CN109534587A - 印染行业高盐难降解废水的综合处理系统 - Google Patents

Abstract

一种印染行业高盐难降解废水的综合处理系统，包括水力空化器、焚烧炉和换热器；水力空化器上设置有废水进口、排汽口和浓盐水排出口，水力空化器的排汽口通过混合蒸汽输送管与焚烧炉连接，水力空化器的浓盐水排出口通过浓盐水输送管与换热器连接，焚烧炉通过过热蒸汽输送管与换热器连接，换热器通过蒸汽排出管与所述混合蒸汽输送管连接。该系统通过水力空化器加热废水，产生的含有挥发有机物的混合蒸汽进入焚烧炉内焚烧，焚烧炉产生的过热蒸汽继续作为热源对浓盐水加热蒸发浓缩为高浓盐水，实现了高盐废水的连续高效地处理，有机物去除彻底，彻底消除高盐废水的危害，能耗低，效率高，整个系统简便易行，运行安全稳定。

Description

印染行业高盐难降解废水的综合处理系统

技术领域

本发明涉及一种用于对印染行业高盐难降解废水进行综合彻底处理的装置，属于废水处理技术领域。

背景技术

印染行业排出的废水包括退浆废水、煮炼废水、漂白废水、丝光废水、染色废水、印花废水、整理工序废水等，废水中含有染料、浆料、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质、砂类物质、无机盐等，具有成分复杂、可生化性差、处理难度大等特点，属难处理的工业废水之一，传统处理方法有物理吸附法、化学混凝法(混凝沉淀法、混凝气浮法)、臭氧氧化法、电解法、好氧生物处理法，但是单独采用这些方法处理效果较差，难以达到排放要求。

印染行业产生的废水中盐类浓度变化复杂，有机物种类繁多，印染行业中的高盐废水需要进行脱盐处理，脱盐处理包括选择膜处理、电渗析、电除盐、高温蒸发或冷冻结晶等技术或多种技术联用进行盐水分离。全盐量较低的废水宜通过纳滤、反渗透、电化学等技术脱盐。脱盐过程中产生的不能综合利用的浓水宜通过蒸发结晶法或冷冻结晶法进行固化处理，比较多的采用三效蒸发还是机械压缩再蒸发脱盐系统(MVR)。还有如中国专利文献CN108751304A公开的《一种工业高盐废水分离提纯装置》是通过微波辐射器使废水中的盐快速结晶析出形成结晶盐，CN108569740A公开的《基于太阳能的高盐废水处理系统》是利用太阳能产生热能对高盐废水蒸发结晶。CN108751305A公开的《一种工业高盐废水淡化系统》，包括微波发生系统、加热系统和喷淋系统，结构相对复杂。CN107555699A公开的《用于高盐废水的快速蒸发系统及方法》，包括电磁处理器、超声处理器、超声雾化器、超声短程蒸发室、汽水和物料分离器、空气除湿器、干风输送器、超声螺旋导流板及排渣器。

中国专利文献CN109205895A公开了《一种高盐废水处理工艺系统及方法》，包括脱硫处理系统、原水调节池、超级软化沉淀池、超臭氧装置、清水池、多介质过滤器、弱酸阳床、钠床、紫外线装置、管式膜、保安过滤器、SCRO、特种分离膜、高压反渗透、烟道蒸发结晶干燥器、废水池和回用水池，还包括相关配套的清洗装置、加药装置、电气系统及仪表控制。该系统综合利用各种现有技术，结构复杂，运行成本较高。

目前也出现了通过水力空化方式进行结晶除盐的技术，如CN109052573A公开的《一种水处理装置及其水处理方法》，包括水力空化器，所述水力空化器包括内壁渐缩的入口段、内壁渐扩的出口段，以及设置于所述入口段和所述出口段连接处的孔板；非晶材料氧化器，所述非晶材料氧化器包括筒体以及固定于所述筒体内部的氧化棒，至少部分所述氧化棒的外部包覆有铁基非晶材料；所述筒体的入口端与所述水力空化器的出口段相连通。该装置水力空化与非晶材料催化氧化协同作用，无化学物质的直接投加。但是，其水力空化器的结构为文丘里管，空化强度较低，空化效果有待提高。

印染行业产生的废水属于高盐难降解废水，现有脱盐工艺的效果虽好，但水中挥发性有机物，特别是水溶性挥发性有机物会随后续的冷凝进入冷凝水中，冷凝水的有机物污染的问题依然存在。从现有废水处理的工程实践看，传统典型工艺的处理效果均难以满足越来越严格的废水排放标准的要求。

发明内容

本发明针对现有印染行业废水处理技术存在的不足，提出一种处理效果好、效率高、耗能小的印染行业高盐难降解废水的综合处理系统。

本发明的印染行业高盐难降解废水的综合处理系统，采用以下技术方案：

该系统，包括水力空化器、焚烧炉和换热器；水力空化器上设置有废水进口、排汽口和浓盐水排出口，水力空化器的排汽口通过混合蒸汽输送管与焚烧炉连接，水力空化器的浓盐水排出口通过浓盐水输送管与换热器连接，焚烧炉通过过热蒸汽输送管与换热器连接，换热器通过蒸汽排出管与所述混合蒸汽输送管连接。

所述水力空化器包括壳体、内壁渐缩的入口管和内壁渐扩的出口管，入口管和出口管设置在壳体内并连接在一起，连接处设置有孔板，壳体上部设置有废水进口，壳体上端设置有排汽口，壳体底端设置有浓盐水排出口，废水进口与入口管连接。也可采用现有技术的各种结构形式的空化器。

所述水力空化器的废水进口通过输送泵与过滤池连接，废水经过过滤池过滤除去杂质后泵入水力空化器内。

所述焚烧炉上设置有第一蓄热体，第一蓄热体与混合蒸汽输送管连接。

所述混合蒸汽输送管中设置有蒸汽压缩机。

所述焚烧炉的上端设置有排气阀，当焚烧炉内过热蒸汽的压力大于设定值时，排气阀打开，排除多余过热蒸汽。

所述浓盐水输送管中设置有浓盐水输送泵，浓盐水输送泵将水力空化器产生的浓盐水泵入换热器的上部，由喷头雾化喷下。

所述换热器底部设置的高浓盐水排放口通过高浓盐水排放管与焚烧炉连接。

废水经过过滤除去杂质后泵入水力空化器内，在水力空化现象作用下产生高温高压，废水蒸发产生含有挥发性有机物的混合蒸汽，蒸发后的废水中含盐量增加形成浓盐水。混合蒸汽进入焚烧炉焚烧，混合蒸汽焚烧掉挥发性有机物后成为过热蒸汽，过热蒸汽进入换热器。浓盐水也进入换热器，由喷头雾化喷下，并与进入的过热蒸汽进行热交换，使过热蒸汽继续参与水力空化器排出浓盐水的加热，以实现节能降耗。换热器内产生的蒸汽再次进入焚烧炉内焚烧，如此形成循环，热量得到充分利用。浓盐水在换热器内换热后产生高浓盐水，高浓盐水排出换热器，一方面可以直接进入焚烧炉内焚烧，使废水得到彻底处理；一方面可以使高浓盐水直接排出，继续浓缩结晶，得到资源化利用。

本发明通过水力空化器加热废水，产生的含有挥发有机物的混合蒸汽进入焚烧炉内焚烧，焚烧炉产生的过热蒸汽继续作为热源对水力空化获得的浓盐水加热蒸发，使浓盐水继续浓缩为高浓盐水，实现了连续高效地将高盐废水干燥到适合燃烧处理的含水率，完成高盐废水中挥发性有机物的蒸发和焚烧处理，有机物去除彻底，彻底消除高盐废水的危害，同时达到了节能降耗的目的，能耗低，效率高，整个系统简便易行，运行安全稳定。

附图说明

图1是本发明印染行业高盐难降解废水的综合处理系统的结构原理示意图。

图2是本发明中水力空化器的结构示意图。

图中：1.水力空化器，2.废水进口，3.排汽口，4.浓盐水排出口，5.混合蒸汽输送管，6.蒸汽压缩机，7.第一蓄热体，8.焚烧炉，9.过热蒸汽排放口，10.过热蒸汽输送管，11.第二蓄热体，12.蒸汽排出管管，13.换热器，14.高浓盐水排放管，15.浓盐水输送泵，16.浓盐水输送管，17.排气阀，18.过滤池，19.输送泵，20.壳体，21.入口段，22.多孔板，23.出口段。

具体实施方式

如图1所示，本发明的印染行业高盐难降解废水的综合处理系统，包括依次连接的水力空化器1、焚烧炉8和换热器13。焚烧炉8上设置有第一蓄热体7和第二蓄热体11。

水力空化器是一种专门用于产生水力空化现象的装置，其结构如图2所示，通常包括连接在一起的内壁渐缩的入口管21和内壁渐扩的出口管23，入口管21和出口管23的连接处(最小直径处)设置有用于水流通过的孔板22。本发明中的水力空化器1还包括壳体20，入口管21和出口管23设置在壳体20内。壳体20上部设置有废水进口2，上端设置有排汽口3，底部设置有浓盐水排出口4。废水进口2与入口管21连接。入口管21和出口管23与壳体20内壁之间存在间隙，以使废水汽化后上升，由排汽口3排出。当水流沿轴向流经其中孔板22时，由于孔板22的阻流作用，流速增大、压力降低，当压力降至蒸汽压甚至负压时，溶解在其中的气体会释放出来，同时流体汽化而产生大量空化泡，随后液体周围压力迅速恢复喷射扩张，空化泡瞬间破灭，产生瞬时高温高压。

水力空化器1的废水进口2通过输送泵19与过滤池18连接，高盐难降解废水经过过滤池18过滤除去杂质后泵入水力空化器1内，废水在空化器1内发生空化形成空泡，随着水压升高，空泡溃灭，空泡溃灭的瞬间形成冲击波和微射流，产生高温高压，废水蒸发产生含有挥发性有机物的混合蒸汽，蒸发后的废水中含盐量增加形成浓盐水。高温高压可将废水中大多数有机污染物氧化降解，对有毒、难降解有机污染水体具有显著的处理效果。

水力空化器1的排汽口3与混合蒸汽输送管5连接。混合蒸汽输送管5中设置有蒸汽压缩机6。混合蒸汽输送管5的另一端连接焚烧炉8上的第一蓄热体7。混合蒸汽通过蒸汽压缩机6进入第一蓄热体7，由第一蓄热体7进入焚烧炉7，焚烧炉7一方面加热焚烧混合蒸汽中的有机物，一方面使第一蓄热体7和第二蓄热体11蓄热，混合蒸汽焚烧掉挥发性有机物后成为过热蒸汽。

焚烧炉8的上端设置有过热蒸汽排放口9和排气阀17，过热蒸汽排放口9通过过热蒸汽输送管10与换热器13下部的进口连接，使过热蒸汽继续参与水力空化器1排出浓盐水的加热，以实现节能降耗。换热器13的上端设置有蒸汽排出管12，蒸汽排出管12与混合蒸汽输送管5连接。当焚烧炉8内过热蒸汽的压力大于设定值时，排气阀17打开，排除多余过热蒸汽，保证整个系统的安全稳定运行。

水力空化器1底部的浓盐水排出口4通过浓盐水输送管16与换热器13的上部连接，浓盐水输送管16中设置有浓盐水输送泵15。浓盐水输送泵15将水力空化器1产生的浓盐水泵入换热器13的上部，由喷头雾化喷下。雾化废水继续在换热器13内加热蒸发，蒸发产生的蒸汽由蒸汽排出管12进入混合蒸汽输送管5，与水力空化器1排出的混合蒸汽一起进入焚烧炉8内焚烧。如此形成循环，热量得到充分利用，耗能大为减小。

换热器13的底部排放口通过高浓盐水排放管14与焚烧炉8上的第二蓄热体11连接。浓盐水在换热器13内换热后产生高浓盐水，高浓盐水通过高浓盐水排放管14进入焚烧炉8焚烧，使废水得到彻底处理。高浓盐水也可由高浓盐水排放管14直接排出，继续浓缩结晶，得到资源化利用。

上述系统对难降解水中挥发性有机物去除的具体过程如下所述。

废水首先经过进入过滤池18进行过滤，除去杂质，过滤后的清液泵入水力空化器1内，在水力空化现象作用下产生高温高压，废水蒸发产生含有挥发性有机物的混合蒸汽，蒸发后的废水中含盐量增加形成浓盐水。

混合蒸汽通过蒸汽压缩机6进入焚烧炉7，焚烧炉7中的温度设定为900-1100℃。焚烧炉7一方面加热焚烧混合蒸汽中的有机物，一方面使蓄热体蓄热。混合蒸汽焚烧掉挥发性有机物后成为过热蒸汽。过热蒸汽通过过热蒸汽输送管10进入换热器13。浓盐水通过浓盐水输送管16进入换热器13的上部，由喷头雾化喷下，与进入的过热蒸汽进行热交换，使过热蒸汽继续参与水力空化器1排出浓盐水的加热，以实现节能降耗。

换热器13内产生的蒸汽通过蒸汽排出管12和混合蒸汽输送管5再次进入焚烧炉8内焚烧，如此形成循环，热量得到充分利用。浓盐水在换热器13内换热后产生高浓盐水，高浓盐水通过高浓盐水排放管14排出，一方面可以直接进入焚烧炉8内焚烧，使废水得到彻底处理；一方面可以使高浓盐水直接排出，继续浓缩结晶，得到资源化利用。

过热蒸汽的压力大于设定值时，打开排气阀17，排除多余过热蒸汽，保证整个系统的安全稳定运行。

Claims (8)

1.一种印染行业高盐难降解废水的综合处理系统，其特征是，包括水力空化器、焚烧炉和换热器；水力空化器上设置有废水进口、排汽口和浓盐水排出口，水力空化器的排汽口通过混合蒸汽输送管与焚烧炉连接，水力空化器的浓盐水排出口通过浓盐水输送管与换热器连接，焚烧炉通过过热蒸汽输送管与换热器连接，换热器通过蒸汽排出管与所述混合蒸汽输送管连接。

2.根据权利要求1所述的印染行业高盐难降解废水的综合处理系统，其特征是：所述水力空化器包括壳体、内壁渐缩的入口管和内壁渐扩的出口管，入口管和出口管设置在壳体内并连接在一起，连接处设置有孔板，壳体上部设置有废水进口，壳体上端设置有排汽口，壳体底端设置有浓盐水排出口，废水进口与入口管连接。

3.根据权利要求1所述的印染行业高盐难降解废水的综合处理系统，其特征是：所述水力空化器的废水进口通过输送泵与过滤池连接。

4.根据权利要求1所述的印染行业高盐难降解废水的综合处理系统，其特征是：所述焚烧炉上设置有第一蓄热体，第一蓄热体与混合蒸汽输送管连接。

5.根据权利要求1所述的印染行业高盐难降解废水的综合处理系统，其特征是：所述混合蒸汽输送管中设置有蒸汽压缩机。

6.根据权利要求1所述的印染行业高盐难降解废水的综合处理系统，其特征是：所述焚烧炉的上端设置有排气阀。

7.根据权利要求1所述的印染行业高盐难降解废水的综合处理系统，其特征是：所述浓盐水输送管中设置有浓盐水输送泵。

8.根据权利要求1所述的印染行业高盐难降解废水的综合处理系统，其特征是：所述换热器底部设置的高浓盐水排放口通过高浓盐水排放管与焚烧炉连接。