CN110104863B - 一种有机废液高效浓缩处理系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种有机废液高效浓缩处理系统，包括燃烧室、蒸发室、气液分离器、喷淋塔、负压蒸发室、二次燃烧室、有机废液预热器、空气预热器和除尘器。进一步的，本发明还公开一种有机废液高效浓缩处理方法，能提供四种可选的工作模式。本发明能在保证垃圾渗滤液和腐蚀性强、粘稠、易结晶和结垢的高盐工业废水等有机废液高效处理同时，解决蒸发浓缩过程中烟气含有挥发性有机物带来的污染问题。

Description

一种有机废液高效浓缩处理系统和方法

技术领域

本发明涉及环保领域，具体涉及一种有机废液高效浓缩处理技术。

背景技术

随着工业化进程的持续，在化学、纺织、医药、废弃物填埋等领域产生了大量的废水，其中高浓度有机废液占了很大一部分。有机废液属于极难处理的废水，尤其是垃圾填埋场产生的渗滤液中包含有有机废物、金属盐等，对环境和人类健康都构成了威胁。

目前针对垃圾填埋厂渗滤液的处理方法比较多样，有物理过滤、生物降解等手段，但面对渗滤液成分多样、物性不稳定、腐蚀性强、粘稠、易结晶和结垢等情况，其处理效果并不理想。焚烧蒸发浓缩是一种简单高效的新型处理手段，利用垃圾填埋场产生的沼气为热源，通过浸没燃烧加热渗滤液，将渗滤液蒸发浓缩最终得到固体残渣，可实现以废气治理废水的目标，对环境影响较小，且固体残渣作为高热值燃料可以进一步焚烧处理或填埋防止盐的循环。相比于用液体喷射炉、回转窑、流化床来处理渗滤液，浸没燃烧避免了渗滤液直接与传热面接触，不会在传热面上结晶、结垢和腐蚀等问题，特别适合于垃圾渗滤液、浓缩液的处理；燃料在液体表面增压浸没燃烧，形成大量超微气泡，增加了传热表面积，与浓缩液直接接触换热，在高浓缩倍数下完全实现结晶残渣析出；实际工程应用中蒸发器内壁不产生有机、无机垢，可以长时间稳定运行。但由于浸没燃烧蒸发过程中会有挥发性有机物随烟气排出，会带来污染环境，因此，需要将其无害化处理。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开一种有机废液高效浓缩处理系统和方法，在保证垃圾渗滤液和腐蚀性强、粘稠、易结晶和结垢的高盐工业废水等有机废液高效处理同时，还能解决蒸发浓缩过程中烟气含有挥发性有机物带来的污染问题。

本发明的具体技术方案如下：

方案一：一种有机废液高效浓缩处理系统，包括燃烧室、蒸发室、气液分离器、喷淋塔、负压蒸发室、二次燃烧室、有机废液预热器、空气预热器和除尘器；

所述燃烧室从上至下插设于蒸发室内；所述燃烧室的顶部设有第一燃料口和第一助燃空气口，并配置有第一燃烧器，底部设有均气装置和多根开设有烟气喷孔的浸没管；所述燃烧室内的气体通过均气装置均匀分配至各浸没管，再由所述烟气喷孔喷入蒸发室；所述蒸发室侧壁高于浸没管的位置处设有第一废液进口和第二废液进口，上部设有第一排烟口，底部设有浓缩液排出口；所述二次燃烧室顶部设有第二燃料口和第二助燃空气口，上部设有进烟口和回烟口，下部设有第二排烟口，并配置有第二燃烧器；所述有机废液预热器为采用间接式换热的气液换热装置，所述空气预热器为采用间接式换热的气气换热装置；有机废液源经第一转向阀和管道分别连接蒸发室的第一废液进口和有机废液预热器冷侧通道的进液端；所述蒸发室的第一排烟口通过管道依次连接气液分离器和喷淋塔，所述喷淋塔的排烟口通过第二转向阀和管道分别连接二次燃烧室的进烟口和外部烟囱；所述有机废液预热器热侧通道的进气端连接二次燃烧室的第二排烟口，出气端连接空气预热器热侧通道的进气端；所述空气预热器热侧通道的出气端依次连接所述除尘器和外部烟囱；所述有机废液预热器冷侧通道的排液端通过管道连接负压蒸发室的进液口；所述负压蒸发室的排液口通过管道连接蒸发室的第二废液进口，排烟口通过管道连接二次燃烧室的的回烟口；所述空气预热器冷侧通道的进气端连接助燃空气源，出气端通过管道连接第一助燃空气口和第二助燃空气口。

作为一种优选方案，有机废液高效浓缩处理系统还包括沉降脱水装置，所述沉降脱水装置包括沉降池、上清液池和带式压滤脱水机，所述沉降池的进液口通过管道连接蒸发室底部的浓缩液排出口，排液口通过管道连接上清液池的进液口，排渣口通过管道连接带式压滤脱水机的进料口；所述上清液池内的上清液和带式压滤脱水机产生的压滤液经第二废液进口再送回蒸发室。

作为一种优选方案，所述均气装置具有一管状支撑体、锥形挡板和多块分隔板；所述锥形挡板布置在管状支撑体顶部，所述分隔板周向均匀布置在管状支撑体的外侧壁，用于将燃烧室底部分隔成与浸没管数量相等的气腔，所述气腔与浸没管连通。

作为一种优选方案，所述蒸发室底部还设有循环引导装置，所述循环引导装置为上下贯通的圆柱体结构，套设于燃烧室底部的浸没管，且不与蒸发室内壁接触。

作为一种优选方案，所述蒸发室内还设有气体均布板，所述气体均布板布置在第一废液进口和第二废液进口与浸没管之间。

作为一种优选方案，所述气体均布板具有从中心向边缘均匀分布的孔状或槽状布气结构，所述孔状布气结构的直径或槽状布气结构的槽宽由中心至边缘逐渐增大。

作为一种优选方案，所述蒸发室内靠近第一排烟口处还设有至少一组除雾装置。

作为一种优选方案，所述除雾装置为双层布置的不锈钢金属网除雾器。

作为一种优选方案，所述有机废液预热器和空气预热器采用一体化设计。

作为一种优选方案，所述喷淋塔内部设有S型玻璃钢除雾器，底部连接冷却池，喷淋液经冷却池冷却后部分送回至喷淋塔。

作为一种优选方案，所述气液分离器底部还设有排液口，所述排液口通过管道与第二废液进口连接。

方案二：一种有机废液高效浓缩处理方法，基于方案一所述的有机废液高效浓缩处理系统，具有以下四种可选工作模式：

第一工作模式：有机废液通过第一转向阀进入蒸发室；助燃空气通过第一助燃空气口进入燃烧室，在燃烧室内与燃料混合并燃烧；燃烧获得的高温烟气与有机废液充分混合，经传质、传热后由第一排烟口排出，并依次进入气液分离器和喷淋塔进行除雾，除雾后的高温烟气通过第二转向阀进入烟囱排放；

第二工作模式：有机废液通过第一转向阀进入有机废液预热器进行预热，经预热后的有机废液经未投入运行的负压蒸发室后进入蒸发室；助燃空气经空气预热器预热后在燃烧室和二次燃烧室与燃料混合燃烧；在蒸发室内，燃烧获得的高温烟气与有机废液混合，经传质、传热后由第一排烟口排出，并依次进入气液分离器和喷淋塔进行除雾，除雾后的高温烟气通过第二转向阀进入二次燃烧室焚烧，进一步去除挥发性有机物；二次燃烧后的高温烟气经有机废液预热器和空气预热器的热侧通道进入除尘器，经除尘处理后再进入烟囱排放；

第三工作模式：有机废液通过第一转向阀进入有机废液预热器进行预热，经预热后的有机废液进入投入运行的负压蒸发室；在负压蒸发室内，对有机废液中含有的挥发性有机物进行减量处理；经负压蒸发处理后的有机废液进入蒸发室，挥发性有机物进入二次燃烧室进行焚烧；助燃空气通过空气预热器预热后在燃烧室和二次燃烧室与燃料混合燃烧；在蒸发室内，燃烧获得的高温烟气与有机废液混合，经传质、传热后由第一排烟口排出，并依次进入气液分离器和喷淋塔进行除雾，除雾后的高温烟气通过第二转向阀进入烟囱排放；二次燃烧室内，焚烧产生的高温烟气经有机废液预热器、空气预热器的热侧通道进入除尘器，经除尘处理后再进入烟囱排放；

第四工作模式：有机废液通过第一转向阀进入有机废液预热器进行预热，经预热后的有机废液进入投入运行的负压蒸发室；在负压蒸发室内，对有机废液中的挥发性有机物进行减量处理；经负压蒸发处理后的有机废液进入蒸发室，挥发性有机物进入二次燃烧室进行焚烧；助燃空气通过空气预热器预热后在燃烧室和二次燃烧室与燃料混合燃烧；在蒸发室内，燃烧获得的高温烟气与有机废液混合，经传质、传热后由第一排烟口排出，并依次进入气液分离器和喷淋塔进行除雾；除雾后的高温烟气通过第二转向阀进入二次燃烧室进行焚烧，进一步去除挥发性有机物；二次燃烧室内，焚烧产生的高温烟气经有机废液预热器、空气预热器的热侧通道进入除尘器，经除尘器处理后再进入烟囱排放。

有益效果：

(1)本发明采用浸没燃烧的同时，针对不同有机废液蒸发烟气中挥发性有机物含量不同的特性，为保证挥发性有机物有效去除，增设二次燃烧室和负压蒸发室，当烟气中挥发性有机物含量较少达到排放标准时可直接排放，烟气中挥发性有机物含量较多时二次燃烧室、负压蒸发室开启，具体可实现四种工作模式，不仅能有效提高有机废液的处理效率，还能解决处理过程中的烟气排放问题，并能减小运行能耗，降低总体运行成本。

(2)采用气体均布板、均气装置、浸没管、循环引导装置的设计优化蒸发室高温烟气在有机废液中的分布。其中，通过均气装置可将高温烟气均匀分配至浸没管，进而均匀进入蒸发室；循环引导装置内有气流的向上运动，气液相间的摩擦力可使液体向上攀升，循环引导装置外则产生与之相应的下行流，从而构成循环。有机废液定向循环，可以减小液面的波动，减小设备振动，使运行更加稳定，也提高了有机废液的蒸发效率。

(3)通过预热装置，即通过有机废液预热器预热有机废液，通过空气预热器预热空气，在消除挥发性有机物对环境污染的同时提高了能源的利用效率。进一步，通过有机废液预热器和空气预热器的一体化设计，减少中间管路流通，提高热能利用率，也减小设备体积。

(4)设计除雾器、气液分离器、喷淋塔三级除雾装置，解决烟气排放时存在大量液化水的问题，同时能提高二次燃烧室的运行效率，减少二次燃烧所需能耗。

(5)通过沉降脱水装置，蒸发浓缩的有机废液通过沉降池沉降后进入带式压滤脱水机，残渣成型，上清液、压滤液返回蒸发室，实现处理过程零废水排放。

附图说明

图1是实施例中的有机废液高效浓缩处理系统结构示意图；

图2是实施例中的有机废液高效浓缩处理系统的气体均布板结构示意图，其中：图2(a)是布气孔板，图2(b)是多边形布气槽板；

图3是实施例中的有机废液高效浓缩处理系统的均气装置、浸没管、循环挡管的结构示意图，其中：图3(a)是俯视图，图3(b)是正视图；

附图中，1-蒸发室；2-除雾器；3-气体均布板；4-渗滤液进口；5-浸没管；6-助燃空气口；7-转向阀；8-循环挡管；9-燃烧室；10-燃烧器；11-燃气口；12-点火器；13-排烟口；14-渗滤液进口；15-均气装置，151-支撑体，152-锥形挡板，153-分隔板，154-底板，155-烟气流通口；16-浓缩液排出口；17-气液分离器；18-排液口；19-喷淋塔；20-转向阀；21-冷却池；22-排液口；23-二次燃烧室；24-助燃空气口；25-点火器；26-二次燃烧器；27-负压蒸发室；28-渗滤液预热器，29-空气预热器，30-转向阀，31-布袋除尘器，32-鼓风机，33-烟囱，34-引风机，35-沉降池，36-上清液池，37-带式压滤机，38-残渣排出口、39-S型玻璃钢除雾器，40-助燃空气阀门，41-燃气阀门。

具体实施方式

下面结合各附图来说明本发明的具体实施方式。

结合图1至图3所示，实施例中公开了一种用于垃圾渗滤液处理的有机废液高效浓缩处理系统，主要包括蒸发装置、除雾装置、二次燃烧装置、预热装置、除尘装置和沉降脱水装置，其中：蒸发装置主要包括燃烧器10、燃烧室9、蒸发室1、气体均布板3、均气装置15、浸没管5、循环挡管8、负压蒸发室27；除雾装置主要包括除雾器2、气液分离器17、喷淋塔19；二次燃烧装置主要包括二次燃烧器26、二次燃烧室23；预热装置主要包括渗滤液预热器28、空气预热器29；除尘装置主要包括布袋除尘器31；沉降脱水装置主要包括沉降池35、上清液池36、带式压滤脱水机37，通过沉降脱水装置实现浓缩液渣水分离，实现渗滤液彻底处理。

蒸发室1侧壁设有渗滤液进口4和渗滤液进口14，上部设有排烟口13，底部设有浓缩液排出口16。燃烧室9插设于蒸发室1的顶部，燃烧室9顶部设有燃气口11和助燃空气口6。燃烧室9内的高温烟气从底部进入蒸发室1。燃烧室9底部的烟气出口处设有均气装置15，用于将烟气均分到12只以均气装置15为中心向外均匀发散布设的浸没管5中，通过浸没管5上的均匀开孔喷出。

结合图1和图3所示，均气装置15具有一管状支撑体151，顶部具有一用于气流引导的锥形挡板152，侧壁设有11块用于将燃烧室底部分为12个气腔150的分隔板153，底部具有一块与燃烧室9底面大小相适应的底板154，底板154边缘开设有12个用于连接浸没管5的烟气流通口155。浸没管5上均匀开孔，高温烟气通过孔喷出。需要说明的是，若燃烧室9本身具有底板，均气装置15也可以不设底板154，直接在燃烧室9的底部上开设烟气流通口，烟气流通口处焊接上浸没管5即可。燃烧室9产生的高温烟气通过锥形挡板152均匀分配至12个气腔150内，然后通过气腔底部的烟气流通口155进入浸没管5，通过浸没管5表面的均匀开孔进入蒸发室1，以实现烟气与渗滤液的均匀混合。

循环挡管8为上下贯通的圆柱体结构，浸没管5置于循环挡管8中部位置。循环挡管8内，气流向上运动，气液相间的摩擦力可使液体向上攀升；循环挡管外，则产生与之相应的下行流，从而构成循环，渗滤液定向循环，可以减小液面的波动，使设备振动减小，运行更加稳定。

为更好的使烟气与渗滤液传质、传热，蒸发室1内设有气体均布板3，使烟气在蒸发面上均匀的分散。气体均布板3配置有上下两块，布置在渗滤液进口的下方，下层气体均布板3布置于浸没管5上方150mm处，两层均布板之间间隔100mm，工作时气体均布板3位于渗滤液液面以下。如图2所示，实施例中的气体均布板3为布气孔板(图2(a)所示)或多边形布气槽板(图2(b)所示)。为使烟气在溶液中沿蒸发室半径方向均匀分布气体均布板3上的布气孔或布气槽的尺寸不均匀，由中心到边缘直径、槽宽依次增大。需要说明的是，烟气出浸没管15后会在液体中向上运动，因为浸没管15尺寸的原因，烟气很难到达蒸发室液面的边缘，通过不同的孔径或槽径的设计使中心阻力大，边缘阻力小，气体容易向外面扩散到达蒸发室边缘，提高气液接触面积。

除雾器2为不锈钢金属网除雾器，设置于蒸发室1上部，且双层布置。

气液分离器17为离心式分离器，例如，可选择旋风分离器，其进气口连接蒸发室1的排烟口13，出气口连接喷淋塔19的进气口，底部还设有排液口18，排液口通过管道与蒸发室1的第二渗滤液进口14连接；烟气经过气液分离器17后，烟气中的小液滴经离心力作用后经排液口18回流至蒸发室1。

喷淋塔19上部设有S型玻璃钢除雾器39，减少出口微小水滴的携带量，底部连接冷却池21，喷淋液经冷却池21冷却后再送回喷淋塔19，喷淋塔19产生的多余冷凝液由冷却池21的排液口22送至废水处理厂。气液分离器17未除尽的细小液滴进入喷淋塔19后被彻底除去，当喷淋塔19顶部的烟气出口处的烟气中有机物含量达到外排要求时直接通过烟囱33外排；烟气达不到外排要求时，通过第一转向阀20进入二次燃烧室23。

为满足燃烧器10及二次燃烧器26运行需要，渗滤液进口4的进口处、喷淋塔19的出口处、鼓风机32的出口处均设有转向阀。当渗滤液蒸发能够达到排放标准时，渗滤液通过转向阀7和渗滤液进口4进入蒸发室1，烟气出喷淋塔19后通过转向阀20直接进入烟囱33排放；鼓风机32通过转向阀30直接将空气送至燃烧器10，此时，助燃空气阀门40和燃气阀门41关闭，以实现燃烧器10独立运行。当烟气排放达不到要求时，助燃空气阀门40和燃气阀门41打开，二次燃烧器26开启，渗滤液通过转向阀7进入渗滤液预热室28，鼓风机32通过转向阀30将空气送入空气预热器29，预热后的空气送至燃烧器10、二次燃烧器26，实现燃烧器10、二次燃烧器26同时运行。

渗滤液预热器28实现对渗滤液的预热，空气预热器29用于预热助燃空气，渗滤液预热器28和空气预热器29一体化设计，均为间接式换热器(例如，板式换热器、管板换热器等)中间设有隔板，热侧通道相连接。渗滤液预热器28冷侧通道的进液口通过管道与转向阀7连接排液口与负压蒸发室27连接；热侧通道的进气口与二次燃烧器26下部的排烟口连接，出气口与空气预热器29热侧通道的进气口连接。空气预热器29冷侧通道的进气口与转向阀30连接，出气口通过管道分别与燃烧室9和二次燃烧室23连接；热侧通道的出气口通过管道连接布袋除尘器31。需要说明的是，渗滤液中的挥发性有机物在高温低压条件下容易挥发，渗滤液预热后进入蒸发室1后可以进一步提高蒸发效率，另外，高温烟气的通过余热利用还能提高能源利用效率；通过空气预热器29预热空气也可以进一步提高燃烧效率。

基于实施例所述的有机废液高效浓缩处理系统，可实现渗滤液处理的可选择性，即可根据排放要求选择是否开启二次燃烧器。进一步，在选择开启二次燃烧器的基础上，根据挥发性有机物含量的多少，设置三种工作模式，实现了渗滤液可处理，并且具有精细化处理的能力。因此，通过该系统可实现如下四种工作模式：

1)当渗滤液中含有的挥发性有机物很少，例如，挥发性有机物浓度≤临界值A：二次燃烧器不运行，烟气直排至烟囱；

2)当渗滤液中含有的挥发性有机物较多，例如，临界值A＜挥发性有机物浓度≤临界值B：二次燃烧器投入运行，负压蒸发室不运行，蒸发室产生的挥发性有机物气体通过转向阀至二次燃烧室焚烧处理；

3)当渗滤液中含有的挥发性有机物多，例如，临界值B＜挥发性有机物浓度≤临界值C：二次燃烧器和负压蒸发室投入运行，溶液中大部分挥发性有机物将在负压蒸发室蒸发，随蒸汽进入二次燃烧室，焚烧去除，蒸发室蒸发过程中的烟气直排至烟囱；

4)当渗滤液中含有的挥发性有机物很多，例如，挥发性有机物浓度＞临界值C：二次燃烧器和负压蒸发室投入运行，溶液中部分挥发性有机物在负压蒸发室蒸发，随蒸汽进入二次燃烧室，焚烧去除；蒸发室产生的烟气经过转向阀液进入二次燃烧室焚烧处理。

根据渗滤液中所含挥发性有机物的含量，四种工作模式的具体运行情况如下：

工作模式1：二次燃烧器、负压蒸发器不投入运行

渗滤液中含有较少挥发性有机物时，渗滤液经过转向阀7后通过渗滤液进口4进入蒸发室1，空气通过鼓风机32经转向阀30后通过管道由助燃空气口6进入，与由燃气口11进入的燃气混合后在燃烧室9中燃烧，此时二次燃烧器26助燃空气阀门40、燃气阀门41关闭；燃烧获得的高温烟气经过均气装置15后均匀分配再通过浸没管5喷出，并与蒸发室1内的渗滤液充分换热使渗滤液蒸发浓缩混合；高温烟气在蒸发室1上升的过程中通过气体均布板3后强化与渗滤液传质、传热的过程；高温烟气在蒸发室1内经过除雾器2除雾后由排烟口13排出，并依次进入气液分离器17、喷淋塔19进一步除雾；除雾后的高温烟气通过转向阀20进入烟囱33进行排放；气液分离器17分离出来的凝结液通过排液口18和渗滤液进口14返回蒸发室1；冷却池21中的冷凝液一部分作为循环水喷淋烟气，一部分多余液体由排液口22送至废水处理厂；反应后的浓缩液经蒸发室1底部的浓缩液排出口16进入沉降池35沉降，沉降池35的上清液收集至上清液池36，沉降后的沉淀物进入带式压滤脱水机37，得到的压滤残渣外运，上清液池36的上清液和压滤脱水机37的压滤液经管道和渗滤液进口14送回蒸发室1。

工作模式2：二次燃烧器投入运行，负压蒸发室不运行。

此种工作状态是在工作模式1下喷淋塔19出口烟气挥发性有机物超标不能直接排放的基础上运行。

渗滤液经过转向阀7后进入渗滤液预热器28，预热后的渗滤液进入负压蒸发室27(此时负压蒸发室未加负压)，出负压蒸发室27后，渗滤液通过负压蒸发室27的排液口和渗滤液进口14进入蒸发室1；空气通过鼓风机32经转向阀30进入空气预热器29，二次燃烧器26助燃空气阀门40、燃气阀门41打开，预热后的空气与燃气口引入的燃气混合后在燃烧室9和二次燃烧室23中燃烧；燃烧室9中高温烟气经过均气装置15后对高温烟气进行分配，高温烟气通过浸没管5喷出后与蒸发室1内的渗滤液混合，高温烟气在蒸发室1上升的过程中通过气体均布板3后强化与渗滤液传质、传热的过程；烟气在蒸发室1内经过除雾器2除雾后由排烟口13依次进入气液分离器17、喷淋塔19进一步除雾，除雾后的烟气通过转向阀20进入二次燃烧室23焚烧，去除挥发性有机物；二次燃烧室23产生的高温烟气经过渗滤液预热器28、空气预热器29后通过布袋除尘器31除尘后由烟囱33排放，需要说明的是，此处采用这样的设计，一方面能使高温烟气的余热被进一步利用，用于渗滤液和空气的预热；另一方面，浸没燃烧中的烟气粉尘会留在浸没液中，但二次燃烧室不是浸没燃烧，产生的烟气中会有少量粉尘，可通过除尘器进行再次除尘。在此过程中，气液分离器17分离出来的凝结液通过排液口18和渗滤液进口14返回蒸发室1；喷淋塔19中产生的多余冷凝液经冷却池21进一步冷却后由排液口22送至废水处理厂；反应后的浓缩液经蒸发室1的底部出口16进入沉降池35，沉降池35的上清液收集至上清液池36，沉淀物进入带式压滤脱水机37，得到的压滤残渣外运，上清液池36的上清液和压滤脱水机37的压滤液经管道和渗滤液进口14送回蒸发室1。

工作模式3：二次燃烧器投入运行，负压蒸发室运行，蒸发室烟气不进入二次燃烧室。此种工作状态下，由于蒸发后的烟气中挥发性有机物比工作模式2中要多，为符合排放标准，降低蒸发系统负荷，在工作模式2的运行条件的基础上，负压蒸发室27负压运行。

渗滤液经过转向阀7后进入渗滤液预热器28，预热后的渗滤液进入负压蒸发室27(此时负压运行)，在负压蒸发室27内，预热后的渗滤液在负压条件下会蒸发出大量挥发性有机物，对渗滤液中的挥发性有机物进行减量处理，降低后续烟气除雾、除水量；在负压蒸发室27中渗滤液得到蒸发，含挥发性有机物的蒸汽出负压蒸发室27后通过其具有的排烟口进入二次燃烧室23进行焚烧，产生的溶液(渗滤液)通过其具有的排液口和渗滤液进口14进入蒸发室1；空气通过鼓风机32经转向阀30进入空气预热器29，预热后的空气与燃气口11引入的燃气混合后在燃烧室9和二次燃烧室23中燃烧，通过二次燃烧室23中的高温火焰焚烧处理负压蒸发室27中产生的挥发性有机物，此时二次燃烧器26助燃空气阀门40、燃气阀门41打开；在蒸发室1内，空气通过鼓风机32经转向阀30进入燃烧室9，燃烧室9中高温烟气经过均气装置15后对高温烟气进行分配，高温烟气通过浸没管5喷出后与蒸发室1内的渗滤液混合，高温烟气在蒸发室1上升的过程中通过气体均布板3后强化与渗滤液传质、传热的过程；烟气在蒸发室1内经过除雾器2除雾后由排烟口13依次进入气液分离器17、喷淋塔19进一步除雾，除雾后的烟气可以达到排放标准直接通过烟囱33外排。此时，除雾后的烟气能达到排放标准也无需要再进入二次燃烧室23，这也有利于提高二次燃烧室23内的烟气温度用于预热渗滤液、空气，因为喷淋塔19烟气出口温度较低，大概几十度，如果大量烟气进入二次燃烧室23会使燃烧室温度降低，用于预热渗滤液和空气的热能减少，渗滤液预热温度和空气预热温度降低，蒸发、燃烧效率降低。在此过程中，气液分离器17分离出来的凝结液通过排液口18和渗滤液进口14返回蒸发室1；喷淋塔19中产生的多余冷凝液经冷却池21进一步冷却后由排液口22送至废水处理厂；二次燃烧室23焚烧产生的高温烟气经过渗滤液预热器28、空气预热器29后通过布袋除尘器31除尘后由烟囱33排放；反应后的浓缩液经蒸发室1的底部出口16进入沉降池35，沉降池35的上清液收集至上清液池36，沉淀物进入带式压滤脱水机37，得到的压滤残渣外运，上清液池36的上清液和压滤脱水机37的压滤液经管道和渗滤液进口14送回蒸发室1。

工作模式4：二次燃烧器投入运行，负压蒸发室运行，蒸发室烟气进入二次燃烧室。

此种工作状态下，挥发性有机物含量最多，为符合排放标准，在工作模式3的运行条件的基础上，除雾后的烟气进入二次燃烧室23，有利于将挥发性有机物彻底分解。

渗滤液经过第二转向阀7后进入渗滤液预热器28，预热后的渗滤液进入负压蒸发室27(此时负压运行)，在负压蒸发室27对渗滤液中的挥发性有机物进行减量处理降低后续烟气处理量，在负压蒸发室27中渗滤液得到蒸发，蒸汽出负压蒸发室27后进入二次燃烧室23进行焚烧，负压蒸发室27中的渗滤液通过渗滤液进口14进入蒸发室1；空气通过鼓风机32经转向阀30进入空气预热器29，此时二次燃烧器26助燃空气阀门40、燃气阀门41打开，预热后与燃气口11引入的燃气混合后在燃烧室9和二次燃烧室23中燃烧，通过二次燃烧室23中的高温火焰焚烧处理负压蒸发室27中产生的挥发性有机物；空气通过鼓风机32经转向阀30进入燃烧室9，燃烧室9中高温烟气经过均气装置15后对高温烟气进行分配，高温烟气通过浸没管5喷出后与蒸发室1内的渗滤液混合，高温烟气在蒸发室1上升的过程中通过气体均布板3后强化与渗滤液传质、传热的过程；烟气在蒸发室1内经过除雾器2除雾后由排烟口13依次进入气液分离器17、喷淋塔19进一步除雾，除雾后的烟气通过转向阀20进入二次燃烧室23焚烧，进一步去除挥发性有机物；二次燃烧室23产生的高温烟气经过渗滤液预热器28、空气预热器29后通过布袋除尘器31除尘后由烟囱33排放。在此过程中，气液分离器17分离出来的凝结液通过排液口18和渗滤液进口14返回蒸发室1；喷淋塔19中产生的多余冷凝液经冷却池21进一步冷却后由排液口22送至废水处理厂；反应后的浓缩液经蒸发室1的底部出口16进入沉降池35，沉降池35的上清液收集至上清液池36，沉淀物进入带式压滤脱水机37，得到的压滤残渣外运，上清液池36的上清液和压滤脱水机37的压滤液经管道和渗滤液进口14送回蒸发室1。

需要说明的是，上述四种工作模式的选择也可根据工况或用户需求进行自行设定，并不一定需要根据废液中挥发性有机物的含量进行设定。另外，由于高盐工业废水与垃圾渗滤液具有相似的特性，包括高盐分、高有机物含量、高污染物含量等，应用本技术其处理效果与垃圾渗滤液处理效果相同，因此，本发明同样可以应用高盐工业废水等有机废液的处理。

上述对本发明的具体实施方式的阐述是为方便相关技术人员对本发明的理解和应用，并非对本发明的保护范围的限制。在本发明所述的原理和技术方案基础上，本领域技术人员不付出创造性劳动所做的修改和改进都应在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种有机废液高效浓缩处理系统，其特征在于：包括燃烧室、蒸发室、气液分离器、喷淋塔、负压蒸发室、二次燃烧室、有机废液预热器、空气预热器和除尘器；

所述燃烧室从上至下插设于蒸发室内；所述燃烧室的顶部设有第一燃料口和第一助燃空气口，并配置有第一燃烧器，底部设有均气装置和多根开设有烟气喷孔的浸没管；所述燃烧室内的气体通过均气装置均匀分配至各浸没管，再由所述烟气喷孔喷入蒸发室；

所述蒸发室侧壁高于浸没管的位置处设有第一废液进口和第二废液进口，上部设有第一排烟口，底部设有浓缩液排出口；

所述二次燃烧室顶部设有第二燃料口和第二助燃空气口，上部设有进烟口和回烟口，下部设有第二排烟口，并配置有第二燃烧器；

所述有机废液预热器为采用间接式换热的气液换热装置，所述空气预热器为采用间接式换热的气气换热装置；

有机废液源经第一转向阀和管道分别连接蒸发室的第一废液进口和有机废液预热器冷侧通道的进液端；所述蒸发室的第一排烟口通过管道依次连接气液分离器和喷淋塔，所述喷淋塔的排烟口通过第二转向阀和管道分别连接二次燃烧室的进烟口和外部烟囱；所述有机废液预热器热侧通道的进气端连接二次燃烧室的第二排烟口，出气端连接空气预热器热侧通道的进气端；所述空气预热器热侧通道的出气端依次连接所述除尘器和外部烟囱；所述有机废液预热器冷侧通道的排液端通过管道连接负压蒸发室的进液口；所述负压蒸发室的排液口通过管道连接蒸发室的第二废液进口，排烟口通过管道连接二次燃烧室的回烟口；所述空气预热器冷侧通道的进气端连接助燃空气源，出气端通过管道连接第一助燃空气口和第二助燃空气口。

2.根据权利要求1所述的有机废液高效浓缩处理系统，其特征在于：还包括沉降脱水装置，所述沉降脱水装置包括沉降池、上清液池和带式压滤脱水机，所述沉降池的进液口通过管道连接蒸发室底部的浓缩液排出口，排液口通过管道连接上清液池的进液口，排渣口通过管道连接带式压滤脱水机的进料口；所述上清液池内的上清液和带式压滤脱水机产生的压滤液经第二废液进口再送回蒸发室。

3.根据权利要求1所述的有机废液高效浓缩处理系统，其特征在于：所述均气装置具有一管状支撑体、锥形挡板和多块分隔板；所述锥形挡板布置在管状支撑体顶部，所述分隔板周向均匀布置在管状支撑体的外侧壁，用于将燃烧室底部分隔成与浸没管数量相等的气腔，所述气腔与浸没管连通。

4.根据权利要求1所述的有机废液高效浓缩处理系统，其特征在于：所述蒸发室底部还设有循环引导装置，所述循环引导装置为上下贯通的圆柱体结构，套设于燃烧室底部的浸没管，且不与蒸发室内壁接触。

5.根据权利要求1所述的有机废液高效浓缩处理系统，其特征在于：所述蒸发室内还设有气体均布板，所述气体均布板布置在第一废液进口和第二废液进口与浸没管之间。

6.根据权利要求5所述的有机废液高效浓缩处理系统，其特征在于：所述气体均布板具有从中心向边缘均匀分布的孔状或槽状布气结构，所述孔状布气结构的直径或槽状布气结构的槽宽由中心至边缘逐渐增大。

7.根据权利要求1所述的有机废液高效浓缩处理系统，其特征在于：所述蒸发室内靠近第一排烟口处还设有至少一组除雾装置。

8.根据权利要求1所述的有机废液高效浓缩处理系统，其特征在于：所述有机废液预热器和空气预热器采用一体化设计。

9.根据权利要求1所述的有机废液高效浓缩处理系统，其特征在于：所述喷淋塔底部连接冷却池，喷淋液经冷却池冷却后部分送回至喷淋塔；所述气液分离器底部还设有排液口，所述排液口通过管道与第二废液进口连接。

10.一种有机废液高效浓缩处理方法，其特征在于：基于权利要求1至9任意一项所述的有机废液高效浓缩处理系统，具有以下四种可选工作模式：

第一工作模式：有机废液通过第一转向阀进入蒸发室；助燃空气通过第一助燃空气口进入燃烧室，在燃烧室内与燃料混合并燃烧；燃烧获得的高温烟气与有机废液充分混合，经传质、传热后由第一排烟口排出，并依次进入气液分离器和喷淋塔进行除雾，除雾后的高温烟气通过第二转向阀进入烟囱排放；

第二工作模式：有机废液通过第一转向阀进入有机废液预热器进行预热，经预热后的有机废液经未投入运行的负压蒸发室后进入蒸发室；助燃空气经空气预热器预热后在燃烧室和二次燃烧室与燃料混合燃烧；在蒸发室内，燃烧获得的高温烟气与有机废液混合，经传质、传热后由第一排烟口排出，并依次进入气液分离器和喷淋塔进行除雾，除雾后的高温烟气通过第二转向阀进入二次燃烧室焚烧，进一步去除挥发性有机物；二次燃烧后的高温烟气经有机废液预热器和空气预热器的热侧通道进入除尘器，经除尘处理后再进入烟囱排放；

第三工作模式：有机废液通过第一转向阀进入有机废液预热器进行预热，经预热后的有机废液进入投入运行的负压蒸发室；在负压蒸发室内，对有机废液中含有的挥发性有机物进行减量处理；经负压蒸发处理后的有机废液进入蒸发室，挥发性有机物进入二次燃烧室进行焚烧；助燃空气通过空气预热器预热后在燃烧室和二次燃烧室与燃料混合燃烧；在蒸发室内，燃烧获得的高温烟气与有机废液混合，经传质、传热后由第一排烟口排出，并依次进入气液分离器和喷淋塔进行除雾，除雾后的高温烟气通过第二转向阀进入烟囱排放；二次燃烧室内，焚烧产生的高温烟气经有机废液预热器、空气预热器的热侧通道进入除尘器，经除尘处理后再进入烟囱排放；

第四工作模式：有机废液通过第一转向阀进入有机废液预热器进行预热，经预热后的有机废液进入投入运行的负压蒸发室；在负压蒸发室内，对有机废液中的挥发性有机物进行减量处理；经负压蒸发处理后的有机废液进入蒸发室，挥发性有机物进入二次燃烧室进行焚烧；助燃空气通过空气预热器预热后在燃烧室和二次燃烧室与燃料混合燃烧；在蒸发室内，燃烧获得的高温烟气与有机废液混合，经传质、传热后由第一排烟口排出，并依次进入气液分离器和喷淋塔进行除雾；除雾后的高温烟气通过第二转向阀进入二次燃烧室进行焚烧，进一步去除挥发性有机物；二次燃烧室内，焚烧产生的高温烟气经有机废液预热器、空气预热器的热侧通道进入除尘器，经除尘器处理后再进入烟囱排放。

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