一种高盐废水脱色方法及使用该方法的装置与流程

文档序号:15287425发布日期:2018-08-29 00:16阅读:401来源:国知局

本发明涉及废水净化技术领域,尤其是涉及一种高盐废水脱色方法及使用该方法的装置。



背景技术:

当前对于废水脱色常用的脱色手段主要有:活性碳吸附,脱色剂脱色,微电解脱色,生化脱色,白土吸附脱色等。活性碳脱色及白土吸附脱色主要用于油脂的生产脱色方面,成本高,用量大,不易用于废水脱色方面。微电解脱色针对一定色度的废水可以起到很好的脱色作用,但是当废水中色度高于200的时候,就难起到较好的脱色效果,有时反而会加深废水的色度。而生化脱色,只能用于低盐度废水,如废水的盐含量低于8000mg/l时可以采用,对于高盐废水无法进行生化作用。脱色剂针对无机色度、含有ss可絮凝沉淀色度有极好的去除效果,特别是针对油墨废水等。对于高盐废水,蒸发浓缩分离后的盐由于色度很高,不能做常规垃圾处理,只能做危废处理,危废的处理成本一般为6000-8000元每吨,此处理成本极大的增大了企业的负担,也造成了资源的浪费,有些企业为了减少处理成本就会铤而走险,采用偷排的方式处理这部分废盐或废水,不利于环境的保护和资源的可持续发展。针对这类废水,目前采用的常规手段是将浓缩、分离后的盐用有机溶剂来洗涤,通过相似相容原理实现盐的脱色,这样做可以达到脱色的目的,但是会产生大量的有机产物,这些有机产生还要通过精馏作用实现有机物与色度的分离回用,耗能极大,不利于企业的节能减排,进一步增大了企业的投资成本及运营成本。并且,当前几乎所有难脱除色度是由有机物导致的,是这些有机物中的某个或几个官能团的存在而显色的,这些色度利用常规手段极难处理。也有的公司会将含色盐焚烧、灰化来脱色,这样做虽然达到了脱色的目的,但是却产生了以下环保问题:一个是焚烧、灰化过程中产生了其他气体,这些气体中可能含有有害气体,如直接排放到大气中会造成进一步危害,所以必须进行气体排放处理,进一步增大了企业的投资及运营成本;另一方面,焚烧、灰化过程中需要的温度较高,这些设备应用前必须进行环评、安评,对于许多中小企业而言,这些要求几乎无法满足,环评、安评根本无法通过,不利于此技术推广使用;最重要的一点是,焚烧、灰化过程中需要的温度较高,能耗也较大,进一步增加了企业的运营成本,这三个缺点的存在,严重制约了此类技术的应用。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服上述技术不足,提出一种高盐废水脱色方法及使用该方法的装置,解决现有技术中高盐废水脱色成本高,脱色效果不理想的技术问题。

为达到上述技术目的,本发明的技术方案提供一种高盐废水脱色方法,包括如下步骤:

步骤1、对高盐废水进行盐、水分离,得到粗盐;

步骤2、将粗盐隔绝空气加热,得到混有碳化产物的粗盐;

步骤3、将混有碳化产物的粗盐置于纯水中,且充分搅拌,得到高盐混合液;

步骤4、将高盐混合液过滤,分离碳化产物和高盐溶液;

步骤5、将高盐溶液进行盐、水分离,得到纯盐。

本发明的技术方案还提供一种使用前述方法的高盐废水脱色装置,包括依次连接的第一盐水分离器、炭化器、混合器、废渣过滤器及第二盐水分离器,所述炭化器包括相互连通的预热炉和炭化炉,所述炭化炉包括燃烧室、套设于该燃烧室内的滚筒式炭化炉体、驱动所述炭化炉体旋转的炉体动力装置及设于所述炭化炉体的拨料机构,该拨料机构包括与所述炭化炉体外壁螺纹套接的调节箍、径向设置于所述炭化炉体内壁的拨料片、设于所述炭化炉外的控制柄及连接调节箍和控制柄的连杆,所述拨料片的首端与所述炭化炉体内壁万向节式连接,尾端通过炭化炉体上的圆弧形通孔与所述调节箍连接。

与现有技术相比,本发明的有益效果包括:

1.通过炭化的方式有效去除常规脱色试剂很难去除显色有机物;

2.不需要添加活性炭或者其他任何试剂,整个过程没有污染,不会影响盐的纯度,也减小了后续分离提纯的难度;

3.将有机杂质转化成碳化产物,实现废物的资源化、无害化处理;

4.制得的盐纯度高,色泽纯,品相好。

附图说明

图1是高盐废水脱色装置的结构框图;

图2是炭化器的结构示意图;

图3是拨料机构处于第一状态时炭化炉体的横截面图;

图4是拨料机构处于第二状态时炭化炉体的横截面图;

图5是炭化炉体纵向局部剖面图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

本发明提供了一种高盐废水脱色方法,包括如下步骤:

步骤1、对高盐废水进行盐、水分离,得到粗盐。

步骤2、将粗盐隔绝空气加热,得到混有碳化产物的粗盐;炭化过程中,不仅去除了常规脱色剂难以去除的显色有机物,而且由该系列有机杂质制备出了一定量的碳化产物,如活性炭,实现废物的无害化处理。将碳化产物收集起来甚至可以考虑复活利用,进一步实现废物的资源化处理。

步骤3、将混有碳化产物的粗盐置于纯水中,且充分搅拌,得到高盐混合液;将混有碳化产物的粗盐置于纯水中,有利于分离粗盐和碳化产物。

步骤4、将高盐混合液过滤,分离碳化产物和高盐溶液;分离碳化产物等其他不溶于水的杂质。

步骤5、将高盐溶液进行盐、水分离,得到纯盐,此时获得的纯盐色泽纯,品相好。

作为优选的,步骤2所述的将粗盐隔绝空气加热炭化过程包括预热、炭化和冷却,所述预热是将粗盐在真空的环境下升温到120~160℃后保持0.5~1h,去水干燥。加温一方面是为后面的炭化做准备,另一方面是去除粗盐中的水分,以免影响后面的炭化效果。真空环境是使水分更容易从粗盐中脱离出来,增强去水效果。

作为优选的,所述炭化是将预热后的粗盐隔绝空气继续升温到300~450℃,保持2~4h后,再次升温到480~500℃,并保持0.5~1h。炭化时,采用两级控温:第一级控温300~450℃,主要目的在于使显色有机物的官能团发生改性,使其失去显色能力而达到脱色目的;第二级控温480~500℃,主要是使有机物失去其分子链中的h和o,变为如活性碳的碳化产物,实现废物的资源化、无害化处理。

作为优选的,所述隔绝空气是向粗盐通入惰性气体并加压,压力值为1.5~2个大气压。惰性气体的参与,是为避免有机杂质在高温环境下与氧气接触而生成其他无用产物,引导有机杂质向活性炭方向转化。增压,是为了提高炭化效率,也是进一步使炭化更充分。

作为优选的,所述冷却是减压冷却,压力值为0.3~0.6个大气压。采用减压的方式,可在不污染或吹散粗盐的情况下,加速粗盐中热能的释放,提高工艺效率。

本方案可以实现无害化处理,变废为宝,实现资源的综合利用,达到零排放。与常规技术相比,能耗低,操作简单,投资少,极易推广应用。

本发明的技术方案还提供一种使用前述方法的高盐废水脱色装置,包括依次连接的第一盐水分离器a、炭化器b、混合器c、废渣过滤器d及第二盐水分离器e,如图1所示。第一盐水分离器a用于提取粗盐;炭化器b用于去除显色有机物,并产生一定量的碳化产物;混合器c用于将混有碳化产物的粗盐与纯水充分混合,利用碳化产物与盐分离;废渣过滤器d用于分离碳化产物和高盐溶液;第二盐水分离器e用于盐、水分离,得到纯盐。

如图2所示,所述炭化器b包括相互连通的预热炉1和炭化炉2,所述炭化炉2包括燃烧室21、套设于该燃烧室21内的滚筒式炭化炉体22、驱动所述炭化炉体22旋转的炉体动力装置23及设于所述炭化炉体22的拨料机构24,该拨料机构24包括与所述炭化炉体22外壁螺纹套接的调节箍241、径向设置于所述炭化炉体22内壁的拨料片242、设于所述炭化炉2外的控制柄244及连接调节箍241和控制柄244的连杆243,所述拨料片242的首端与所述炭化炉体22内壁万向节式连接,尾端通过炭化炉体22上的圆弧形通孔25与所述调节箍241连接。

炭化工艺进行中,一般需要使物料充分受热,并持续一个较长的工艺时间,此时炭化炉2内需要对物料进行翻炒;当炭化工艺完成后,为进入下一工艺环节,又需要将物料推送出来。本方案提供的可调式拨料片242很好地实现了前述两种状态时的结构需求。如图3~图5所示,在炭化过程中,可通过旋转控制柄244,驱动调节箍241旋转一定的角度(即241a状态),使拨料片242与炭化炉体22轴向相平行(即242a状态),此时拨料片242随炭化炉体22的旋转,对物料只有翻炒动作,使物料充分受热;炭化工艺完成后,再次旋转控制柄244,驱动调节箍241旋转一定的角度(即241b状态),使拨料片242与炭化炉体22轴向相形成一定夹角(即242b状态),此时拨料片242随炭化炉体22的旋转,对物料有个沿炭化炉体22轴向的推送力,将物料推送出炭化炉体22。

拨料片242的首端与所述炭化炉体22内壁万向节式连接,为拨料片242的角度可调提供条件;炭化炉体22上的圆弧形通孔25为拨料片242调节角度时提供导向和限位,以及使位于炭化炉体22内壁的拨料片242的尾端能够与位于炭化炉体22外壁的调节箍241连接。由于调节箍241的存在,炭化炉体22内的物料不会从圆弧形通孔25漏出。调节箍241与炭化炉体22外壁螺纹套接,螺纹为调节箍241旋转时提供一定的轴向位移,以适应拨料片242改变角度的过程中,首尾两端在炭化炉体22轴向上投影的长度变化。

作为优选的,所述调节箍241有多个,每个调节箍241对应连接多个所述拨料片242,该多个拨料片242在所述炭化炉体22内壁径向分布。每个调节箍241控制其径向分布的多个拨料片242,提高拨料效果。

作为优选的,所述炭化炉体22的进料端221和出料端222均设有阀门,可在炭化工艺期间关闭,使炭化炉体22内的物料与外界隔绝,避免在高温环境下与氧气接触发生反应,影响炭化效果。

作为优选的,所述炭化炉体22开设排气口223,该排气口223连通燃烧室21,可将炭化过程中产生的裂解气引至燃烧室21进行燃烧,减少污染的同时能提高热值。

作为优选的,所述预热炉1包括内置绞龙13且与所述炭化炉体22连通的预热腔11,和套设于所述预热腔11外的热源腔12。热源腔12内的热源对预热腔11内的粗盐进行预热,绞龙13将预热后的粗盐向炭化炉体22内推送。

作为优选的,所述热源腔12的尾端连通所述炭化炉2的燃烧室21,所述热源腔12的首端通过排气管14连通尾气净化装置3后接入大气。可将燃烧室21排出的次高温热源再次利用,热源流动方向与粗盐推送方向相反,提高热利用率和换热效果。

以上所述本发明的具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形,均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

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