工业废液的低温蒸发处理方法及其处理装置与流程

本发明涉及工业废液处理领域，具体地说是一种高浓度、重污染、难降解的工业废液的低温蒸发处理方法以及处理装置。

背景技术：

工业企业在生产过程中，根据生产工艺及要求，往往会在不同工序、或生产不同产品时都会产生废液，如果同一工序或生产同一产品时产生的废液能够做到严格管控及区分，保持成分稳定，后续处理起来会比较容易。但是，目前大部分的企业由于各种原因很难做到对其产生的废液进行严格的区分或分类管理，而是会混合起来集中排放到某个废液池（有时即使同一工序或生产同一产品时，由于使用的原料种类多或者反应过程复杂等原因也会造成废液成分极其复杂）。各种废液混合之后造成成分复杂、成分比例不稳定，使用常规方法很难针对其中所有成分都做到完全达标处理。针对此类废液，目前只能使用膜法处理或者进行焚烧处理。使用膜法处理成本高，而且产生的浓缩液需要二次处理；焚烧法需要消耗大量能源，并会产生有害废气排放，这两种方法针对此类废液都存在一定缺陷。

所以本发明公开的工业废液低温蒸发处理方法对于上述这类废液提供了一个很好的解决方案。

技术实现要素：

本发明为解决现有的问题，旨在提供一种工业废液的低温蒸发处理方法以及处理装置。

为了达到上述目的，本发明包含下列步骤：

步骤一，前处理；将工业废液的Ph值进行调整，使之达到中性；这个过程中产生反应废气；

步骤二，废液循环蒸发；利用100℃以上的热风对所得到的接近中性的工业废液进行循环蒸发处理，将其进行浓缩减少体积，并得到混合废气和浓缩液；

步骤三，高压窄脉冲放电处理；通过高功率窄脉冲放电获得低温等离子体，和蒸汽中的有机物发生反应，将其瞬间氧化，使其中的有机物和环状有机物分解为小分子有机物或者二氧化碳和水；

步骤四，组盐回收；将气体中的卤素离子、金属离子通过反应变成盐类，溶解于洗涤液中；

步骤五，废气冷凝处理；将组盐回收中气体中的水分冷凝回收；

步骤六，排气；将所得到的气体通过排气系统排放。

其中，在所述步骤一中，在工业废液调整完的Ph值之后，对其进行油水分离，并将所得到的废油通过燃烧转化为热能再次进行利用；得到的废液则进行后续处理。

其中，步骤一还包括二氯甲烷回收，即将废液中的二氯甲烷回收后再进入步骤二进行废液循环蒸发。

其中，步骤二所得到的浓缩液进行干化造泥，即固液分离处理；得到的固体作为废弃残渣处理，得到的液体部分重新进入循环蒸发步骤。

本发明还提供一种运用低温蒸发方法处理工业废液的装置，包括前处理系统、低温蒸发系统、直流高压窄脉冲放电系统、化学洗涤塔、蒸汽冷凝器、排气系统，其中，前处理系统、低温蒸发系统、直流高压窄脉冲放电系统、化学洗涤塔、蒸汽冷凝器、排气系统依次连接而成。

其中，前处理系统包括原水桶、药剂桶和中和桶，其中原水桶接通工业废液，所述原水桶和药剂桶分别和中和桶的两个接口接通；工业废液调整Ph值至中性之后流出至中继桶内然后输出至后方的低温蒸发系统。

其中，在低温蒸发系统的一端连接有干化造泥装置；干化造泥装置包括倾斜或水平安装的回转式加热桶和热风发生装置，此外：所述干化造泥装置设有管道接通低温蒸发系统的蒸发浓缩液，干化造泥装置设有残渣收集、排出装置；干化造泥装置通过另一管道将处理后低温蒸发液回流至的低温蒸发系统。

其中，所述低温蒸发系统包括依次连接的进气系统、热风发生装置和若干蒸发器，其中，进气系统将空气吸入经过热风发生器升温后向工业废液输出并使其中的水分、易挥发有机物变成气体，并通过输出管道至直流高压窄脉冲放电系统。

其中，还包括余热回收装置，所述余热回收装置设置在低温蒸发系统和直流高压窄脉冲放电系统之间。

本发明和现有技术相比具有如下优势： 1）可以处理的废液、废水种类广泛。2）可以依据废液成分不同进行处理，且处理之后只产生少量固体残渣，大幅减量。3）所有处理过程中产生的热量充分得到合理回收利用，运行成本低。4）废液处理过程中没有直接焚烧，不会产生二噁英等有毒物质。5）尤其适用于高浓度、重污染、难生物降解有机废液、废水及化工废液、医药废液、农药废液、垃圾渗滤液的处理，对一般工业废水的净化处理也有显著的效果，如去除水中有毒、有害物质等。

附图说明

图1为本发明关于设备的一个实施例的结构示意图。

图2 是本发明关于处理方法的流程框图。

参见图1，1为前处理系统，11为原水桶，12为药剂桶，13为中和桶，14为中继桶，2为低温蒸发系统，3为干化造泥装置，4为直流高压窄脉冲放电系统， 5为余热回收装置，6为化学洗涤塔，7为蒸汽冷凝器，8为排气系统。

具体实施方式

现结合附图对本发明作进一步地说明。

参见图1，图1展示的是本发明所涉及的设备的一个实施例，包括前处理系统1、低温蒸发系统2、直流高压窄脉冲放电系统4、化学洗涤塔6、蒸汽冷凝器7、排气系统8，其中，前处理系统1、低温蒸发系统2、直流高压窄脉冲放电系统4、化学洗涤塔6、蒸汽冷凝器7、排气系统8依次连接而成。

其中，前处理系统1包括原水桶11、药剂桶12和中和桶13，其中原水桶11接通工业废液并设有废液入口，所述原水桶11和药剂桶12分别和中和桶13的两个接口接通；工业废液调整Ph值至中性之后流出至中继桶14内然后输出至后方的低温蒸发系统2。

在中继桶14的后方连接有低温蒸发系统2。所述低温蒸发系统2包括依次连接的进气系统、热风发生装置和若干蒸发器，其中，进气系统将空气吸入经过热风发生器升温后向工业废液输出，并使其中的水分、易挥发有机物变成气体，并通过输出管道至直流高压窄脉冲放电系统4。低温蒸发系统2可以对废液进行循环蒸发，使其成为蒸汽和浓缩液。其中蒸发器可以采用可以进行气气交换的板式结构，可以进一步提高换热效率。

低温蒸发系统2的输出管道连接直流高压窄脉冲放电系统4的进风口。直流高压窄脉冲放电系统4的出风口连接化学洗涤塔6的进气口。直流高压窄脉冲放电系统4可以产生强氧化物质，并和废气中的有机物进行反应并将其氧化进行分子重组，使得大分子有机物变成小分子有机物或者二氧化碳和水。

其中，还包括余热回收装置5，所述余热回收装置5设置在低温蒸发系统2和直流高压窄脉冲放电系统4之间。余热回收装置5可以将低温蒸发系统2和直流高压窄脉冲放电系统4中产生的气体中的热量进行回收再进行循环利用。

其中，在低温蒸发系统2的一端连接有干化造泥装置3；干化造泥装置3包括倾斜或水平安装的回转式加热桶和热风发生装置，此外：所述干化造泥装置3设有管道接通低温蒸发系统2的蒸发浓缩液，干化造泥装置3设有残渣收集、排出装置；干化造泥装置3通过另一管道将处理后低温蒸发液回流至的低温蒸发系统2。干化造泥装置3可以将经过低温蒸发系统2处理得到的浓缩液变成污泥残渣进行减量处理，此外得到的蒸汽进入直流高压窄脉冲放电系统4。

化学洗涤塔6可以将进入的气体中所含有的卤素离子、金属离子等变成稳定盐类，溶于洗涤液中。

在化学洗涤塔6处理后得到的空气和水汽排除之前，用蒸汽冷凝器7将水汽冷凝成水，以避免由于水汽的温度与室外气候温度温差较大时产生白色水雾，同时利于排气的扩散。

参见图2，在上述设备的基础上对待处理的工业废液进行处理。本实施例所处理的有机废液为某制药企业使用中药提取水针制剂的生产过程中产生的混合废液，其具体成分为：（单位：wt%）

水含量：57.08；二氯甲烷：11.79；石油醚：6.10；醋酸（或醋酸酐）：12.80；无机酸：3.55；氯化钠：6.00；其他：2.68。

本实施例包含下列步骤：

步骤一，由于该有机废液的pH约2-3，需要先进行前处理。将工业废液的Ph值进行调整。在中和桶13中引入工业废液，对工业废液加入药剂桶12内35%的NaOH溶液，将有机废液的pH值调节至8-8.5，以有效降低有机废液对后续设备的腐蚀。由于酸碱反应是放热反应，反应过程中产生的热量会使废液中低沸点成分进行部分蒸发，产生二氯甲烷、石油醚或水蒸气等混合反应废气。

步骤二，废液循环蒸发；利用秸秆气化炉或者电、燃油、燃气等化学能转化设备得到100℃以上的热风对输送至蒸发器内的pH值8-8.5的工业废液进行加热处理，将其进行浓缩并减少体积，并得到含有水蒸气、二氯甲烷、石油醚的混合废气和含有氯化钠、醋酸钠等成分的浓缩液。

步骤三，利用所述直流高压窄脉冲放电系统4对前述的反应废气、混合废气进行高压窄脉冲（电压40000V，每秒钟放电300-1000次可调）放电处理。

脉冲等离子废气处理装置4通过高功率窄脉冲放电（上升沿的窄脉冲，放电脉冲大电流），获得低温等离子体，即产生大量高能电子，高能电子与气体分子（原子）发生非弹性碰撞，将能量转化为基态分子（原子）的内能，使其发生激发、离解和电离，处于活化状态。当电子的能量大于污染物分子的化学键键能时，分子发生断裂，污染物分解；同时，高能电子激励所产生的O、·OH自由基与废气中的污染物分子发生置换反应、氧化反应，其中的有机物分解为二氧化碳和水，二氯甲烷污染物中的氯转化为氯化氢，从而达到废气净化的作用，净化效率可达到95%以上。

步骤四，组盐回收；经高压窄脉冲处理后，废气中的氯转化为氯化氢，在化学洗涤塔6内以3%的NaOH溶液作为吸收液，通过中和作用有效去除废气中所含的氯化氢（HCl），去除效率可达到90%以上。

步骤五，废气冷凝处理；利用蒸汽冷凝器7将组盐回收中气体中的水分冷凝回收，以避免由于水汽的温度与室外气候温度温差较大时产生白色水雾，同时利于排气的扩散。

步骤六，排气；将所得到的气体通过排气系统排放。

经过上述处理后，排气的成分为空气、少量水蒸气和二氧化碳。

洗涤废液其污染因子及浓度为：pH值6-9、CODcr<1000mg/L、NH3-N<5.0mg/L、SS<400mg/L，此洗涤废液不排放，进入蒸发装置进行蒸发处理。

经过上述处理后，冷凝废水的出水水质为：Ph值6-9、CODcr<100mg/L、NH3-N<5.0mg/L，达到了进入该制药企业污水处理站的进入标准。

经过上述处理后，干化造泥装置产生的废渣主要成分为：水分、醋酸盐、氯化钠等，固废可以委托专业处置公司进行无害化处理。

经过上述处理后，符合前述的处理要求标准，达到了本发明实施例的预期目的。

作为本发明的实施例的进一步优选，在所述步骤一中的工业废液调整Ph值之后，如果是含油废液，则优选通过电离的方式对其进行油水分离，并将所得到的废油通过燃烧转化为热能再次进行利用；得到的废液则进行后续处理。

作为优选，步骤一还包括二氯甲烷回收，即如果在工业废液中存在二氯甲烷，需将回收后再进入步骤二进行废液循环蒸发。通常采用先蒸发再将蒸发气体进行冷凝的方式来进行回收处理。

此外，对步骤二所得到的浓缩液进行干化造泥处理；利用秸秆气化炉或者电、燃油、燃气等化学能转化设备得到100℃以上的热风对浓缩后的废液再次进行加热，得到的固体作为废弃残渣处理，得到的液体部分重新进入低温蒸发系统2。

上面结合附图及实施例描述了本发明的实施方式，实施例给出的结构并不构成对本发明的限制，本领域内熟练的技术人员可依据需要做出调整，在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改均在保护范围内。