CN113603174A - 一种高含盐有机废水处置方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高含盐有机废水处置方法，该方法包括低温干燥、有机物脱附、高温除盐、二次焚烧、余热回收和烟气净化等步骤，高含盐有机废水先经过低温干燥减量化后再对有机物进行脱附，经高温除盐实现固体盐颗粒与烟气分离，避免熔融态盐在余热回收装置上粘结，以确保余热回收装置正常运行，又由于采用低温干燥和余热回收的方式，提高了能量利用率。

Description

一种高含盐有机废水处置方法

技术领域

本发明属于含盐废水处理技术领域，尤其涉及一种高含盐有机废水处置方法。

背景技术

高盐有机废水是指含有机物及总溶解固体(TDS)质量分数不低于3.5％的废水，而含有复杂有机物的高含盐废水广泛存在于化工、石化和农药等行业，常规的蒸馏结晶处理难以达到环保要求，一般会采用高温焚烧分解方法将有机氧物氧化分解。现有的高温焚烧设备处理高含量有机废水时，由于焚烧温度大于盐的熔点会导致盐大量蒸发气化，含盐飞灰在冷却过程中容易在设备表面粘结造成堵塞，并且也会产生高温腐蚀，进而导致系统运行不稳定，最终导致余热无法得到回收利用。

经检索发现，公开号为CN112499875A的中国专利申请公开了一种含盐有机废水的除盐系统及除盐方法，利用循环闪蒸与醇析作用相结合的原理，采用气液分离与固液分离两步法，实现有机废水与盐分的彻底分离，并有效解决系统易堵塞的问题；公开号为CN111517549A的中国专利公开了一种含盐有机废水的处理工艺，先通过调节废水PH值进行预处理后，通过纳滤膜浓缩系统对废水进行浓缩，浓缩液通过干化设备浓缩成块状、片状或粉状固体出料，该工艺能够同时处理废水中的有机物与无机盐，摒除了蒸发结晶工序，有机物通过干化设备彻底变成干料，节省了委外费用，废水中的有机物、盐能被选择性地截留。专利CN112499875A采用离心机分离，这种分离方式不彻底，分离后的盐必然还含有水和有机物，同时闪蒸温度不高闪蒸后的盐和闪蒸气均会含有有机废物，即在此专利中得到的盐分还会残留水分和有机物，也未对分离后产物（例如盐、闪蒸气）中的有机物进行处理。专利CN111517549A采用膜过滤将有机物和盐一同过滤，同样存在过滤后的盐含有有机物，处理不彻底不能直接回收的问题，而且膜长时间使用后需要再生和更换，成本较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的废水高温焚烧产生熔融堵塞、高温腐蚀和余热无法回收的缺点，提供一种高含盐有机废水处置方法。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种高含盐有机废水处置方法，包括以下步骤：

S1、低温干燥—对高含盐有机废水进行低温干燥，直至物料含水率为5%～10%，得到固态物料；

S2、有机物脱附—向步骤S1干燥处理后的固态物料中通入高温烟气进行加热，固态物料中的有机物及水分气化后从物料中脱除形成含盐高温烟气，留下的固态物料即为固态盐，用于回收；

S3、高温除盐—将步骤S2所产生的含盐高温烟气输送至高温除盐器，经过滤将烟气中的颗粒盐去除，得到可回收的颗粒盐以及烟气；

S4、二次焚烧—将步骤S3经高温除盐过滤后的烟气与步骤S1低温干燥所产生的含有机物和水蒸气的干燥尾气混合后进行加热焚烧，使得混合气中的有机物氧化分解，得到高温烟气；

S5、余热回收—将步骤S4二次焚烧后获得的高温烟气输送至空气换热器进行热交换，以回收高温烟气的热量，使得烟气温度降至180～200℃；

S6、烟气净化—对步骤S5余热回收后的烟气进行脱酸、脱硝处理，处理后的烟气从烟囱排放。

本发明的方法改变了以往直接雾化焚烧以及用大量水急冷的方法，采用低温干燥、有机物热脱附、高温除盐、二次焚烧以及余热回收、烟气净化排放等步骤，将高含盐有机废水先经过低温干燥减量化后再对有机物进行脱附，经高温除盐实现固体盐颗粒与烟气分离，避免熔融态盐在余热回收装置上粘结，以确保余热回收装置正常运行，又由于采用低温干燥和余热回收的方式，提高了能量利用率。

本发明进一步优化的技术方案如下：

所述步骤S1中，通过滚筒刮板干燥机对高含盐有机废水进行低温干燥，所述滚筒刮板干燥机的热源来自燃料燃烧所产生的烟气，燃料燃烧时采用步骤S5余热回收的热量预热助燃，所述滚筒刮板干燥机的导热介质采用导热油或0.5～0.8MPa的低压蒸汽，干燥温度为100～200℃。

所述步骤S2中，有机物脱附采用螺旋间接加热或直接加热的方式，通入的高温烟气温度为500～700℃，所述高温烟气来自燃料燃烧，燃料燃烧时采用步骤S5余热回收的热量预热助燃。

所述步骤S3中，高温除盐器内设置有耐酸碱腐蚀的陶瓷纤维过滤管，过滤管上设置有一组孔径为1～10微米的过滤孔，过滤效率高达99.9%～99.99%。

所述步骤S4中，高温除盐后获得的烟气与步骤S1低温干燥后排出的干燥尾气混合在一起，混合烟气在燃烧室内进行加热焚烧，其加热焚烧的温度为1100～1150℃，混合烟气在燃烧室内停留时间为2s。

上述的干燥尾气中含有有机物，而烟气中也可能含有未完全分解的有机物，通过二次燃烧能确保有机物分解彻底。危废焚烧规范GB18484中对危废产生的烟气需要在温度1100℃以上停留2秒以上，因此混合烟气在燃烧室内需要停留2s时间。

所述步骤S5中，高温烟气在空气换热器中与空气进行换热，以预热空气，而换热后的烟气温度降为180～200℃，预热空气的热量用于燃料燃烧时助燃，燃料燃烧所产生的高温烟气用于为S1的低温干燥和S2的有机物脱附提供热量。

上述步骤的余热回收装置为一台气-气换热器，高温烟气和常温空气分别通入空气换热器中进行换热，将高温烟气的热量传递给空气，对空气进行预热，而预热空气作为燃料燃烧的助燃空气。燃料燃烧后产生的高温烟气作为S1和S2的热源使用。

所述步骤S6中，烟气脱酸采用烟气净化脱酸剂，烟气净化脱酸剂为研磨至500目的碳酸氢钠粉末，脱酸效率达到85%～90%；脱硝工艺为低温SCR,脱硝剂为氨。

本发明的优点是可以同时处理高含盐废水中的盐和有机物，且处理彻底处理后盐分可直接回收使用，使用范围广可适应各种浓度的含盐有机废水。不产废水、废气，无二次污染物。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

图2为本发明的系统流程图。

图中：1. 进水管道，2.滚筒刮板干燥机，3.提升机，4.干燥尾气管道，5.燃烧器，6.热脱附装置，7.高温除盐器，8.颗粒盐回收管道，9.二燃室，10.烟气换热器，11.常温空气管道，12.烟气净化系统，13.烟囱。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供一种高含盐有机废水处置方法，高含盐有机废水来自某农药厂的生产线，废水总含盐量在18%，有机物7%，含水率在75%。

本实施例的高含盐有机废水处置方法，如图1所示，包括以下步骤：

S1、低温干燥

高含盐有机废水通过进水管道1经泵输送至滚筒刮板干燥机2，滚筒刮板干燥机2内通入0.5MPa(G)（温度159℃）的高温烟气对高含盐有机废水进行低温干燥，干燥后物料含水率为8%，物料呈固态状。

滚筒刮板干燥机2对高含盐有机废水进行低温干燥，滚筒刮板干燥机2的热源来自燃烧器5内燃料燃烧所产生的高温烟气，而燃烧器5内燃料燃烧采用S5余热回收的热量进行助燃，滚筒刮板干燥机2的导热介质采用导热油，干燥温度为100～200℃。高温烟气作为热源加热滚筒刮板内部的导热油，导热油在滚筒内部循环，加热滚筒外部的物料，滚筒在含盐废水上不停转动，加热其表面的物料，随着物料干燥最终而粘附在滚筒表面被刮刀刮下，再继续干燥物料。高温烟气还可以通过加热锅炉产生0.5～0.8MPa蒸汽在滚筒内循环干燥物料。而滚筒刮板干燥机2在低温干燥过程中所产生的干燥尾气经干燥尾气管道4输送至二燃室9进行二次燃烧。

S2、有机物脱附

采用提升机3（即皮带输送机）将S1处理后的固态物料输送至热脱附装置6，热脱附装置6采用带外夹套的螺旋输送机，在其外夹套中通入650℃高温烟气对固态物料进行加热，固态物料加热过程中有机物和残余水分从其中挥发出来形成脱附气（即含盐高温烟气），残留的固态物即为可回收的固态盐，固态盐经颗粒盐回收管道8回收。有机物热脱附所需的高温烟气是由燃烧器5燃料燃烧产生的，燃烧器5内燃料燃烧时采用S5余热回收后的预热空气进行助燃。

S3、高温除盐

S2处理后的脱附气在引风机的抽送下进入高温除盐器7，烟气过滤出颗粒盐并回收，过滤后的盐中有机物含量低于0.3%，水分低于0.1%，颗粒盐经颗粒盐回收管道8回收；吸附气经过滤除盐后形成烟气。

高温除盐器7类似布袋除尘器，采用高温陶瓷管代替布袋除尘器的布袋即可得到，高温除盐器可耐1200℃，可以在高温下进行除盐，而布袋除尘器耐温仅200℃。

S4、二次焚烧

S3高温除盐后的烟气与S1低温干燥所产生的含有机物和水蒸气的干燥尾气在二燃室9内混合，该混合烟气在二燃室9通过天然气燃烧器加热至1100℃进行焚烧，并且在二燃室9内停留2s，以彻底将混合烟气中残留的有机物氧化分解为CO₂和H₂O，形成高温烟气。

S5、余热回收

S4处理后的高温烟气在烟气换热器10中与常温空气管道11送来的常温空气进行换热以回收热量，换热后烟气的温度降至200℃，空气升温变为预热空气，预热空气回收的热量用于燃烧器5燃料燃烧时预热助燃，而燃料燃烧所产生的高温烟气加热步骤S1中的滚筒刮板干燥机2以及S2中的螺旋输送机外夹套。

S6、烟气净化

将S5经降温处理后的低温烟气进入烟气净化系统12，烟气净化系统12的干法脱酸塔与喷入的经研磨后的500目碳酸氢钠粉末进行中和反应，以去除烟气中酸性气体如HCl、SO₂，处理后烟气再经脱硝后从烟囱13排放。

本实施例的方法所使用的装置，如图2所示，包括滚筒刮板干燥机2、提升机3、热脱附装置6、高温陶瓷除盐器7、二燃室9、烟气换热器10和烟气净化系统12，滚筒刮板干燥机2的进口连接进水管道1，滚筒刮板干燥机2的固态物料出口通过固态物料输送管道连接提升机3的底部进口，提升机3的顶部出口通过固态物料输送管道连接热脱附装置6的固态物料进口。滚筒刮板干燥机2的干燥尾气出口通过干燥尾气管道与二燃室9的烟气入口相连。热脱附装置6为带外夹套的螺旋输送机，在热脱附装置6上设置有雾化机构和燃烧器5。热脱附装置6的底部含盐高温烟气出口通过含盐高温烟气管道与高温陶瓷除盐器7的含盐高温烟气入口相连，高温陶瓷除盐器7的烟气出口通过烟气管道与二燃室9的烟气入口相连，热脱附装置6、高温陶瓷除盐器7的底部出口均连接颗粒盐回收管道8。二燃室9通过高温烟气管道与烟气换热器10相连，烟气换热器10通过低温烟气管道与烟气净化系统12相连。其中，烟气换热器10上具有高温烟气入口、低温烟气出口、常温空气入口和预热空气出口，高温烟气入口通过高温烟气管道与二燃室9的高温烟气出口连接，低温烟气出口通过低温烟气管道与烟气净化系统12的烟气入口连接，常温空气入口与常温空气管道11连接，预热空气出口通过预热空气管道与燃烧器5的入口连接，燃烧器5的高温烟气出口分别连接热脱附装置6和滚筒刮板干燥机2。烟气净化系统12的出口连接烟囱13，烟气净化系统12包括依次连接的干法脱酸塔和脱硫塔。

高含盐有机水经进水管道1进入滚筒干燥机2，干燥至含水率5~10%，形成固态含有机物及盐的固态物料经提升机3输送至热脱附装置6，在热脱附装置6内被燃烧器5产生的高温烟气加热至500~700℃，经高温热脱附固态物料中的水分和有机物完全汽化成气态，剩余的小部分固态盐颗粒在热脱附装置6中沉降并从颗粒盐回收管道8排出回收，剩余的水分、有机物、颗粒盐随烟气进入高温除盐器7，经高温除盐器7的陶瓷纤维管过滤得到的颗粒盐进入颗粒盐回收管道8排出回收。高温除盐器7过滤后的烟气进入二燃室9升温至1100℃，并停留2秒以上，彻底焚毁有机物，防止二噁英生成。二燃室9排出烟气进入烟气换热器10与空气换热降温，空气换热升温后作为燃烧器5的助燃空气以节省燃料。而降温后的烟气进入烟气净化系统12，经脱酸脱硝净化后排出。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种高含盐有机废水处置方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、低温干燥—对高含盐有机废水进行低温干燥，直至物料含水率为5%～10%；

S2、有机物脱附—向步骤S1干燥处理后的固态物料中通入高温烟气进行加热，固态物料中的有机物及水分气化后从物料中脱除形成含盐高温烟气，留下的固态物料即为固态盐，用于回收；

S3、高温除盐—将步骤S2所产生的含盐高温烟气输送至高温除盐器，经过滤将烟气中的颗粒盐去除，得到可回收的颗粒盐；

S4、二次焚烧—将步骤S3经高温除盐过滤后的烟气与步骤S1低温干燥所产生的含有机物和水蒸气的干燥尾气混合后进行加热焚烧，使得混合气中的有机物氧化分解，得到高温烟气；

S5、余热回收—将步骤S4二次焚烧后获得的高温烟气输送至空气换热器进行热交换，以回收高温烟气的热量；

S6、烟气净化—对步骤S5余热回收后的烟气进行脱酸、脱硝处理，处理后的烟气从烟囱排放。

2.根据权利要求1所述一种高含盐有机废水处置方法，其特征在于：所述步骤S1中，通过滚筒刮板干燥机对高含盐有机废水进行低温干燥，所述滚筒刮板干燥机的热源来自燃料燃烧所产生的烟气，燃料燃烧时采用步骤S5余热回收的热量预热助燃，所述滚筒刮板干燥机的导热介质采用导热油或0.5～0.8MPa的低压蒸汽，干燥温度为100～200℃。

3.根据权利要求2所述一种高含盐有机废水处置方法，其特征在于：所述步骤S2中，有机物脱附采用螺旋间接加热或直接加热的方式，通入的高温烟气温度为500～700℃，所述高温烟气来自燃料燃烧，燃料燃烧时采用步骤S5余热回收的热量预热助燃。

4.根据权利要求3所述一种高含盐有机废水处置方法，其特征在于：所述步骤S3中，高温除盐器内设置有耐酸碱腐蚀的陶瓷纤维过滤管，过滤管上设置有一组孔径为1～10微米的过滤孔。

5.根据权利要求4所述一种高含盐有机废水处置方法，其特征在于：所述步骤S4中，高温除盐后获得的烟气与步骤S1低温干燥后排出的干燥尾气混合在一起，混合烟气在燃烧室内进行加热焚烧，其加热焚烧的温度为1100～1150℃，烟气在燃烧室内停留时间为2s。

6.根据权利要求5所述一种高含盐有机废水处置方法，其特征在于：所述步骤S5中，高温烟气在空气换热器中与空气进行换热以预热空气，而换热后的烟气温度降为180～200℃，预热空气的热量用于燃料燃烧时助燃。

7.根据权利要求6所述一种高含盐有机废水处置方法，其特征在于：所述步骤S6中，烟气脱酸采用烟气净化脱酸剂，烟气净化脱酸剂为研磨至500目的碳酸氢钠粉末。

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