CN109399852A - 一种污染土壤热脱附废水零排放系统及方法 - Google Patents
一种污染土壤热脱附废水零排放系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109399852A CN109399852A CN201811467184.7A CN201811467184A CN109399852A CN 109399852 A CN109399852 A CN 109399852A CN 201811467184 A CN201811467184 A CN 201811467184A CN 109399852 A CN109399852 A CN 109399852A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- thermal desorption
- nanofiltration
- reactor
- water
- contaminated soil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 title claims abstract description 79
- 238000003795 desorption Methods 0.000 title claims abstract description 78
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 95
- 238000001728 nano-filtration Methods 0.000 claims abstract description 75
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 70
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 54
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 44
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims abstract description 36
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 32
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000000274 adsorptive effect Effects 0.000 claims abstract description 13
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims abstract description 9
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 24
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 claims description 15
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 claims description 15
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 15
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 12
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 9
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 claims description 9
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims description 6
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 6
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 5
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims description 5
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 4
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000003607 modifier Substances 0.000 claims description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 3
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims description 3
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 claims description 3
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract description 7
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005067 remediation Methods 0.000 abstract description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 8
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- DXBHBZVCASKNBY-UHFFFAOYSA-N 1,2-Benz(a)anthracene Chemical compound C1=CC=C2C3=CC4=CC=CC=C4C=C3C=CC2=C1 DXBHBZVCASKNBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FMMWHPNWAFZXNH-UHFFFAOYSA-N Benz[a]pyrene Chemical compound C1=C2C3=CC=CC=C3C=C(C=C3)C2=C2C3=CC=CC2=C1 FMMWHPNWAFZXNH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 238000002306 biochemical method Methods 0.000 description 2
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 2
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 2
- 125000005575 polycyclic aromatic hydrocarbon group Chemical group 0.000 description 2
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 230000009885 systemic effect Effects 0.000 description 2
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 2
- BFCFYVKQTRLZHA-UHFFFAOYSA-N 1-chloro-2-nitrobenzene Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=CC=C1Cl BFCFYVKQTRLZHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- TXVHTIQJNYSSKO-UHFFFAOYSA-N BeP Natural products C1=CC=C2C3=CC=CC=C3C3=CC=CC4=CC=C1C2=C34 TXVHTIQJNYSSKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- YVGGHNCTFXOJCH-UHFFFAOYSA-N DDT Chemical compound C1=CC(Cl)=CC=C1C(C(Cl)(Cl)Cl)C1=CC=C(Cl)C=C1 YVGGHNCTFXOJCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 238000009298 carbon filtering Methods 0.000 description 1
- 238000003421 catalytic decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce] ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001112 coagulating effect Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- LHRCREOYAASXPZ-UHFFFAOYSA-N dibenz[a,h]anthracene Chemical compound C1=CC=C2C(C=C3C=CC=4C(C3=C3)=CC=CC=4)=C3C=CC2=C1 LHRCREOYAASXPZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004816 dichlorobenzenes Chemical class 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 description 1
- 230000003311 flocculating effect Effects 0.000 description 1
- JLYXXMFPNIAWKQ-GNIYUCBRSA-N gamma-hexachlorocyclohexane Chemical compound Cl[C@H]1[C@H](Cl)[C@@H](Cl)[C@@H](Cl)[C@H](Cl)[C@H]1Cl JLYXXMFPNIAWKQ-GNIYUCBRSA-N 0.000 description 1
- JLYXXMFPNIAWKQ-UHFFFAOYSA-N gamma-hexachlorocyclohexane Natural products ClC1C(Cl)C(Cl)C(Cl)C(Cl)C1Cl JLYXXMFPNIAWKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- CKAPSXZOOQJIBF-UHFFFAOYSA-N hexachlorobenzene Chemical compound ClC1=C(Cl)C(Cl)=C(Cl)C(Cl)=C1Cl CKAPSXZOOQJIBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000003317 industrial substance Substances 0.000 description 1
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960002809 lindane Drugs 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- -1 small molecule compound Chemical class 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
- C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
- C02F1/10—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation by direct contact with a particulate solid or with a fluid, as a heat transfer medium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/283—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using coal, charred products, or inorganic mixtures containing them
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
- C02F1/442—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by nanofiltration
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/78—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
Abstract
本发明属于土壤修复技术领域，具体涉及一种污染土壤热脱附废水零排放系统，包括污泥浓缩装置以及沿废水流通方向依次连接的重金属捕捉反应器、高效氧化反应器、炭强化吸附反应器、纳滤装置和热脱附燃烧室；重金属捕捉反应器的出泥口与污泥浓缩装置连接；纳滤装置的纳滤产水出口与热脱附燃烧室的水喷入管连通。本发明还提供一种污染土壤热脱附废水零排放的方法，对热脱附系统废水进行重金属捕捉、多级高级氧化、炭强化吸附反应、纳滤装置过滤后，将处理后的达标废水代替一部分燃烧调节冷风全部喷入间热热脱附燃烧室中，对燃烧室进行高温热烟气进行温度调节。本发明可以将热脱附废水中的有机污染物全部分解，真正意义上实现废水零排放。
Description
技术领域
本发明属于土壤修复技术领域，具体涉及一种污染土壤热脱附废水零排放系统及方法。
背景技术
废水零排放是指工业水经过重复使用后，将这部分含盐量和污染物高浓缩成废水全部（99%以上）回收再利用，或者使用压滤机过滤出不溶于水的物质后循环使用，无任何废液排出工厂。水中的盐类和污染物经过浓缩结晶或压滤废渣以固体形式排出送垃圾处理厂填埋或将其回收作为有用的化工原料。
目前在土壤修复领域中，针对有机污染土壤及含汞污染土壤，越来越多采用热脱附技术进行针对性修复，但更多将关注点放在污染物受热蒸发相变的工艺以及热脱附尾气的达标排放上，热脱附高温尾气需要降温冷凝等一系列手段尾气才能达标排放；而污染物则以液相形式存在系统废水中，若直接排放，对自然环境危害大。有机污染土壤热脱附的废水是在污染土壤热脱附后的尾气净化过程中产生的废水，其来源于尾气的喷淋降温、尾气冷凝、絮凝沉淀、气浮等多相分离工序中。热脱附的废水的污染成分复杂，与热脱附系统处理的污染土壤类型一致，一般污染类型多为苯系物、多环芳烃类（如苯并(a)芘、苯并(a)蒽、二苯并(a,h)蒽等）、石油烃、含氯化合物（如硝基氯苯、六氯苯、六氯化苯、二氯苯、DDT等）以及重金属（如汞），此类污染类型复杂的废水采用的处理工艺较为复杂，且处理难度大，处理成本高。
目前，有机废水处理方法多采用物理化学方法、生物化学方法以及深度处理方法。针对有机废水中有机污染物普遍采用生物化学方法，但针对多环芳烃及含氯有机物氧化效果差；针对有机废水中的重金属（汞）污染物普遍采用物理化学方法，如采用混凝沉淀工艺对重金属进行捕捉和去除。在土壤修复热脱附技术中，目前尚没有专门针对热脱附系统废水处理的工艺，多借鉴化工行业有机废水处理工艺，一般采用“混凝沉淀+高级氧化+活性炭过滤”将废水处理达到一定标准即作为场地用水进行处理后的污染土壤降温加湿用水或者场地冲洗用水，处理后废水无法做到有效的零排放；尤其是热脱附后废水的污染成分复杂，该类组合处理工艺的针对性不强，对复杂污染物（如多环芳烃、含氯化合物）的去除效果较差，为达标排放往往会增加处理难度和处理成本，最终处理后的废水的有效处置无法得到有效保证。
鉴于目前污染土壤间接热脱附的废水净化处理系统及方法的种种不足与局限，有必要设计一种经济适用、高效节能的污染土壤间接热脱附的废水零排放系统及方法，以克服上述缺陷。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种污染土壤热脱附废水零排放系统及方法，可以将热脱附废水中的有机污染物全部分解，实现热脱附尾气净化系统废水零排放，从而真正实现节能环保。
为实现上述目的，本发明的技术方案为一种污染土壤热脱附废水零排放系统，包括污泥浓缩装置以及沿废水流通方向依次连接的重金属捕捉反应器、高效氧化反应器、 炭强化吸附反应器、纳滤装置和热脱附燃烧室；所述重金属捕捉反应器的出水口与所述高效氧化反应器的进水口连通，所述重金属捕捉反应器的出泥口与所述污泥浓缩装置连接；所述纳滤装置的纳滤产水出口与所述热脱附燃烧室的水喷入管连通。
进一步地，所述重金属捕捉反应器内分为絮凝反应区和沉淀区，所述沉淀区的进水口与所述絮凝反应区的出水口连通，所述沉淀区的出水口与所述高效氧化反应器的进水口连通，所述沉淀区的出泥口与所述污泥浓缩装置连接。
更进一步地，所述沉淀区内设有折流板。
进一步地，所述高效氧化反应器为多级高效氧化反应器，多级高效氧化反应器的多个高级氧化反应器依次串联连接。
进一步地，所述炭强化吸附反应器采用卧式活性炭床，所述卧式活性炭床的进水口与所述高效氧化反应器的出水口连通，所述卧式活性炭床的出水口与所述纳滤装置的进水口连通。
进一步地，所述纳滤装置包括循环泵和多级纳滤膜单元，多级纳滤膜单元之间通过循环泵连接，靠近所述卧式活性炭床的纳滤膜单元的进水口与所述卧式活性炭床的出水口连通，靠近所述热脱附燃烧室的纳滤膜单元的纳滤浓缩液出口与所述高效氧化反应器的进水口连通，纳滤膜单元的纳滤产水出口与所述热脱附燃烧室的水喷入管连通。
进一步地，所述热脱附燃烧室内设有若干喷嘴，所述喷嘴通过水喷入管与所述纳滤装置的纳滤产水出口连通。
进一步地，所述污泥浓缩装置包括污泥浓缩池和压滤机，所述重金属捕捉反应器的出泥口与所述污泥浓缩池连通，所述污泥浓缩池与所述压滤机的进泥口连通。
本发明还提供一种污染土壤热脱附废水零排放的方法，包括如下步骤：
1）将热脱附污水收集到重金属捕捉反应器的絮凝反应区，投加酸碱调节剂以及絮凝剂进行絮凝，然后进入重金属捕捉反应器的沉淀区进行泥水分离；
2）泥水分离后的上层清液进入高效氧化反应器，有机物被氧化分解为二氧化碳和水；
3）经过氧化后的废水进入炭强化吸附反应器，有机物在碳吸附强化过程中被催化分解；
4）经过碳吸附强化后废水进入纳滤装置，经过纳滤处理后得到纳滤产水以及纳滤浓缩液；
5）纳滤产水通过喷嘴对热脱附燃烧室内的高温热烟气进行降温，纳滤浓缩液回流至高效氧化反应器中继续被氧化分解；
6）步骤1）中泥水分离后污泥进入污泥浓缩装置中压滤，分离得到滤渣和滤液，滤液回流至高效氧化反应器中继续被氧化分解。
进一步地，所述步骤2）中的高效氧化反应器为两级高效氧化反应器，第一级高级氧化反应器与第二级高级氧化反应器串联，第一级高级氧化反应器通入的臭氧浓度为10-15mg/L，第二级高级氧化反应器通入的臭氧浓度为15-30mg/L。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）本发明提供的污染土壤热脱附废水零排放系统通过重金属捕捉反应器、高效氧化反应器、 炭强化吸附反应器、纳滤装置依次对废水进行处理后，将纳滤产水代替一部分燃烧调节冷风全部喷入热脱附燃烧室中，对热脱附燃烧室的高温热烟气进行温度调节，即实现了对热脱附的高温烟气温度的精准控制，又保证了间接热脱附系统产生的废水全部在高温烟道蒸发，其中残留的有机污染物全部被分解，真正意义上实现废水零排放；
（2）本发明采用重金属捕捉反应器内设置有折流板，可以有效保证废水的絮凝沉淀效果，使重金属的去除率达到90%以上，重金属沉淀和固液分离的效果明显，有利于后续的污泥浓缩处置；
（3）本发明提供的高效氧化反应器采用依次串联的多个高级氧化反应器，各个高级氧化反应器的臭氧浓度可以根据系统有机污染物浓度进行梯度调节，系统的灵活性强，能保证废水中有机物95%以上完全分解，系统稳定运行；
（4）本发明针对高级氧化后废水中残留的有机物以及少量小分子有机物，通过炭强化吸附反应器内的活性炭对其催化分解，进一步的降低废水中有机物浓度；
（5）本发明采用的纳滤装置，可以有效的截留残留的小分子有机物，对废水进行更深程度的过滤，小分子有机物等截留物输送至高级氧化反应器再次氧化分解，从而保证系统的废水得到彻底干净处理。
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的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的污染土壤热脱附废水零排放系统的工艺流程图；
图中：1、重金属捕捉反应器，2、多级高效氧化反应器，3、 炭强化吸附反应器，4、纳滤装置，5、热脱附燃烧室，6、污泥浓缩装置。
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它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
如图1所示，本实施例提供一种污染土壤热脱附废水零排放系统，包括污泥浓缩装置6以及沿废水流通方向依次连接的重金属捕捉反应器1、高效氧化反应器、 炭强化吸附反应器3、纳滤装置4和热脱附燃烧室5；所述重金属捕捉反应器1的出水口与所述高效氧化反应器2的进水口连通，所述重金属捕捉反应器1的出泥口与所述污泥浓缩装置6连接；所述纳滤装置4的纳滤产水出口与所述热脱附燃烧室5的水喷入管连通。热脱附系统尾气净化循环水中通过沉淀及多相分离排出的系统废水，依次进行重金属捕捉、高效氧化、炭强化吸附反应、纳滤装置过滤后，将处理后的达标废水代替一部分燃烧调节冷风喷入热脱附燃烧室中对高温烟气降温，废水在该过程中高温蒸发，残留的小分子有机物被分解为二氧化碳及水，真正意义上实现废水零排放。
进一步地，所述重金属捕捉反应器1内分为絮凝反应区和沉淀区，所述絮凝反应区的进水口与热脱附废水进管连通，所述沉淀区的进水口与所述絮凝反应区的出水口连通，所述沉淀区的出水口与所述高效氧化反应器的进水口连通，所述沉淀区的出泥口与所述污泥浓缩装置6连接。
更进一步地，所述沉淀区内设有折流板。本实施例中重金属捕捉反应器1采用耐腐蚀合金钢；絮凝反应区内设有搅拌装置，使重金属与絮凝剂充分结合，提高絮凝效果；沉淀区内设有折流板，折流板的下方设有锥形沉泥斗，提高沉淀效果，使重金属的去除率达到90%以上，重金属沉淀和固液分离的效果明显，有利于后续的污泥浓缩处置。此外，絮凝反应区的底部与污泥浓缩装置6连通，便于对絮凝反应区进行清理。
进一步地，所述高效氧化反应器为多级高效氧化反应器2，多级高效氧化反应器2的多个高级氧化反应器依次串联连接，臭氧浓度可以根据系统有机污染物浓度进行梯度调节，系统的灵活性强，能保证废水中有机物95%以上完全分解。
进一步地，所述炭强化吸附反应器3采用卧式活性炭床，所述卧式活性炭床的进水口与所述高效氧化反应器的出水口连通，所述卧式活性炭床的出水口与所述纳滤装置4的进水口连通。本实施例中的卧式活性炭床中填充有2%~5%的稀有重金属（镧、铈等）改性的活性炭，通过改性活性炭对对高效氧化后废水中残留的有机物以及少量小分子有机物进行催化分解，进一步的降低废水中有机物浓度。
进一步地，所述纳滤装置4包括循环泵和多级纳滤膜单元，多级纳滤膜单元包括多个纳滤膜单元，上一级的纳滤膜单元的纳滤浓缩液出口与下一级的纳滤膜单元的进水口之间通过循环泵连接，靠近所述卧式活性炭床的纳滤膜单元的进水口与所述卧式活性炭床的出水口连通，靠近所述热脱附燃烧室5的纳滤膜单元的纳滤浓缩液出口与所述高效氧化反应器的进水口连通，各个纳滤膜单元的纳滤产水出口均与所述热脱附燃烧室5的水喷入管连通。本实施例中的纳滤装置4可以有效的截留废水中残留的小分子有机物，通过多级截留对废水进行更深程度的过滤，小分子有机物等截留物输送至高效氧化反应器再次氧化分级，从而保证系统的废水得到彻底干净处理。
进一步地，所述热脱附燃烧室5内设有若干喷嘴，所述喷嘴通过水喷入管与所述纳滤装置4的纳滤产水出口连通。本发明采用的燃烧室喷入蒸发设计，在燃烧室出口热电偶的实时烟气温度测量，与喷蒸发管道电动阀进行连锁控制燃烧室喷入水量，按照预设的燃烧室出口烟道的烟气温度要求，设置喷入的处理后废水流量；其中喷嘴在该燃烧室内距离火焰口一定距离设置一定数量的喷嘴。
进一步地，所述污泥浓缩装置6包括污泥浓缩池和压滤机，所述重金属捕捉反应器1的出泥口与所述污泥浓缩池连通，所述污泥浓缩池与所述压滤机的进泥口连通。
该零排放系统还包括控制系统，控制系统通过控制电缆分别与重金属捕捉反应器1、多级高效氧化反应器2、污泥浓缩装置6、炭强化吸附反应器3、纳滤装置4、热脱附燃烧室5的控制端相连接。
实施例二
如图1所示，本实施例提供一种污染土壤热脱附废水零排放的方法，包括如下步骤：
1）将热脱附系统尾气净化的循环水单元产生的热脱附污水收集到重金属捕捉反应器1的絮凝反应区，先投加酸碱调节剂调节PH，再投加絮凝剂进行絮凝，然后进入重金属捕捉反应器1的沉淀区进行泥水分离；
2）泥水分离后的上层清液进入高效氧化反应器，有机物被氧化分解为二氧化碳和水；
3）经过步骤2）氧化后的废水进入炭强化吸附反应器3，活性炭采用特殊重金属改性，具有一定催化分解能力，清液中的95%以上的有机物在碳吸附强化过程中再被催化分解；
4）经过碳吸附强化后废水进入纳滤装置4，经过纳滤处理后得到纳滤产水以及纳滤浓缩液；纳滤装置4的处理能力为0.7~1.5t/h，工作压力为0.5~1Mpa，将清液中的小分子有机物截留，截留的小分子有机物回流至高效氧化反应器中继续被氧化分解；
5）纳滤产水通过喷嘴对热脱附燃烧室5内，代替一部分的调节风对热脱附燃烧室5的高温热烟气进行降温调节，最终燃烧室内的燃烧后高温烟气由1200℃调节到800℃，该过程中溶液全部被蒸发，残留的小分子有机物被彻底高温分解；
6）步骤1）中泥水分离后污泥通过污泥泵运至进入污泥浓缩装置6的污泥浓缩池内，通过压滤机对污泥进行滤渣分离，分离后的滤液则送至高效氧化反应器中，经过步骤2）~5）最终零排放，滤渣则通过压滤机脱水处理后转移至热脱附系统中进行深度加热处理。
本实施例提供的污染土壤热脱附废水零排放的方法通过采用重金属捕捉反应器，可有效去除废水中的重金属，保证重金属去除效率达到90%以上；通过采用高效氧化+炭强化吸附+纳滤工艺，可有效分离水中的小分子化合物以及残留的化合物，去除效率达到95%以上；通过处理后的达标废水根据一定的比例喷入燃烧室中，一方面用于燃烧高温热烟气的降温，另一方面则通过与热脱附燃烧室5内的高温烟气（1200℃）进行热交换，使得处理后的废水由液态变为气态，其中残留的小分子有机物得到彻底分解，实现热脱附尾气净化系统废水零排放及无害化处理，从而真正实现节能环保的效果。
进一步地，步骤1）中，先投加碱调节废水pH至8～9，再投加硫酸亚铁、聚合氯化铝或聚丙烯酰胺等絮凝剂进行絮凝，然后进入沉淀区，将废水中重金属及部分的COD 沉淀到污泥中，分离后的上层清液则通过反应器内的折流板等多重物理方式再次固液分离，重金属的分离效率达到90%以上。本实施例中的碱可以采用NaOH 溶液。
进一步地，步骤2）中的高效氧化反应器为两级高效氧化反应器，第一级高级氧化反应器与第二级高级氧化反应器串联，第一级高级氧化反应器通入的臭氧浓度为10-15mg/L，第二级高级氧化反应器通入的臭氧浓度为15-30mg/L，通过两级高效氧化处理，清液中的95%有机物被氧化分解为二氧化碳和水。
本发明实施例一提供的污染土壤热脱附废水零排放系统和实施例二提供的污染土壤热脱附废水零排放的方法，也可用于其它行业的有机废水的净化处理，具有良好的环保效益及社会效益。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种污染土壤热脱附废水零排放系统，其特征在于：包括污泥浓缩装置以及沿废水流通方向依次连接的重金属捕捉反应器、高效氧化反应器、 炭强化吸附反应器、纳滤装置和热脱附燃烧室；所述重金属捕捉反应器的出水口与所述高效氧化反应器的进水口连通，所述重金属捕捉反应器的出泥口与所述污泥浓缩装置连接；所述纳滤装置的纳滤产水出口与所述热脱附燃烧室的水喷入管连通。
2.如权利要求1所述的一种污染土壤热脱附废水零排放系统，其特征在于：所述重金属捕捉反应器内分为絮凝反应区和沉淀区，所述沉淀区的进水口与所述絮凝反应区的出水口连通，所述沉淀区的出水口与所述高效氧化反应器的进水口连通，所述沉淀区的出泥口与所述污泥浓缩装置连接。
3.如权利要求2所述的一种污染土壤热脱附废水零排放系统，其特征在于：所述沉淀区内设有折流板。
4.如权利要求1所述的一种污染土壤热脱附废水零排放系统，其特征在于：所述高效氧化反应器为多级高效氧化反应器，多级高效氧化反应器的多个高级氧化反应器依次串联连接。
5.如权利要求1所述的一种污染土壤热脱附废水零排放系统，其特征在于：所述炭强化吸附反应器采用卧式活性炭床，所述卧式活性炭床的进水口与所述高效氧化反应器的出水口连通，所述卧式活性炭床的出水口与所述纳滤装置的进水口连通。
6.如权利要求1所述的一种污染土壤热脱附废水零排放系统，其特征在于：所述纳滤装置包括循环泵和多级纳滤膜单元，多级纳滤膜单元的相邻纳滤膜单元之间通过循环泵连接，靠近所述卧式活性炭床的纳滤膜单元的进水口与所述卧式活性炭床的出水口连通，靠近所述热脱附燃烧室的纳滤膜单元的纳滤浓缩液出口与所述高效氧化反应器的进水口连通，纳滤膜单元的纳滤产水出口与所述热脱附燃烧室的水喷入管连通。
7.如权利要求1所述的一种污染土壤热脱附废水零排放系统，其特征在于：所述热脱附燃烧室内设有若干喷嘴，所述喷嘴通过水喷入管与所述纳滤装置的纳滤产水出口连通。
8.如权利要求1所述的一种污染土壤热脱附废水零排放系统，其特征在于：所述污泥浓缩装置包括污泥浓缩池和压滤机，所述重金属捕捉反应器的出泥口与所述污泥浓缩池连通，所述污泥浓缩池与所述压滤机的进泥口连通。
9.一种污染土壤热脱附废水零排放的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）将热脱附污水收集到重金属捕捉反应器的絮凝反应区，投加酸碱调节剂以及絮凝剂进行絮凝，然后进入重金属捕捉反应器的沉淀区进行泥水分离；
2）泥水分离后的上层清液进入高效氧化反应器，有机物被氧化分解为二氧化碳和水；
3）经过氧化后的废水进入炭强化吸附反应器，有机物在碳吸附强化过程中被催化分解；
4）经过碳吸附强化后废水进入纳滤装置，经过纳滤处理后得到纳滤产水以及纳滤浓缩液；
5）纳滤产水通过喷嘴对热脱附燃烧室内的高温热烟气进行降温，纳滤浓缩液回流至高效氧化反应器中继续被氧化分解；
6）步骤1）中泥水分离后污泥进入污泥浓缩装置中压滤，分离得到滤渣和滤液，滤液回流至高效氧化反应器中继续被氧化分解。
10.如权利要求9所述的一种污染土壤热脱附废水零排放的方法，其特征在于：所述步骤2）中的高效氧化反应器为两级高效氧化反应器，第一级高级氧化反应器与第二级高级氧化反应器串联，第一级高级氧化反应器通入的臭氧浓度为10-15mg/L，第二级高级氧化反应器通入的臭氧浓度为15-30mg/L。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811467184.7A CN109399852A (zh) | 2018-12-03 | 2018-12-03 | 一种污染土壤热脱附废水零排放系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811467184.7A CN109399852A (zh) | 2018-12-03 | 2018-12-03 | 一种污染土壤热脱附废水零排放系统及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109399852A true CN109399852A (zh) | 2019-03-01 |
Family
ID=65456871
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811467184.7A Pending CN109399852A (zh) | 2018-12-03 | 2018-12-03 | 一种污染土壤热脱附废水零排放系统及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109399852A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109437435A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-03-08 | 中冶南方都市环保工程技术股份有限公司 | 一种有机污染土壤热脱附污水处理系统及方法 |
| CN110606603A (zh) * | 2019-09-30 | 2019-12-24 | 辽宁石油化工大学 | 一种高效无污染的电化学污水处理装置 |
| TWI729883B (zh) * | 2020-07-16 | 2021-06-01 | 中石化綠能科技股份有限公司 | 重金屬及含氯污染土之淨化系統 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2848838Y (zh) * | 2005-12-29 | 2006-12-20 | 东华大学 | 一种纳滤膜组合深度净水装置 |
| CN103241886A (zh) * | 2013-05-20 | 2013-08-14 | 彭万旺 | 一种含有机物废水的处理工艺 |
| CN106277426A (zh) * | 2015-06-29 | 2017-01-04 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种冷轧稀碱生化出水深度处理方法和系统 |
| CN206352096U (zh) * | 2016-12-29 | 2017-07-25 | 浙江蓝天求是环保股份有限公司 | 采用烟道蒸发结晶进行脱硫废水零排放处理系统 |
| CN107162298A (zh) * | 2017-04-20 | 2017-09-15 | 中交天航环保工程有限公司 | 一种高盐有机废水的近零排放处理方法 |
| CN209428327U (zh) * | 2018-12-03 | 2019-09-24 | 中冶南方都市环保工程技术股份有限公司 | 一种污染土壤热脱附废水零排放系统 |
-
2018
- 2018-12-03 CN CN201811467184.7A patent/CN109399852A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN2848838Y (zh) * | 2005-12-29 | 2006-12-20 | 东华大学 | 一种纳滤膜组合深度净水装置 |
| CN103241886A (zh) * | 2013-05-20 | 2013-08-14 | 彭万旺 | 一种含有机物废水的处理工艺 |
| CN106277426A (zh) * | 2015-06-29 | 2017-01-04 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种冷轧稀碱生化出水深度处理方法和系统 |
| CN206352096U (zh) * | 2016-12-29 | 2017-07-25 | 浙江蓝天求是环保股份有限公司 | 采用烟道蒸发结晶进行脱硫废水零排放处理系统 |
| CN107162298A (zh) * | 2017-04-20 | 2017-09-15 | 中交天航环保工程有限公司 | 一种高盐有机废水的近零排放处理方法 |
| CN209428327U (zh) * | 2018-12-03 | 2019-09-24 | 中冶南方都市环保工程技术股份有限公司 | 一种污染土壤热脱附废水零排放系统 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 张蕾: "《烟气脱硫脱硝技术及催化剂的研究进展》", 中国矿业大学出版社, pages: 47 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109437435A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-03-08 | 中冶南方都市环保工程技术股份有限公司 | 一种有机污染土壤热脱附污水处理系统及方法 |
| CN110606603A (zh) * | 2019-09-30 | 2019-12-24 | 辽宁石油化工大学 | 一种高效无污染的电化学污水处理装置 |
| CN110606603B (zh) * | 2019-09-30 | 2024-07-05 | 辽宁石油化工大学 | 一种高效无污染的电化学污水处理装置 |
| TWI729883B (zh) * | 2020-07-16 | 2021-06-01 | 中石化綠能科技股份有限公司 | 重金屬及含氯污染土之淨化系統 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101475280B (zh) | 可零排放废水的处理方法、液膜结晶废水蒸发器及应用系统 | |
| CN104906876A (zh) | 一种用于有机污染土壤热脱附的尾气净化方法及装置 | |
| CN109045898B (zh) | 一种用于含汞固废及土壤处理的间接热解吸修复系统及方法 | |
| CN109399852A (zh) | 一种污染土壤热脱附废水零排放系统及方法 | |
| CN104436946B (zh) | 一种涂装车间用环保处理系统 | |
| CN104828887A (zh) | 采用太阳能组合加热使废水蒸发净化处理的方法及系统 | |
| CN105174537A (zh) | 一种工业污水处理系统及净化方法 | |
| CN216023934U (zh) | 一种环保型工业VOCs废气处理装置 | |
| CN105461102B (zh) | 一种洗烟废水的处理方法 | |
| CN110713282A (zh) | 一种实验室有机废液处理方法及系统 | |
| CN105712583A (zh) | 一种污水净化过滤装置 | |
| CN209428327U (zh) | 一种污染土壤热脱附废水零排放系统 | |
| CN211232902U (zh) | 一种高温催化污水处理装置 | |
| CN112225275A (zh) | 一种含盐有机废水高效蒸发装置及系统 | |
| CN207918647U (zh) | 一种焦化废水处理系统 | |
| CN204737747U (zh) | 采用太阳能组合加热使废水蒸发净化处理的系统 | |
| CN201288106Y (zh) | 焦化行业工业废水综合废水处理系统 | |
| CN213288120U (zh) | 一种土壤热脱附近零排放系统 | |
| CN205710289U (zh) | 一种循环水处理系统 | |
| CN110748901B (zh) | 一种高温催化污水处理装置及高温催化污水处理工艺 | |
| CN209759210U (zh) | 一种工业废水处理装置 | |
| CN111151090A (zh) | 一种废水废气综合处理方法 | |
| CN211255589U (zh) | 一种生活垃圾渗滤液处理系统 | |
| CN204490674U (zh) | 一种新型炼油废水综合处理系统 | |
| CN112664961B (zh) | 一种处理高盐高有机物废水的窑炉 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |