傳統方式存在的上述缺點,并且實現廢物資源化利用,節約能源、降低系統運行成本的目的。

            本發明提到的一種高鹽高濃含氯廢水蒸汽再循環高溫熱氧化設備,其技術方案是:包括氧化裝置、蒸餾釜、風機(15)、空氣預熱器(17)、引射器(18)、廢水循環泵、廢水供給泵、冷凝液罐(21)、廢水池(16)及排氣煙囪(31),其中氧化裝置由換向閥(24)、換熱器(25)、左蓄熱室(33)、右蓄熱室(26)、氧化室(30)自下而上連接安裝,構成廢水氧化部分;蒸餾釜上設置晶槳排出閥和高沸點有機物排出閥,可設置兩臺或兩臺以上的蒸餾釜,交替投入運行,構成廢水蒸餾部分;廢水池(16)、廢水供給泵順次通過管道連接于蒸餾釜,通過將蒸餾釜、廢水循環泵、氧化裝置的換熱器(25)通過管道及管道附件順次相連接形成廢水封閉循環系統,構成強制廢水循環部分;風機(15)、空氣預熱器(17)、引射器(18)、氧化裝置的換向閥(24)通過管道及管道附件順次相連接,構成進氣和運行安全監控部分;由管道及管道附件將廢水氧化部分、廢水蒸餾部分、強制廢水循環部分、進氣和運行安全監控部分連接聯系,構成高鹽高濃含氯廢水蒸汽再循環高溫熱氧化設備與工藝。

            優選的,上述氧化室(30)設有左燃燒機(32)和右燃燒機(28),且內腔分為左蓄熱室(33)和右蓄熱室(26),在左蓄熱室(33)和右蓄熱室(26)的下方設有換熱器(25),在換熱器(25)的下方設有換向閥(24)。

            優選的,上述的氧化室(30)上設有氧化室溫度傳感器(29);在左蓄熱室(33)上設有左蓄熱室溫度傳感器(34),在右蓄熱室(26)上設有右蓄熱室溫度傳感器(27);在換向閥(24)上設有換向閥左溫度傳感器(20)和換向閥右溫度傳感器(23)。

            優選的,廢水蒸餾部分設置兩臺蒸餾釜,每臺蒸餾釜上設置蒸汽溫度傳感器、液體溫度傳感器、下液體溫度傳感器、排晶槳上閥、排晶槳下閥和高沸點有機物排出閥,根據蒸餾釜內溫度情況,兩臺蒸餾釜交替投入運行;且所述蒸餾釜的下部呈錐形。

            優選的,1號蒸餾釜(7)上側設有1號安全泄壓閥(2)、1號蒸汽溫度傳感器(3)、1號上液體溫度傳感器(4)、1號液位計(5),中下部設有1號下液體溫度傳感器(6)和1號高沸點有機物排出閥(10),底部串聯設有1號排晶槳上閥(8)和1號排晶槳下閥(9)。

            優選的,廢水池(16)的一端通過廢水池出水閥(14)連接到兩臺蒸餾釜,另一端通過冷凝液罐(21)連接到換向閥(24)的下端。

            優選的,空氣預熱器(17)的一側設有風機(15),上端連接排氣煙囪(31),另一側通過引射器(18)連接到換向閥(24);所述引射器(18)的上部通過管線連接到兩臺蒸餾釜的頂部;預熱空氣并將空氣與廢水蒸汽預混均勻,并控制在合理的濃度范圍。

            本發明提到的高鹽高濃含氯廢水蒸汽再循環高溫熱氧化工藝,包括以下過程:

            (1)、準備工作:將2臺蒸餾釜注滿廢水,啟用第一臺蒸餾釜,開啟廢水循環泵,將廢水供給泵置于熱備狀態;

            (2)、開機啟動:低流量啟動風機、啟動燃燒機加熱氧化室和蓄熱室、開啟換向閥,當氧化室和蓄熱室溫度分別達到1000℃和800℃、第一臺蒸餾釜開始有蒸汽產出后,逐步減少輔助燃料供給,待蒸汽產出穩定后,啟動成功;

            (3)、正常運行:在風機作用下,由引射器將第一臺蒸餾釜中的低壓水蒸汽和低沸點有機揮發物送往蓄熱室預熱、在氧化室內高溫氧化釋放熱量,熱量由下風側的蓄熱陶瓷體部分留存,大部分氧化熱由換熱器交換給廢水,廢水循環泵將飽和的高溫廢水送至蒸餾釜,產出水蒸汽和低沸點有機物;氧化后的排氣繼續流動,再分別加熱風機送來的空氣、廢水供給泵送來的廢水;最終排出的氣體僅比環境空氣溫度高不超過70℃,如此周而復始,廢水中的水份和低沸點有機物在恒溫下不斷蒸發,其中的鹽份結晶析出,高沸點有機液留存在蒸餾釜中;廢水供給泵不斷補充原始廢水來維持蒸餾釜液面高度,高沸點有機液積累越來越多,經過一定時間后,當測得蒸餾釜中的液體溫度超過一定溫度時,第一臺蒸餾釜進入排液期,立即切換到第二臺蒸餾釜工作;排出高沸點有機液,第一臺蒸餾釜完成工作后,高沸點的有機液作為燃料由燃燒機在氧化室內實現高溫氧化放熱;兩臺蒸餾釜如此交替工作,蒸發水份、結晶析出鹽份、氧化分解有機物質。

            本發明與現有技術相比,其有益效果具體如下:

            1、環保效果徹底:將廢水中低沸點的有機物、與水共沸的有機物通過蒸餾與空氣預混后在1000℃左右高溫氧化床內均質均溫氧化,將廢水中高沸點有機物蒸餾分離后在1000℃左右高溫氧化床內霧化噴燃燒,有機物質轉化成CO2、H2O等無害物質,以氣體的形式清潔排放;如廢水中含有部分氯、苯等元素的物質,通過氧化裝置內的急冷換熱器,避免氧化排氣過程中合成二惡英,廢水中的鹽分蒸餾分離,另作處理;

            2、運行安全可靠:采用了預混燃燒(氧化)和擴散噴燒(氧化)相結合的方式處理廢水中的有機物,廢水中低沸點的有機物蒸餾出來與空氣預混后氧化,通過在線的有機氣體濃度傳感器監控混合氣體的濃度在合理的范圍內,保障預混氣體的安全氧化;廢水中的較高沸的有機物采用霧化噴燒,既有擴散燃燒,又有預混氧化的混合方式,在氧化裝置蓄熱氧化室內安全處理。通過兩個蒸餾釜交替投入運行,控制蒸餾蒸汽與空氣混合后的有機物濃度不超標;

            3、運行經濟性好:廢水中的有機物高溫氧化或(和)噴燒產生熱量作為用于蒸餾廢水,廢水蒸汽與低沸點有機物加熱空氣后又回流到高溫氧化床能量得到再利用,廢水處理后變成清潔氣體排入大氣,排出溫度低于80℃,因此在治理廢水的同時,利用了廢水中的有機物能量,降低設備運行成本,總體運行費用小于現有處理技術運行費用的20%。(發明人馬曉鐘;高松;劉永啟)

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