CN106044902A - 一种利用圆盘干化机处理高含盐有机废液的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用圆盘干化机处理高含盐有机废液的系统，属于废物资源化利用技术领域，包括圆盘干化机，在圆盘干化机上方设有布液器，在圆盘干化机下方设有固态盐收集罐，布液器经废液输送泵与废液储罐相连；在圆盘干化机内设有加热盘片，该加热盘片为中空式结构，空腔内流动介质为导热油。本发明还公开了利用圆盘干化机处理高含盐有机废液的方法。本发明的系统和方法利用有机物高温(300℃左右)气化原理，在惰性气氛下的圆盘干化机中实现高含盐有机废液中的有机物和盐类的彻底分离，利用焚烧炉的热烟气加热导热油，避免了废液中有机毒物挥发带来的烟气处理问题，使得干化形成的固态盐中不会沾染焚烧烟气中的污染物。

Description

一种利用圆盘干化机处理高含盐有机废液的系统及方法

技术领域

本发明属于废物资源化利用技术领域，具体涉及一种利用圆盘干化机处理高含盐有机废液的系统及方法。

背景技术

高含盐有机废液一般指COD>10,000mg/L，含盐量>20,000mg/L的废液，属于极难处理的有机工业废液。高含盐有机废液在农药合成行业最为常见，这种废液出路难，现有处理成本较高，已成为该行业可持续发展的重要瓶颈。以草甘膦来说，它是一种是高效、低毒、广谱灭生性苗后除草剂，主要用于抗草甘膦转基因作物田间除草、非耕地除草等，目前已成为全球产量和用量最大的农药品种。而我国草甘膦产量已据世界第一位，2014年达到60万吨，江苏省产量就高达15.6万吨。有机废水一般的生化处理法并不适用于处理草甘膦废液等农药行业的高含盐有机废液，这是因为此类废液的BOD/COD数值通常小于2，可生化性能较差。利用高级氧化法可在一定程度上提高有机废水的可生化性，但对于高含盐有机废液，高级氧化无法去除废液中的盐组分，大量盐分进生化系统会摧毁微生物的生长环境，影响生化系统的正常运行。因此大部分工业园区污水处理厂都在废水纳管标准中专门设置了5000-8000mg/L的盐分指标限制，这对于草甘膦等农药生产企业的废水预处理提出了更高的要求。

为了降低高含盐有机废液中的盐分，许多企业利用多效蒸发工艺分离废液中的盐分，形成废盐渣。但由于多效蒸发操作温度为100-200℃，没有达到废液中大分子有机物的气化温度，导致废盐渣中依然含有原废液中的大部分有机毒物。以草甘膦等农药行业废盐渣为例，根据《国家危险废物名录》以及《危险废物鉴别标准毒性物质含量鉴别》，这类废盐渣属于HW04类农药废物，需要送往有资质的危险废物填埋场进行固化填埋，处理费用高达3000元/吨。由于处置费用太高，许多企业不得不大量堆积此类废盐渣，甚至将具有毒性的废盐渣作为副产盐销售给非法商贩，严重威胁了人民群众的身体健康。

针对高含盐有机废液含盐量高，可生化性差的特点，国内外众多学者已开展了大量探索性研究，主要方法可分为膜分离法、吸附法、化学氧化法和焚烧/高温分解法等。其中，膜分离法、吸附法和化学氧化法对有机物的降解不完全，不能达到无害化处理的目标，处理后的高含盐有机废液经过多效蒸发得到的盐纯度不够，不能回用与工业行业，只能作为危废进一步处理。焚烧/高温分解法处理高含盐废液时，容易在炉体内产生低熔点的共晶体，造成焚烧炉的结焦结渣等问题，使焚烧不能正常进行。

湖南化工研究院贺周初、彭爱国等人针对高含盐有机废液预处理后的废盐渣难处理、直接焚烧又容易结渣的问题，提出了用热分解结合湿法除磷工艺处理废盐渣的思路：首先利用一个热分解炉将废盐渣中的含氮有机物烘出，有机磷此时在高温(400℃左右)下转化成焦磷酸钠等无机磷存在于固体盐中，将热分解后的盐用水溶解，随后利用除磷剂将溶液中的磷沉淀下来，经过滤得工业用氯化钠溶液，然而，该技术处理物料初始形态为半渣态，热空气直接与盐渣接触来提供热解气化热量，降低了产生的气化蒸气热值，增加了热烟气中污染物沾染到固态盐中的机率。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种利用圆盘干化机处理高含盐有机废液的系统，克服现行处理工艺二次危废量大、运行不稳定的问题；本发明的另一目的在于提供一种利用圆盘干化机处理高含盐有机废液的方法，不仅脱毒率高、二次污染小，而且新增能耗小、再生产品利用价值高。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种利用圆盘干化机处理高含盐有机废液的系统，包括圆盘干化机，在所述的圆盘干化机上方设有布液器，在所述的圆盘干化机下方设有固态盐收集罐，布液器经废液输送泵与废液储罐相连；在所述的圆盘干化机内设有加热盘片，该加热盘片为中空式结构，空腔内流动介质为导热油；在所述的加热盘片上方设有用于刮动废液的搅拌刮片。

所述的搅拌刮片通过设置在在圆盘干化机顶部的旋转电机驱动。

在所述的圆盘干化机顶部设有出气口，废液中的有机物和水分逐渐形成气化蒸气从圆盘干化机顶部出气口排出；所述的出气口经旋风分离器与回燃引风机相连，气化蒸气从圆盘干化机中排出后进入旋风分离器，随后通过回燃引风机送入焚烧炉高温分解。

所述的加热盘片与导热油加热器相连，形成导热油循环回路，在导热油循环回路中设有导热油循环泵。

利用圆盘干化机处理高含盐有机废液方法，包括如下步骤：

1)高含盐有机废液储存在废液储罐中，通过废液输送泵输送并经布液器均布后进入圆盘干化机；

2)圆盘干化机内的液滴受到来自加热盘片内导热油进行间接换热，有机废液中的有机物和水分逐渐形成气化蒸气从圆盘干化机顶部出气口排出；残余的固液混合物被搅拌刮片刮至圆盘边缘后跌落至下一层加热盘片，继续进行有机物和水分的气化过程，最终有机废液中有机物和水分完全气化后形成固态盐进入圆盘干化机底部固态盐收集罐中；

3)剩余的气化蒸气从出气口排出后进入旋风分离器，部分未在圆盘干化机中被收集的细微粒径的固态盐在这里被捕捉下来，有机蒸气随后通过回燃引风机进入二燃室。

步骤1)中，圆盘干化机内导热油进口温度控制为300-320℃，为圆盘干化机1提供热量后，导热油回流入导热油炉后利用二燃室热量再度加热后循环为圆盘干化机供热。

步骤1)中，所述的高含盐有机废输入液圆盘干化机顶部的进料速率为0.2-1L/min。

有益效果：与现有技术相比，本发明的一种利用圆盘干化机处理高含盐有机废液的系统利用有机物高温(300℃左右)气化原理，在惰性气氛下的圆盘干化机中实现高含盐有机废液中的有机物和盐类的彻底分离，形成的固态盐可以作为工业盐原料，有机蒸气返回焚烧炉焚烧；利用圆盘干化机处理高含盐有机废液的方法，通过高含盐有机废液气化技术嵌入危险废物焚烧系统中，利用危险废物焚烧炉的烟气余热、高温以及尾气处理系统，有效降低高含盐有机废液处理成本；利用焚烧炉的热烟气加热导热油，而废液气化热量由导热油间接传热而来，避免了废液中有机毒物挥发带来的烟气处理问题，同时也使得干化形成的固态盐中不会沾染焚烧烟气中的污染物。

附图说明

图1是利用圆盘干化机处理高含盐有机废液的系统图；

图2是利用圆盘干化机处理高含盐有机废液方法流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明。

如图1所示，利用圆盘干化机处理高含盐有机废液的系统，包括圆盘干化机1，在圆盘干化机1上方设有布液器11，在圆盘干化机1下方设有固态盐收集罐2，圆盘干化机1的布液器11与废液储罐5相连，在废液储罐5和布液器11之间设有废液输送泵6。高含盐有机废液储存在废液储罐5中，通过废液输送泵6输送后，经布液器11的作用均布进入圆盘干化机1。

在圆盘干化机1内设有若干加热盘片10，高含盐有机废液由废液输送泵6输送至圆盘干化机1内部后落入最上层加热盘片10上，加热盘片10为中空式结构，空腔内流动介质为高温导热油。在每层加热盘片10上方安装有搅拌刮片12，搅拌刮片12在圆盘干化机1顶部的旋转电机7带动下刮动加热盘片10上的废液。

在圆盘干化机1顶部设有出气口，在被刮动的同时，废液和加热盘片10空腔内流动的高温导热油进行间接换热，废液中的有机物和水分逐渐形成气化蒸气从圆盘干化机1顶部出气口排出；残余的固液混合物被刮片刮至圆盘边缘后跌落至下一层加热盘片10，继续进行有机物和水分的气化过程。最终废液中有机物和水分完全气化后形成固态盐进入圆盘干化机1底部固态盐收集罐2中。气化蒸气从圆盘干化机1中排出后进入旋风分离器3，部分未在圆盘干化机1中被收集的细微粒径的固态盐在这里被捕捉下来，有机蒸气随后通过回燃引风机4经净化后排空。

加热盘片10与导热油加热器9相连，形成导热油循环回路，在导热油循环回路中设有导热油循环泵8。

如图2所示，利用圆盘干化机处理高含盐有机废液的方法，包括如下步骤：

1)高含盐有机废液储存在废液储罐5中，通过废液输送泵6输送后，经布

液器11的作用形成液滴均布进入圆盘干化机1；

2)圆盘干化机1内的液滴受到来自加热盘片10内导热油进行间接换热，有机废液中的有机物和水分逐渐形成气化蒸气从圆盘干化机1顶部出气口排出；残余的固液混合物被搅拌刮片12刮至圆盘边缘后跌落至下一层加热盘片10，继续进行有机物和水分的气化过程，最终有机废液中有机物和水分完全气化后形成固态盐进入圆盘干化机1底部固态盐收集罐2中；

3)剩余的气化蒸气从出气口排出后进入旋风分离器3，部分未在圆盘干化机1中被收集的细微粒径的固态盐在这里被捕捉下来，有机蒸气随后通过回燃引风机4进入二燃室。

步骤1)中，圆盘干化机1内导热油进口温度控制为300-320℃，为圆盘干化机1提供热量后，导热油回流入导热油炉后利用二燃室热量再度加热后循环为圆盘干化机1供热。

步骤1)中，高含盐有机废输入液圆盘干化机1顶部的进料速率为0.2-1L/min。

回转窑焚烧废物产生900℃左右高温烟气，从窑尾进入二燃室。二燃室内喷入轻质柴油将烟气温度提升至1100℃左右，随后高温烟气进入余热锅炉，余热锅炉高温烟气的余热产生水蒸气，出口烟气温度降至550℃左右。导热油炉设置在二燃室之后、余热锅炉之前。

圆盘干化机1内导热油进口温度控制范围300-320℃，温度过低废液中有机组分气化不完全，温度过高会造成盐分中碱金属结焦。圆盘干化机1顶部废液进料速率控制在0.2-1L/min，保证气化机密封良好，内部维持无氧气氛。正式运行开始前进行预热，将导热油加热器9和导热油循环泵8启动，使用纯水替代废液进入圆盘干化机1内作为预热阶段的气化介质。当圆盘干化机1底部温度升至300℃并稳定1h后将纯水切换为高含盐有机废液，开始正式处理废液。

Claims (7)

1.一种利用圆盘干化机处理高含盐有机废液的系统，其特征在于：包括圆盘干化机，在所述的圆盘干化机上方设有雾化喷头，在所述的圆盘干化机下方设有固态盐收集罐，雾化喷头经废液输送泵与废液储罐相连；在所述的圆盘干化机内设有加热盘片，该加热盘片为中空式结构，空腔内流动介质为导热油；在所述的加热盘片上方设有用于刮动废液的搅拌刮片。

2.根据权利要求1所述的利用圆盘干化机处理高含盐有机废液的系统，其特征在于：所述的搅拌刮片通过设置在在圆盘干化机顶部的旋转电机驱动。

3.根据权利要求1所述的利用圆盘干化机处理高含盐有机废液的系统，其特征在于：在所述的圆盘干化机顶部设有出气口，废液中的有机物和水分逐渐形成气化蒸气从圆盘干化机顶部出气口排出；所述的出气口经旋风分离器与回燃引风机相连，气化蒸气从圆盘干化机中排出后进入旋风分离器，随后通过回燃引风机排入原焚烧系统进行高温焚烧处理，产生的烟气进入原焚烧系统尾气处理设施处理达标后排放。

4.根据权利要求1所述的利用圆盘干化机处理高含盐有机废液的系统，其特征在于：所述的加热盘片与导热油加热器相连，形成导热油循环回路，在导热油循环回路中设有导热油循环泵。

5.采用权利要求1～4中任意一项所述的利用圆盘干化机处理高含盐有机废液的系统的利用圆盘干化机处理高含盐有机废液方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)高含盐有机废液储存在废液储罐中，通过废液输送泵输送至布液器后进入圆盘干化机；

2)圆盘干化机内的液滴受到来自加热盘片内导热油进行间接换热，有机废液中的有机物和水分逐渐形成气化蒸气从圆盘干化机顶部出气口排出；残余的固液混合物被搅拌刮片刮至圆盘边缘后跌落至下一层加热盘片，继续进行有机物和水分的气化过程，最终有机废液中有机物和水分完全气化后形成固态盐进入圆盘干化机底部固态盐收集罐中；

3)气化蒸气从出气口排出后进入旋风分离器，部分未在圆盘干化机中被收集的细微粒径的固态盐在这里被捕捉下来，有机蒸气随后通过回燃引风机进入原焚烧系统二燃室。

6.根据权利要求5所述的利用圆盘干化机处理高含盐有机废液方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1)中，圆盘干化机内导热油进口温度控制为300-320℃，为圆盘干化机1提供热量后，导热油回流入导热油炉后利用原焚烧系统二燃室烟气余热再度加热后为圆盘干化机循环供热。

7.根据权利要求5所述的利用圆盘干化机处理高含盐有机废液方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1)中，所述的高含盐有机废输入液圆盘干化机顶部的进料速率为0.2-1L/min。