一种利用高硬废水捕集二氧化碳的系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种检验装置，特别是一种利用高硬废水捕集二氧化碳的系统。


背景技术：

2.垃圾渗滤液厌氧处理过程中会产生大量沼气，目前常采用的处理方法为通过沼气火炬燃烧，会产生大量的二氧化碳，与国家双碳目标不符，部分项目将沼气直接入炉焚烧，极易造成炉内结焦，同时沼气在炉内燃烧同样会产生大量二氧化碳。在众多二氧化碳减排技术中，化学吸收法已经在工业上实现应用，工业上常用的二氧化碳吸收剂多为有机胺溶液，然而存在再生过程能耗高的问题。
3.垃圾渗滤液等废水碱度和硬度高，在膜处理和蒸发处理等过程中，易生成碳酸钙、硫酸钙以及其他杂质，并在系统内部沉积，从而造成系统结垢堵塞，处理效率下降。在处理垃圾渗滤液等废水时，为了保证处理系统能连续稳定运行，往往需对废水中结垢性离子进行去除，以及避免结垢物质的生成。虽然化学软化工艺能够在一定程度上很好去除垃圾渗滤液等高盐废水中的硬度，但是该工艺流程复杂，涉及加药、沉淀过滤等过程，且该过程不易控制，加药成本高。
4.现需要一种利用高硬废水捕集二氧化碳的系统，能够以垃圾渗透液等高硬度废水和有机萃取剂的混合液作为二氧化碳吸收剂，既可以捕捉二氧化碳，实现二氧化碳减排和资源化利用，同时解决传统二氧化碳吸收剂效率低，吸收解析过程能耗高的问题，还可以利用二氧化碳作为废水除硬剂，解决因进水硬度过高而造成水处理系统结垢堵塞的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种利用高硬废水捕集二氧化碳的系统，该利用高硬废水捕集二氧化碳的系统能够以垃圾渗透液等高硬度废水和有机萃取剂的混合液作为二氧化碳吸收剂，既可以捕捉二氧化碳，实现二氧化碳减排和资源化利用，同时解决传统二氧化碳吸收剂效率低，吸收解析过程能耗高的问题，还可以利用二氧化碳作为废水除硬剂，解决因进水硬度过高而造成水处理系统结垢堵塞的问题。
6.为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
7.一种利用高硬废水捕集二氧化碳的系统，包括吸收塔、过滤器、分相器、再生塔和混合器。
8.吸收塔的底部一侧设置有废气进气口，用于通入含有二氧化碳的废气；吸收塔的顶部一侧与混合器出口相连接；吸收塔的顶端设置有废气出气口；吸收塔底端、过滤器、分相器和再生塔底部一侧通过管道依次相连接。
9.再生塔的顶部一侧设置有再生剂入口；再生塔顶部的另一侧与混合器通过有机萃取剂返回管道相连接，有机萃取剂返回管道用于将再生塔中再生的有机萃取剂通入混合器；再生塔的底端设置有再生剂排放口。
10.混合器一侧设置有废水进水口，用于通入高硬度废水；混合器用于将高硬度废水与有机萃取剂混合形成二氧化碳吸收剂。
11.所述吸收塔通过第二吸收剂管道与过滤器连接，第二吸收剂管道一端连接设置在吸收塔底端，另一端连接设置在过滤器的底端一侧。
12.所述吸收塔为抗结垢板式塔。
13.所述过滤器底端一侧设置有固体排放口；过滤器通过第三吸收剂管道与分相器连接，第三吸收剂管道一端连接设置在过滤器顶端，另一端连接设置在分相器顶端。
14.所述过滤器为袋式过滤器、篮式过滤器或固液分离装置，用于去除液体中夹带的固体颗粒物。
15.所述分相器底端设置有废水排放口；分相器通过有机萃取相提供管道与再生塔连接，有机萃取相提供管道一端连接设置在分相器顶部，另一端连接设置在再生塔底部一侧。
16.所述有机萃取剂返回管道一端连接设置在再生塔顶部，另一端连接设置在混合器顶端。
17.所述再生塔为填料塔。
18.所述混合器通过第一吸收剂管道与吸收塔连接，第一吸收剂管道一端连接设置在混合器上，另一端连接设置在吸收塔顶部一侧。
19.所述混合器为文丘里混合器。
20.本实用新型具有如下有益效果：
21.1.本实用新型能够将垃圾渗透液等高硬度废水和有机萃取剂的混合液作为二氧化碳吸收剂，将二氧化碳吸收剂与包含二氧化碳的废气在吸收塔中充分接触反应，首先实现废气中二氧化碳的脱除，再将捕集到二氧化碳的饱和吸收剂通过过滤器去除其内部生成的碳酸钙等固体颗粒，过滤后的吸收剂进入到分相器中静置分相出上层的有机相，最后有机相能够在再生塔中与再生剂接触反应重新形成有机萃取剂并返回混合器中与高硬度废水混合，从而实现对二氧化碳与高硬度废水的连续处理，解决了传统二氧化碳吸收剂效率低问题的同时，实现了二氧化碳减排和资源化利用。
22.2.本实用新型基于国家减排的目标，能够在捕集二氧化碳的基础上，同时利用二氧化碳作为废水除硬剂，解决进水硬度过高而造成水处理系统结垢堵塞的问题，并且能够支持垃圾渗滤液与持续再生的有机萃取剂的混合液作为二氧化碳吸收剂进行连续工作，传质效果好，化学吸收推动力强，与常规的单一水相吸收相比，吸收效率高，且可以生成氯化铵副产物，产生经济效益。
附图说明
23.图1是本实用新型一种利用高硬废水捕集二氧化碳的系统的结构示意图。
24.其中有：
25.10.吸收塔；
26.11.废气进气口；12.废气出气口；13.第二吸收剂管道；
27.20.过滤器；
28.21.固体排放口；22.第三吸收剂管道；
29.30.分相器；
30.31.废水排放口；32.有机萃取相提供管道；
31.40.再生塔；
32.41.再生剂入口；42.再生剂排放口；43.有机萃取剂返回管道；
33.50.混合器；
34.51.废水进水口；52.第一吸收剂管道。
具体实施方式
35.下面结合附图和具体较佳实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
36.本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本实用新型的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本实用新型的保护范围。
37.如图1所示，一种利用高硬废水捕集二氧化碳的系统，包括吸收塔10、过滤器20、分相器30、再生塔40和混合器50。
38.吸收塔包括废气进气口11、废气出气口12和第二吸收剂管道13，废气进气口设置在吸收塔底部，所述废气出气口设置在吸收塔顶端。吸收塔通过第二吸收剂管道与过滤器连接，第二吸收剂管道一端连接设置在吸收塔底端，另一端连接设置在过滤器的底端一侧。吸收塔优选采用抗结垢板式塔。
39.吸收塔能够对废气中的二氧化碳进行捕集工作。本实施例中，吸收塔所捕集的含有二氧化碳的废气主要来源于渗滤液站厌氧系统产生的沼气进入沼气燃烧装置燃烧后产生的高浓二氧化碳废气。上述含有二氧化碳的废气自吸收塔底部设置的废气进气口进入，高硬度废水和再生有机萃取剂在混合器内混合完全后作为二氧化碳吸收剂，自吸收塔顶部进入塔内。含有二氧化碳的废气由于密度较小，能够自下而上穿过吸收塔中充满的二氧化碳吸收剂，从而使得吸收塔内部气液两相充分接触反应，脱除二氧化碳后的废气自吸收塔顶端设置的废气出气口排出，饱和的二氧化碳吸收剂自吸收塔塔底的第二吸收剂管道排出后进入过滤器。
40.过滤器包括固体排放口21和第三吸收剂管道22，固体排放口设置在过滤器的底端一侧，第三吸收剂管道一端连接设置在过滤器顶端，另一端连接设置在分相器顶端。
41.过滤器主要用于将吸收塔通入过滤器中的饱和二氧化碳吸收剂内部生成的碳酸钙等固体颗粒进行过滤处理，过滤器优选采用袋式过滤器、篮式过滤器等固液分离装置，能够较好地去除出水中夹带的固体颗粒物，过滤后的吸收剂通过过滤器顶端的第三吸收剂管道排出后进入分相器。
42.分相器包括废水排放口31和有机萃取相提供管道32，废水排放口设置在分相器的底端，有机萃取相提供管道一端连接设置在分相器顶部，另一端连接设置在再生塔底部。
43.分相器主要用于使得过滤器过滤后的吸收剂进入分相器内静置分相，分相器的上层为有机相，下层为水相，分相器内下层的水相通过分相器底端的废水排放口外排，分相层上层的有机相自分相器上部的有机萃取相提供管道进入再生塔下部进行再生处理。
44.再生塔包括再生剂入口41、再生剂排放口42和有机萃取剂返回管道43，再生剂入口设置在再生塔顶部一侧，再生剂排放口设置在再生塔底端，有机萃取剂返回管道一端连接设置在再生塔顶部另一侧，另一端连接设置在混合器顶端。
45.本实施例中，再生塔优选采用填料塔。再生塔通过顶部的再生剂入口通入再生剂，使得有机萃取相与再生剂充分接触反应。所述有机萃取相为有机氨盐，所述再生剂优选采用氨水，用于有机萃取剂的再生，有机萃取剂即为再生后的有机氨溶剂。反应结束后再生的有机萃取剂通过再生塔顶部的有机萃取剂返回管道进入混合器中，反应后的再生剂自再生塔底端的再生剂排放口排出，能够经进一步的处理并得到氯化铵产品外售。
46.混合器包括废水进水口51和第一吸收剂管道52，第一吸收剂管道一端连接设置在混合器上，另一端连接设置在吸收塔顶部一侧。
47.本实施例中，混合器优选为文丘里混合器，用于接收垃圾渗滤液等高硬度废水，并将高硬度废水与再生塔中再生的有机萃取剂混合形成二氧化碳吸收剂，最后将二氧化碳吸收剂通过第一吸收剂管道通入吸收塔顶部，从而实现对二氧化碳与高硬度废水的连续处理工作。所述高硬度废水中含有大量的钙离子。其中有机萃取剂与废水的优选体积比为0.1:10至3:10之间。
48.当高硬度废水与有机萃取剂的混合吸收剂进入到吸收塔内部后，废气中的二氧化碳首先进入水相生成碳酸，通过第一步电离与第二步电离释放出氢离子，随后氢离子与氯离子一起从水相主体扩散到相界面，与有机相中有机胺反应形成铵盐，随着水相中碳酸根离子与碳酸氢根离子的不断富集，钙离子开始逐渐沉淀为碳酸钙，碳酸钙等固体颗粒将在后续的过滤器中被去除并排出。
49.在再生塔内部，由分相器中分离出的有机铵盐与再生剂入口通入的氨水充分接触反应，有机铵盐脱除氯离子再生成为有机氨，氨水与氯离子反应生成氯化铵溶液，氯化铵溶液经脱水干燥处理后作为氯化铵产品外售。
50.以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本实用新型的保护范围。