高含盐有机废液气化脱毒系统及方法
【专利摘要】本发明公开了高含盐有机废液气化脱毒系统，属于废物资源化利用技术领域，其包括气化脱毒装置，在气化脱毒装置上方设有雾化喷头，在气化脱毒装置的底部设有固态盐出口，该固态盐出口与固态盐收集罐相连；在气化脱毒装置外部设置加热夹套。本发明还公开了高含盐有机废液气化脱毒方法。本发明系统不仅提高了传热效率，使气化蒸气和固态盐颗粒能够快速形成，也避免了高温烟气中污染物进入固态盐，有利于实现有机毒物和盐分的彻底分离；有机废液的气化脱毒反应在缺氧环境下进行，提高了气化蒸气的热值，有利于降低对原焚烧系统热负荷的冲击，废气排放可以满足国家相关标准要求；本发明的方法，充分利用原焚烧系统的烟气余热进行脱毒反应，降低了气化脱毒工艺的操作成本。
【专利说明】
高含盐有机废液气化脱毒系统及方法
技术领域
[0001]本发明属于废物资源化利用技术领域，具体涉及高含盐有机废液气化脱毒系统及方法。
【背景技术】
[0002]高含盐有机废液一般指C0D>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B0D/C0D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。
[0003]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°C，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。
[0004]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。
【发明内容】
[0005]发明目的:本发明的目的在于提供高含盐有机废液气化脱毒系统，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高含盐有机废液气化脱毒方法，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。
[0006]技术方案:为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案:
[0007]高含盐有机废液气化脱毒系统，包括气化脱毒装置，在所述的气化脱毒装置上方设有雾化喷头，在所述的气化脱毒装置的底部设有固态盐出口，该固态盐出口与固态盐收集罐相连;在所述的气化脱毒装置外部设置加热夹套。
[0008]在所述的加热夹套的下部设有热烟气入口，接收来自焚烧系统热烟气，在加热夹套的顶部设有烟气出口，排放传递完热量的烟气。
[0009]所述的雾化喷头经废液入口与废液储罐相连，在雾化喷头和废液储罐之间设有废液喷淋栗。
[0010]在所述的气化脱毒装置上设有气化蒸汽出口，气化蒸汽出口与旋风分离器相连，旋风分离器与回燃引风机相连。
[0011]所述的高含盐有机废液气化脱毒系统的高含盐有机废液气化脱毒方法，包括如下步骤:
[0012]I)高含盐有机废液储存在废液储罐中，通过废液喷淋栗增压后，经雾化喷头的作用形成直径〈ΙΟμπι的液滴进入气化脱毒装置；
[0013]2)气化脱毒装置内的液滴受到来自加热夹套内热烟气的辐射传热后，低沸点的水分和有机毒物迅速气化形成气化蒸气，其余盐分则形成固态盐颗粒因重力作用直接落入设置在气化脱毒装置底部的固态盐收集罐中；
[0014]3)气化脱毒装置经气化蒸汽出口通过旋风分离器分离气化蒸气中的残余固态盐和其他气态组分，随后通过回燃引风机将气化蒸气送回焚烧炉中，彻底分解有机毒物。
[0015]步骤I)中，将焚烧系统500-600°C左右高温烟气经热烟气入口引入气化脱毒装置外部的加热夹套，为气化脱毒装置内气化脱毒过程提供热量后，烟气经烟气出口通过引风机送入焚烧系统尾气处理装置进行处理。
[0016]工作原理:主要在由气化脱毒装置、气固分离装置、废液喷淋装置和烟气加热装置组成的完整系统中实现。其中，烟气加热装置利用焚烧系统的高温烟气余热为气化脱毒装置提供热量。气化脱毒装置气化室温度控制范围300-500°C，防止温度过低废液中有机组分气化不完全，温度过高废液中盐分结焦现象。雾化后的高含盐有机废液受热后，废液中的盐分迅速析出成为固态盐，落入气化脱毒装置底部收集罐中；有机组分和水分则气化形成气化蒸气进入旋风分离器，部分未在气化脱毒塔中被收集的细微粒径的固态盐在这里被捕捉下来。
[0017]有益效果:与现有技术相比，本发明的高含盐有机废液气化脱毒系统，通过采用高压雾化喷嘴，将高含盐有机废液雾化后喷入气化脱毒反应区，高温烟气通过间接传热方式将热量传递给雾化后形成的液滴，不仅提高了传热效率，使气化蒸气和固态盐颗粒能够快速形成，也避免了高温烟气中污染物进入固态盐，有利于实现有机毒物和盐分的彻底分离；同时，有机废液的气化脱毒反应在缺氧环境下进行，使得废液中大部分有机物能够直接气化成高热值的气化蒸气，将其送回原焚烧炉内进行高温分解既能回收有机废液中的潜在热值，又有利于降低对原焚烧系统热负荷的冲击，还能够利用原焚烧烟气净化系统进行处理，废气排放可以满足国家相关标准要求;本发明的高含盐有机废液气化脱毒方法，充分利用原焚烧系统的烟气余热进行高含盐有机废液气化脱毒反应，降低了气化脱毒工艺的操作成本。
【附图说明】
[0018]图1是高含盐有机废液气化脱毒系统流程图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和【具体实施方式】，进一步阐明本发明。
[0020]如图1所示，高含盐有机废液气化脱毒系统，包括气化脱毒装置I，在气化脱毒装置I上方设有雾化喷头7，在气化脱毒装置I的底部设有固态盐出口C，固态盐出口C与固态盐收集罐2相连通。
[0021]在气化脱毒装置I外部设置加热夹套8。
[0022]在加热夹套8的下部设有热烟气入口A，接收来自焚烧系统热烟气，在加热夹套8的顶部设有烟气出口D，排放传递完热量的烟气；将焚烧系统500_600°C左右高温烟气经热烟气入口 A引入气化脱毒装置I外部的加热夹套8，为气化脱毒装置I内气化脱毒过程提供热量后，烟气经烟气出口 D通过弓I风机送入焚烧系统尾气处理装置进行处理。
[0023]气化脱毒装置I上的雾化喷头7经废液入口B与废液储罐5相连，在雾化喷头7和废液储罐5之间设有废液喷淋栗6。高含盐有机废液储存在废液储罐5中，通过废液喷淋栗6增压后，经雾化喷头7的作用形成直径〈ΙΟμπι的液滴进入气化脱毒装置I。气化脱毒装置I内的小液滴受到来自加热夹套8内热烟气的辐射传热后，低沸点的水分和有机毒物迅速气化形成气化蒸气，其余盐分则形成固态盐颗粒因重力作用直接落入设置在气化脱毒装置I底部的固态盐收集罐2中。
[0024]在气化脱毒装置I上设有气化蒸汽出口Ε，用于排出残余固态盐和其他气态组分，气化蒸汽出口 E与旋风分离器3相连，通过旋风分离器3分离气化蒸气中的残余固态盐和其他气态组分，随后通过回燃引风机4将气化蒸气送回焚烧炉中，彻底分解有机毒物。
[0025]高含盐有机废液气化脱毒方法，包括如下步骤:
[0026]I)高含盐有机废液储存在废液储罐5中，通过废液喷淋栗6增压后，经雾化喷头7的作用形成直径〈ΙΟμπι的液滴进入气化脱毒装置I;
[0027]2)气化脱毒装置I内的小液滴受到来自加热夹套8内热烟气的辐射传热后，低沸点的水分和有机毒物迅速气化形成气化蒸气，其余盐分则形成固态盐颗粒因重力作用直接落入设置在气化脱毒装置I底部的固态盐收集罐2中；
[0028]3)气化脱毒装置I经气化蒸汽出口E通过旋风分离器3分离气化蒸气中的残余固态盐和其他气态组分，随后通过回燃引风机4将气化蒸气送回焚烧炉中，彻底分解有机毒物。
[0029]步骤I)中，将焚烧系统500-600°C左右高温烟气经热烟气入口A引入气化脱毒装置I外部的加热夹套8，为气化脱毒装置I内气化脱毒过程提供热量后，烟气经烟气出口D通过引风机送入焚烧系统尾气处理装置进行处理。
[0030]下面以农化行业常见的草甘膦废液作为高含盐有机废液进行说明:
[0031]溶液COD =10,000mg/L，NaCl含量=20，000mg/L，高含盐有机废液储存在废液储罐5中，在废液喷淋栗6的作用下经废液入口B进入气化脱毒装置I内。在雾化喷头7的作用下，草甘膦废液被雾化成直径〈lOwii的液滴。来自原焚烧系统600 °C左右的热烟气从气化脱毒装置I底部热烟气进口 A进入加热夹套8，在气化脱毒装置I内传递热量后温度降到300°C左右，降温后的烟气通过烟气出口 D返回原焚烧尾气处理系统中。
[0032]热烟气为气化脱毒反应器提供了稳定的热量来源，间接换热的形式又为气化脱毒过程提供了缺氧的环境，使得废液液滴受热后草甘膦等有机物随同水分迅速气化形成气化蒸气，氯化钠等盐分则从液滴中析出形成固态盐颗粒落入气化脱毒反应器底部固态盐收集罐2中。气化蒸气在回燃引风机4的作用下，先经过旋风分离器3进一步分离残留的固态盐，随后进入焚烧炉进行高温分解。脱毒后形成的固态盐含盐量>99%，气化蒸气热值>10MJ/Nm30
【主权项】
1.高含盐有机废液气化脱毒系统，其特征在于:包括气化脱毒装置，在所述的气化脱毒装置上方设有雾化喷头，在所述的气化脱毒装置的底部设有固态盐出口，该固态盐出口与固态盐收集罐相连;在所述的气化脱毒装置外部设置加热夹套。2.根据权利要求1所述的高含盐有机废液气化脱毒系统，其特征在于:在所述的加热夹套的下部设有热烟气入口，接收来自焚烧系统热烟气，在加热夹套的顶部设有烟气出口，排放传递完热量的烟气。3.根据权利要求1所述的高含盐有机废液气化脱毒系统，其特征在于:所述的雾化喷头经废液入口与废液储罐相连，在雾化喷头和废液储罐之间设有废液喷淋栗。4.根据权利要求1所述的高含盐有机废液气化脱毒系统，其特征在于:在所述的气化脱毒装置上设有气化蒸汽出口，气化蒸汽出口与旋风分离器相连，旋风分离器与回燃引风机相连。5.采用权利要求1-4中任意一项所述的高含盐有机废液气化脱毒系统的高含盐有机废液气化脱毒方法，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，通过废液喷淋栗增压后，经雾化喷头的作用形成直径〈ΙΟμπι的液滴进入气化脱毒装置； 2)气化脱毒装置内的液滴受到来自加热夹套内热烟气的辐射传热后，低沸点的水分和有机毒物迅速气化形成气化蒸气，其余盐分则形成固态盐颗粒因重力作用直接落入设置在气化脱毒装置底部的固态盐收集罐中； 3)气化脱毒装置经气化蒸汽出口通过旋风分离器分离气化蒸气中的残余固态盐和其他气态组分，随后通过回燃引风机将气化蒸气送回焚烧炉中，彻底分解有机毒物。6.根据权利要求5所述的高含盐有机废液气化脱毒方法，其特征在于:步骤I)中，将焚烧系统500-600°C左右高温烟气经热烟气入口引入气化脱毒装置外部的加热夹套，为气化脱毒装置内气化脱毒过程提供热量后，烟气经烟气出口通过引风机送入焚烧系统尾气处理装置进行处理。
【文档编号】C02F101/30GK106044903SQ201610576964
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月20日
【发明人】涂勇, 左武, 朱化军, 朱成, 崔灵丰
【申请人】江苏省环科院环境科技有限责任公司