CN111499073B - 一种利用蒸发分置废水中盐与有机物的处理系统及工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用蒸发分置废水中盐与有机物的处理系统，多效蒸发器含酚冷凝水出口和预热换热器物料入口通过一号管道连通，多效蒸发器不凝气出口和焚烧火炬连通，所述预热换热器物料出口和超临界反应器进料口连通，超临界反应器反应流体出口和预热换热器介质入口连通，预热换热器介质出口和闪蒸罐进料口连通，所述闪蒸罐液相出料口和多效蒸发器料液入口连通，闪蒸罐气相出料口和多效蒸发器蒸汽入口连通，超临界反应器排盐水口外排。本发明还提供了一种利用蒸发分置废水中盐与有机物的处理工艺。本发明中的含盐含酚废水处理系统中整个过程没有挥发性酚的外排口，挥发性酚处理的彻底。

Description

一种利用蒸发分置废水中盐与有机物的处理系统及工艺
技术领域
本发明涉及废水领域，尤其涉及一种利用蒸发分置废水中盐与有机物的处理系统及工艺。
背景技术
苯酚是一种重要的化学原料，广泛用于农药，杀菌剂，化学药品，医药，合成纤维等行业。酚类化合物毒性很强，难以降解，经久耐用，是重要的有机污染物之一。酚类是原生质毒物，是高毒性物质。
目前工业生产过程中排出的含酚含酚废水包括含挥发酚废水和含不挥发酚废水。焦化厂、煤气发生站、合成酚厂、制药厂、合成纤维厂等生产过程会产生大量的含酚废水，废水中挥发酚和不挥发酚往往同时存在，焦化厂废水主要含挥发酚，目前污水处理厂一般采用生化法处理含挥发酚的含盐废水，经过厌氧、水解、好氧和沉淀的工艺处理后，出水的挥发酚含量不稳定，出水带有一定的气味。为解决了这一问题，污水处理厂一般采用活性炭作为气味吸附剂，这种处理方式虽然能够短时间形成良好的吸附效果，但是随着时间的推移和吸附量的上升，活性炭会形成二次污染源，同时出水中的挥发酚含量更高，挥发酚并未得到有效处理。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用蒸发分置废水中盐与有机物的处理系统。
本发明还提供了一种利用蒸发分置废水中盐与有机物的处理工艺。
本发明的创新点在于本发明中的含盐含酚废水中的挥发性酚不断在多效蒸发器、一号预热换热器、闪蒸罐、超临界反应器内循环，循环过程中蒸发出的挥发性酚经过焚烧火炬焚烧处理，整个过程没有挥发性酚的外排口，挥发性酚处理的彻底。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案是：一种利用蒸发分置废水中盐与有机物的处理系统，包括多效蒸发器、预热换热器、闪蒸罐、超临界反应器、焚烧火炬，所述多效蒸发器含酚冷凝水出口和预热换热器物料入口通过一号管道连通，多效蒸发器不凝气出口和焚烧火炬连通，所述预热换热器物料出口和超临界反应器进料口连通，超临界反应器反应流体出口和预热换热器介质入口连通，预热换热器介质出口和闪蒸罐进料口连通，所述闪蒸罐液相出料口和多效蒸发器料液入口连通，闪蒸罐气相出料口和多效蒸发器蒸汽入口连通，超临界反应器排盐水口外排。
进一步地，所述超临界反应器和预热换热器之间还设有自预热恒温管道反应器，所述超临界反应器反应流体出口和自预热恒温管道反应器物料入口通过二号管道连通，自预热恒温管道反应器物料出口和预热换热器介质入口连通，所述一号管道上设有除氧器，二号管道上设有注氧装置。在超临界反应器内不发生氧化反应，先除盐，后在自预热恒温管道反应器内氧化，将废水内含有的酚氧化掉，分别以超临界反应器为除盐器，以自预热恒温管道反应器为氧化器。即克服了以容器做为氧化反应器带来的对材料的苛刻要求、时间上反应不足以及不能全焊接制造等问题，同时，也解决了自预热恒温管道反应器因超临界氧化过程中盐析出而堵塞的危险。
进一步地，所述自预热恒温管道反应器包括反应管道和位于反应管道两端的封头，自预热恒温管道反应器内设有物料盘管，物料盘管两端伸出自预热恒温管道反应器且两端分别为自预热恒温管道反应器物料入口和自预热恒温管道反应器物料出口，自预热恒温管道反应器上还设有自预热恒温管道反应器介质入口和自预热恒温管道反应器介质出口。管道式结构，相对于超临界反应器焊缝少，耐腐蚀性更强。
进一步地，所述二号管道上还设有有机物加药装置。用于调节COD。
一种利用蒸发分置废水中盐与有机物的处理工艺，包括以下步骤：
（1）将含盐含酚废水进入多效蒸发器，多效蒸发器的不凝气进入焚烧火炬焚烧；
（2）多效蒸发器的含酚冷凝水经预热换热器加热至高于水的超临界温度后进入超临界反应器，超临界反应器排出的反应流体用于预热换热器的加热，超临界反应器排出的反应流体和预热换热器热交换后进入闪蒸罐闪蒸，闪蒸罐的气相用于多效蒸发器的加热，闪蒸罐的液相和含盐含酚废水混合进入多效蒸发器循环处理。
进一步地，多效蒸发器的冷凝水在经预热换热器加热之前，先进行除氧，再对超临界反应器排出的反应流体加氧后进入自预热恒温管道反应器进行氧化反应，氧化反应后排出用于预热换热器的加热，自预热恒温管道反应器内通过调节循环水量保持恒温。由于在自预热恒温管道反应器前端一部分的废水已经从超临界反应器反应排出，所以在满足相同处理量的情况下，进入自预热恒温管道反应器的废水流量相对减少，自预热恒温管道反应器的设备可以制作的相对较小，材料用料成本大大降低，在进入超临界反应器前先进行除氧，可以避免在超临界反应器内发生氧化反应，对超临界反应器的材料使用上可以放宽要求，再在自预热恒温管道反应器内发生氧化反应，由于自预热恒温管道反应器是管道式结构，相对于超临界反应器焊缝少，用料好，耐腐蚀性更强，将氧化反应放置自预热恒温管道反应器内反应，不易损坏，所以分别以超临界反应器为除盐器，以自预热恒温管道反应器为氧化器。即克服了以容器做为氧化反应器带来的对材料的苛刻要求、时间上反应不足以及不能全焊接制造等问题，同时，也解决了自预热恒温管道反应器因超临界氧化过程中盐析出而堵塞的危险。
进一步地，超临界反应器排出的反应流体通过加入有机物调节COD后进入自预热恒温管道反应器反应。由于自预热恒温管道反应器内的氧化反应是放热反应，通过调节COD含量并匹配一定比例的氧量，使反应热足以维持自预热恒温管道反应器内的温度不会逐渐下降，维持在500℃左右。通过自动控制调节循环水量，除散热外多余热量由软化清水循环系统带走。
本发明的有益效果是 ：
1、本发明的创新点在于本发明中的含盐含酚废水中的挥发性酚不断在多效蒸发器、一号预热换热器、闪蒸罐、超临界反应器内循环，循环过程中蒸发出的挥发性酚经过焚烧火炬焚烧处理，整个过程没有挥发性酚的外排口，挥发性酚处理的彻底。
2、本发明中将除盐与氧化分开，大幅度除低了本套装置的材料成本和制造费用，在技术上，也使超临界氧化应用于较大处理量规模成为可能。
附图说明
图1为实施例1、3的结构示意图；
图2为实施例2、4、5的结构示意图；
图3为自预热恒温管道反应器的结构示意图。
实施方式
下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1：如图1所示，一种利用蒸发分置废水中盐与有机物的处理系统，包括多效蒸发器1、预热换热器2、闪蒸罐3、超临界反应器4、焚烧火炬5，多效蒸发器含酚冷凝水出口1.1和预热换热器物料入口2.1通过一号管道6连通，多效蒸发器不凝气出口1.2和焚烧火炬5连通，预热换热器物料出口2.2和超临界反应器进料口4.1连通，超临界反应器反应流体出口4.2和预热换热器介质入口2.3连通，预热换热器介质出口2.4和闪蒸罐进料口3.1连通，闪蒸罐液相出料口3.2和多效蒸发器料液入口1.3连通，闪蒸罐气相出料口3.3和多效蒸发器蒸汽入口1.4连通，多效蒸发器1通过循环水冷凝，超临界反应器排盐水口4.3外排。
实施例2：如图2所示，一种利用蒸发分置废水中盐与有机物的处理系统，包括多效蒸发器1、预热换热器2、闪蒸罐3、超临界反应器4、焚烧火炬5，多效蒸发器含酚冷凝水出口1.1和预热换热器物料入口2.1通过一号管道6连通，多效蒸发器不凝气出口1.2和焚烧火炬5连通，预热换热器物料出口2.2和超临界反应器进料口4.1连通，超临界反应器反应流体出口4.2和预热换热器介质入口2.3连通，预热换热器介质出口2.4和闪蒸罐进料口3.1连通，闪蒸罐液相出料口3.2和多效蒸发器料液入口1.3连通，闪蒸罐气相出料口3.3和多效蒸发器蒸汽入口1.4连通，多效蒸发器1通过循环水冷凝，超临界反应器排盐水口4.3外排，超临界反应器4和预热换热器2之间还设有自预热恒温管道反应器7，超临界反应器反应流体出口4.2和自预热恒温管道反应器物料入口7.1通过二号管道8连通，自预热恒温管道反应器物料出口7.2和预热换热器介质入口2.4连通，一号管道6上设有除氧器9，二号管道8上设有注氧装置10，二号管道8上还设有有机物加药装置11。自预热恒温管道反应器7包括反应管道7.3和位于反应管道7.3两端的封头7.4，自预热恒温管道反应器7内设有物料盘管7.5，物料盘管7.5两端伸出自预热恒温管道反应器且两端分别为自预热恒温管道反应器物料入口7.1和自预热恒温管道反应器物料出口7.2，自预热恒温管道反应器7上还设有自预热恒温管道反应器介质入口7.6和自预热恒温管道反应器介质出口7.7。
实施例3：如图1所示，一种利用蒸发分置废水中盐与有机物的处理工艺，包括以下步骤：将含盐含酚废水进入多效蒸发器1，多效蒸发器1的不凝气进入焚烧火炬5焚烧；多效蒸发器1的含酚冷凝水经预热换热器2加热至高于水的超临界温度后进入超临界反应器4，超临界反应器4排出的反应流体用于预热换热器2的加热，超临界反应器排出的反应流体和预热换热器2热交换后进入闪蒸罐3闪蒸，闪蒸罐3的气相用于多效蒸发器1的加热，闪蒸罐3的液相和含盐含酚废水混合进入多效蒸发器1循环处理，多效蒸发器1通过循环水冷凝。
实施例4：如图2所示，一种利用蒸发分置废水中盐与有机物的处理工艺，包括以下步骤：将含盐含酚废水进入多效蒸发器1，多效蒸发器1的不凝气进入焚烧火炬5焚烧；多效蒸发器1的含酚冷凝水经预热换热器2加热至高于水的超临界温度后，优选为390℃，进入超临界反应器4，多效蒸发器1的冷凝水在经预热换热器2加热之前，先进行除氧，超临界反应器4排出的反应流体加氧和调节COD后进入自预热恒温管道反应器7进行氧化反应，氧化反应后排出用于预热换热器2的加热，自预热恒温管道反应器7内通过调节循环水量保持恒温，超临界反应器4排出的反应流体经自预热恒温管道反应器7后再和预热换热器2热交换，和预热换热器2热交换后进入闪蒸罐3闪蒸，闪蒸罐3的气相用于多效蒸发器1的加热，闪蒸罐3的液相和含盐含酚废水混合进入多效蒸发器1循环处理，多效蒸发器1通过循环水冷凝。
实施例5：如图2所示，一种利用蒸发分置废水中盐与有机物的处理工艺，包括以下步骤：将含盐含酚废水进入多效蒸发器1，多效蒸发器1的不凝气进入焚烧火炬5焚烧；多效蒸发器1的含酚冷凝水经预热换热器2加热至高于水的超临界温度后，冷凝水经预热换热器2加热后温度从95℃升至390℃，进入超临界反应器4，多效蒸发器1的冷凝水在经预热换热器2加热之前，先进行除氧，超临界反应器4排出的反应流体加氧和调节COD后进入自预热恒温管道反应器7进行氧化反应，氧化反应后温度升至500℃，氧化反应后排出用于预热换热器2的加热，自预热恒温管道反应器7内通过调节循环水量保持恒温，超临界反应器4排出的反应流体经自预热恒温管道反应器7后再和预热换热器2热交换，和预热换热器2热交换温度降至250℃，后进入闪蒸罐3闪蒸，闪蒸罐3的气相用于多效蒸发器1的加热，闪蒸罐3的液相和含盐含酚废水混合进入多效蒸发器1循环处理，多效蒸发器1通过循环水冷凝。
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他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (5)

1.一种利用蒸发分置废水中盐与有机物的处理系统，其特征在于，包括多效蒸发器、预热换热器、闪蒸罐、超临界反应器、焚烧火炬，所述多效蒸发器含酚冷凝水出口和预热换热器物料入口通过一号管道连通，多效蒸发器不凝气出口和焚烧火炬连通，所述预热换热器物料出口和超临界反应器进料口连通，超临界反应器反应流体出口和预热换热器介质入口连通，预热换热器介质出口和闪蒸罐进料口连通，所述闪蒸罐液相出料口和多效蒸发器料液入口连通，闪蒸罐气相出料口和多效蒸发器蒸汽入口连通，超临界反应器排盐水口外排；超临界反应器和预热换热器之间还设有自预热恒温管道反应器，所述超临界反应器反应流体出口和自预热恒温管道反应器物料入口通过二号管道连通，自预热恒温管道反应器物料出口和预热换热器介质入口连通，所述一号管道上设有除氧器，二号管道上设有注氧装置。
2.根据权利要求1所述的利用蒸发分置废水中盐与有机物的处理系统，其特征在于，所述自预热恒温管道反应器包括反应管道和位于反应管道两端的封头，自预热恒温管道反应器内设有物料盘管，物料盘管两端伸出自预热恒温管道反应器且两端分别为自预热恒温管道反应器物料入口和自预热恒温管道反应器物料出口，自预热恒温管道反应器上还设有自预热恒温管道反应器介质入口和自预热恒温管道反应器介质出口。
3.根据权利要求1所述的利用蒸发分置废水中盐与有机物的处理系统，其特征在于，所述二号管道上还设有有机物加药装置。
4.一种利用蒸发分置废水中盐与有机物的处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将含盐含酚废水进入多效蒸发器，多效蒸发器的不凝气进入焚烧火炬焚烧；
（2）多效蒸发器的含酚冷凝水经预热换热器加热至高于水的超临界温度后进入超临界反应器，超临界反应器排出的反应流体用于预热换热器的加热，超临界反应器排出的反应流体和预热换热器热交换后进入闪蒸罐闪蒸，闪蒸罐的气相用于多效蒸发器的加热，闪蒸罐的液相和含盐含酚废水混合进入多效蒸发器循环处理；多效蒸发器的冷凝水在经预热换热器加热之前，先进行除氧，再对超临界反应器排出的反应流体加氧后进入自预热恒温管道反应器进行氧化反应，氧化反应后排出用于预热换热器的加热，自预热恒温管道反应器内通过调节循环水量保持恒温。
5.根据权利要求4所述的利用蒸发分置废水中盐与有机物的处理工艺，其特征在于，超临界反应器排出的反应流体通过加入有机物调节COD后进入自预热恒温管道反应器反应。
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