CN101070195A - 喷雾自然风干燥废水处理方法 - Google Patents

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Abstract

一种喷雾自然风干燥废水处理方法，涉及一种利用风和阳光等自然条件对工业废水进行残液的富集处理技术，对废水进行开放式雾化风干。本发明的优点在于，显著降低废水处理的投入和处理能耗，技术方案简便实用，采用对空喷雾方法干燥废水，处理机理符合环境保护要求，易于推广。以电费0.45元/KWh计，对于在原油加工过程中产生的大量碱渣，处理成本3－7元/立方米；对于生产大豆蛋白企业的乳清废水，从该废水中蒸发一吨水能耗为1.9元，也即处理一吨废水的费用不会超过2元。本发明投资和运行成本低，广泛适用于排出量较大的如石油、化工、造纸等各种工业废水的处理。

Description

喷雾自然风干燥废水处理方法
一、技术领域：
本发明涉及一种利用风和阳光等自然条件对工业废水进行残液的富集处理技术，尤其是一种喷雾自然风干燥废水处理方法。
二、背景技术：
随着经济的发展，企业日益面临水资源短缺、原料匮乏的问题，而另一方面，水污染也越来越严重。公知技术中广泛研究对各种工业废水进行低成本进行处理的有效技术方案。由于各工业废水成分和结构各不相同，现有技术针对不同废水中的组成部分进行分析，一般都经过复杂的专业设计，处理工艺繁杂，而且通常成本很高，一方面表现在，废水处理项目投资较大，回收期长，另一方面表现在废水处理过程中需要消耗大量的水、电等稀缺能源或资源。现实结果显示，对废水的处理陷入两难困境，不处理破坏环境，可能导致违法，但是处理却可能因资金投入大运行成本高而降低企业的竞争力，所以就导致，废水处理项目投入巨大，而且处理效果并不能达到理想效果，例如，对于在原油加工过程中产生的大量碱渣，目前公知的碱渣处理是由稀释、调整碱渣液的PH值、生物降解或稀释碱渣使其达到排放标准组成。处理成本高达120-220元/立方米，同时这种技术能源消耗、水资源消耗大，容易造成环境污染事故。又如，生产大豆蛋白企业的乳清废水处理，不仅量大，而且水中的BOD、COD特别高。生产一吨大豆蛋白分离产品产生的废水量在20-30吨之间，以年产5000吨规模计，每天废水达550吨，蛋白废水中的BOD、COD都在8000mg/L以上，PH值4.5左右。不进行有效的处理，必将严重污染环境，而处理一吨废水的费用45元左右，同时处理工艺复杂，能耗高投资巨大，巨大的废水处理费用，企业无法承担，因而现在整个行业处于将废水不经处理直接排放的状况。因此，企业急需投入较少，成本较低且工艺简便可靠的废水处理方法。
三、发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于提出一种成本较低，简便易行的处理废水处理方法，即喷雾自然风干燥废水处理方法。
本发明解决以上技术问题的措施在于，对废水进行开放式雾化风干。
本发明提出解决以上技术问题的措施在于，对废水进行开放式雾化风干。对被处理液体进行雾化，液体的雾化流体要与所在地自然空气流体充分接触，通过增加流过被雾化液体的自然空气流体的湿度达到降低被雾化液体水含量的目的。
本发明的优点在于，显著降低废水处理的投入和处理能耗，技术方案简便实用，采用对空喷雾方法干燥废水，处理机理符合环境保护要求，易于推广。以电费0.45元/KWh计，对于在原油加工过程中产生的大量碱渣，处理成本3-7元/立方米；对于生产大豆蛋白企业的乳清废水，从该废水中蒸发一吨水能耗为1.9元，也即处理一吨废水的费用不会超过2元。本发明投资和运行成本低，广泛适用于排出量较大的如石油、化工、造纸等各种工业废水的处理。
实施例1：对于在原油加工过程中产生的大量碱渣，在碱渣存放库区对碱渣进行开放式雾化风干。在被处理的液体生产工艺流程中，对被处理液体进行雾化，液体的雾化流体要与所在地自然空气流体充分接触，通过增加流过被雾化液体的自然空气流体的湿度达到降低被雾化液体水含量的目的。
而碱渣中水存在的形式除游离水外，大部分是以间隙水、内部结合水和附着水的形式存在的，当碱渣被雾化后增加了与碱渣存放库区所在地的大气水汽交换量，碱渣中的水被大气气流带走，盐碱物质比重较大，回落到半径为50~450米的碱渣存放库区，若碱渣存放库区风速过大，被富集物有飘逸出富集区的趋势时则关闭***。
在风速2-3米/秒的条件下，喷头距地面垂直距离≥4米，难挥发污染物的飘逸直线距离≤180米。中国及相似类型气候的国家，大气相渡湿度一般在80％以下，因此与大气同温度的液态水存在转化为气态的自然趋势。喷雾可使碱渣的液体比表面积提高5-7个数量级，进而获得高的蒸发效果，碱渣中的水分随着大气循环带走，不挥发的硫化物，盐碱在汇流区富集，汇流至碱渣库。
碱渣存放库区进行开放式喷雾的位置一般应选择较高处，飘逸的难挥发污染物经地表水冲刷回流到库。年降雨总量作为喷雾干燥每年必须蒸发量设计计算。
通过生态学观察，喷雾干燥后的固体渣散落区在30-60米范围内，其中20米是重污染区，土壤表层5cm的PH值为12-14；60-100米土壤表层5cm的PH值为7.6-9.2，160米以外未见生态学差异。周边环境的污染降低到可完全自然降解。碱渣库的降雨汇流控制区边缘的距离大于160米，就不会对环境产生影响，喷雾干燥后的固体渣会随着降雨汇流到碱渣库，碱渣库的设计一般为防渗式大坝。
30KW输送泵工作1500小时喷雾处理蒸发12000-14500立方米，处理效率8-9.5立方米/小时。能耗3.2千瓦时/立方米，处理成本4-6元/立方米。
本发明实施例的有益效果是，可以在使用80％以上的可再生自然能源的前提下实现对原属重污染物的炼油碱洗残液碱渣富集处理后的环境零污染物排放，同时富集后的固化物可作为工业原料进入经济循环，技术路线简单易于实现，该技术不仅能处理碱渣，而且可以处理重化工行业的与碱渣相近性质的液相污染物。在处理过程中80％的能源消耗来自可再生自然能源，如太阳能和风能。处理成本3-7元/立方米。
本实施例的主要优点在于：对被处理液体进行雾化，液体的雾化流体要与所在地自然空气流体充分接触，通过增加流过被雾化液体的自然空气流体的湿度达到降低被雾化液体水含量的目的。
实施例2：生产大豆蛋白企业的乳清废水，在乳清液净化后，加入辅料进行预处理，产生絮凝沉淀一方面将沉淀物进行离心分离出乳清蛋白，另一方面分理处沉淀物后的罕有低聚糖上清液体，以及絮凝沉淀物进行离心分离出乳清蛋白后含有低聚糖的剩余液体，采用水泵分三次循环雾化对空喷射，如进行第一次雾化自然风干燥，完成30-40％的蒸发量，再经过一次雾化自然风干燥，完成30-40％的蒸发量，得到含有12-30％低聚糖的浓缩液，最后再进行一次喷雾自然风干雾化完成10％以上的蒸发量。对于年产5000吨豆油的生产企业，日处理废水825吨，年工作天数200天，要求处理后有效成分不低于12％，分三段蒸发，每段需水泵三台，即55.5KW/段，全部三段名义功率167KW，实际能耗152KW，以电费0.45元/KWh计，从该废水中蒸发一吨水能耗为1.9元，也即处理一吨废水的费用不会超过2元。设备和土建投资适中，处理技术简洁实用。
实现了乳清废水在脱盐、脱色处理之前，用较低的运行成本，完成废水95％以上的水份蒸发，节约大部分资金，工艺简洁，易于实用。
实施例3：造纸业是传统的用水大户，也是造成水污染的重要污染源之一。目前我国造纸工业废水排放量及COD排放量均居我国各类工业排放量的首位，造纸工业对水环境的污染最为严重，它不但是我国造纸工业污染防治的首要问题，也是全国工业废水进行达标处理的首要问题。据统计，我国县及县以上造纸及纸制品工业废水排放量占全国工业总排放量的18.6％，其中处理排放达标量占造纸工业废水总排放量的49.3％，排放废水中COD约占全国工业COD总排放量的44.0％。近年经多方不懈努力，造纸工业水污染防治已经取得了一定的成绩，虽然纸及纸板产量逐年增加，但排放废水中的COD却逐年降低。但目前造纸行业约占排放总量50％的废水尚未进行达标处理，废水污染防治任务还相当繁重。
制浆造纸废水是指化学法制浆产生的蒸煮废液，也称黑液、红液，洗浆漂白过程中产生的中段水及抄纸工序中产生的白水，它们都对环境有着严重的污染。一般每生产1t硫酸盐浆就有1t有机物和400kg碱类、硫化物溶解于黑液中；生产1t亚硫酸盐浆约有900kg有机物和200kg钙、镁等的氧化物和硫化物溶于红液中。如黑液PH12，波美度7.3Be，总碱31.3g/L，有机物93.2g/L，固形物129g/L，木质素23.5g/L，COD93000mg/L，BOD25344mg/L。
造纸废水的处理方法很多，但每种方法和工艺都有适用条件，各有其优点和不足，不可能独立完成处理任务。往往需要把几种方法组成一个处理***，才能完成所要求的处理功效。一般来说，在处理过程中常常都需要对废水进行蒸发，或者在低成本的条件下，用雾化蒸发处理废水是一种非常可行的途径。
将造纸废水分次对空喷雾干燥，每次完成20以上％的蒸发量，经过多次雾化自然风干燥，累计完成50％的蒸发量。最后，含有较少水分的废浆，经进一步自然风干燥，或者添加干燥材料混合后，脱出水分，固化后将各组分分离处理。

Claims (4)

1、一种喷雾自然风干燥废水处理方法，其特征在于，对废水进行开放式雾化风干，对被处理液体进行雾化，液体的雾化流体要与所在地自然空气流体充分接触，通过增加流过被雾化液体的自然空气流体的湿度达到降低被雾化液体水含量的目的。
2、如权利要求1所述的喷雾自然风干燥废水处理方法，其特征在于，对于在原油加工过程中产生的大量碱渣，在碱渣存放库区对碱渣进行开放式雾化风干，在风速2-3米/秒的条件下，喷头距地面垂直距离≥4米，难挥发污染物的飘逸直线距离≤180米，大气相对湿度一般在80％以下，喷雾可使碱渣的液体比表面积提高5-7个数量级，进而获得高的蒸发效果，碱渣中的水分随着大气循环带走，不挥发的硫化物，盐碱在汇流区富集，汇流至碱渣库。
3、如权利要求1所述的喷雾自然风干燥废水处理方法，其特征在于，生产大豆蛋白企业的乳清废水，在乳清液净化后，加入辅料进行预处理，产生絮凝沉淀一方面将沉淀物进行离心分离出乳清蛋白，另一方面分理处沉淀物后的罕有低聚糖上清液体，以及絮凝沉淀物进行离心分离出乳清蛋白后含有低聚糖的剩余液体，采用水泵分三次循环雾化对空喷射，进行第一次雾化自然风干燥，完成30-40％的蒸发量，再经过一次雾化自然风干燥，完成30-40％的蒸发量，得到含有12-30％低聚糖的浓缩液，最后再进行一次喷雾自然风干雾化完成10％以上的蒸发量。
4、如权利要求1所述的喷雾自然风干燥废水处理方法，其特征在于，将造纸废水分次对空喷雾干燥，每次完成20以上％的蒸发量，经过多次雾化自然风干燥，累计完成50％的蒸发量。最后，含有较少水分的废浆，经进一步自然风干燥，或者添加干燥材料混合后，脱出水分，固化后将各组分分离处理。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104609487A (zh) * 2014-12-25 2015-05-13 核工业北京化工冶金研究院 一种地浸采铀矿山废水蒸发装置及方法

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