CN108675531A - 高盐高有机物废液的热化学处理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高盐高有机物废液的热化学处理系统及方法，涉及废液处理技术领域。该热化学处理系统能够有效除盐并降低COD，且不产生二次污染，不存在盐耐受性问题。该热化学处理系统包括依次流体连接的预处理釜、碳化釜、氧化釜、脱盐蒸发釜，在所述预处理釜中将高盐高有机物废液进行雾化处理，在所述碳化釜中以浓硫酸为脱水碳化介质进行碳化处理，在所述氧化釜中在氧化剂的存在下进行氧化处理，在所述脱盐蒸发釜中进行脱盐蒸发处理。本发明提供的高盐高有机物废液的热化学处理系统及方法适用于处理高盐高有机物废液。

Description

高盐高有机物废液的热化学处理系统及方法

技术领域

本发明涉及工业废液处理技术领域，尤其涉及一种高盐高有机物废液的热化学处理系统及方法。

背景技术

随着化学工业行业的发展，含有高盐高有机物的废液的量液逐年增加，因此寻找一种对于环境友好的处理系统成为全球关注的焦点。我国的化学工业行业在飞速发展中，在国民生产总值中占有相当重要的地位。我国化学工业的快速发展以牺牲生态环境为代价。我国化工行业企业数量多、资源能源利用率低、污染物排放数量大、近年来已有超过环境承载能力迹象。据有统计数据，目前，化学原料和化学制品业排放工业废水31.2亿吨，分别占全国工业“三废”排放总量的13.5％，位居第25位。其中，排放化学需氧量32.8万吨、氨氮9.3万吨、二氧化硫97.5万吨、氮氧化物54.0万吨，分别居工业领域的第4、1、4、4位。一些特征污染物如氨氮、氰化物、危险废物更是高居首位。在环保部公布的废气、废水污染源国家重点监控企业中，石油和化工企业分别有482家和803家，合计占重点监控企业数量的39.2％。由于处理手段不能彻底解决环境问题，造成了资源能源的浪费和环境压力，加剧了行业发展与资源环境的矛盾。

在这些工业废液中，90％为高盐高有机物的液体，这类液体处理起来困难，传统的物理或者生化的方法处理起来都存在着很多的问题，主要有：(1)常规的生化处理方法主要存在着对盐分的耐受度问题，这类工业废水普遍为高含盐废水，盐分含量都在5％～20％，甚至更高。而常规的生化处理方法中菌的耐盐度为2％～4％，这样常规的生化处理方法处理此类废水就存在着难以生化的问题；(2)常规的芬顿处理方法处理该类废水又存在着产生大量的铁泥，造成严重的二次污染，同时该方法在处理此类废水过程中容易导致设备板结，容易导致设备的损坏，维护费用高，另外该方法需要投入大量的双氧水和铁盐，造成较高的运行费用；(3)湿式氧化技术需要高温又高压的技术，装置的处理能力也受到限制，对设备的投资高，运行费用高；(4)现已开发的MVR技术对高浓度水中盐分有很好的脱除效果，但这类工业废水中有机物含量高，含有很多腐蚀性离子，这些因素导致很多的高浓度水不能进入MVR进行处理。

发明内容

本发明提供一种高盐高有机物废液的热化学处理系统及方法，在有效去除盐分、降低COD的同时减少甚至避免二次污染，并且不会堵塞、污染装置。

本发明的方案如下：

本发明提供一种高盐高有机物废液的热化学处理系统，该热化学处理系统包括：

用于进行雾化处理的预处理釜，所述预处理釜内设有超声波高频振荡器；

用于以浓硫酸为脱水碳化介质进行碳化处理的碳化釜，所述碳化釜连接在所述预处理釜之后并与所述预处理釜流体连接；

用于在氧化剂下进行氧化处理的氧化釜，所述氧化釜连接在所述碳化釜之后并与所述碳化釜流体连接；

用于进行脱盐蒸发处理的脱盐蒸发釜，所述脱盐蒸发釜连接在所述氧化釜之后并与所述氧化釜流体连接。

进一步地，所述预处理釜、碳化釜、或氧化釜内设有搅拌器；所述碳化釜、氧化釜或脱盐蒸发釜的外部设有加热装置。

进一步地，所述氧化釜下部设有用于添加氧化剂的药剂投入口。

进一步地，所述热化学处理系统还包括用于将盐和浓硫酸进行分离的分离器，所述分离器连接在所述脱盐蒸发釜之后并与所述脱盐蒸发釜流体连接；在所述分离器之后连接有浓硫酸回收罐，回收与盐分离后的浓硫酸；优选地，所述浓硫酸回收罐之后经由浓硫酸回收管与所述碳化釜相连。

进一步地，所述热化学处理系统还包括换热器，所述换热器连接在所述预处理釜之前并与所述预处理釜流体连接，用于将换热处理后的废液提供给所述预处理釜；优选地，所述换热器为管式耐腐蚀换热器，所述脱盐蒸发釜之后与所述换热器的壳体入口相连，所述换热器的壳体出口与不凝气吸收塔相连。

进一步地，所述脱盐蒸发釜的底部与所述分离器的顶部流体连接。

进一步地，所述预处理釜的顶部与所述碳化釜的下部流体连接；所述碳化釜的顶部与所述氧化釜的上部流体连接，所述碳化釜的底部与所述氧化釜的下部流体连接；所述氧化釜的顶部与所述脱盐蒸发釜的上部流体连接，所述脱盐蒸发釜的顶部与所述换热器的壳体入口流体连接，所述脱盐蒸发釜的底部与所述分离器的顶部流体连接。

本发明也提供一种高盐高有机物废液的热化学处理方法，应用如上所述的任一热化学处理系统，所述热化学处理方法包括按序进行如下步骤：

S1、将高盐高有机物废液在预处理釜中进行雾化预处理；

S2、在碳化釜中，以浓硫酸作为脱水碳化介质进行碳化处理；

S3、在氧化釜中，加入氧化剂，在氧化剂的存在下进行氧化处理；优选地，所述氧化剂为浓硝酸；

S4、在脱盐蒸发釜中，进行脱盐蒸发处理，盐沉淀至预处理釜底部，并与浓硫酸一起排出脱盐蒸发釜。

进一步地，所述碳化釜的温度高于所述氧化釜的温度，高于所述脱盐蒸发釜的温度；优选地，碳化釜的温度设为180-260℃，氧化釜的温度设为180-220℃，脱盐蒸发釜的温度设为175～180℃；优选地，碳化釜的温度设为230℃，氧化釜的温度设为190℃，脱盐蒸发釜的温度设为175～180℃。

进一步地，所述高盐高有机物废液为焦油状液体，盐分含量为5％～20％，COD值≥20万mg/L。

进一步地，所述氧化剂为浓硝酸。

本发明提供一种高盐高有机物废液的热化学处理系统及方法，依次通过雾化、浓硫酸为脱水介质碳化处理、氧化处理、脱盐蒸发处理，有效去除盐分，将COD值降低至300mg/L以下，解决了生化处理方法中盐分耐受度的问题，同时，在此过程中无需加入大量的双氧水和铁盐，不会产生大量的铁泥，进而避免了二次污染，同时也避免设备板结、堵塞。

本发明提供的高盐高有机物废液的热化学处理系统及方法，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1)在有效去除盐分、降低COD的同时避免二次污染，还不会堵塞、污染装置。

2)能够较好的回收浓硫酸，进行循环利用，提供经济效益。

3)对COD超过20万mg/L的有机物具有很强的去除效果，能将废液中的有机物完全氧化去除，处理后的废水中COD不超过300mg/L。

4)在对蒸发出的水蒸气进行冷凝的同时对废液进行了预热，节约了能耗，具有极大的经济效益。

5)对尾气进行了达标处理，不会产生环境污染等问题。

附图说明

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种高盐高有机物废液的热化学处理系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供了一种高盐高有机物废液的热化学处理系统，包括预处理釜1，预处理釜1内设有超声波高频振荡器，在所述预处理釜中将高盐高有机物废液进行雾化处理；碳化釜2，碳化釜2连接在预处理釜1之后并与预处理釜1流体连接，在碳化釜2中，以浓硫酸为脱水碳化介质进行碳化处理；氧化釜3，氧化釜3连接在碳化釜2之后并与碳化釜2流体连接，在氧化釜3中，在氧化剂的存在下进行氧化处理；脱盐蒸发釜4，脱盐蒸发釜4连接在氧化釜3之后并与氧化釜3流体连接，在脱盐蒸发釜4中进行脱盐蒸发处理。

高盐指的是含盐量1％以上。高有机物指的是有机物浓度高，COD值在2000mg/L以上。继而，高盐高有机物废液指的是含盐量1％以上、COD值在2000mg/L以上的废液。

本发明实施例提供一种高盐高有机物废液的热化学处理系统，在预处理釜中借助超声震荡的原理将废液均匀雾化，之后在碳化釜中以浓硫酸作为脱水介质，对预处理釜中均匀雾化后的废液进行碳化处理，就废液中的有机物进行碳化，之后在氧化釡中加入氧化剂，对碳化后釜中碳化后的液体进行氧化处理，对残留的有机物以及有机物脱水产生的微碳粒子进行氧化去除；将氧化后的液体通入到脱盐蒸发釜中，经蒸发脱水除盐。本发明实施例的热化学处理系统，在该热化学处理系统中，将高盐高有机物的废液依次进行雾化、碳化、氧化、脱盐蒸发处理，对COD具有很强的去除效果，能将废液中的有机物完全氧化去除，蒸发冷凝后的水的COD不超过300，同时对盐分有很好的去除效果，不存在生化处理方法中盐分耐受度问题；而且无需使用大量的双氧水和铁盐，不会产生大量的铁泥，进而避免了二次污染，同时也避免了设备板结、堵塞。

本发明实施例的热化学处理系统处理的高盐高有机物废液，其盐分含量为5～20％，COD值≥20万mg/L。这类液体处理起来比较困难，不仅盐分含量高，且有机物含量高，含有很多腐蚀性离子，导致生化方法因盐分耐受度问题而不适用，同时对盐分去除效果较好的MVR技术又因强腐蚀性而不适用。而现有的湿法氧化技术中，通常需要高温又高压，使得处理能力受限，且设备投资高、运行费用高。

本发明实施例的热化学处理系统处理的高盐高有机物废液，为石油和化工领域的废液，通常为焦油状液体。

在本文中，“之前”、“之后”并非是指物理位置上的前后关系，而是指处理方向上的前后。“A位于B之后”、“A连接在B之后”是指处理方向上A位于B的下游，物质流向是由B到A。例如，“碳化釜连接在预处理釜之后并与预处理釜流体连接”具体是指在处理方向上，碳化釜位于预处理釜的下游，物质的流向是由预处理釜到碳化釜，将预处理釜内的物质提供给碳化釜。“换热器连接在所述预处理釜之前”并非是指在物理位置上换热器位于预处理釜的上游，而是在处理方向上换热器位于预处理釜的上游，物质的流向是由换热器流向预处理釜。

参照图1，预处理釜1与碳化釜2之间通过管道实现流体连接。

如图1所示，预处理釜1内可以设有搅拌器。启动搅拌器可对釜内液体进行搅拌，最大限度的达到液体均匀的目的。

预处理釜1的顶部与碳化釜的中部或下部通过管道相连。图1所示为预处理釜1的顶部与碳化釜的下部通过管道相连，将预处理内的雾化后的废液提供至碳化釜2内。

在预处理釜中借助超声波高频振荡器对废液进行雾化处理。雾化处理将废液中的大部分水和有机物处理为雾的形式，其余仍为液体形式。即，雾化处理的雾化产物包括气体产物和液体产物，气体产物为雾，液体产物为雾化后的废液。通过预处理釜1与碳化釜2之间的管道将预处理釜1的雾化产物通入到碳化釜2中进行后续处理。如图1所示，体产物和液体产物通过同一排出口排出预处理釜1，通过预处理釜1与碳化釜2之间的同一管道通入到碳化釜2中。

碳化釜2的顶部与氧化釜3的中部或上部通过管道相连。碳化釜的底部与氧化釜3的中部或下部通过管道相连。图1所示为碳化釜2的顶部与氧化釜3的上部通过管道相连，将碳化釜内的蒸汽提供至氧化釜3内。碳化釜2的底部与氧化釜3的下部通过管道相连，将碳化釜2内的碳化后的液体提供至氧化釜3内。

在碳化釜2中以浓硫酸为脱水介质进行碳化处理，碳化产物包括产生的蒸汽和碳化后的液体。通过碳化釜2与氧化釜3之间的管道分别将蒸汽、碳化后的液体通入到氧化釜3中。

碳化釜2也可以设有搅拌器。启动搅拌器可对釜内液体进行搅拌。

氧化釜3的顶部与脱盐蒸发釜4的中部或上部通过管道相连。相连。氧化釜的底部与脱盐蒸发釜4的中部或下部通过管道相连。例如，氧化釜3的顶部与脱盐蒸发釜4的中部通过管道相连，将氧化釜3内的蒸汽提供至脱盐蒸发釜内。氧化釜3的底部与脱盐蒸发釜4的下部相连，将氧化釜3内氧化后的液体提供至脱盐蒸发釜4内。

在氧化釜3中，在氧化剂的存在下进行氧化处理，氧化产物包括产生的蒸汽和氧化后的液体。通过氧化釜3与脱盐蒸发釜4之间的管道分别将蒸汽、氧化后的液体通入到脱盐蒸发釜4中。

氧化釜3也可以设有搅拌器。启动搅拌器可对釜内液体进行搅拌。

如图1所示，氧化釜3下部设有用于添加氧化剂的药剂投入口13。通过药剂投入口可将氧化剂如浓硝酸加入到氧化釜中，以在氧化剂的存在下，在氧化釜中进行氧化处理。

碳化釜2、氧化釜3、或脱盐蒸发釜4可以设有加热装置。

具体地，碳化釜2的温度可以为180-260℃；氧化釜3内的温度可以为180-220℃；脱盐蒸发釜4内的温度可以为加热至175-180℃。

进一步地，碳化釜2的温度＞氧化釜3的温度＞脱盐蒸发釜4的温度。在高温条件下，雾化+浓硫酸脱水碳化+氧化剂氧化能将废液中的有机物完全氧化去除，同时不存在生化处理方法中盐分耐受度的问题，对盐分有很好的去除效果。

为了使各釜内的温度维持在上述温度值，碳化釜2、氧化釜3、或脱盐蒸发釜4还可以设有保温装置。

在本发明实施例的热处理系统中，加热装置或保温装置可以设在碳化釜2、氧化釜3、或脱盐蒸发釜4各釜的外部。

本发明实施例的碳化釜2、氧化釜3、脱盐蒸发釜4可以为耐300℃高温的高温反应釜。与既需要高温又需要高压的反应釜相比，有利于具有更高的处理能力，投资少，运行费用低。

如图1所示，预处理釜1还可以与换热器5相连。换热器5连接在预处理釜1之前，并与预处理釜1流体连接。在换热器5中，对高盐高有机物废液进行预热。并将预热后的废液通过管道提供给预处理釜1，在预处理釜中进行雾化处理。预处理釜1上部设有废液入口，预热后的废液通过废液入口流入预处理釜1。

换热器5还可以连接在脱盐蒸发釜4之后，利用脱盐蒸发釜4中的蒸汽与待处理的高温高有机物废液进行换热，回收余热，对废液进行预热，节约能耗。如图1所示，预热后的废液经过废液输送管10输送到预处理釜1中。

换热器5之后可以连接有不凝气吸收塔6。换热后的蒸汽中，部分可以冷凝成水滴排出，剩余的不凝气体通入到不凝气吸收塔6中，经过不凝气吸收塔吸收后，达到排放标准后排放。对尾气进行了达标处理，不会产生环境污染等问题。

换热器5可以为管式换热器。具体可以为管式耐腐蚀换热器。可以高盐高有机物废液走管程，蒸汽走壳程，完成高温蒸汽与待处理废液之间的热交换，待处理废液实现预热，同时作为冷凝液将高温蒸汽进行冷凝。

碳化釜2、氧化釜3也可以与换热器5相连。将碳化釜2、氧化釜3中产生的蒸汽也通入到换热器中，对废液进行预热。

参照图1，碳化釜2的顶部与氧化釜3的上部流体连接，碳化釜2中的蒸汽通入到氧化釜3。氧化釜3的顶部与脱盐蒸发釜4的上部流体连接，将氧化釜3中的蒸汽通入到脱盐蒸发釜4。脱盐蒸发釜4的顶部与换热器5流体连接，将脱盐蒸发釜4中的蒸汽通入到换热器5，与废液进行换热。蒸汽中主要是水蒸汽，也可能含有一定数量的有机物，在雾化后通过碳化+氧化处理被有效去除。

脱盐蒸发釜4之后与换热器5的壳体入口相连，换热器5的壳体出口与不凝气吸收塔6相连。

参照图1，在脱盐蒸发釜4与换热器5之间设有循环风机11。将脱盐蒸发釡4中的蒸汽通过循环风机11定量输送到耐腐蚀换热器5中。

脱盐蒸发釜4之后还可以连接有分离器7，在分离器7中将盐和浓硫酸分离。脱盐蒸发釜中，经过脱盐蒸发处理后，盐沉淀至脱盐蒸发釜的底部，且盐不溶于浓硫酸，可与浓硫酸一起从脱盐蒸发釜中排出。进而将盐分从废液中脱除，具有很好的盐分去除效果，同时还不存在生化方法的盐分耐受度问题。如图1所示，脱盐蒸发釜4的底部通过浓硫酸-盐输送管12与分离器7的顶部相连。盐和浓硫酸的混合物通过浓硫酸-盐输送管12离开脱盐蒸发釜4，进入分离器7。

在分离器7之后连接有浓硫酸回收罐8，回收与盐分离后的浓硫酸。盐不溶于浓硫酸，通过离心将盐与浓硫酸分离，可有效回收浓硫酸，回收后的浓硫酸可循环使用，提高经济效益。分离器7的底部与浓硫酸回收罐8的顶部相连通。

浓硫酸回收罐8之后经由浓硫酸回收管9与碳化釜2相连。将回收后的浓硫酸返回到碳化釜2中循环使用，作为脱水碳化介质进行碳化处理。如图1所示，浓硫酸回收管9连接至浓硫酸回收罐8的底侧。

参照图1，氧化釜3下部设有用于添加氧化剂的药剂投入口13。通过药剂投入口13向氧化釜3内通入氧化剂。

本发明实施例提供的高盐高有机物废液的热化学处理系统，如图1所示，工作时，首先在预处理釜1中通入高盐高有机物的废液，启动超声波仪和搅拌器，将废液均匀雾化后通入到碳化釜2中，启动搅拌器和外部供热系统，供热系统使反应釜内的温度维持在230℃，废液会在反应釜中彻底碳化，将碳化后的液体和蒸发出来的水蒸气分别通入到氧化釡3中，启动搅拌器和外部供热系统，供热系统使反应釜的温度维持在190℃，在药剂投入口13加入氧化剂，氧化剂将液体中残留的有机物以及有机物脱水产生的微碳粒子进行氧化去除，将氧化后的液体和蒸发出的水蒸气分别通入到脱盐蒸发釡4中，启动电机和外部供热系统，供热系统使反应釜内的温度维持在175～180℃左右，将脱盐蒸发釡4中蒸发出的水蒸气通过循环风机11定量的输送到耐腐蚀换热器5中，废液流入耐腐蚀换热器5，回收部分热能，之后再通过废液输送管10通入到预处理釜1中，从耐腐蚀换热器5中排出的部分不凝气通入到不凝气吸收塔6中，吸收后达标排放；脱盐蒸发釡4中沉淀的盐和部分浓硫酸通过浓硫酸、盐输送管12通入到分离器7中，将分离后的浓硫酸通入到浓硫酸回收罐8中，盐进入离心机后脱酸，储存至盐槽中，脱出的酸进行回到碳化釜2中使用；脱盐蒸发釡4中回收的浓硫酸通过浓硫酸回流管9回流到碳化釜2中。

本发明实施例所述高盐高有机物废液的热化学处理系统，主要包括：预处理釜、碳化釜、氧化釡、脱盐蒸发釡、耐腐蚀换热器、不凝气吸收塔、分离器、浓硫酸回收罐、浓硫酸回流管、循环风机。首先利用超声震荡的原理进行均匀雾化，之后在碳化釜中以浓硫酸作为脱水介质，对预处理釜中均匀雾化后的废液中的有机物进行碳化，之后在氧化釡中加入氧化剂，对碳化釜中碳化后的液体中残留的有机物以及有机物脱水产生的微碳粒子进行氧化去除；将氧化后的液体通入到脱盐蒸发釜中，经蒸发脱水后的盐通过分离器分离+离心后储存，蒸发脱水后得到的浓硫酸重新回流到碳化釜中碳化有机物，蒸发出来的气体经过耐腐蚀换热器换热、不凝气吸收塔吸收达到排放标准后排放；换热器的冷凝液使用未经处理的废液，经过换热器升温后的废液通过管道通入到预处理釜中。本发明实施例所述高盐高有机物废液的热化学处理系统，依次通过雾化、碳化，在高温条件下采用浓硫酸碳化+氧化剂氧化的方法，能将废液中的有机物完全氧化去除，同时还能够较好的回收浓硫酸，进行循环利用，同时不存在生化处理方法中盐分耐受度的问题，对盐分有很好的去除效果，另外，在对蒸发出的气体进行冷凝的同时对废液进行了预热，节约了能耗。能将高盐高有机污染物废液中的有机物完全氧化去除，对蒸发冷凝后的水中的基本有机物完全去除，对盐分也有很好的去除效果，不堵塞、不污染装置，对尾气进行了达标处理，不产生二次污染，同时还能回用浓硫酸，具有显著的经济效益、环境效益和社会效益。

又一方面，本发明实施例提供一种高盐高有机物废液的热化学处理方法，应用如上所述的任一热化学处理系统，所述热化学处理方法包括按序进行如下步骤：

S1、将高盐高有机物废液在预处理釜中进行雾化预处理；

S2、在碳化釜中，以浓硫酸作为脱水碳化介质进行碳化处理；

S3、在氧化釜中，加入氧化剂，在氧化剂的存在下进行氧化处理；

S4、在脱盐蒸发釜中，进行脱盐蒸发处理，盐沉淀至预处理釜底部，并与浓硫酸一起排出脱盐蒸发釜。

进一步地，碳化釜的温度设为180-260℃；氧化釜的温度设为180-220℃；脱盐蒸发釜的温度设为175～180℃。

步骤S1具体可以为，在预处理釜中，借助超声波高频振荡器的作用对废液进行雾化处理，得到雾化产物。

步骤S2具体可以为，在碳化釜中，在180-260℃温度、搅拌的条件下，以浓硫酸作为脱水碳化介质对雾化处理后的废液进行碳化处理，产生碳化产物。

步骤S3具体可以为，在氧化釜中，在180-220℃温度、搅拌的条件下，在氧化剂的存在下，对碳化产物进行氧化处理，产生氧化产物。

步骤S4具体可以为，在脱盐蒸发釜中，在175-180℃温度的条件下，对氧化处理后的氧化产物进行脱盐蒸发处理，盐沉淀至预处理釜底部，并与浓硫酸一起排出脱盐蒸发釜。

本发明实施例的高盐高有机物废液为石油和化工领域的工业废液，盐分含量高达5～20％，甚至更高，且COD值高值20万以上，含有大量的有机物、腐蚀性离子。这类废液处理起来非常困难，常用的生化和物理法也都存在各种问题。菌的耐盐度一般2％左右，导致常规的生化方法因盐分耐受度问题而不适用此类废液。大量的有机物、腐蚀性离子导致此类废液具有较强的腐蚀性，导致对盐分脱除效果较好的MVR技术因腐蚀性而不适用于此类废液。常规的芬顿处理法会产生大量的铁泥，造成严重的二次污染，进而导致设备易于板结、堵塞，维修费用高。

本发明实施例的热化学处理方法，首先利用超声震荡将废液均匀雾化，之后在碳化釜中以浓硫酸作为脱水介质，对预处理釜中均匀雾化后的废液中的有机物进行碳化，之后在氧化釡中加入氧化剂，对碳化釜中碳化后的液体中残留的有机物以及有机物脱水产生的微碳粒子进行氧化去除；将氧化后的液体通入到脱盐蒸发釜中，经蒸发脱水除盐。对盐分有很好的去除效果，不存在生化处理方法中盐分耐受度的问题。能将废液中的有机物完全氧化去除，无需使用大量的双氧水和铁盐，不会产生大量的铁泥，造成二次污染。

本发明实施例中，所述高盐高有机物废液为焦油状液体，盐分含量为5％～20％，COD值≥20万mg/L。

本发明实施例中，适用的氧化剂可以为浓硝酸。氧化剂的用量可以为COD值的1％～8％。例如，氧化剂的用量可以为COD值的1％～2％，例如1％、1.3％、1.8％、2％。在氧化釜中，在氧化剂的存在下对废液中有机物或有机物脱水产生的微碳粒子氧化去除。

在步骤S1中，在预处理釜中对废液进行雾化处理。将高盐高有机物的废液通入到预处理釜中，启动超声波高频振荡器，将废液中的大部分水和有机物处理为雾的形式，其余为雾化后的液体。

在步骤S2中，将雾化产物(包括雾化后的液体和呈现为雾的形式的废液中的大部分水和有机物)通入到碳化釜中，以浓硫酸为脱水介质进行碳化处理。

在步骤S3中，将碳化产物(包括蒸汽和碳化后的液体)分别通入到氧化釜中，在氧化剂的存在下进行氧化处理。

在步骤S4中，将氧化产物(包括蒸汽和氧化后的液体)分别通入到脱盐蒸发釜中，进行脱盐蒸发处理，蒸发脱水后的盐沉淀至反应釜底部通过浓硫酸-盐输送管通入到分离器中，对盐和浓硫酸进行分离

在步骤S1之前，还可以包括对高盐高有机物废液进行预热处理。可以通过间接加热的方式对高盐高有机物废液进行预热。例如，可以通过换热法对高盐高有机物废液进行预热。可以与碳化釜、氧化釜、或脱盐蒸发釜中的蒸汽进行换热，对废液进行预热，回收部分热能，提高了经济效益。

在步骤S4之后，还包括将与盐分离后的浓硫酸返回到氧化釜中。盐不溶于浓硫酸，通过分离器易于将其与浓硫酸进行分离，且与盐分离后的浓硫酸还可用作脱水介质，可循环使用。

在步骤S4之后，还可以包括将脱盐蒸发釜中的蒸汽与高盐高有机物废液进行换热，换热后的蒸汽部分冷凝成水，部分通入到不凝气吸收塔中。蒸汽中主要是水蒸气，也残留有少部分有机物，经过碳化、氧化处理被有效去除。脱盐蒸发釜中的蒸汽与废液进行换热，以废液作为冷凝液，将部分蒸汽降温冷凝成水滴排出，剩余的不凝气体经过不凝气吸收塔吸收后，达到排放标准释放。不会产生环境污染等问题。

本发明实施例的热化学处理方法，以浓硫酸作为脱水介质氧化去除废液中有机物，能够较好的回收浓硫酸，进行循环利用，提高经济效益；同时盐不溶于浓硫酸，可有效脱除废液中的盐分。对盐分有很好的去除效果，而又不存在生化处理方法中盐分耐受度的问题。高温条件下采用浓硫酸碳化+氧化剂氧化，有效将COD由20万mg/L以上降低至300以下。同时不产生二次污染，也不堵塞、不污染装置。对蒸发出的水蒸气进行冷凝的同时对废液进行了预热，节约了能耗，具有极大的经济效益。对尾气进行了达标处理，不会产生环境污染等问题。

在本说明书中，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

下文以具体实施例对本发明实施例所述的高盐高有机物废液的热化学处理系统和方法进一步详细阐述。

实施例1

如图1所示，首先在预处理釜1中通入高盐高有机物的废液，启动超声波仪和搅拌器，将废液均匀雾化后通入到碳化釜2中，启动搅拌器和外部供热系统，供热系统使反应釜内的温度维持在230℃，废液会在反应釜中彻底碳化，将碳化后的液体和蒸发出来的水蒸气分别通入到氧化釡3中，启动搅拌器和外部供热系统，供热系统使反应釜的温度维持在190℃，在药剂投入口13加入氧化剂，氧化剂将液体中残留的有机物以及有机物脱水产生的微碳粒子进行氧化去除，将氧化后的液体和蒸发出的水蒸气分别通入到脱盐蒸发釡4中，启动电机和外部供热系统，供热系统使反应釜内的温度维持在180℃左右，将脱盐蒸发釡4中蒸发出的水蒸气通过循环风机11定量的输送到耐腐蚀换热器5中，废液流入耐腐蚀换热器5，回收部分热能，之后再通过废液输送管10通入到预处理釜1中，从耐腐蚀换热器5中排出的部分不凝气通入到不凝气吸收塔6中，吸收后达标排放；脱盐蒸发釡4中沉淀的盐和部分浓硫酸通过浓硫酸、盐输送管12通入到分离器7中，将分离后的浓硫酸通入到浓硫酸回收罐8中，盐进入离心机后脱酸，储存至盐槽中，脱出的酸进行回到碳化釜2中使用；脱盐蒸发釡4中回收的浓硫酸通过浓硫酸回流管9回流到碳化釜2中。

COD值和盐分含量测定采用国标进行。处理前的高盐高有机物废液，盐分含量11％，COD值21.3万mg/L；处理后的废液，盐分含量0％，COD值174mg/L。

实施例2

如图1所示，首先在预处理釜1中通入高盐高有机物的废液，启动超声波仪和搅拌器，将废液均匀雾化后通入到碳化釜2中，启动搅拌器和外部供热系统，供热系统使反应釜内的温度维持在180℃，废液会在反应釜中彻底碳化，将碳化后的液体和蒸发出来的水蒸气分别通入到氧化釡3中，启动搅拌器和外部供热系统，供热系统使反应釜的温度维持在180℃，在药剂投入口13加入氧化剂，氧化剂将液体中残留的有机物以及有机物脱水产生的微碳粒子进行氧化去除，将氧化后的液体和蒸发出的水蒸气分别通入到脱盐蒸发釡4中，启动电机和外部供热系统，供热系统使反应釜内的温度维持在180℃

左右，将脱盐蒸发釡4中蒸发出的水蒸气通过循环风机11定量的输送到耐腐蚀换热器5中，废液流入耐腐蚀换热器5，回收部分热能，之后再通过废液输送管10通入到预处理釜1中，从耐腐蚀换热器5中排出的部分不凝气通入到不凝气吸收塔6中，吸收后达标排放；脱盐蒸发釡4中沉淀的盐和部分浓硫酸通过浓硫酸、盐输送管12通入到分离器7中，将分离后的浓硫酸通入到浓硫酸回收罐8中，盐进入离心机后脱酸，储存至盐槽中，脱出的酸进行回到碳化釜2中使用；脱盐蒸发釡4中回收的浓硫酸通过浓硫酸回流管9回流到碳化釜2中。

COD值和盐分含量测定采用国标进行。处理前的高盐高有机物废液，盐分含量11％，COD值21.3万mg/L；处理后的废液，盐分含量0.3％，COD值297mg/L。

本发明实施例所述的高盐高有机物热化学处理系统，能够在不产生二次污染的同时高效脱除盐分和有机物含量，降低废液的COD值。同时还可回收浓硫酸将其循环利用。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种高盐高有机物废液的热化学处理系统，其特征在于，所述热化学处理系统包括：

用于进行雾化处理的预处理釜，所述预处理釜内设有超声波高频振荡器；

用于以浓硫酸为脱水碳化介质进行碳化处理的碳化釜，所述碳化釜连接在所述预处理釜之后并与所述预处理釜流体连接；

用于在氧化剂下进行氧化处理的氧化釜，所述氧化釜连接在所述碳化釜之后并与所述碳化釜流体连接；

用于进行脱盐蒸发处理的脱盐蒸发釜，所述脱盐蒸发釜连接在所述氧化釜之后并与所述氧化釜流体连接。

2.根据权利要求1所述的热化学处理系统，其特征在于，所述预处理釜、碳化釜、或氧化釜内设有搅拌器；所述碳化釜、氧化釜或脱盐蒸发釜的外部设有加热装置。

3.根据权利要求1所述的热化学处理系统，其特征在于，所述氧化釜下部设有用于添加氧化剂的药剂投入口。

4.根据权利要求1-3任一项所述的热化学处理系统，其特征在于，所述热化学处理系统还包括用于将盐和浓硫酸进行分离的分离器，所述分离器连接在所述脱盐蒸发釜之后并与所述脱盐蒸发釜流体连接；在所述分离器之后连接有浓硫酸回收罐，回收与盐分离后的浓硫酸；优选地，所述浓硫酸回收罐之后经由浓硫酸回收管与所述碳化釜相连。

5.根据权利要求4所述的热化学处理系统，其特征在于，所述热化学处理系统还包括换热器，所述换热器连接在所述预处理釜之前并与所述预处理釜流体连接，用于将换热处理后的废液提供给所述预处理釜；优选地，所述换热器为管式耐腐蚀换热器，所述脱盐蒸发釜之后与所述换热器的壳体入口相连，所述换热器的壳体出口与不凝气吸收塔相连。

6.根据权利要求4所述的热化学处理系统，其特征在于，所述脱盐蒸发釜的底部与所述分离器的顶部流体连接。

7.根据权利要求6所述的热化学处理系统，其特征在于，所述预处理釜的顶部与所述碳化釜的下部流体连接；所述碳化釜的顶部与所述氧化釜的上部流体连接，所述碳化釜的底部与所述氧化釜的下部流体连接；所述氧化釜的顶部与所述脱盐蒸发釜的上部流体连接，所述脱盐蒸发釜的顶部与所述换热器的壳体入口流体连接，所述脱盐蒸发釜的底部与所述分离器的顶部流体连接。

8.一种高盐高有机物废液的热化学处理方法，其特征在于，应用如权利要求1-7任一项所述的热化学处理系统，所述热化学处理方法包括按序进行如下步骤：

S1、将高盐高有机物废液在预处理釜中进行雾化处理；

S2、在碳化釜中，以浓硫酸作为脱水碳化介质进行碳化处理；

S3、在氧化釜中，加入氧化剂，在氧化剂的存在下进行氧化处理；优选地，所述氧化剂为浓硝酸；

S4、在脱盐蒸发釜中，进行脱盐蒸发处理，盐沉淀至预处理釜底部，并与浓硫酸一起排出脱盐蒸发釜。

9.根据权利要求8所述的高盐高有机物废液的热化学处理方法，其特征在于，所述碳化釜的温度高于所述氧化釜的温度，高于所述脱盐蒸发釜的温度；优选地，碳化釜的温度设为180-260℃，氧化釜的温度设为180-220℃，脱盐蒸发釜的温度设为175～180℃；优选地，碳化釜的温度设为230℃，氧化釜的温度设为190℃，脱盐蒸发釜的温度设为175～180℃。

10.根据权利要求8所述的高盐高有机物废液的热化学处理方法，其特征在于，所述高盐高有机物废液为焦油状液体，盐分含量为5％～20％，COD值≥20万mg/L。