废水蒸发工艺母液的处理系统及方法与流程

本发明涉及浓液处理技术领域，尤其涉及一种废水蒸发工艺母液的无害化资源化处理系统及方法。

背景技术：

化工行业经常用蒸发工艺来处理废水，这通常会导致大量蒸发母液的产生，这些母液由于其高盐高cod的特性而很难处理。目前对于蒸发母液的处理，最常用的方法包括两种：一种是通过蒸发塘自然蒸发以实现废液接近零排放，同时在蒸发过程中产生固体杂盐，但是目前由于对盐的定性很难，通常情况下都把其作为危险固废进行填埋、焚烧处理，此方法浪费资源，污染环境；另一种是采用物化和生化相结合的方法去处理蒸发母液，但是通常情况下母液的高盐高cod的特性对生化处理中的微生物的生存会产生抑制作用，使得该工艺的处理效率不高，不能实现达标排放。

针对上述问题，急需找到一种能够有效处理蒸发母液的方法，能够高效的去除母液中的有机物，有效回收母液中的盐类，能够使得母液中的盐类资源化、无害化。

技术实现要素：

本发明的目的旨在克服现有技术的不足，提供一种废水蒸发工艺母液的处理系统及方法，能够有效的去除蒸发母液中的cod以及能够有效回收母液中的盐类，使得母液中的盐类资源化、无害化。

根据本发明的一方面，提供了一种废水蒸发工艺母液的处理系统，包括薄膜蒸发系统、低温碳化系统、混合盐分离系统、rco低温催化氧化系统和控制系统，所述薄膜蒸发系统的出口与所述低温碳化系统的入口相连，所述低温碳化系统的固体排放出口与所述混合盐分离系统的入口相连，所述低温碳化系统的气体排放口与所述rco低温催化氧化系统的入口相连，

所述控制系统包括自动化控制单元和手动控制单元，所述自动化控制单元采用分布式i/o模式，主cpu与分布式i/o之间通过profibus-dp进行通讯，所述手动控制单元包括薄膜蒸发系统、低温碳化系统、混合盐分离系统和rco低温催化氧化系统上的开、停电机操作按钮，

所述低温碳化系统包括进料单元、燃烧室、出料单元、冷凝单元、不凝气体处理单元、油水分离单元、冷却单元及水处理单元，其中，

-进料单元的入口通过低温碳化系统的入口与薄膜蒸发系统的出口相连，其出口与燃烧室的入口1相连；

-燃烧室的出口1与出料单元的入口相连，将燃烧室处理后的固体物料送至出料单元；

-出料单元的出口通过低温碳化系统的固体排放出口与混合盐分离系统的入口相连；

-燃烧室的出口2与冷凝单元的入口相连，将在燃烧室所产生的气体送至冷凝单元；

-冷凝单元的出口1与不凝气体处理单元的入口相连，将在冷凝单元所产生的不凝气体送至不凝气体处理单元；

-冷凝单元的出口2与油水分离单元的入口1相连，将在冷凝单元所产生的液态油水混合物送至油水分离单元；

-不凝气体处理单元的出口1通过低温碳化系统的气体排放出口与rco低温催化氧化系统的入口相连，或者与燃烧室的入口2相连，将在不凝气体处理单元所处理的气体送至rco低温催化氧化系统或燃烧室；

-不凝气体处理单元的出口2与油水分离单元的入口2相连，将在不凝气体处理单元所产生的液体送至油水分离单元；

-油水分离单元的出口1与水处理单元相连，将在油水分离单元分离出的水送至水处理单元进行处理；

-油水分离单元的出口2与燃烧室的入口1相连，将在油水分离单元所产生的沉淀污泥送至燃烧室；

-水处理单元的出口1与冷却单元的入口相连，将在水处理单元处理后的水送至冷却单元进行冷却，冷却水用于系统循环使用；

-水处理单元的出口2与燃烧室的入口1相连，将在水处理单元所产生的沉淀污泥送至燃烧室。

在一些实施方式中，所述进料单元可包括进料料仓、位于所述进料料仓的底部的第一螺旋输送机和位于第一螺旋输送机的出料端的第一气锁室,所述第一螺旋输送机包括依次关联的其上设置有称重模块的齿边破碎螺旋输送机和进料预热螺旋输送机，所述进料预热螺旋输送机上设置有u型换热夹套的螺旋槽。

在一些实施方式中，所述出料单元可包括出料料仓、位于所述出料料仓的底部的第二螺旋输送机和位于第二螺旋输送机的进料端的第二气锁室，所述第二螺旋输送机上设置有冷却夹套。

根据本发明的另一方面，提供了一种废水蒸发工艺母液的处理方法，包括以下步骤：

1).当控制系统处于“自动”状态时，将有“备妥”信号送至自动化控制单元，控制废水蒸发工艺母液进行处理，首先将母液经过薄膜蒸发系统进行蒸发处理，降低母液中的含水率，蒸发水回用至生产线；

2).将步骤1)处理后的母液导入低温碳化系统，所述低温碳化系统包括进料单元、燃烧室、出料单元、冷凝单元、不凝气体处理单元、油水分离单元、冷却单元及水处理单元，进行如下步骤：

a通过进料单元，将母液送至燃烧室，在无氧的条件下，利用天然气将母液加热至550℃-650℃，停留时间不超过48分钟，生成分离的固体和气体，将气体导入冷凝单元，将固体导入出料单元；

b将步骤a中的气体导入冷凝单元，其中一部分气体冷凝成液态的油水混合物，另一部分气体为不凝气；

c将步骤b中的不凝气导入不凝气体处理单元进行处理，该气体先经除雾器去除残留水分后导入naoh水洗罐内去除残留无机氯化物及so2、so3等，之后经气液分离器及电除雾罐以除去混杂在其中的固体颗粒物和直径大于或等于0.3um的液滴，经分离后的不凝气分为处理气和再生气两部分：处理气通过分子筛吸附塔进行处理；再生气流经换热器加热到分子筛再生需要的温度300℃左右后，再流入吸附塔内，自上而下，汽提出床层中的浓缩分，湿热的再生气进入冷凝器冷凝出液体，随后在气液分离器中分离液体后与进入吸附塔前的处理气混合，即完成整个循环过程；

d从步骤b中的油水混合物和步骤3)中分离出的液体导入油水分离单元，利用电气浮絮凝沉淀的方法进行处理，使得上层的冷凝油回收至储油罐里，将其所产生的比重较大的絮凝物送到燃烧室中重新处理，分离出来的水进入水处理单元进行处理；

e将油水分离单元产生的水送入水处理单元，经加药絮凝后，污水中的污染物经斜板沉淀池形成沉淀污泥后送入燃烧室继续处理，处理后的水进入冷却单元，用于系统喷淋冷却使其循环使用。

3).将步骤a中生成的固体通过出料单元导入混合盐分离系统，分步处理分离出炭和相关盐类；

4).将步骤c中经不凝气体处理单元处理后的气体导入rco低温催化氧化系统进行处理，达标排放；或将处理后的气体导入燃烧室，实现余热回收。

步骤3)中，将步骤a中生成的固体通过出料单元导入混合盐分离系统，经过水溶、过滤，分离出炭，作为吸附剂或者燃料，回收利用；剩下的混合盐溶液根据盐种类的特征，按需利用化学转化、分离、盐析、冷冻等工序，使分离纯化的相关盐类达到国家或行业标准。

特别地，整个处理过程在无氧条件下进行。

本发明的有益效果：

1)本发明处理效率高，能够有效去除蒸发母液中的有机物，实现母液中的盐类无害化；

2)本发明能够实现混合盐的分离纯化，使得分离纯化后的盐资源化、产品化；

3)本发明的处理方法成本较低，同时还会产生很多附加价值，如回收的炭可作为吸附剂使用；收集的冷凝油可作为燃料使用；分离的盐可以产品化。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请的实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施方式仅仅是作为例示，并非用于限制本申请。

本发明的废水蒸发工艺母液的处理系统，包括薄膜蒸发系统、低温碳化系统、混合盐分离系统、rco低温催化氧化系统和控制系统，所述薄膜蒸发系统的出口与所述低温碳化系统的入口相连，所述低温碳化系统的固体排放出口与所述混合盐分离系统入口相连，所述低温碳化系统的气体排放口与所述rco低温催化氧化系统的入口相连，

所述控制系统包括自动化控制单元和手动控制单元，所述自动化控制单元采用分布式i/o模式，主cpu与分布式i/o之间通过profibus-dp进行通讯，所述手动控制单元包括薄膜蒸发系统、低温碳化系统、混合盐分离系统和rco低温催化氧化系统上的开、停电机操作按钮，

所述低温碳化系统包括进料单元、燃烧室、出料单元、冷凝单元、不凝气体处理单元、油水分离单元、冷却单元及水处理单元，其中，

-进料单元的入口通过低温碳化系统的入口与薄膜蒸发系统的出口相连，其出口与燃烧室的入口1相连；

-燃烧室的出口1与出料单元的入口相连，将燃烧室处理后的固体物料送至出料单元；

-出料单元的出口通过低温碳化系统的固体排放出口与混合盐分离系统的入口相连；

-燃烧室的出口2与冷凝单元的入口相连，将在燃烧室所产生的气体送至冷凝单元；

-冷凝单元的出口1与不凝气体处理单元的入口相连，将在冷凝单元所产生的不凝气体送至不凝气体处理单元；

-冷凝单元的出口2与油水分离单元的入口1相连，将在冷凝单元所产生的液态油水混合物送至油水分离单元；

-不凝气体处理单元的出口1通过低温碳化系统的气体排放出口与rco低温催化氧化系统的入口相连，或者与燃烧室的入口2相连，将在不凝气体处理单元所处理的气体送至rco低温催化氧化系统或燃烧室；

-不凝气体处理单元的出口2与油水分离单元的入口2相连，将在不凝气体处理单元所产生的液体送至油水分离单元；

-油水分离单元的出口1与水处理单元相连，将在油水分离单元分离出的水送至水处理单元进行处理；

-油水分离单元的出口2与燃烧室的入口1相连，将在油水分离单元所产生的沉淀污泥送至燃烧室；

-水处理单元的出口1与冷却单元的入口相连，将在水处理单元处理后的水送至冷却单元进行冷却，冷却水用于系统循环使用；

-水处理单元的出口2与燃烧室的入口1相连，将在水处理单元所产生的沉淀污泥送至燃烧室。

下面对各个单元作具体的说明：

1)进料单元

进料单元包括进料料仓、位于所述进料料仓的底部的第一螺旋输送机和位于螺旋输送机的出料端的第一气锁室,第一螺旋输送机包括依次关联的其上设置有称重模块的齿边破碎螺旋输送机和进料预热螺旋输送机，进料预热螺旋输送机上设置有u型换热夹套的螺旋槽。在本实例中，经过薄膜蒸发系统处理后的母液进入进料单元后，首先被送入进料料仓，经进料料仓底部带有称重模块的齿边破碎螺旋输送机破碎和称重后，被送入进料预热螺旋输送机；进料预热螺旋输送机上设置有u型换热夹套的螺旋槽，其中的母液通过经出料及烟囱换热后的循环去离子水间接预热到85℃～92℃后进入料斗，随后进入避免空气混入的旋转桨式气锁，从而调节进入燃烧室中的母液的量。

2)燃烧室

作为核心单元，燃烧室利用天然气将来自进料单元的母液加热到550℃-650℃，最长停留时间可以达到48分钟，以蒸发分解母液中的有机物，实现固体和气体的分离。

3)出料单元

出料单元包括出料料仓、位于所述出料料仓的底部的第二螺旋输送机和位于第二螺旋输送机的进料端的第二气锁室(避免空气进入燃烧室)，所述第二螺旋输送机上设置有冷却夹套。出料单元将燃烧室处理生成的固体通过喷水冷却后，通过出料螺旋输送机导入出料料仓，进而导入混合盐分离系统。

4)冷凝单元

在燃烧室所产生的气体经冷凝单元冷凝、冷却后，其中部分气体将被冷凝并形成液态油水混合物，进入油水分离单元。同时，有小部分体积的蒸气无法被冷凝，这是不可凝气体，这部分气体进入不凝气体处理单元。

5)不凝气体处理单元

将来自冷凝单元的不凝气体经除雾器去除其中的残留水分后，导入naoh水洗罐内去除其中的残留无机氯化物及so2、so3等，之后经气液分离器及电除雾罐，以除去混杂在其中的固体颗粒物和直径大于或等于0.3um的液滴。经分离后的不凝气分为处理气和再生气两部分：处理气，其通过分子筛吸附塔和过滤装置除去其中大部分的残留污染物后，剩余的残留污染物进入rco低温催化氧化系统，经rco低温催化燃烧，最后达标后排放大气或者将处理后的气体导入燃烧室，实现余热回收；再生气，其流经换热器加热到分子筛再生需要的温度后，再流入吸附塔内，自上而下，汽提出床层中的浓缩分，湿热的再生气再次进入冷凝器冷凝出液体，随后在气液分离器中分离液体后与进入吸附塔前的处理气混合，完成整个循环过程。

6)油水分离单元

在油水分离单元，由冷凝单元和不凝气体处理单元所产生的液体进入电气浮沉淀池进行电凝聚气浮分离。经过气浮、沉降、分离，将气浮池上层冷凝油导入油储罐，将其所产生的絮凝沉淀污泥重新导回到燃烧室进行处理，分离出来的水进入水处理单元。

7)水处理单元

将油水分离单元产生的水送至水处理单元，经加药絮凝后，形成的沉淀污泥可定期送至燃烧室继续处理，将水处理单元处理后的水送至冷却单元。

8)冷却单元

在冷却单元，经水处理单元处理后的水进入水冷塔进行冷却，用于系统循环使用。

采用上述处理系统，废水蒸发工艺母液先经过薄膜蒸发系统进行处理，降低母液中的含水率，为进入低温碳化系统提供一个好的条件，其中蒸发水回用至生产线。然后利用低温碳化系统处理生成的气体被导入rco低温催化氧化燃烧，达标后排放大气或将处理后的气体导入燃烧室，实现余热回收，而处理生成的固体(主要成分为混合盐和炭)，被送至混合盐分离系统：第一步先溶解渣盐和炭，然后经过过滤装置回收炭，混合盐水溶液利用物理化学方法，从而将不同的盐类分离纯化，根据混合盐的种类具体情况具体分析。

对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请创造构思的前提下，还可以对本发明的实施例做出若干变型和改进，这些都属于本申请的保护范围。