一种含有机物废酸处理系统及其处理方法和用图
【技术领域】
[0001] 本发明属于废弃物资源化的环保技术领域，涉及一种含有机物废酸处理系统及其 处理方法和用途，尤其涉及一种化工和钢铁领域中含有机物废酸处理系统及其处理方法和 用途。
【背景技术】
[0002] 硫酸在化工和钢铁等行业被广泛应用。在许多生产过程中，硫酸的利用率很低，大 量的硫酸随同含酸废水排放出去。这些废水如不经过处理而排放到环境中，不仅会使水体 或土壤酸化，对生态环境造成危害，而且浪费大量资源。以染料行业为例，低含量废酸的排 放一直是制约企业发展的重要瓶颈，我国每年硫酸用量以10%左右的速度增长，其中反应 用酸约为1. 5Mt，套用回用约为3Mt，约折8Mt的100 %的硫酸作为废酸需要处理。其中质量 分数10%左右的废酸为301^，0?大约为600杜；质量分数40~50%的废酸约为71^，0? 约为200kt ;质量分数80%的废酸约为2. 5Mt，C0D约为300kt ;总计需要处理约39. 5Mt的 废酸、C0D约为1. lMt。精细化工是化学工业中最具活力的领域之一，然而在"低、小、散"的 行业格局以及长期以来重发展轻环保的思维惯性下，有些企业甚至仍在直接排放含高浓度 有机毒物和废酸的废水，造成了严重的环境污染。"十三五"加强对精细化工企业的环境监 督仍是重中之重。
[0003] 现有技术中，浓度达到10~30%稀硫酸废液的主要处理方法包括：1、硫酸回用， 废硫酸中硫酸浓度较高，可经处理后回收再用。处理主要是去除废硫酸中的杂质，同时对硫 酸增浓。处理方法有浓缩法、氧化法、萃取法和结晶法等。2、废硫酸及含硫酸废水的中和处 理，对于高有机物废硫酸，目前企业普遍采取的主要手段包括加入石灰等碱性介质进行中 和处理。3、废硫酸及含硫酸废水资源化利用，生产中排出的废硫酸或含硫酸废水，如果在原 工序中已无法再直接使用，可以考虑用于对硫酸质量要求不高的其它生产工序中，这样既 节约资源，又减少废酸的排放量。
[0004] 但是上述方法目前也存在不同的问题：1、采用浓缩等手段获得回用硫酸确实是一 条非常好的出路，但是能耗较高，设备投入大，设备腐蚀严重，限制了技术的推广。2、加入石 灰，则会产生含有机废物的石膏，同样是无法处理的固体废弃物。3、一些企业使用氨或轻烧 粉氧化镁进行中和，副产硫酸铵或者七水硫酸镁，其废水问题得到了一定的解决的同时，获 得了有价的副产品，但不可忽视的是废水问题没有得到根本解决，还有大量C0D超标的废 水排出，硫酸铵或硫酸镁中也含有大量的有机物，对终端用户肥料行业等实际上是不能使 用的。
[0005] CN 104310447A公开了一种1. 4二羟基蒽醌废硫酸的资源化绿色处理方法，步骤 如下：1)将1.4二羟基废硫酸浓缩后加入活性炭和氧化剂，搅拌反应后过滤得到活性炭废 渣和滤液；2)将滤液加入到搅拌下的氧化镁悬浮液中，搅拌后过滤得到硫酸镁溶液和硼镁 硅沉淀物，将所得硫酸镁溶液经冷却结晶、离心、烘干，制得七水硫酸镁；3)将活性炭废渣 和硼镁硅沉淀物混合均匀，煅烧后粉碎，制得硼镁硅肥。其虽然提供了一种处理1. 4二羟基 废硫酸的有效工艺，但是其废酸需要首先需要经过预处理后才能进行后续处理，生产成本 较大，工艺比较繁琐，更为重要的是利用氧化剂很难将有机物彻底分解；同时该工艺过程耗 能巨大，其中大部分的热量无法得到有效的利用。
【发明内容】
[0006] 针对上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种含有机物废酸处理系统及其 处理方法和用途，其将含有机物废酸与轻烧氧化镁粉加入反应器中进行中和反应，然后得 到的溶液进行过滤处理，过滤处理后的滤液先经喷淋塔进行浓缩后再进行干燥，干燥得到 的固体经煅烧并冷却后得到无水硫酸镁产品；过滤处理后的滤饼进入尾渣煅烧炉中进行煅 烧后，再经冷却得到含硅的尾渣。干燥过程中所利用的气体经除尘后与过滤处理后的滤液 经喷淋接触进行除尘后达标排放。煅烧过程中的热量均来自清洁能源的燃烧，煅烧过程中 产生的高温气体作为干燥过程中的热源，可以使整个反应过程中的热量得到有效的利用， 节约了能源。
[0007] 为达此目的，本发明采用以下技术方案：
[0008] 第一方面，本发明提供了一种含有机物废酸处理系统，所述系统包括反应过滤系 统、尾渣处理系统、滤液处理系统和集气装置，滤液处理系统包括：喷淋塔、液体输送装置、 喷雾塔、气体净化系统和煅烧系统；
[0009] 其中，反应过滤体系的固体出料口与尾渣处理系统相连，过滤系统的液体出料口 与滤液处理系统中喷淋塔的液体进料口相连，喷淋塔的液体出料口依次与液体输送装置和 喷雾塔的液体进料口相连，喷雾塔的气体出口依次与气体净化系统和喷淋塔的气体入口相 连，喷雾塔的固体出料口和气体净化系统的固体出料口均与煅烧系统的固体进料口相连， 煅烧系统的气体出口和尾渣处理系统的气体出口均与集气装置的气体入口相连，集气装置 的气体出口与喷雾塔的气体入口相连。
[0010] 上述集气装置可以将尾渣煅烧过程和硫酸镁煅烧过程中产生的烟气中的热量进 行回收，用于干燥过程中，实现热量的梯级利用；同时，滤液处理系统中的喷淋塔通过喷淋 作用不仅可以对烟气进行除尘，还可以进一步平衡系统中的热量，使整个系统中的热量得 到有效的利用，达到降低能耗，节约成本的作用；并且，采用喷淋塔对滤液进行浓缩可以使 最终制备得到的无水硫酸镁产品的纯度得到有效的提高。
[0011] 本发明中，所述反应过滤系统包括依次相连的反应器、第一物料输送装置和过滤 装置。
[0012] 优选地，所述第一物料输送装置为离心栗、往复栗、旋转栗或旋涡栗中任意一种或 至少两种的组合。
[0013] 优选地，所述过滤装置为压滤机。
[0014] 优选地，所述尾渣处理系统包括依次相连的第二物料输送装置、进料器和尾渣煅 烧炉。
[0015] 优选地，所述反应过滤系统的过滤装置的固体出料口与尾渣处理系统的第二物料 输送装置的进料口相连。
[0016] 优选地，所述反应过滤系统的过滤装置的液体出料口与滤液处理系统中喷淋塔的 液体进料口相连。
[0017] 本发明中，所述液体输送装置包括物料栗和喷雾进料栗。
[0018] 优选地，所述物料栗（13)为离心栗、往复栗、旋转栗或旋涡栗中任意一种或至少 两种的组合。
[0019] 优选地，所述喷雾进料栗为离心栗、往复栗、旋转栗或旋涡栗中任意一种或至少两 种的组合。
[0020] 优选地，所述气体净化系统包括旋风除尘器和多管除尘器，其中"多管除尘器"属 于旋风类干式除尘器，主要用于锅炉和工业粉尘收集，是本领域的技术术语，属于清楚表 述。
[0021] 优选地，所述多管除尘器用布袋除尘器替换，此处对多管除尘器并无特殊限制，只 要根据实际生产需要可以起到相同除尘效果的除尘器都可适用。
[0022] 优选地，所述煅烧系统包括进料槽、第三物料输送装置、硫酸镁煅烧炉和热风炉， 其中，热风炉为高温热风炉，其提供的烟气的温度为200~350°C，例如200°C、250°C、300°C 或350°C等。
[0023] 优选地，所述第三物料输送装置为螺旋计量器、转子计量器或皮带秤中任意一种 或至少两种的组合。
[0024] 优选地，所述热风炉的气体出口同时与尾渣处理系统的气体入口和煅烧系统的气 体入口相连。
[0025] 优选地，所述热风炉的气体出口同时与尾渣处理系统的尾渣煅烧炉的气体入口和 煅烧系统的硫酸镁煅烧炉的气体入口相连。
[0026] 优选地，所述集气装置为气体缓冲罐。
[0027] 第二方面，本发明提供了上述含有机物废酸处理系统的处理方法，其特征在于，所 述方法包括以下步骤：
[0028] (1)将含有机物废酸与轻烧氧化镁粉进行反应，制得硫酸镁溶液；
[0029] (2)步骤（1)中制得的硫酸镁溶液进行过滤，将过滤得到的尾渣进行煅烧后得到 含硅的尾渣，将过滤得到的滤液进行喷淋浓缩；
[0030] (3)将步骤（2)中喷淋浓缩后得到液体进行干燥，干燥后得到的固体经煅烧后得 到无水硫酸镁；同时，干燥处理后的气体经除尘后与过滤得到的滤液接触经喷淋浓缩进一 步除尘后排放。
[0031 ] 其中，喷淋浓缩一方面可以将过滤得到滤液浓缩，另一方面可以将经除尘后的气 体进一步进行除尘，降低气体的温度，使气体达到排放标准。
[0032] 本发明中，步骤（1)中含有机物废酸中硫酸的浓度为10~30wt%，例如10wt%、 15wt %、20wt %、25wt % 或 30wt % 等；COD 的浓度为 10000 ~50000mg/L 例如 lOOOOmg/ L、15000mg/L、20000mg/L、25000mg/L、30000mg/L、35000mg/L、40000mg/L、45000mg/L 或 50000mg/L 等。
[0033] 优选地，步骤（1)中含有机物废酸的温度为20~50°C，例如20°C、25°C、30°C、 35。(：、40。(：、45。(：或50