高浓度工业废水处理系统及其处理方法
【专利摘要】高浓度工业废水处理系统包括泵、加热器、换热器、冷却器、气液分离器和空气压缩机等通用产品，特征是加热器下方通过管道至少串接4个立式反应釜，它包括釜体和外壳，顶部封闭，并设有出水管，其底部封闭连接后与锥状壳体连成一体，其中心设有进水管，侧面上设有进气口；釜体和外壳之间形成窄小的夹套。处理方法包括加压、升温、氧化反应、冷却和气水分离步骤，即在反应釜中高温高压的条件下进行氧化反应。本发明立式反应釜，直径为0.1～2m，高度达3～8m，占地面积小；系统气水混合均匀，氧化反应充分，处理工艺流程简单，可长时间连续运行。COD为5000～150000mg/L的工业废水处理后降到100mg/L以下，达到国家标准。
【专利说明】
高浓度工业废水处理系统及其处理方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种工业废水处理系统，具体说是对经沉淀过滤等预处理后产生的高浓度工业废水处理设备和处理方法。【背景技术】
[0002]工业废水包括焦化废水、化工废水和垃圾渗滤液等多种，残留成分多种多样。它的处理关系到环境的保护、水资源的利用，以及企业的经济成本等多方面的因素;这项技术涉及到多种技术领域，其设备和处理方法也很多。目前，广泛使用卧式反应釜的氧化过程进行处理的设备和方法为间歇操作，反应过程中需要不断升温和降温，且气水混合效果差，严重影响氧化反应过程的进行。同时，这类设备的处理功能比较单一，占地面积又大，因而成本高，经济效益差。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单，便于加工制造的立式反应釜，采用多个反应釜串联使用，气水混合效果好，氧化充分的高浓度工业废水处理系统。
[0004]本发明要解决的另一技术问题是提供一种利用本发明的废水处理系统进行高浓度工业废水的处理方法，它具有占地面积小，工艺流程简单，可长时间连续运行。
[0005]本发明高浓度工业废水处理系统，包括用管道依次连通的废水池、栗和封闭的加热器，其中加热器容器的出口通过管道至少串接4个立式反应釜，且第一个反应釜底部的进水管与加热器容器的出口连通，其顶部的出水管与下一个反应釜底部的进水管连通，最后一个反应釜顶部的出水管通过管道与气液分离器连通，气液分离器上分别设有水、气出口； 第一个反应釜底部的进气口通过管道与空气压缩机连通;反应釜包括筒状釜体和外壳，且釜体和外壳的顶部封闭，其中心设有出水管，而釜体和外壳的底部封闭连接后与锥状壳体连成一体，向下收缩的锥状壳体的中心设有进水管，在锥状壳体的侧面上设有进气口；釜体和外壳之间形成窄小的夹套，在外壳上的下端和上端分别设有与导热装置连通的进口和出 □ 〇
[0006]本发明高浓度工业废水处理系统，其中在最后一个反应釜上的出水管和气液分离器的入口之间通过管道依次串连有换热器和冷却器，换热器的另一入、出口端分别通过管道与栗和加热器连通。
[0007]本发明高浓度工业废水处理系统，其中在反应釜的顶部还设有压力表和安全阀。
[0008]本发明高浓度工业废水处理方法，其中包括下列步骤:
[0009]1)加压:启动栗，从废水池中将沉淀处理过的废水提升加压到1?12Mpa;[〇〇1〇] 2)升温:经换热器和加热器，使废水温度达到160?400°C ;
[0011]3)氧化:高温高压的废水进入多级反应釜进行充分氧化反应，同时用空气压缩机不断向第一个反应釜内输入氧化过程中需要的压缩空气；
[0012]4)冷却:处理好的废水具有较高的温度，从最后一个反应釜流出经换热器和冷却器后降至室温；
[0013]5)分离排放:氧化反应后产生的气体和空气需经气液分离器后分别排放，其中废水达到规定的C0D为100mg/L的排放标准。[〇〇14]本发明的处理方法，其中在步骤3)的氧化反应过程中，通过串接连通的导热装置， 给反应釜上的夹套内输送具有一定温度的导热介质。
[0015]本发明设计的立式反应釜，直径为0.1?2m，高度达3?8m，并采用多级反应釜串联的结构，安装连接灵活方便，且立式反应釜占地面积小；系统配置合理，气水混合均匀，氧化反应充分，处理工艺流程简单，可长时间连续运行。化学需氧量(C0D)为5000?150000mg/L 的工业废水，经过本系统处理后，COD降到100mg/L以下，达到外排水的国家标准，符合环境保护的要求。【附图说明】
[0016]图1为本发明高浓度工业废水处理系统的原理连接框图；
[0017]图2为本发明高浓度工业废水处理系统中反应釜结构剖面示意图。【具体实施方式】
[0018]由图1、图2可见，本发明高浓度工业废水处理系统包括用管道依次连通的废水池 1、栗2、换热器7和封闭的加热器3,其中加热器3容器的出口通过管道至少串接4个立式反应釜4,且第一个反应釜4底部的进水管13与加热器3容器的出口连通，其顶部的出水管11与下一个反应爸4底部的进水管13连通，再下一个反应爸4依次这样串接连通，最后一个反应爸4 顶部的出水管11通过管道与换热器7另一入口端连通，与其对应的另一出口通过管道与冷却器8的入口连通，冷却器8的出口用管道与气液分离器5连通，气液分离器5上分别设有水、 气出口。其中第一个反应釜4上的锥状壳体12侧面上的进气口 14,通过管道与空气压缩机6 连通。
[0019]反应釜4结构完全相同，见图2所示，它包括筒状釜体9和外壳10,且釜体9和外壳10 的顶部封闭，其上设有压力表18和安全阀19，而中心还设有出水管11;封闭连接的釜体9和外壳10的底部与锥状壳体12连成一体，向下收缩的锥状壳体12的中心设有进水管13,在锥状壳体12的侧面上设有进气口 14;釜体9和外壳10之间形成窄小的夹套15,在外壳10上的下端和上端分别设有与导热装置连通的进口 16和出口 17。
[0020]本发明高浓度工业废水处理方法，包括下列步骤:[0021 ]1)加压:启动栗2，从废水池1中将沉淀处理过的废水提升加压到1?12Mpa;[〇〇22]2)升温:经换热器7和加热器3,使废水温度达到160?400°C ;
[0023]3)氧化:高温高压的废水进入多级反应釜4进行充分氧化反应，同时用空气压缩机6不断向第一个反应釜内输入氧化过程中需要的压缩空气；[〇〇24]4)冷却:处理好的废水具有较高的温度，从最后一个反应釜流出经换热器7和冷却器8后降至室温；
[0025]5)分离排放:氧化反应后产生的气体和空气需经气液分离器5后分别排放，其中废水达到规定的C0D为100mg/L的排放标准。[〇〇26]由于经反应釜后处理出来的水温较高，利用这种高温水经换热器7与未处理过的低温废水进行热交换，提高废水温度，降低加热器3的能源消耗。在反应釜的氧化过程中，为反应充分，必须不断地用空气压缩机6向反应釜内输入压缩空气和加压，确保废水充分快速地氧化及加速流动。同时为了确保釜内的高温的稳定，在夹套15内通入具有一定温度的导热介质，这种导热介质可以使用水、蒸汽和油等。[〇〇27] 立式反应釜的高度为3?8米，且直径和高度的比例在1:4?1:30,可采用碳钢、304 不锈钢、316不锈钢和钛合金等材料制成。[〇〇28]实施例1:采用钛合金制作的高度为4.5米、直径为0.2米的釜体，外壳直径为0.26 米的碳钢，由6个反应釜串联组成，栗、加热器、换热器、冷却器、气液分离器和空气压缩机均选用市场通用的产品，处理运行温度为270°C，运行压力为9Mpa。对垃圾渗滤液的废水进行处理，原废水中C0D为25000mg/L，经反应处理后，出水C0D降到100mg/L以下。
[0029]实施例2:采用316不锈钢制作的高度为6.0米、直径为0.8米的釜体，外壳直径为 1.0米的碳钢，由4个反应釜串联组成，其它设备均选用市场通用的产品，处理运行温度为 250°C，运行压力为7Mpa。对焦化工业的废水进行处理，原废水中⑶D为8000mg/L，经反应处理后，出水C0D降到100mg/L以下。
【主权项】
1.一种高浓度工业废水处理系统，包括用管道依次连通的废水池(1)、栗(2)和封闭的 加热器(3)，其特征是所述加热器(3)容器的出口通过管道至少串接4个立式反应釜(4)，且 第一个所述反应釜(4)底部的进水管(13)与所述加热器(3)容器的出口连通，其顶部的出水 管(11)与下一个所述反应釜(4)底部的所述进水管(13)连通，最后一个所述反应釜(4)顶部 的所述出水管(11)通过管道与气液分离器(5)连通，所述气液分离器(5)上分别设有水、气 出口；第一个所述反应釜(4)的底部进气口( 14)通过管道与空气压缩机(6)连通;所述反应 釜(4)包括筒状釜体(9)和外壳(10)，且所述釜体(9)和外壳(10)的顶部封闭，其中心设有所 述出水管(11)，而所述釜体(9)和外壳(10)的底部封闭连接后与锥状壳体(12)连成一体，向 下收缩的所述锥状壳体(12)的中心设有所述进水管(13 )，在所述锥状壳体(12)的侧面上设 有所述进气口(14);所述釜体(9)和外壳(10)之间形成窄小的夹套(15)，在所述外壳(10)上 的下端和上端分别设有与导热装置连通的进口(16)和出口(17)。2.根据权利要求1所述的高浓度工业废水处理系统，其特征是在最后一个所述反应釜 (4)上的所述出水管(11)和所述气液分离器(5)的入口之间通过管道依次串连有换热器(7) 和冷却器(8)，所述换热器(7)的另一入、出口端分别通过管道与所述栗(2)和加热器(3)连 通。3.根据权利要求1或2所述的高浓度工业废水处理系统，其特征是在所述反应釜(4)的 顶部还设有压力表(18)和安全阀(19)。4.一种高浓度工业废水的处理方法，其特征是包括下列步骤:1)加压:启动栗，从废水池中将沉淀处理过的废水提升加压到1?12Mpa;2)升温:经换热器和加热器，使废水温度达到160?400 °C ;3)氧化:高温高压的废水进入多级反应釜进行充分氧化反应，同时用空气压缩机不断 向第一个反应釜内输入氧化过程中需要的压缩空气；4)冷却:处理好的废水具有较高的温度，从最后一个反应釜流出经换热器和冷却器后 降至室温；5)分离排放:氧化反应后产生的气体和空气需经气液分离器后分别排放，其中废水达 到规定的COD为100mg/L的排放标准。5.根据权利要求4所述的处理方法，其特征是在步骤3)的氧化反应过程中，通过串接连 通的导热装置，给反应釜上的夹套内输送具有一定温度的导热介质。
【文档编号】C02F1/72GK106082499SQ201610640289
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月4日 公开号201610640289.2, CN 106082499 A, CN 106082499A, CN 201610640289, CN-A-106082499, CN106082499 A, CN106082499A, CN201610640289, CN201610640289.2
【发明人】贾梦达
【申请人】天津娇强科技有限公司