CN111810969A - 含磷有机废液的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种含磷有机废液的处理方法，包括以下步骤：(1)先采用等离子气化炉对废液进行初级分解，分解后形成的烟道气再进入等离子管式反应器进行高温裂解；(2)高温裂解后产生的C、H、P、CL在二燃室与补入空气中的O反应生成CO2、H2O、P2O5、HCl；(3)从二燃室出来的尾气先经过余热回收后，再进入喷雾急冷器将尾气的温度降至180‑200℃；(4)采用袋式补集器收集喷雾急冷器排出尾气中的五氧化二磷；(5)从补集器出来的尾气依次经过水洗、碱洗后经烟囱高空排放。本发明采用两级等离子裂解的方式对含磷有机废液进行无害化处理，同时可将磷资源以五氧化二磷的形式回收出来资源化使用。

Description

含磷有机废液的处理方法
技术领域
本发明涉及废液处理领域，尤其是涉及一种含磷有机废液的处理方法。
背景技术
磷作为生物生命活动的重要元素，其存在于生命体的所有细胞中，作为人体的必要物质，维持了牙齿和骨骼的健康，几乎参与了生命体的一切生理化学反应，包括遗传物质组成和贮存能量的过程。随着人类社会工业的不断发展，地球人口的急剧增加，含磷肥料、农药等的大量使用和排放，水体的磷污染日渐严重。其主要危害是引起水体的富营养化，不仅导致藻类和浮游生物疯长，还会大幅度的降低水体的含氧量，从而影响了鱼虾等一些水生生物的正常生长，破坏了水体自身的生态循环，导致水质的恶化。海洋中发生的赤潮、湖泊中发生的水华现象，均是水体的富营养化所引起的，归根结底其主要原因就是水体中过量的氮、磷。我国污水综合排放标准(GB8978-1996)中，一级标准需达到磷酸盐(以P计)≤0.5mg/L，二级标准需达到磷酸盐(以P计)≤1.0mg/L。水体中磷的致营养化主要取决于水体中磷的浓度和磷的存在形态。一般而言，能够引起水体富营养化的磷的含量为0.02mg/L，可见，城市污水、农田施磷肥、含磷农药后的渗水以及含磷的工业废水中的磷含量，都很容易引起水体的富营养化。水体中磷的存在形态是更重要的因素，水中微生物和植物只能利用特定的磷化合物为营养物，并且水体中磷的溶解沉淀平衡受磷的不同形态的影响较大，因此，水体中磷的存在形式对除磷的方式起到决定作用。
水体中磷一般以三种形态存在：正磷酸盐、有机磷、聚磷酸盐，有机磷类化合物主要有焦磷酯、磷酸酯、次磷酸酯和磷酸铵等等，其中一部分磷酸酯类化合物毒性很大。因此，高含磷废水的处理难点在于将有机态的磷转化为无机态的磷，降低废水的生物毒性。
含磷有机废水的处理方法主要分为化学法、微生物法和吸附法三类。但是有机磷生产废水中的有机磷污染物浓度大、生物毒性高、可生化性差，难以直接采用微生物法处理，化学法、吸附法也有很大的局限性。
发明内容
本发明为了克服上述的不足，提供了一种能够对含磷有机废液进行无害化处理，且同时可将磷资源以五氧化二磷的形式回收出来资源化使用的含磷有机废液的处理方法，包括以下步骤：
(1)先采用等离子气化炉对预热后的废液进行初级分解，分解后形成的烟道气再进入等离子管式反应器进行高温裂解；
(2)高温裂解后产生的C、H、P、CL在二燃室与补入空气中的O反应重组生成CO2、H2O、P2O5、HCl，并释放出大量的热；
(3)从二燃室出来的尾气先经过余热回收后，再进入喷雾急冷器将尾气的温度瞬间降至180-200℃，此时尾气中水依旧以过热的水蒸气形式存在，尾气中的五氧化二磷为纳米级，粒径均匀，且因粒径小，因此以固体形式悬浮在尾气中；
(4)采用袋式补集器收集喷雾急冷器排出尾气中的五氧化二磷；
(5)从补集器出来的尾气依次经过水洗塔水洗、碱洗塔25％的氢氧化钠溶液碱洗吸收HCl后经烟囱高空排放。
作为优选，步骤(1)中的气化炉采用层流等离子发生器，火焰长，炉膛内温度分布均匀，使得雾化残液迅速升温，完成初级裂解，等离子管式反应器采用湍流等离子管式裂解反应器。
作为优选，步骤(3)余热回收采用废液余热回收器和空气余热回收器，从二燃室出来的尾气先经废液余热回收器与含磷废液换热，并将含磷废液预热到300℃后再进入空气余热回收器，并在空气余热回收器内与空气换热，将需在步骤(2)补入二燃室的空气预热到600℃后进入喷雾急冷器。含磷废液预热后则进入步骤(1)的等离子气化炉，空气预热后从二燃室的前端补入，在此处，空气中的O与C、H、P、CL充分混合。尾气在喷雾急冷器中温度从600℃迅速降至180℃，急冷避免了二噁英的生成，同时使得袋式补集器能够不超温工作，五氧化二磷的捕集率高。
本发明的有益效果是：
本发明采用两级等离子裂解的方式对含磷有机废液进行无害化处理，同时可将磷资源以五氧化二磷的形式回收出来资源化使用。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是本发明的示意图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示的含磷有机废液的处理方法，包括以下步骤：
(1)先采用层流等离子发生器作为等离子气化炉对预热后的废液进行初级分解，分解后形成的烟道气再进入湍流等离子管式裂解反应器进行高温裂解；等离子管式反应器内热等离子体放电产生的电弧具有5000-10000℃的高温，其产生辐射热、对流热以及电子引起的传热，且该反应器空间狭小，能够保证进入等离子裂解管式反应器的物质充分与等离子火炬接触，在这个温度下能够将几乎所有的化学物质在0.01-0.05s裂解,化学键瞬间全部断开。
(2)高温裂解后产生的C、H、P、CL在二燃室与补入空气中的O反应重组生成CO2、H2O、P2O5、HCl，并释放出大量的热；
(3)从二燃室出来的尾气先经过余热回收后，再进入喷雾急冷器将尾气的温度瞬间降至180-200℃，此时尾气中水依旧以过热的水蒸气形式存在，尾气中的五氧化二磷为纳米级，粒径均匀，且因粒径小，因此以固体形式悬浮在尾气中；
(4)采用袋式补集器收集喷雾急冷器排出尾气中的五氧化二磷；
(5)从补集器出来的尾气依次经过水洗塔水洗、碱洗塔25％的氢氧化钠溶液碱洗吸收HCl后经烟囱高空排放。由于步骤(4)的补集，不易造成该步骤的堵塞。
其中，步骤(3)余热回收采用废液余热回收器和空气余热回收器，从二燃室出来的尾气先经废液余热回收器与含磷废液换热，并将含磷废液预热到300℃后再进入空气余热回收器，并在空气余热回收器内与空气换热，将需在步骤(2)补入二燃室的空气预热到600℃后进入喷雾急冷器。含磷废液预热后则进入步骤(1)的等离子气化炉，空气预热后从二燃室的前端补入，在此处，空气中的O与C、H、P、CL充分接触。尾气在喷雾急冷器中温度从600℃迅速降至180℃，急冷避免了二噁英的生成，同时使得袋式补集器能够不超温工作，五氧化二磷的捕集率高。
上述依据本发明为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (3)

1.一种含磷有机废液的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)先采用等离子气化炉对废液进行初级分解，分解后形成的烟道气再进入等离子管式反应器进行高温裂解；
(2)高温裂解后产生的C、H、P、CL在二燃室与补入空气中的O反应生成CO2、H2O、P2O5、HCl；
(3)从二燃室出来的尾气先经过余热回收后，再进入喷雾急冷器将尾气的温度降至180-200℃；
(4)采用袋式补集器收集喷雾急冷器排出尾气中的五氧化二磷；
(5)从补集器出来的尾气依次经过水洗、碱洗后经烟囱高空排放。
2.根据权利要求1所述的含磷有机废液的处理方法，其特征在于，步骤(1)中的气化炉采用层流等离子发生器，等离子管式反应器采用湍流等离子管式裂解反应器。
3.根据权利要求1所述的含磷有机废液的处理方法，其特征在于，步骤(3)余热回收采用废液余热回收器和空气余热回收器，从二燃室出来的尾气先经废液余热回收器与含磷废液换热后再进入空气余热回收器，并在空气余热回收器内与空气换热。
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