CN105502543A - 一种无烟煤富氧燃烧法资源化处理煤化工高盐废水的方法 - Google Patents

一种无烟煤富氧燃烧法资源化处理煤化工高盐废水的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无烟煤富氧燃烧法资源化处理煤化工高盐废水的方法。其特征在于含有以下工艺步骤：首先将无烟煤置于燃烧炉中鼓入氧化性气体进行富氧燃烧，其后将一定比例有机高盐废水加入到富氧燃烧炉中，高温作用下高盐废水中水雾完全汽化，有机物则在炉内氧化分解成为二氧化碳、水及少许无机物灰，同时在烟气中产生部分NOX，SOX和HCl物质，盐类则转变成硅酸钠、氧化钙，冷却后作为铁水预处理中的脱硅剂、脱磷剂、脱硫剂，所产高温烟气进行余热回收后，进行收尘和洗涤处理，达到排空要求后排入大气，获得的洗涤液送至制酸厂，本方法实现了煤化工有机高盐废水的无害化和资源化，产品具有较高的附加值，工艺具备较好的工业化前景。

Description

一种无烟煤富氧燃烧法资源化处理煤化工高盐废水的方法
技术领域
一种无烟煤富氧燃烧法资源化处理煤化工高盐废水的方法，属于危废无害化环保领域
背景技术
通常高盐废水是指含有机物和总溶解固体(TDS)的质量分数大于3.5％的废水。因为在这类废水中，除了含有有机污染物，还含有大量可溶性的无机盐，如Cl-、Na+、SO4 2-、Ca2+，这类废水一般是生化处理的极限。目前高盐废水处理方法主要有生化处理法、蒸发浓缩法和多效蒸馏法。随着生化技术的进步与发展，耐盐嗜盐菌的成功分离、培养、驯化使得采用生化方法处理浓盐废水成为可能，特别是利用耐盐嗜盐菌种，采用物化-生化耦合工艺技术，更加促进了浓盐废水处理的工程化。生化技术的发展，虽然提高了菌种的环境适应性，可以降低浓盐废水中的COD含量。但是，由于耐盐嗜盐菌的环境适应性有一定限度，仍然有大量的浓盐废水面临有效处理的难题。只有将浓盐废水中的COD去除，同时将浓盐水的可溶性盐类物质分离处理，才是浓盐废水的最终处置目标。为此，有人提出了“浓盐水低温热利用-蒸发-结晶工艺”技术处理此类废水。然而，最终结果并不是得到该工艺技术期望得到的结果-工业盐和回用淡水。这是因为废水中的盐类物质多为氯盐，在水中的溶解度特别大，采用浓缩、降温的结晶方法，根本无法高效分离出盐类物质，无法实现高盐废水的无害化处置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无烟煤富氧燃烧法资源化处理煤化工高盐废水的方法。本发明在富氧燃烧法处理废水得到脱硅剂、脱磷剂、脱硫剂的基础上，有效的利用出炉气体的高温余热，同时生产HCl和H2SO4；充分利用有机物易燃烧挥发的特性，有效去除COD，不仅实现了有机高盐废水的无害化处理，且制得了脱硅剂、脱磷剂、脱硫剂、盐酸和硫酸。
本发明的技术方案工艺步骤是：
(1)将无烟煤置于燃烧炉中鼓入氧化性气体进行富氧燃烧；
(2)将一定比例有机高盐废水加入到富氧燃烧炉中，高温作用下高盐废水中水雾完全汽化，有机物则在炉内氧化分解成为二氧化碳、水及少许无机物灰，同时在烟气中产生部分NOX，SOX和HCl物质，盐类则转变成硅酸钠、氧化钙；
(3)一段时间后，进行停炉降温，其中盐类冷却后作为铁水预处理中的脱硅剂、脱磷剂、脱硫剂，所产高温烟气进行余热回收后，进行收尘和洗涤处理，达到排空要求后排入大气，获得的洗涤液送至制酸厂。
本发明上述工艺步骤中的具体工艺参数为：
1、所述步骤(1)中氧化性气体为氧气、空气及两者混合物；
2、所述步骤(2)中高硫煤的加入量以质量百分比：
W％＝(m0/m1)*100％
来表示，其中，m0为高硫煤添加量，m1为废水蒸发后残渣质量，范围为2～10％；高盐废水含水率为1-35％。
3、所述步骤(3)中燃烧反应时间为30-90min。
本发明具有的有益效果：
(1)本工艺充分利用烟气的高温余热，达到了工业节能的要求；
(2)工艺采用无烟煤富氧燃烧法处理煤化工有机高盐废水，得到脱硅剂、脱磷剂、脱硫剂、盐酸和硫酸，适用性较为广泛，由此技术可间接推广至其他有机高盐废水的资源化处理；
(3)在高温条件下，充分利用有机物易燃烧挥发的特性，有效去除COD；
(4)各个工艺过程操作简单，工艺可应用性强；
(5)充分利用烟尘中S，C1含量高的特点，将烟尘制为HCl和H2SO4，提高经济效益，同时消除烟尘对环境的污染。
附图说明
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面以实例进一步说明本发明的实质内容，但本发明的内容并不限于此。
实施案例1
将500Kg无烟煤加入到燃烧炉中，通过喷枪喷入氧气进行富氧燃烧，氧气喷入压力为1.2MPa，炉内温度达1500℃后将煤化工有机高盐废水(COD含量8000mg/L，含水率22％)100Kg通过喷淋方式加入到燃烧炉中，喷淋压力为0.1MPa，高盐废水中余量水通过气化方式开始脱除，同时高盐废水中COD等有机物进行富氧燃烧脱除，盐类则转变成硅酸钠、氧化钙，燃烧时间60min后，熔融硅酸盐倾倒进入中间包转移，冷却后做脱硅剂、脱磷剂、脱硫剂，所产高温烟气进行余热回收后，进行收尘和洗涤处理，达到排空要求后排入大气，获得的洗涤液送至制酸厂，经检测熔融燃烧处理后盐COD含量为8mg/L。
实施案例2
将400Kg无烟煤加入到燃烧炉中，通过喷枪喷入空气进行富氧燃烧，氧气喷入压力为1.5MPa，炉内温度达1400℃后将煤化工有机高盐废水(COD含量6000mg/L，含水率25％)100Kg通过喷淋方式加入到燃烧炉中，喷淋压力为1.0MPa，高盐废水中余量水通过气化方式开始脱除，同时高盐废水中COD有机物进行富氧燃烧脱除，盐类则转变成硅酸钠、氧化钙，燃烧时间80min后，熔融硅酸盐倾倒进入中间包转移，冷却后做脱硅剂、脱磷剂、脱硫剂，所产高温烟气进行余热回收后，进行收尘和洗涤处理，达到排空要求后排入大气，获得的洗涤液送至制酸厂，经检测熔融燃烧处理后盐COD含量为5mg/L。
实施案例3
将800Kg无烟煤加入到燃烧炉中，通过喷枪喷入氧气进行富氧燃烧，氧气喷入压力为1.5MPa，炉内温度达700℃后将煤化工有机高盐废水(COD含量4000mg/L，含水率5％)200Kg通过进料器加入到燃烧炉中，喷淋压力为1.8MPa，高盐废水中余量水通过气化方式开始脱除，同时高盐废水中COD有机物进行富氧燃烧脱除，盐类则转变成硅酸钠、氧化钙，燃烧时间90min后，熔融硅酸盐倾倒进入中间包转移，冷却后做脱硅剂、脱磷剂、脱硫剂，所产高温烟气进行余热回收后，进行收尘和洗涤处理，达到排空要求后排入大气，获得的洗涤液送至制酸厂，经检测熔融燃烧处理后盐COD含量为9mg/L。

Claims (5)

1.一种无烟煤富氧燃烧法资源化处理煤化工高盐废水的方法，其特征在于含有以下工艺步骤：将无烟煤置于燃烧炉中鼓入氧化性气体进行富氧燃烧，其后将一定比例有机高盐废水加入到富氧燃烧炉中，高温作用下高盐废水中水雾完全汽化，有机物则在炉内氧化分解成为二氧化碳、水及少许无机物灰，同时在烟气中产生部分NOX，SOX和HCl，盐类则转变成硅酸钠、氧化钙，可作为铁水预处理中的脱硅剂、脱磷剂、脱硫剂，所产高温烟气进行余热回收后，进行收尘和洗涤处理，达到排空要求后排入大气，获得的洗涤液送至制酸厂，本方法实现了煤化工有机高盐废水的无害化和资源化。
2.根据权利要求1所述的一种无烟煤富氧燃烧法资源化处理煤化工高盐废水的方法，其特征是：无烟煤的破碎粒度为5-20mm；所用氧化性气体为氧气，通入压力为0.1-1.5MPa；电炉处理残渣的时间为30～90min；反应的炉温保持在700℃～1500℃。
3.根据权利要求1所述的一种无烟煤富氧燃烧法资源化处理煤化工高盐废水的方法，其特征是：无烟煤和高盐废水的添加比例为(2-10)∶1，高盐废水的含水率为1-35％。
4.根据权利要求1所述的一种无烟煤富氧燃烧法资源化处理煤化工高盐废水的方法，其特征是：高温出炉熔融残渣需经过冷却水淬处理。
5.根据权利要求1所述的一种无烟煤富氧燃烧法资源化处理煤化工高盐废水的方法，其特征是：将所产高温烟气引入余热回收系统(如余热锅炉)，烟尘进过收尘和洗涤处理后，达到排空要求后排入大气，获得的洗涤液送至制酸厂制取HCl和H2SO4。
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