1.本发明属于废水处理技术领域,具体涉及一种高盐高有机物废水处理装置及方法。
背景技术:2.化工行业在生产过程中会使用到一些有机盐,例如:溴甲烷三苯基膦、氯甲烷三苯基膦、叔丁醇钾、叔丁醇钠等。这些有机盐参与反应后会带来高盐含量(质量分数为5%~20%)、高有机物含量(cod》180000mg/l)的化工废水。高盐高有机物废水的处理通常采用稀释的方法来降低废水的盐含量,但废水降低含盐浓度后排出还是会造成环境的恶化,甚至会导致土壤及流域的盐碱化现象。此外,这些废水中的有机物往往含有苯环类有机物和卤代烃类有机物,其生物可生化性差,具有较高的生物毒性,存在较大的环境安全隐患。
3.传统方法处理该类高盐高有机物废水的方法包括以下几种:(1)稀释后进行传统方法处理,这种方法处理废水使企业废水的总排放量增加,同时进行芬顿氧化、铁碳微电解、催化氧化等技术,这些技术受到废水中有机物、方法条件、处理成本等因素限制,导致处理出水中仍含有部分难降解有机物,后期还会对环境造成不良影响。(2)蒸发浓缩除盐,这样方法处理中所需的能耗较高,浓缩后产生的盐属于危废,难以处理。例如cn105461157a公开了一种高盐高有机物工业废水的零排放方法,该方法采用“浸没式膜生物反应器+纳滤+高效反渗透+膜蒸馏+蒸发结晶”的方式处理高盐高有机物工业废水。虽然该方法在解决废水排放的同时,最大限度地回收了水资源,基本实现了高盐高有机物工业废水的零排放,但是该方法处理过程中产生的纳滤浓水很难进一步处理,同时纳滤膜很容易污染,增加了投入成本。(3)焚烧处理,高盐高有机物废水通过采用焚烧炉进行焚烧处理,去除废水中的有机物,使废水减量最后生成含盐危废。例如cn201110227902.5公开了一种处理高盐高有机物含量废水的方法,该方法采用萃取剂对废水中的有机物进行萃取分相,分相后得到的水相进行以经蒸馏、干燥得到混合盐类,分相后得到的有机相进行焚烧处理。但是随之而来的焚烧尾气则成为困扰众多企业的难题。焚烧处理对废水的要求是盐分小于10%,对于更高盐分的不再适用。如果将盐分稀释到合适范围,那么有机物浓度往往过低,不利于燃烧。即使满足了焚烧要求,处理废水的成本仍较高。而且焚烧过程中会产生气溶胶,给后续的尾气处理增加难度,同时气溶胶还常常会使得余热锅炉发生堵塞。焚烧处理的核心是去除水中的有机物,焚烧工艺以防范消耗能源,另一方面产生大量的废气,与节能减排的目标背道而驰。这些处理技术,一方面并没有降低环境中污染物的排放量,反而增加了排放量,另一方面也是许多化工企业的发展受到极大的限制。
4.虽然公开了针对高盐高有机物工业废水的处理方法,但仍然存在设备投入成本或者工艺运行成本高,有机物去除不充分,无机盐资源没有有效利用等问题。因此,如何开发一种行之有效的高盐高有机物工业废水处理方法,既能去除成分复杂且难处理的有机物,又能实现无机盐资源的有效利用,具有极高的价值。
技术实现要素:5.本发明的目的在于提供一种高盐高有机物废水处理装置及方法,该装置及方法既能去除成分复杂且难处理的有机物,又能实现无机盐资源的有效利用。
6.一方面,本发明涉及一种高盐高有机物废水处理装置,其包括:储水池;蒸馏釜,蒸馏釜的进液口与储水池连接;可再生吸附塔,其进液口与蒸馏釜的蒸残出液口连接;减压精馏塔,其进液口与蒸馏釜的蒸馏出液口连接,减压精馏塔与储水池连接;串联多效蒸发器,其由3个蒸发器串联组成,串联多效蒸发器的进液口与可再生吸附塔的出液口连接;第一物料池,其与串联多效蒸发器的出料口连接。
7.进一步地,本发明提供的高盐高有机物废水处理装置中,可再生吸附塔的一侧设有再生活化设备,再生活化设备包括淋洗罐、淋洗液蒸馏釜和第二物料池。
8.进一步地,本发明提供的高盐高有机物废水处理装置中,淋洗罐与可再生吸附塔的进液口连接;淋洗液蒸馏釜的进液口与可再生吸附塔的出料口连接,出液口与淋洗罐的进液口连接;第二物料池与淋洗液蒸馏釜的出料口连接。
9.另一方面,本发明涉及一种高盐高有机物废水处理的方法,其通过上述高盐高有机物废水处理装置处理高盐高有机物废水。
10.进一步地,本发明提供的高盐高有机物废水处理的方法中,高盐高有机物废水中,含盐量为5~20wt%,cod浓度为180000~320000mg/l。
11.进一步地,本发明提供的高盐高有机物废水处理的方法中,包括:将高盐高有机物废水由储水池1经管道送入蒸馏釜2进行蒸馏处理,蒸馏出的易挥发性有机物经管道进入减压精馏塔4中进行精馏回收处理;蒸馏釜2中蒸残液进入可再生吸附塔3中去除废水中残余有机物,吸附处理后的废水经可再生吸附塔3出口进入串联多效蒸发器5中进行蒸发结晶除水;回收串联多效蒸发器5蒸发出的水,结晶处理后的无机盐进入第一物料池6收集。
12.进一步地,本发明提供的高盐高有机物废水处理的方法中,还包括再生活化处理,再生活化处理包括:可再生吸附塔3吸附饱和后停止进料,可再生吸附塔3进行再生活化处理;将淋洗罐7中的淋洗溶剂缓慢加入可再生吸附塔3中,淋洗出吸附在可再生吸附塔3中的有机物,淋洗出的淋洗液进入淋洗液蒸馏釜8中进行蒸馏回收处理,蒸馏回收处理得到的蒸残液进入第二物料池9中待处理。
13.进一步地,本发明提供的高盐高有机物废水处理的方法中,蒸馏釜的操作温度为50~90℃,操作压力为0.05~0.1mpa;减压精馏塔的操作温度为50~90℃,操作压力为0.05~0.1mpa,塔顶回流比为0.2~5;淋洗液蒸馏釜的操作温度为50~110℃,操作压力为0.05~0.1mpa。
14.进一步地,本发明提供的高盐高有机物废水处理的方法中,串联多效蒸发器的3个蒸发器从进液口到出液口各蒸发器的操作温度依次为85~95℃、75~85℃、65~75℃;上述任一蒸发器的操作压力为0.05~0.5mpa。
15.进一步地,本发明提供的高盐高有机物废水处理的方法中,淋洗罐内的淋洗液为水、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、甲醇、乙醇中的任意一种或多种的混合,淋洗液的用量为可再生吸附塔有效体积的1~5倍。
16.本发明将待处理的高盐高有机物废水由储水池经管道送入蒸馏釜进行蒸馏处理,蒸馏出的易挥发性有机物经管道进入减压精馏塔中进行精馏回收处理;蒸馏釜中蒸残液进
入可再生吸附塔中去除废水中残余有机物,吸附处理后的废水经可再生吸附塔出口进入串联多效蒸发器中进行蒸发结晶除水;蒸发出的水可达标排放,结晶处理后的无机盐流入物料池中,已达到对高盐高有机物废水进行资源化回收利用的目的。由此,本发明进一步请求保护采用上述方法在高盐高有机物废水处理中的应用。
17.本发明与现有技术相比具有以下有益效果或者优点:
18.本发明提供了一种高盐高有机物废水处理装置及方法,该装置及方法通过蒸馏处理将高盐高有机物废水中的易挥发性有机物蒸馏分离,分离出的易挥发有机物进入减压精馏塔内进行精馏处理,精馏出的有机物进行回收套用;蒸馏釜内的蒸残液进入吸附装置,吸附除去蒸残液中少量残余的有机物组分;吸附处理后的无机盐废水进行多效蒸发器进行蒸发结晶除水。该装置及方法实现了对高盐高有机物废水的无害化处理,蒸发出的水达到排放标准,还能对此类废水中的无机盐进行结晶,得到纯度较高无机盐进行资源化回收。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本发明提供的高盐高有机物废水处理装置的结构示意图,图中,1为储水池、2为蒸馏釜、3为可再生吸附塔、4为减压精馏塔、5为串联多效蒸发器、6为第一物料池、7为淋洗罐、8为淋洗液蒸馏釜、9为第二物料池。
具体实施方式
21.下面,结合实施例对本发明的技术方案进行说明,但是,本发明并不限于下述的实施例。
22.实施例1
23.本实施例提供了高盐高有机物废水的处理回收过程。
24.如图1所示,储水池1内填充有待处理的高盐高有机物废水。蒸馏釜2通过蒸馏出液口与减压精馏塔4进液口连接,减压精馏塔4用于精馏出易挥发性有机物。减压精馏塔4与储水池1形成回路,减压精馏塔4精馏出的易挥发性有机物进行回收,蒸残液回流至储水池1中待处理。蒸馏釜2通过蒸残出液口与可再生吸附塔3进液口连接,可再生吸附塔用于吸附蒸残液中残余有机物。可再生吸附塔3出液口与串联多效蒸发器5进液口连接,串联多效蒸发器5用于蒸馏出废水中的水分。串联多效蒸发器5分别由蒸发器5-1、蒸发器5-2和蒸发器5-3串联组成。多效蒸发器5出料口与第一物料池6连接,第一物料池6用于回收蒸发结晶后的无机盐。
25.示例性地,可再生吸附塔3的一侧还设置有再生活化设备,采用淋洗液对吸附饱和的吸附剂进行淋洗再生活化,进而实现吸附塔的可再生循环使用。具体的,再生装置包括淋洗罐7、淋洗液蒸馏釜8和第二物料池9。淋洗罐7与可再生吸附塔3进液口连接;可再生吸附塔3出料口一侧与蒸馏釜进液口连接;淋洗液蒸馏釜8出液口与淋洗罐7进液口连接;淋洗液蒸馏釜8出料口与第二物料池9连接。
26.本实施例高盐高有机物废水中无机盐含量为5wt%,cod浓度为180000mg/l。其中无机物组分为溴化钾,有机物组分为三苯基氧膦、三苯基膦、四氢呋喃、叔丁醇。有机物组分中三苯基氧膦占比为24%,三苯基膦占比为14%,四氢呋喃占比为42%,叔丁醇占比为20%。
27.依照图1所示装置,将待处理的高盐高有机物废水由储水池1经管道送入蒸馏釜2进行蒸馏处理,蒸馏出的易挥发性有机物经管道进入减压精馏塔4中进行精馏回收处理;蒸馏釜2中蒸残液进入可再生吸附塔3中去除废水中残余有机物,吸附处理后的废水经可再生吸附塔3出口进入串联多效蒸发器5中进行蒸发结晶除水;蒸发出的水可达标排放,结晶处理后的无机盐流入第一物料池6中可进行资源化回用。其中,待可再生吸附塔5中吸附剂吸附饱和后停止进料,开始进行可再生吸附塔5再生活化处理,将淋洗罐7中的淋洗液缓慢加入可再生吸附塔5中,淋洗出吸附在吸附剂中的有机物,淋洗出的淋洗液进入淋洗液蒸馏釜8中进行蒸馏回收处理;蒸残液进入第二物料池9中待处理。
28.蒸馏釜2尺寸为:有效体积为500l,操作温度为50~90℃,操作压力为0.05~0.1mpa。减压精馏塔4的尺寸为:有效体积为200l,操作温度为50~90℃,操作压力为0.05~0.1mpa;塔顶回流比为0.2~5。淋洗液蒸馏釜8的尺寸为:有效体积为500l,操作温度为50~110℃,操作压力为0.05~0.1mpa。淋洗罐7尺寸为:有效体积为300l,淋洗罐内装有甲醇作为淋洗溶剂。串联多效蒸发器各蒸发器的尺寸为:有效体积为200l,操作温度分别为:蒸发器5-1操作温度为85~95℃,蒸发器5-2操作温度为75~85℃,蒸发器5~3操作温度为65~75℃,操作压力为0.05~0.5mpa。
29.可再生吸附塔5的尺寸为:有效体积为200l,内填装200l的聚苯乙烯吸附树脂进行残余有机物的吸附,当吸附3倍可再生吸附塔有效体积的蒸残液时,吸附塔为吸附饱和或者接近饱和状态,开始进行再生活化操作;其中,淋洗液的用量为可再生吸附塔3有效体积的1倍。
30.通过上述方法处理后测定:
31.多效蒸馏出水的cod浓度为32mg/l,tds浓度为18mg/l,精馏回收的易挥发性有机物的含量为99.2%,无机盐溴化钾的含量为97.4%。
32.实施例2
33.本实施例提供了高盐高有机物废水的处理回收试验。
34.本实施例所用高盐高有机物废水中含盐量为10wt%,cod浓度为240000mg/l。其中无机物组分为氯化钾,有机物组分为三苯基氧膦、三苯基膦、四氢呋喃、叔丁醇。有机物组分中三苯基氧膦占比为12%,三苯基膦占比为15%,四氢呋喃占比为46%,叔丁醇占比为27%。
35.本实施例淋洗液为甲醇溶剂,其用量为可再生吸附塔3有效体积的3倍。
36.通过上述方法处理后测定:
37.多效蒸馏出水的cod浓度为44mg/l,tds浓度为32mg/l;精馏回收的易挥发性有机物的含量为98.8%,无机盐溴化钾的含量为98.2%。
38.实施例3
39.本实施例提供了高盐高有机物废水的处理回收试验。
40.本实施例所用高盐高有机物废水中无机盐含量为20wt%,cod浓度为320000mg/l。其中无机物组分为溴化钾,有机物组分为三苯基氧膦、三苯基膦、二苯基氧膦、四氢呋喃、叔丁醇。有机盐组分中三苯基氧膦占比为14%,三苯基膦占比为18%,二苯基氧膦占比为8%,四氢呋喃占比为38%,叔丁醇占比为22%。
41.本实施例淋洗液为甲醇溶剂,其用量为可再生吸附塔3有效体积的5倍。
42.通过上述方法处理后测定:
43.多效蒸馏出水的cod浓度为51mg/l,tds浓度为32mg/l;精馏回收的易挥发性有机物的含量为98.5%,无机盐溴化钾的含量为95.7%。
44.如上所述,即可较好地实现本发明,上述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种改变和改进,均应落入本发明确定的保护范围内。
技术特征:1.一种高盐高有机物废水处理装置,其特征在于,包括:储水池(1);蒸馏釜(2),所述蒸馏釜(2)的进液口与所述储水池(1)连接;可再生吸附塔(3),其进液口与所述蒸馏釜(2)的蒸残出液口连接;减压精馏塔(4),其进液口与所述蒸馏釜(2)的蒸馏出液口连接,所述减压精馏塔(4)与储水池(1)连接;串联多效蒸发器(5),其由3个蒸发器串联组成,所述串联多效蒸发器(5)的进液口与所述可再生吸附塔(3)的出液口连接;第一物料池(6),其与所述串联多效蒸发器(5)的出料口连接。2.根据权利要求1所述的高盐高有机物废水处理装置,其特征在于,所述可再生吸附塔(3)的一侧设有再生活化设备,所述再生活化设备包括淋洗罐(7)、淋洗液蒸馏釜(8)和第二物料池(9)。3.根据权利要求2所述的高盐高有机物废水处理装置,其特征在于,所述淋洗罐(7)与所述可再生吸附塔(3)的进液口连接;所述淋洗液蒸馏釜(8)的进液口与所述可再生吸附塔(3)的出料口连接,出液口与所述淋洗罐(7)的进液口连接;所述第二物料池(9)与所述淋洗液蒸馏釜(8)的出料口连接。4.一种高盐高有机物废水处理的方法,其特征在于,通过权利要求1~3任一项所述高盐高有机物废水处理装置处理高盐高有机物废水;所述高盐高有机物废水中,含盐量为5~20wt%,cod浓度为180000~320000mg/l。5.根据权利要求4所述的高盐高有机物废水处理的方法,其特征在于,包括:将所述高盐高有机物废水由所述储水池(1)经管道送入所述蒸馏釜(2)进行蒸馏处理,蒸馏出的易挥发性有机物经管道进入所述减压精馏塔(4)中进行精馏回收处理;所述蒸馏釜(2)中蒸残液进入所述可再生吸附塔(3)中去除废水中残余有机物,吸附处理后的废水经所述可再生吸附塔(3)出口进入所述串联多效蒸发器(5)中进行蒸发结晶除水;回收所述串联多效蒸发器(5)蒸发出的水,结晶处理后的无机盐进入所述第一物料池(6)收集。6.根据权利要求4所述的高盐高有机物废水处理的方法,其特征在于,还包括再生活化处理,所述再生活化处理包括:所述可再生吸附塔(3)吸附饱和后停止进料,所述可再生吸附塔(3)进行再生活化处理;将所述淋洗罐(7)中的淋洗溶剂缓慢加入所述可再生吸附塔(3)中,淋洗出吸附在可再生吸附塔(3)中的有机物,淋洗出的淋洗液进入所述淋洗液蒸馏釜(8)中进行蒸馏回收处理,所述蒸馏回收处理得到的蒸残液进入第二物料池(9)中待处理。7.根据权利要求5所述的高盐高有机物废水处理的方法,其特征在于,所述蒸馏釜(2)的操作温度为50~90℃,操作压力为0.05~0.1mpa;所述减压精馏塔(4)的操作温度为50~90℃,操作压力为0.05~0.1mpa,塔顶回流比为0.2~5;所述淋洗液蒸馏釜(8)的操作温度为50~110℃,操作压力为0.05~0.1mpa。8.根据权利要求5所述的高盐高有机物废水处理的方法,其特征在于,所述串联多效蒸发器(5)的3个蒸发器从进液口到出液口依次为蒸发器(5-1)、蒸发器(5-2)和蒸发器(5-3);所述蒸发器(5-1)操作温度为85~95℃,所述蒸发器(5-2)操作温度为75~85℃,所述蒸发器(5-3)操作温度为65~75℃;所述蒸发器(5-1)、蒸发器(5-2)和蒸发器(5-3)中任一蒸发
器的操作压力为0.05~0.5mpa。9.根据权利要求5所述的高盐高有机物废水处理的方法,其特征在于,所述淋洗罐(7)内的淋洗液为水、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、甲醇、乙醇中的任意一种或多种的混合,所述淋洗液的用量为所述可再生吸附塔(3)有效体积的1~5倍。10.权利要求4~9任一项所述的高盐高有机物废水处理的方法在高盐高有机物废水处理中的应用。
技术总结本发明公开了一种高盐高有机物废水处理装置及方法,属于废水处理技术领域。该装置包括:储水池;蒸馏釜,蒸馏釜的进液口与储水池连接;可再生吸附塔,其进液口与蒸馏釜的蒸残出液口连接;减压精馏塔,其进液口与蒸馏釜的蒸馏出液口连接,减压精馏塔与储水池连接;串联多效蒸发器,其由3个蒸发器串联组成,串联多效蒸发器的进液口与可再生吸附塔的出液口连接;第一物料池,其与串联多效蒸发器的出料口连接。本发明还提供了该装置处理高盐高有机物废水的方法,将高盐高有机物废水经过蒸馏、精馏、吸附及多效处理后废水可达标排放,不需要后续生化处理,实现了结晶无机盐可资源化回收。实现了结晶无机盐可资源化回收。实现了结晶无机盐可资源化回收。
技术研发人员:罗大成 闵峰 张博涛 李磊 李王涛 刘浪涛 贺亚峰 刘骞峰
受保护的技术使用者:西安瑞联新材料股份有限公司
技术研发日:2022.04.08
技术公布日:2022/7/5