CS272159B1

CS272159B1 - A method for disposing of wastewater and apparatus for carrying out this process

Info

Publication number: CS272159B1
Application number: CS864929A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Ing Dittrich; Petr Ing Csc Janata; Svatopluk Franc
Original assignee: Vladimir Ing Dittrich; Petr Ing Csc Janata; Svatopluk Franc
Priority date: 1986-06-30
Filing date: 1986-06-30
Publication date: 1991-01-15
Also published as: CS492986A1

Abstract

Cílem řešení je zlepšení životního prostředí výhodnější likvidaoí odpadních vod. Podstata řešení spočívá v tom, že odpadní voda- za posledním stupněm čištění /8/ je zaváděna do horní části ohladioí věže /1/ s odkalovaoí jímkou, ze které je usazená část vody odtahována do víoestupňovó odparky /11/, odkud se zahuštěný kal odvádí k likvidací spálením. Zkondenzované brýdovó páry z odparky /11/ jsou odváděny podle potřeby chladioího systému bu3 zpět do přívodního potrubí /5/ke ohladioí věži /1/ nebo do vodoteče /19/·The aim of the solution is to improve the environment by more advantageous disposal of waste water. The essence of the solution is that the waste water after the last stage of treatment /8/ is introduced into the upper part of the cooling tower /1/ with a settling tank, from which the settled part of the water is drawn off to the multi-stage evaporator /11/, from where the thickened sludge is discharged for disposal by incineration. The condensed steam from the evaporator /11/ is discharged, depending on the needs of the cooling system, either back into the supply pipe /5/ to the cooling tower /1/ or into the watercourse /19/.

Description

Vynález se týká způsobu a zařízení na likvidaci odpadních vod, vznikajících při průmyslových procesech, zvláště potom při tlakovém zplynování uhlí v generátorech.The invention relates to a method and a device for the disposal of waste water generated by industrial processes, in particular by the pressure gasification of coal in generators.

Surový plyn, který Je vyráběn ve zplyňovacích generátorech, je chlazen, čímž z ηδho vykondenzovává odpadní voda obsahující dehty, fenoly, amoniak-a další nečistoty. Tato fenolová voda se shromažďuje a zpracovává tak, aby její vypuštění do přírodních toků bylo neškodné pro životní prostředí. Potřebná zařízení je složité a investičně nákladné. Zajistit ekologickou nezávadnost takto zpracovávané odpadní vody se však nedaří. Voda vypouštěná do přírodních toků obsahuje stále zbytky fenolů a dalších škodlivin, což má negativní dopad na životní prostředí.The raw gas, which is produced in gasifiers, is cooled, thereby condensing wastewater containing tars, phenols, ammonia and other impurities. This phenolic water is collected and treated so that its discharge into natural streams is harmless to the environment. The necessary equipment is complex and expensive to invest. However, it is not possible to ensure the ecological safety of the wastewater treated in this way. Water discharged into natural streams still contains residues of phenols and other pollutants, which has a negative impact on the environment.

Byly vypracovány různé návrhy, jak bezodpadně zlikvidovat fenolovou vodu nebo ji opětovně využít v procesu zplynování. Navrhuje se fenolovou vodu po odloučení dehtu za tlaku ohřát v trubkovém prostorní kotle otápěného kapalnými odpady. Takto ohřátou vodu nechat expandovat na tlak generátoru a uvolněnou páru použít jako zplyňovací médium v generátoru. Nevýhodou je, že fenolová voda nesplňuje požadavky, které jsou kladeny na napájecí vodu pro kotle a expanzí vzniklá pára obsahuje zbytky organických látek, především Jednomooné fenoly, oož při smíšení s kyslíkem před vstupem do generátoru představuje riziko. Další způsob spočívá v tom, že fenolová voda je v tlakovém reaktoru ohřátá a odpařena teplem uvolněným z reakce dehtu s kyslíkem. Přebytek kyslíku zaváděného do reaktoru zoxiduje organické látky obsažené ve fenolové vodě a vytvoří přímo zplyňovací směs tvořenou vodní parou, nezřeagovaným kyslíkem a oxidem uhličitým. Tato směs je zavedena do generátoru jako zplyňovací médium. Nevýhodou tohoto způsobu je značné zvýšení spotřeby kyslíku /až o 75 ¢/ a nároční technologie tlakového spalovacího reaktoru. Jiný způsob je založen na stripování fenolové vody parou. Fenolová voda je ve dvou stupních postupně stripována parou, kde hlavový podíl z prvního striperu a zbytek z druhé striperu je likvidován ve spalovacím zařízení. Hlavový podíl ze druhého striperu je po předehřátí ve spalovacím zařízení a po doplnění parou zaváděn jako zplyňovaní médium do generátoru. Nevýhodou způsobu je, že se takto zlikviduje zhruba pouze polovina odpadní vody a zbylá polovina zůstává k dalšímu zpracování. Nevýhodou Je i nutnost přívodu paliva do spalovacího zařízení na likvidaci organických látek v odpařené fenolové vodě. Další způsob, který byl i v praxi ověřován, spočívá, v tom, že odpadní voda Je bez předchozího biologického nabourání zavedena do chladicího okruhu, kde se počítá s biologickou likvidací organických látek bez účinného odkalování chladicího okruhu. To mělo za následek prudký nárůst biologické kultury, zanešení chladicích ploch a značné snížení chladicí účinnosti.Various proposals have been made to dispose of phenolic water without waste or to reuse it in the gasification process. After separating the tar, it is proposed to heat the phenolic water under pressure in a tubular space boiler heated by liquid waste. Allow the heated water to expand to the pressure of the generator and use the released steam as a gasification medium in the generator. The disadvantage is that the phenolic water does not meet the requirements for boiler feed water and the steam generated by the expansion contains residues of organic substances, especially mononuclear phenols, which poses a risk when mixed with oxygen before entering the generator. Another method consists in that the phenolic water is heated in a pressure reactor and evaporated by the heat released from the reaction of the tar with oxygen. Excess oxygen introduced into the reactor oxidizes the organic substances contained in the phenolic water and directly forms a gasification mixture consisting of water vapor, unreacted oxygen and carbon dioxide. This mixture is introduced into the generator as a gasification medium. The disadvantage of this method is a significant increase in oxygen consumption (by up to 75 ¢) and the demanding technology of a pressure combustion reactor. Another method is based on stripping phenolic water with steam. The phenolic water is successively stripped with steam in two stages, where the overhead portion from the first stripper and the remainder from the second stripper are disposed of in the incinerator. The head portion from the second stripper, after preheating in the combustion device and after steam replenishment, is introduced as gasification medium into the generator. The disadvantage of the method is that only about half of the waste water is disposed of in this way and the remaining half remains for further treatment. The disadvantage is the need to supply fuel to the combustion plant for the disposal of organic matter in evaporated phenolic water. Another method, which has also been verified in practice, is that the waste water is introduced into the cooling circuit without prior biological degradation, where the biological disposal of organic substances is envisaged without effective desilting of the cooling circuit. This has resulted in a sharp increase in biological culture, fouling of the cooling surfaces and a significant reduction in cooling efficiency.

Všechny tyto uvedené nevýhody odstraňuje nové řešení. Jeho podstata spočívá v tom, že odpadní voda po biologickém nabourání Je místo do vodoteče zavedena do chladicího okruhu tak, že vstupuje do horní části chladicí věže. Ve spodní části chladicí věže je zahušíovací odkalovací Jímka, odkud je odkal zaveden na vícestupňovou odparku. Zkondenzované brýdová páry jsou opět zavedeny do horní části chladicí věže anebo do vodoteče a neodpařený kapalný zbytek je termicky likvidován.The new solution eliminates all these disadvantages. Its essence lies in the fact that the wastewater after biodegradation is instead introduced into the watercourse into the cooling circuit so that it enters the upper part of the cooling tower. In the lower part of the cooling tower, there is a thickening sludge sump, from where the sludge is introduced to a multistage evaporator. The condensed vapors are again introduced into the upper part of the cooling tower or into the watercourse and the non-evaporated liquid residue is thermally disposed of.

Zařízení k provádění uvedeného způsobu se skládá z chladicí věže s odkalovacím zařízením, z čerpadla, z vícestupňové odparky s koncovým chladičem brýdových par a z vlastního chladicího systému.The device for carrying out said method consists of a cooling tower with a sludge removal device, a pump, a multistage evaporator with a final vapor cooler and a cooling system itself.

Způsob zpracování odpadních vod má proti současnému stavu řadu výhod. Hlavní přínos je ve výrazném zlepšení vlivu na životní prostředí, kdy množství odpadní vody odcházející do vodoteče se podstatně sníží, eventuálně v letních měsících, kdy je zvýšená tepelné zatížení chladicího okruhu, odpadne úplně. Dále v chladicím okruhu se podstatně sníží obsah organických látek ve vodě /mastné kyseliny až o 90 ¢, BSK^ a CHSK o 40 až 7° í/i takže voda vypouštěná do vodoteče ve formě zkondenzovaných brýdových * CS 272 159 Bl par je lepší kvality, než u stávajícího uspořádání. Spotřeba energie pro navrhovaný způsob zpracování je nízká. Neuvažuje-li se příkon čerpadel, která jsou pro chladicí okruh nezbytná, je to pouze spotřeba páry pro vícečlennou odparku, což je v porovnání s dříve navrhovanými způsoby likvidace odpadních vod hodnota nižší.The method of wastewater treatment has a number of advantages over the current state. The main benefit is a significant improvement in the impact on the environment, when the amount of wastewater leaving the watercourse is significantly reduced, possibly in the summer months, when the heat load of the cooling circuit is increased, it falls off completely. Furthermore, in the cooling circuit, the content of organic substances in the water / fatty acids is significantly reduced by up to 90%, BOD and COD by 40 to 7 °, so that the water discharged into the watercourse in the form of condensed vapors is of better quality. than with the current arrangement. The energy consumption for the proposed processing method is low. If the power input of the pumps, which are necessary for the cooling circuit, is not considered, it is only the steam consumption for the multi-element evaporator, which is a lower value compared to the previously proposed wastewater disposal methods.

Provedení způsobu zapojení zařízení na zpracování odpadních vod je schematicky znázorněno na připojeném výkresu.An embodiment of a method for connecting a wastewater treatment plant is schematically shown in the accompanying drawing.

Zařízení na obr. 1 sestává z chladicí věže £ s přívodním potrubím 6. pro přívod odpadní vody, z potrubí £ pro přívod oteplené chladicí vody, z potrubí £ pro dopravu chladicí vody čerpadlem £ do chladicího systému 21, z potrubí £ pro dopravu kalu čerpadlem 10 do vícestupňové odparky 11. Dále z potrubí 16 pro dopravu zkondenzovaných brýdových par bu5 do potrubí 19 a odtud do vodoteče, nobo do potrubí 20 a odtud do chladicího systému 21. Dále z potrubí 17 pro dopravu neodpařeného zbytku čerpadlem 18 ke spálení.The device in FIG. 10 to the multistage evaporator 11. Further from the line 16 for conveying the condensed vapors to the line 19 and from there to the watercourse, or to the line 20 and from there to the cooling system 21. Further from the line 17 for conveying the non-evaporated residue by the combustion pump 18.

Odpadní vody odcházející z biologického čištění 8. jsou dopravovány čerpadlem £ ^apotrubím £ do horní části chladicí věže 1, do které vstupují spolu s oteplenou chladicí vodou společným potrubím 4. V chladicí věži £ a v chladicím okruhu 21 spojeném s chladicí věží 1 potrubím pro odvod chladicí vody 2 a potrubím pro přívod oteplené vody jsou organické látky obsažené v odpadní vodě biologicky odbourány působením mikroorganizmů. Z kalové jímky chladicí věže 1 je potrubím £ a čerpadlem 10 dopravován kal do vícestupňové odparky 11, která je otápěna parou přiváděnou potrubím 13 s odvodem kondenzátu potrubím 12. Zahuštěný neodpařený zbytek je z posledního stupně odparky 11 potrubím 17 dopravován čerpadlem 18 ke spálení. Brýdové páry opouStějící poslední stupen odparky 11 jsou zkondenzovány chladicí vodou přiváděnou potrubím 15 a odváděnou potrubím 14 a Jsou spolu s ostatními brýdovýmí parami zkondenzovanými v předchozích stupních vícečlenné odparky 11 odváděny potrubím 16 buš do potrubí 19 a odtud do vodoteče, nebo do potrubí 20 a odtud do chladicího okruhu. Umístění obvodu brýdových par do chladicího okruhu nebo do vodoteče je dáno tepelným zatížením chladicího systému 21, s čímž souvisí velikost odparu na chladicí věži 1,Waste water leaving the biological treatment 8 is conveyed by a pump £ ^{and a} pipe £ to the upper part of the cooling tower 1, to which it enters together with the heated cooling water via a common pipe 4. In the cooling tower £ and in the cooling circuit 21 connected to the cooling tower 1. the cooling water outlet 2 and the hot water supply pipe, the organic substances contained in the waste water are biodegraded by the action of microorganisms. From the sludge sump of the cooling tower 1, sludge is conveyed via line 6 and pump 10 to a multistage evaporator 11, which is heated by steam fed through line 13 with condensate drainage via line 12. The vapor leaving the last stage of the evaporator 11 is condensed by cooling water supplied through line 15 and discharged through line 14. It, together with other vapors condensed in the previous stages of multi-member evaporator 11, is discharged via line 16 into the line 19 and thence into the watercourse or into and out of line 20. into the cooling circuit. The location of the vapor circuit in the cooling circuit or in the watercourse is determined by the thermal load of the cooling system 21, which is related to the size of the evaporation on the cooling tower 1,

Při tlakovém zplynování uhlí v generátoru vzniká při výrobě 1 000 ni^ /h surového plynu 900 kg/h fenolové odpadní vody. Z této vody po odloučení dehtu, odfenolování, odčpavkování a biologickém dočištění opouětí biologickou čistírnu 850 kg/h vody, vypouštěné v současnosti do přírodních toků se značně negativním ekologickým působením. Podle vynálezu těchto 850 kg/h odpadní vody je zavedeno do chladicího systému, kde cirkuluje 6 000 kg/h chladicí vody. Z chladicí věže je z odkalovací Jímky odtahováno 1 000 kg/h zakalené chladicí vody, která vstupuje na odparku, odkud je 70 kg/h zahuštěného kalu odváděno ke spálení a 930 kg/h zkondenzovaných brýdových par se vraoí zpět do chladicího okruhu a pokrývá ztráty odparem.During the pressure gasification of coal in a generator, 900 kg / h of phenolic wastewater is produced during the production of 1,000 .mu.l / h of raw gas. 850 kg / h of water, which is currently discharged into natural streams with a very negative ecological effect, leaves the biological treatment plant from this water after tar separation, dephenolization, dehydration and biological treatment. According to the invention, this 850 kg / h of waste water is introduced into the cooling system, where 6,000 kg / h of cooling water circulates. 1,000 kg / h of turbid cooling water is drawn from the cooling tower from the sludge sump, which enters the evaporator, from where 70 kg / h of concentrated sludge is discharged for incineration and 930 kg / h of condensed vapor is returned to the cooling circuit and covers losses by evaporation.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

1. A method for disposing of waste water, in particular in industrial processes, characterized in that the waste water is drained by settling, water is evaporated from the settled sludge and the resulting concentrated sludge is disposed of by incineration.

2. A method of disposing of wastewater according to claim 1, characterized in that the vapors formed during evaporation do not condense and the condensate formed is used as a cooling medium or is discharged into a watercourse.

3 · Apparatus for carrying out the method according to item 1, characterized in that it is formed by a vertical cooling tower / 1 / with a sludge sump in the lower part, and into the cooling tower / 1 /

CS 272 159 Bl

A sewage pipe / 6 / is fed in its upper part and from the sludge sump in the lower part of the cooling tower / 1 / a sludge pipe / 9 / is led out, opening into a vertical evaporator / 11 /, from the lower part of which a discharge pipe / 17 / opens. kalu.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that a heated cooling water pipe (5) is also fed into the upper part of the cooling tower (1), which outlets emanate from the cooling circuit (21), into which the cooling discharge pipe (2) is fed. water from the cooling tower / 1 /.

5. Apparatus according to claim 3, characterized in that the vertical evaporator (11) is provided with a vapor condenser, from which a pipe (16) for discharging vapor condensate leads to a pipe manifold to which a pipe (20) is connected. condensate drain into the cooling water pipe / 5 / and the pipe / 19 / for condensate drain into the watercourse.