CN113603171A - 一种危废焚烧洗涤高盐废水的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种危废焚烧洗涤高盐废水的处理方法，采用三效蒸发和单效蒸发结合的方式，根据高盐废水电导率，废水预热后进行三效蒸发或单效蒸发，实现废水中有机物、盐分与水的分离。当废水电导率不超过设定值时，采用三效蒸发流程；当废水电导率超过设定值时，系统自动切换为单效蒸发。本发明不仅可显著提高装置的操作弹性，实现稳定生产；并且减少了投资，降低了生产成本；能有效处理危废焚烧、石油化工等行业产生的高盐废水，对于有机物浓度较高、成分复杂且波动较大、难生化降解的危废焚烧洗涤高盐废水尤其适用。

Description

一种危废焚烧洗涤高盐废水的处理方法

技术领域

本发明属于废水处理领域，尤其是涉及一种危废焚烧洗涤高盐废水的处理方法。

背景技术

危废焚烧洗涤高盐废水具有水质复杂、难降解、含盐量波动大、毒性高、污染程度高的特点。该种类型的废水不能用生物法来处理，会对微生物造成很大冲击，致使微生物大量死亡，处理效果不佳；也不适合采用化学氧化的技术处理方法，原因在于废水中含有大量的盐分，其会大大削减氧化剂的氧化效果，造成处理成本高，且效果不佳。

因此，针对危废焚烧洗涤高盐废水，现在采用的技术主要是蒸发结晶：将高盐废水浓缩，在蒸发浓液中析出晶体，蒸发冷凝液盐分含量较低、有机物浓度较高，采用生化处理方法进行下一步的处理。

在现有的处理工艺中，浓缩液中含有一部分晶体和一部分蒸发浓液，通过固液分离后，晶体成为一种杂盐，蒸发浓液回流到一效分离器或高盐废水池，进行循环再次蒸发。但是，现有工艺存在两个很大的弊端：一是，有机物和盐分的不断富集，蒸发浓液中有机物富集了比原液高很多倍的有机物和盐分，在多次循环蒸发的过程中，有机物和盐分会不断的积累，致使进入系统的废水浓度会越来越高，这会导致蒸发结晶的效率降低，蒸发浓液的粘度越来越大，其沸点也会越来越高，最终会导致整个蒸发系统的瘫痪；二是，蒸发设备或管道堵塞；由于进入蒸发结晶器的溶液有机物浓度以及盐分浓度越来越高，溶液会变得更加粘稠，会在加热器或管道内部粘结、堵塞，导致系统不能正常运行。这两个问题直接会导致蒸发效果不佳、能耗变大、设备损害严重，对于三效蒸发装置来说是两个致命的问题。

另外，市场上常规的危废焚烧洗涤高盐废水处理工艺都较为单一，无法应对危废焚烧洗涤废水水质复杂的工况，易造成生产波动，出水水质不达标，甚至故障停机。

如何适应复杂多变的工况，保证出水水质达标是危废焚烧高盐废水处理面临的主要问题。

发明内容

本发明克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种危废焚烧洗涤高盐废水的处理方法，该方法将三效蒸发和单效蒸发技术有机结合，有效地实现废水中盐与水的分离，对焚烧洗涤高盐废水TDS等组分的含量适应性强，达到了提高系统操作弹性、降低后续处理成本、节能降耗、减少污染的目的。

为实现上述的发明目的，本发明通过以下技术方案来实现：

一种危废焚烧洗涤高盐废水的处理方法，其特征在于，该方法采用三效蒸发和单效蒸发结合的方式，根据高盐废水电导率，高盐废水原料预热后进行三效蒸发流程或单效蒸发流程，实现高盐废水中有机物、盐分与水的分离。

所述高盐废水的进料管路上可设置有高盐废水电导率在线测定仪和自动开关阀，根据高盐废水电导率测定值，系统可自动切换为三效蒸发流程或单效蒸发流程。

下面对本发明的技术方案做详细描述。

为实现本发明目的，本发明采用的一个技术方案，具体为：

当高盐废水电导率的测定值不超过100000μS/cm时，采用三效蒸发流程实现高盐废水中有机物、盐分与水的分离，步骤如下：

(1)高盐废水原料预热：所述高盐废水原料经过预热器与来自冷凝器壳程的二次蒸汽冷凝水进行热交换，经预热后的高盐废水根据测定的高盐废水的电导率数值，进入三效分离器；

(2)三效蒸发与冷凝：二次蒸汽从三效加热器壳程进入，来自(1)的经过预热后的高盐废水从三效分离器下部进入三效分离器后，再被输送至三效加热器顶部，经过加热后，部分物料被气化，气相物料又经三效分离器至冷凝器被冷凝为液态，并经预热器进一步降温后至后续生化处理系统；升温浓缩后的液相物料一部分循环回三效加热器，一部分升温浓缩后至二效分离器；

(3)二效蒸发：二次蒸汽从二效加热器壳程进入，来自步骤(2)的升温浓缩后的一部分液相物料从二效分离器下部进入二效分离器后，再被输送至二效加热器顶部，经过加热后，部分物料被气化，气相物料又经二效分离器至三效加热器，作为三效加热器的热源，并被冷凝为液态，再经冷凝器进一步降温后至后续生化处理系统；升温浓缩后的液相物料一部分循环回二效加热器，一部分液相物料至一效分离器；

(4)一效蒸发及脱盐：生蒸汽从一效加热器中进入，来自步骤(3)的升温浓缩后的一部分液相物料从一效分离器下部进入一效分离器后，再被输送至一效加热器，经过加热后，部分物料被气化，气相物料又经一效分离器至二效加热器，作为二效加热器的热源，并被冷凝为液态，再经冷凝器进一步降温后至后续生化处理系统；升温浓缩后的液相物料一部分循环回一效加热器，一部分至后续离心机进行离心脱盐，最终产生的结晶盐经稳定化固化后填埋处理，母液至焚烧车间或循环回一效分离器；生蒸汽冷凝水回焚烧车间锅炉凝结水箱；

所述一效分离器气相物料、二效分离器气相物料和三效分离器气相物料经冷凝为液态后作为二次蒸汽冷凝水，排出系统至后续生化系统；

所述一效分离器产生的气相物料作为二效加热器的热源，二效分离器产生的二次蒸汽作为三效加热器的热源，三效分离器产生的二次蒸汽用循环水冷凝为液态，所有二次蒸汽冷凝水再逆流换热来预热进料高盐废水。

进一步的优选方案是，所述一效加热器、二效加热器和三效加热器均为管壳式换热器，且一效加热器为强制循环型，二效加热器和三效加热器均为降膜式。

进一步的优选方案是，所述一效分离器、二效分离器和三效分离器内装填除沫填料。

进一步的优选方案是，所述一效分离器的气相物料作为二效加热器的热源，经过该加热器交换热量后，气相物料被冷凝为液相，作为二次蒸汽冷凝水排出系统。

进一步的优选方案是，所述二效分离器的气相物料作为三效加热器的热源，经过该加热器交换热量后，气相物料被冷凝为液相，作为二次蒸汽冷凝水排出系统。

进一步的优选方案是，所述预热器为板式换热器，利用二次蒸汽冷凝水对高盐废水原料逆流预热。实现热量的集成利用，降低系统的热量消耗。

为实现本发明目的，本发明采用的另一技术方案，具体是：

当高盐废水电导率的测定值超过100000μS/cm时，采用单效蒸发流程实现高盐废水中有机物、盐分与水的分离，步骤如下：

(1)高盐废水原料预热：高盐废水原料经过预热器与来自冷凝器壳程的二次蒸汽冷凝水进行热交换，经预热后的高盐废水进一效分离器；

(2)一效蒸发及脱盐：生蒸汽从一效加热器中进入，预热后的高盐废水原料从一效分离器下部进入一效分离器后，再被输送至一效加热器，经过加热后，部分物料被气化；一效分离器产生的气相物料又经一效分离器至冷凝器，并被冷凝为液态，降温后至后续生化处理系统；升温浓缩后的液相物料一部分循环回一效加热器，一部分至后续离心机进行离心脱盐，最终产生的结晶盐经稳定化固化后填埋处理，母液至焚烧车间或循环回一效分离器；生蒸汽冷凝水回焚烧车间锅炉凝结水箱；

所述一效分离器产生的气相物料经冷凝为液态后作为二次蒸汽冷凝水，排出系统至后续生化系统；

所述一效分离器产生的气相物料用循环水冷凝为液态，二次蒸汽冷凝水再逆流换热用于预热高盐废水进料。

进一步的优选方案是，所述一效加热器为管壳式换热器，且一效加热器为强制循环型。

进一步的优选方案是，所述一效分离器内装填除沫填料

进一步的优选方案是，所述预热器为板式换热器，利用二次蒸汽冷凝水对高盐废水原料逆流预热。实现热量的集成利用，降低系统的热量消耗。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

(1)本发明的主体设备包括一效加热器、二效加热器、三效加热器、一效分离器、二效分离器、三效分离器、冷凝器、预热器、离心机、抽真空系统、二效转料泵和三效转料泵等，将高盐废水逐步经过三效蒸发分离得到合格废水，合格废水由二效加热器壳程、三效加热器壳程和冷凝器壳程出来，降低了生产成本。

(2)本发明利用逆流热交换、蒸发、结晶等原理及技术，实现盐等与水的分离和热量的高效利用。

(3)本发明采用除沫填料取代传统分离器中丝网除沫器，解决了传统蒸发中的高沸点有机物夹带多，分离效率低的问题。

(4)与现有技术相比，本发明的技术核心是将三效蒸发和单效蒸发相结合，实现了盐分等与水的有效分离。符合节能、增效、环保理念的大规模工业化处理高盐废水的工艺技术是未来的发展趋势。本发明的组合工艺能够高效地分离出废水中的盐分，对高盐废水组分组成具有更强的适应性和容错率，且装置占地面积小，投资费用低，操作简单，符合节能、增效、环保的理念。

(5)本发明能有效处理危废焚烧、石油化工、焦化等行业产生的废水，对于成分复杂、难生化降解的危废焚烧洗涤高盐废水尤其适用。与传统的多效蒸发浓缩相比，本发明不仅显著提高了系统的操作弹性，增强了工艺系统对高盐废水的适应性，而且降低了生产成本，减少了污染。

附图说明

图1为本发明的危废焚烧洗涤高盐废水的处理方法的工艺流程图。

图中：

1-离心机、2-一效加热器、3-一效循环泵、4-一效分离器、5-出料泵、6-二效加热器、7-二效分离器、8-二效循环泵、9-三效加热器、10-三效分离器、11-三效循环泵、12-冷凝器、13-预热器、14-真空泵、15-二效转料泵、16-三效转料泵。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1：

本实施例为危废焚烧洗涤高盐废水的处理方法，采用三效蒸发工艺流程，其工艺流程如图1所示，包括以下步骤：

(1)高盐废水原料预热：高盐废水原料(电导率为65000μS/cm，CODcr为710mg/L)经过预热器13与来自冷凝器12壳程的二次蒸汽冷凝水进行热交换，经预热后的高盐废水进三效分离器10；高盐废水原料预热后温度为30℃～35℃。

(2)三效蒸发与冷凝：压力为-0.075MPa～-0.08MPa的二次蒸汽从三效加热器9壳程进入，来自(1)的经过预热后的高盐废水从三效分离器10下部进入三效分离器10后，再被输送至三效加热器9顶部，经过加热后，部分物料被气化，气相物料又经三效分离器10至冷凝器12被冷凝为液态，并经预热器13进一步降温后至后续生化处理系统。升温浓缩后的液相物料一部分循环回三效加热器9，一部分至二效分离器7；三效分离器10操作压力为-0.085MPa～-0.087MPa，操作温度为50℃～53℃。

(3)二效蒸发：压力为-0.065MPa～-0.07MPa的二次蒸汽从二效加热器6壳程进入，来自步骤(2)的升温浓缩后的一部分液相物料从二效分离器7下部进入二效分离器7后，再被输送至二效加热器6顶部，经过加热后，部分物料被气化，气相物料又经二效分离器7至三效加热器9，作为三效加热器9的热源，并被冷凝为液态，再经冷凝器12进一步降温后至后续生化处理系统。升温浓缩后的液相物料一部分循环回二效加热器6，一部分液相物料至一效分离器4；二效分离器7操作压力为-0.075MPa～-0.08MPa，操作温度为60℃～65℃。

(4)一效蒸发及脱盐：压力为0.3MPa～0.4MPa的生蒸汽从一效加热器2中进入，来自步骤(3)的升温浓缩后的一部分液相物料从一效分离器4下部进入一效分离器4后，再被输送至一效加热器2，经过加热后，部分物料被气化，气相物料又经一效分离器4至二效加热器6，作为二效加热器6的热源，并被冷凝为液态，再经冷凝器12进一步降温后至后续生化处理系统。升温浓缩后的液相物料一部分循环回一效加热器2，一部分至后续离心机1进行离心脱盐，最终产生的结晶盐经稳定化固化后填埋处理，母液至焚烧车间或循环回一效分离器4。生蒸汽冷凝水回焚烧车间锅炉凝结水箱；一效分离器4操作压力为-0.065MPa～-0.07MPa，操作温度为75℃～80℃。

一效分离器4气相物料、二效分离器7气相物料和三效分离器10气相物料经冷凝为液态后作为二次蒸汽冷凝水，排出系统至后续生化系统。

一效分离器4产生的气相物料作为二效加热器6的热源，二效分离器7产生的二次蒸汽作为三效加热器9的热源，三效分离器10产生的二次蒸汽用循环水冷凝为液态，所有二次蒸汽冷凝水再逆流换热来预热进料高盐废水。

一效加热器2、二效加热器6和三效加热器9均为管壳式换热器，且一效加热器2为强制循环型，二效加热器6和三效加热器9均为降膜式。

一效分离器4、二效分离器7和三效分离器10内均装填除沫填料。

一效分离器4的气相物料作为二效加热器6的热源，经过该加热器交换热量后，气相物料被冷凝为液相，作为二次蒸汽冷凝水排出系统。

二效分离器7的气相物料作为三效加热器9的热源，经过该加热器交换热量后，气相物料被冷凝为液相，作为二次蒸汽冷凝水排出系统。

预热器13为板式换热器，利用二次蒸汽冷凝水对原料高盐废水逆流预热，实现热量的集成利用，降低系统的热量消耗。

实施例2：

本实施例为危废焚烧洗涤高盐废水的处理方法，采用单效蒸发工艺流程，其工艺流程如图1所示，包括以下步骤：

(1)高盐废水原料预热：高盐废水原料(电导率为200000μS/cm，CODcr为1210mg/L)经过预热器13与来自冷凝器12壳程的二次蒸汽冷凝水进行热交换，经预热后的高盐废水进一效分离4器；高盐废水原料预热后温度为30℃～35℃。

(2)一效蒸发及脱盐：压力为0.3MPa～0.4MPa的生蒸汽从一效加热器2中进入，预热后的物料从一效分离器4下部进入一效分离器4后，再被输送至一效加热器2，经过加热后，部分物料被气化，一效分离器4产生的气相物料又经一效分离器4至冷凝器12，并被冷凝为液态，降温后至后续生化处理系统。升温浓缩后的液相物料一部分循环回一效加热器2，一部分至后续离心机1进行离心脱盐，最终产生的结晶盐经稳定化固化后填埋处理，母液至焚烧车间或循环回一效分离器4。生蒸汽冷凝水回焚烧车间锅炉凝结水箱；一效分离器4操作压力为-0.07MPa～-0.075MPa，操作温度为70℃～75℃。

一效分离器4气相物料经冷凝为液态后作为二次蒸汽冷凝水，排出系统至后续生化系统。

一效分离器4产生的气相物料用循环水冷凝为液态，二次蒸汽冷凝水再逆流换热来预热进料高盐废水。

一效加热器2为管壳式换热器，且一效加热器2为强制循环型加热器。

一效分离器4内装填除沫填料。

预热器13为板式换热器，利用二次蒸汽冷凝水对原料高盐废水逆流预热，实现热量的集成利用，降低系统的热量消耗。

本发明集合三效蒸发和单效蒸发于单套独立装置中，有效实现了废水中有机物、盐分与水的分离。与同等处理规模的传统工艺装置相比，节约投资约20％～30％，节约占地约30％～40％，降低生产成本约20％～30％。

本发明中涉及的％如无特殊说明外，均指的是重量百分比；MPa如无特殊说明外，均指的是表压。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (9)

1.一种危废焚烧洗涤高盐废水的处理方法，其特征在于，采用三效蒸发和单效蒸发结合的方式，根据高盐废水电导率，所述高盐废水原料经预热后进行三效蒸发流程或单效蒸发流程，实现高盐废水中有机物、盐分与水的分离。

2.根据权利要求1所述的一种危废焚烧洗涤高盐废水的处理方法，其特征在于，当高盐废水电导率的测定值不超过100000μS/cm时，采用三效蒸发流程实现高盐废水中有机物、盐分与水的分离，步骤如下：

(1)高盐废水原料预热：高盐废水原料经过预热器13与来自冷凝器12壳程的二次蒸汽冷凝水进行热交换，经预热后的高盐废水进入三效分离器10；

(2)三效蒸发与冷凝：二次蒸汽从三效加热器9壳程进入，来自(1)的经过预热后的高盐废水从三效分离器10下部进入三效分离器10后，再被输送至三效加热器9顶部，经过加热后，部分物料被气化，气相物料又经三效分离器10至冷凝器12被冷凝为液态，并经预热器13进一步降温后至后续生化处理系统；升温浓缩后的液相物料一部分循环回三效加热器9，一部分升温浓缩后至二效分离器7；

(3)二效蒸发：二次蒸汽从二效加热器6壳程进入，来自步骤(2)的升温浓缩后的一部分液相物料从二效分离器7下部进入二效分离器7后，再被输送至二效加热器6顶部，经过加热后，部分物料被气化，气相物料又经二效分离器7至三效加热器9，作为三效加热器9的热源，并被冷凝为液态，再经冷凝器12进一步降温后至后续生化处理系统；升温浓缩后的液相物料一部分循环回二效加热器6，一部分液相物料至一效分离器4；

(4)一效蒸发及脱盐：生蒸汽从一效加热器2中进入，来自步骤(3)的升温浓缩后的一部分液相物料从一效分离器4下部进入一效分离器4后，再被输送至一效加热器2，经过加热后，部分物料被气化，气相物料又经一效分离器4至二效加热器6，作为二效加热器6的热源，并被冷凝为液态，再经冷凝器12进一步降温后至后续生化处理系统；升温浓缩后的液相物料一部分循环回一效加热器2，一部分至后续离心机进行离心脱盐，最终产生的结晶盐经稳定化固化后填埋处理，母液至焚烧车间或循环回一效分离器4；生蒸汽冷凝水回焚烧车间锅炉凝结水箱；

所述一效分离器4气相物料、二效分离器7气相物料和三效分离器10气相物料经冷凝为液态后作为二次蒸汽冷凝水，排出系统至后续生化系统；

所述一效分离器4产生的气相物料作为二效加热器6的热源，二效分离器7产生的二次蒸汽作为三效加热器9的热源，三效分离器10产生的二次蒸汽用循环水冷凝为液态，所有二次蒸汽冷凝水再逆流换热来预热进料高盐废水。

3.根据权利要求1所述的一种危废焚烧洗涤高盐废水的处理方法，其特征在于，当高盐废水电导率的测定值超过100000μS/cm时，采用单效蒸发流程实现高盐废水中有机物、盐分与水的分离，步骤如下：

(1)高盐废水原料预热：高盐废水原料经过预热器13与来自冷凝器12壳程的二次蒸汽冷凝水进行热交换，经预热后的高盐废水进入一效分离器4；

(2)一效蒸发及脱盐：生蒸汽从一效加热器2中进入，预热后的高盐废水原料从一效分离器4下部进入一效分离器4后，再被输送至一效加热器2，经过加热后，部分物料被气化；一效分离器4产生的气相物料又经一效分离器4至冷凝器12，并被冷凝为液态，降温后至后续生化处理系统；升温浓缩后的液相物料一部分循环回一效加热器2，一部分至后续离心机1进行离心脱盐，最终产生的结晶盐经稳定化固化后填埋处理，母液至焚烧车间或循环回一效分离器4；生蒸汽冷凝水回焚烧车间锅炉凝结水箱；

所述一效分离器4产生的气相物料经冷凝为液态后作为二次蒸汽冷凝水，排出系统至后续生化系统；

所述一效分离器4产生的气相物料用循环水冷凝为液态，二次蒸汽冷凝水再逆流换热用于预热高盐废水进料。

4.根据权利要求1所述的一种危废焚烧洗涤高盐废水的处理方法，其特征在于，所述高盐废水的进料管路上设置有高盐废水电导率在线测定仪和自动开关阀，根据高盐废水电导率测定值，系统自动切换为三效蒸发流程或单效蒸发流程。

5.根据权利要求2或3所述的一种危废焚烧洗涤高盐废水的处理方法，其特征在于，所述一效加热器2、二效加热器6和三效加热器9均为管壳式换热器，且一效加热器2为强制循环型，二效加热器6和三效加热器9均为降膜式。

6.根据权利要求2或3所述的一种危废焚烧洗涤高盐废水的处理方法，其特征在于，所述一效分离器4、二效分离器7和三效分离器10内装填除沫填料。

7.根据权利要求2所述的一种危废焚烧洗涤高盐废水的处理方法，其特征在于，所述一效分离器4的气相物料作为二效加热器6的热源，经过该加热器交换热量后，气相物料被冷凝为液相，作为二次蒸汽冷凝水排出系统。

8.根据权利要求2所述的一种危废焚烧洗涤高盐废水的处理方法，其特征在于，所述二效分离器7的气相物料作为三效加热器9的热源，经过该加热器交换热量后，气相物料被冷凝为液相，作为二次蒸汽冷凝水排出系统。

9.根据权利要求2或3所述的一种危废焚烧洗涤高盐废水的处理方法，其特征在于，所述预热器13为板式换热器，利用二次蒸汽冷凝水对高盐废水原料逆流预热。

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