CN105906122A - 高有机物高盐废水的处理工艺以及其处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于环境保护技术领域，具体涉及高有机物高盐废水的处理工艺以及其处理装置，废水原液调节PH为1‑2后加入萃取剂萃取出废水原液中的有机物，随后对萃取余相进行MVR工艺处理出去盐类，对萃取相进行反萃取处理，反萃取出萃取剂循环利用，能够对COD含量高且含有大量盐类有机物的废水进行连续性处理，生产效率高，成本低。

Description

高有机物高盐废水的处理工艺以及其处理装置

技术领域

本发明属于环境保护技术领域，具体涉及高有机物高盐废水的处理工艺以及其处理装置。

背景技术

农药、制药、化工、印染和食品等一些工业过程中会产生盐度很高的有机废水，有的盐度会高达15％甚至更高。高盐度有机废水除本身含有的高浓度的盐外，还有大量的有毒难降解溶解性有机物如苯环类化合物和烃类等，废水的排放会带来十分严重的环境污染。此类废水的溶解性有机物含量高，一般物理化学方法难以处理。而废水中的大量盐分不利于生化处理，一般的生化处理***要求含盐量低于0.5％，因此常常不得不利用一些中水或饮用水来稀释后再进行生化处理，这会造成水资源的浪费，使处理设施庞大、投资增加，运行费用提高。这类废水的处理已成为水处理领域里的一个难点。

鉴于这类废水COD含量高且含有大量盐类，难以生物降解的特点，必须对其进行预处理。但传统的预处理方法均存在一定的局限性，如Feton废水处理法，其只能处理COD含量不高的废水，且处理的效率低，成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述缺陷，提供高高有机物高盐废水的处理工艺以及其处理装置，能够对COD含量高且含有大量盐类有机物的废水进行连续性处理，生产效率高，成本低。

本发明解决其技术问题采用的技术方案如下：

高有机物高盐废水的处理工艺，包括以下步骤,

(1)以98％的浓硫酸调节废水PH值为1-2，得到废水母液；

(2)将废水母液由萃取塔上部输入萃取塔，输入过程中废水母液经加热装置加热至60℃-90℃，萃取塔底部输入萃取剂，废水母液与萃取剂按体积比1:1输入，输入过程中萃取塔内不断进行搅拌，使萃取剂与废水母液充分混合反应分层；

(3)混合反应后萃取塔内形成萃取余相、萃取相分层，萃取余相处于萃取相下部，萃取余相由萃取塔下部排出，对排出后的萃取余相经分离器分离后引入MVR工艺处理，萃取相由萃取塔上部排出至反萃取塔；

(4)将萃取相由反萃取塔下部引入反萃取塔，反萃取塔上部引入反萃取溶液，反萃取溶液引入过程中经加热装置加热至60℃-90℃，萃取相与反萃取溶液按体积比5:2引入，反萃取溶液与萃取相混合反应后得到萃取剂与反萃余相的分层，萃取剂处于反萃余相上部，萃取剂由反萃取塔上部引出至步骤(2)中循环利用，反萃余相由反萃取塔下部外排并经分离器分离后进行喷雾焚烧处理。

本工艺对对COD含量高且含有大量盐类、浓度较高的含酚或含苯胺、苯、醋酸等工业废水具有较高的优势，先以萃取方法快速有效除去废水中的有机物，再对除去有机物的废水进行MVR工艺处理除去盐类，能连续性处理生产，生产效率高，处理过程中所需条件相较其他处理方法，门槛低，容易控制实现，降低了处理难度，萃取与反萃取结合，使萃取剂能够循环利用，降低了生产成本。

进一步的，所述步骤(2)中萃取剂由磺化煤油、N235、正辛醇按体积比53:40:7的比例配制，所述步骤(4)中反萃取溶液为30％NaOH。

进一步的，所述加热装置的加热方式为蒸汽加热。

进一步的，所述的MVR工艺处理包括以下步骤，

a)萃取余相经换热器热交换升温至₂蒸发温度后进入强制循环蒸发器，进行蒸发浓缩，蒸发浓缩后再引入强制循环蒸发器升温，升温后引入结晶分离器内进行闪蒸浓缩，在结晶分离器中汽液分离得到浓缩液和二次蒸汽，将二次蒸汽压缩后再打入强制循环蒸发器；

b)气液分离后的浓缩液引入强制循环蒸发器内进行升温，升温后进入结晶分离器，在结晶分离器内进行闪蒸浓缩，如此循环，达到出料浓度后引出至稠厚器；

c)经稠厚器稠厚后进入离心机离心，将离心后的结晶干燥打包，在离心过程中降温了的浓缩液经加热后达到蒸发温度返回强制循环蒸发器、结晶分离器继续进行蒸发浓缩。

从结晶分离器出来的二次蒸汽，进入MVR压缩***，二次蒸汽被压缩后，温度升高20℃左右，压缩后的蒸汽再打入强制循环换热器加热物料，加热物料的过程中，这部分蒸汽冷凝成水流至凝水灌并由蒸馏水泵泵入板式换热器与原料液换热，温度降至35℃左右排出***，经预热后的物料进入蒸发器后，和压缩后的蒸汽进行换热蒸发，整个***达到热平衡。

高有机物高盐废水的处理装置，包括萃取处理模块、与萃取处理模块连接的MVR处理模块，所述的萃取处理模块包括母液中和釜、母液罐、贮存反萃剂的溶剂贮罐、萃取塔、萃取相贮罐、萃取余相贮罐、反萃取塔、反萃液贮罐、贮存反萃取溶液的反萃剂贮罐，母液中和釜连接母液罐，母液罐连接萃取塔上部设置的上进液口，萃取塔下部设置的下进液口连接溶剂贮罐，萃取相贮罐设置的萃取相进口连接萃取塔上部设置的上出液口，萃取余相贮罐设置的萃取余相进口连接萃取塔下部设置的下出液口，萃取相贮罐设置的萃取相出口连接反萃取塔下部设置的反萃下进液口，反萃取塔上部设置的反萃上进液口连接反萃剂贮罐，反萃液贮罐连接反萃取塔下部设置的反萃下出液口，反萃取塔上部设置的反萃上出液口连接溶剂贮罐，所述的萃取塔设有搅拌装置，搅拌装置包括设置在萃取塔顶端的驱动装置以及萃取塔内部的搅拌构件，驱动装置连接搅拌构件，萃取塔上设置的搅拌装置持续性搅拌，使废水母液与萃取剂混合的更为均匀，提高萃取剂的利用效率，将废水中的有机物清除干净，所述的萃取余相贮罐连接MVR处理模块。

进一步的，母液罐与萃取塔上进液口间、反萃剂贮罐与反萃取塔反萃上进液口间均设有蒸汽加热装置，利用本***产生的蒸汽加热，循环利用能量，节能环保。

进一步的，萃取塔下出液口与萃取余相贮罐间、反萃取塔反萃下出液口与反萃液贮罐间设有多级分油器，对排出的溶液进行油相、水相分离，并回收油相继续打入本***进行处理，水相则进行无害化处理。

本发明所取得的有益效果是：采用上述方案，本工艺利用萃取剂将废水中的有机物高效的分离出，随后在对分离出有机物的废水进行MVR工艺处理，分离出盐，本处理工艺所需条件低，能够连续生产，大幅度提高生产效率，萃取剂循环利用，大幅降低了生产成本。

附图说明

通过下面结合附图的详细描述，本发明前述的和其他的目的、特征和优点将变得显而易见。

图1为本发明的工艺流程图。

图2为本发明萃取流程图。

图3为本发明MVR流程图。

其中：1为母液中和釜，2为母液管，3为萃取塔，4为溶剂贮罐，5为萃取相贮罐，6为萃取余相贮罐，7为反萃取塔，8为反萃液贮罐，9为反萃剂贮罐，10为萃取多级分油器，11为反萃取多级分油器，12为板式换热器，13为强制循环蒸发器，14为结晶分离器，15为MVR压缩***，16为稠厚器，17为离心机，18为溶剂回收釜。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。

参照图1所示，含有高有机物高盐废水的处理工艺，以8t/h的H(T)酸母液废水为例，其中包含有机物0.2t/h，硫酸钠2t/h，水5.795t/h，硫酸0.005t/h，其处理工艺包括以下步骤,

(1)在母液中和釜1中加入98％的浓硫酸调节酸母液废水的PH值为1-2，浓硫酸0.04t/h，得到废水母液，其中，有机物0.24t/h，硫酸钠(铵)2t/h，水5.795t/h，硫酸0.045t/h，调节后的废水母液暂存在母液罐2内，暂时的储存能够保证母液的足量供应，促使本***能够连续的对废水进行处理；

(2)将母液罐2内的废水母液通过泵打入萃取塔3上部的上进液口，输入过程中废水母液经蒸汽加热装置加热至60℃，萃取剂正丁醇贮存在溶剂贮罐4内，正丁醇通过泵以0.02t/h打入萃取塔3底部的下进液口，废水母液与萃取剂正丁醇按质量比1:1的比例关系输入，输入过程中萃取塔3内不断进行搅拌，使萃取剂正丁醇与废水母液充分混合反应分层，萃取的处理量为12.06t/h；

(3)混合反应后萃取塔3内形成萃取余相、萃取相分层，分层的处理量为12.06t/h，萃取余相处于萃取相下部，萃取余相为高盐废水，萃取相为将萃取出有机物的油相，萃取余相由萃取塔3下部的下出液口排出，萃取余相处理量为7.84t/h，萃取余相中，硫酸钠(铵)2t/h，水5.795t/h，硫酸0.045t/h，将排出后的萃取余相引入萃取多级分油器10分离出萃取余相中残留的萃取相，萃取多级分油器10分离出的萃取相通过设置的溶剂回收釜18回收处理，分离出其中母液，将母液回收至母液罐，将分离出的液体加入处理剂还原出萃取剂循环利用，萃取多级分油器10分离出的萃取余相引入萃取余相贮罐6贮存，通过泵将萃取余相贮罐6的萃取余相打出，并对其进行MVR工艺处理，萃取相则由萃取塔3上部设置的上出液口排出至萃取相贮罐5，萃取相处理量为4t/h，萃取相贮罐5内的萃取相通过泵打入反萃取塔7下部设置的反萃下进液口；

(4)将萃取相由反萃取塔7下部引入反萃取塔7下部，反萃取塔7上部引入反萃取溶液，反萃取溶液为30％NaOH溶液，NaOH溶液处理量0.25t/h，NaOH溶液储存在反萃剂贮罐9内，反萃取NaOH溶液引入过程中经蒸汽加热装置加热至60℃，萃取相与反萃取溶液按5:2的比例关系引入，反萃取NaOH溶液与萃取相混合将萃取剂反萃出来并得到萃取液与反萃余相的分层，萃取液处于反萃余相上部，反萃余相由反萃取塔7下部设置的下出液口排出至反萃取多级分油器11，经反萃取多级分油器11分离后的反萃余相贮存于反萃液贮罐8内，反萃液贮罐8内的反萃余相通过泵排出并对其进行喷雾焚烧处理，反萃余相处理的处理量为0.47t/h，萃取剂由反萃取塔7上部引出至溶剂贮罐4储存以进行循环利用。

本工艺对对COD含量高且含有大量盐类、浓度较高的含酚或含苯胺、苯、醋酸等工业废水具有较高的优势，先以萃取方法快速有效除去废水中的有机物，再对除去有机物的废水进行MVR工艺处理除去盐类，能连续性处理生产，生产效率高，处理过程中所需条件相较其他处理方法，门槛低，容易控制实现，降低了处理难度，萃取与反萃取结合，使萃取剂能够循环利用，降低了生产成本。

萃取余相通过泵从萃取余相贮罐6的打出至MVR处理工艺，MVR工艺处理包括以下步骤，

a)萃取余相贮罐6内的萃取余相通过泵打入板式换热器12处，在板式换热器12内与的蒸汽冷凝水进行热交换作₆用升温，升温至蒸发温度90℃左右，随后进入强制循环蒸发器13，在强制循环蒸发器13内进行蒸发浓缩，在进入强制循环蒸发器13升温，升温后引入结晶分离器14内进行闪蒸浓缩；

b)经上一步处理得到的气液分离后的浓缩液再引入强制循环蒸发器13内进行升温，升温后再进入结晶分离器14，在结晶分离器14内进行闪蒸浓缩，如此循环，浓缩液浓度达到30％-40％的出料浓度后泵送至稠厚器16；

c)经稠厚器16稠厚后进入离心机17离心，将离心后的结晶干燥打包，在离心过程中降温了的浓缩液经加热后达到蒸发温度返回强制循环蒸发器13、结晶分离器14继续进行蒸发浓缩，

d)上述步骤中，由结晶分离器14中汽液分离得到的二次蒸汽，将二次蒸汽经MVR压缩***15的压缩后，温度升高20℃左右，压缩后的二次蒸汽再打入强制循环蒸发器13加热器内部的物料，加热过程中这部分蒸汽冷凝成水流至凝水罐并由蒸馏水泵泵入板式热交换器12与萃取余相热交换，温度降至35℃左右排出***，充分利用二次蒸汽的作用，提高能量利用效率。经板式热交换器12预热后的物料进入强制循环蒸发器13后，和压缩后的蒸汽进行换热蒸发，整个***达到热平衡。

经本处理工艺的处理，废水能够连续性处理生产，能够大幅度提高生产效率。萃取剂循环利用，蒸汽回收，能够节省80％以上的能源，节省90％以上的冷凝水。

参照图2、图3所示，高有机物高盐废水的处理装置，包括萃取处理模块、与萃取处理模块连接的MVR处理模块，所述的萃取模块包括母液中和釜1、母液罐2、贮存反萃剂的溶剂贮罐4、萃取塔3、萃取相贮罐5、萃取余相贮罐6、反萃取塔7、反萃液贮罐8、贮存反萃取溶液的反萃剂贮罐9，母液中和釜1连接母液罐2，母液中和釜1用于将废水原液与浓硫酸混合将废水原液PH值调至1-2，调整后得到PH为1-2的原料母液储存于母液罐2中，母液罐2出液端以管道连接萃取塔3上部设置的上进液口，母液罐2出液端设有泵，且在母液罐2与萃取塔3之间的管道上设有蒸汽加热装置，以将废水母液加热至60℃，60℃为萃取剂与母液反应的最佳温度，能够提高萃取效率，促使母液中的有机物清除干净，萃取塔3内引入母液量与萃取剂的比例为1:1，萃取塔3还设有搅拌装置，搅拌装置包括设置在萃取塔3顶端的驱动电机以及萃取塔3内部的搅拌桨叶，搅拌桨叶沿萃取塔3塔身均匀分布，驱动电机连接搅拌桨叶，萃取塔3上设置的搅拌装置持续性搅拌，使废水母液与萃取剂混合的更为均匀，提高萃取剂的利用效率，将废水中的有机物清除干净。

萃取塔3下部设置的下进液口以管道连接溶剂贮罐4，溶剂贮罐4储存萃取剂，溶剂贮罐4输出端设有泵，通过泵将萃取剂打入萃取塔3下部，溶剂贮罐4的输入端连接有溶剂配制釜，用于配置萃取剂，萃取相贮罐5设置的萃取相进口通过管道连接萃取塔3上部设置的上出液口，萃取塔3下部设置的下出液口以管道连接设置的萃取多级分油器10，萃取多级分油器10一个输出端通过连接道连萃取余相贮罐6设置的萃取余相进口，萃取多级分油器10的另一个输出端通过管道连接有溶剂回收釜18，溶剂回收釜18通过管道连接母液罐2，且溶剂回收釜18设有处理剂入口，萃取塔3内反应后下层的萃取余相(水相)经多级分油器10作用，经其中残留的油相分理出并经溶剂回收釜18的作用反应后输往母液罐2进行再次的处理，提高废水处理的效率与质量，经多级分油器10作用分离出的萃取余相则暂时储存在萃取余相贮罐6内，萃取相贮罐5设置的萃取相出口通过管道连接反萃取塔7下部设置的反萃下进液口，萃取相贮罐5萃取相出口设有泵，反萃取塔7上部设置的反萃上进液口通过管道连接反萃剂贮罐9的出液端，反萃剂贮罐9的出液端设有泵，且反萃剂贮罐9的出液端与反萃取塔7之间设有蒸汽加热装置，将反萃取剂加热至60℃，该温度值促使反萃取效率高，反萃取塔7下部设置有反萃下出液口，反萃下出液口通过管道连接有反萃取多级分油器11，反萃取多级分油器11通过管道连接反萃液贮罐8，反萃液贮罐8输出端设有泵，通过泵将反萃余相打出至焚烧处理，反萃取塔7引入萃取相与反萃取剂的比例为5:2，反萃取塔7上部设置的反萃上出液口连接溶剂贮罐4，将反萃取反应出的萃取剂由上端排出至溶剂贮罐4，加以循环利用，提高萃取剂的利用效率，降低成产成本。

萃取余相贮罐6另一输出端通过管道连接MVR处理模块，MVR处理模块包括板式热交管器12、强制循环蒸发器13、结晶分离器14、MVR压缩***15、稠厚器16、离心机17，板式热交管器12数目两个，依次串联，经过预处理后的溶液从萃取余相贮罐6出来，由进料泵打入板式换热器12，在板式换热器12内物料液与的蒸汽冷凝水进行热交换，升温至蒸发温度后进入强制循环换热器13进行蒸发浓缩，强制循环换热器13输出端连接结晶分离器14，在进入强制循环蒸发器13升温，升温后引入结晶分离器14内进行闪蒸浓缩，结晶分离器14输出端连接前一个板式热交换器12，热交换后再次引入强制循环蒸发器13，升温后再进入结晶分离器14，在结晶分离器14内进行闪蒸浓缩，如此循环，结晶分离器14输出端连接稠厚器16，达到出料浓度后泵送至稠厚器16，稠厚器16连接离心机17，经稠厚器16稠厚后进入离心机17离心，将离心后的结晶干燥打包，稠厚器16蒸汽出口连接MVR压缩***15，MVR压缩***15连接强制循环蒸发器13输入端，由结晶分离器14中汽液分离得到的二次蒸汽，将二次蒸汽经MVR压缩***15的压缩后，温度升高20℃左右，压缩后的二次蒸汽再打入强制循环蒸发器13加热器内部的物料，加热过程中这部分蒸汽冷凝成水流至凝水罐并由蒸馏水泵泵入板式热交换器12与萃取余相热交换，温度降至35℃左右排出***，充分利用二次蒸汽的作用，提高能量利用效率。经预热后的物料进入蒸发器后，和压缩后的蒸汽进行换热蒸发，整个***达到热平衡，本废水处理装置相比其他处理方式其减少50％以上的占地面积。

采用上述方案，本工艺利用萃取剂将废水中的有机物高效的分离出，随后在对分离出有机物的废水进行MVR工艺处理，分离出盐，本处理工艺所需条件低，能够连续生产，大幅度提高生产效率，萃取剂循环利用，大幅降低了生产成本。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.高有机物高盐废水的处理工艺，其特征在于：包括以下步骤,

(1)以98％的浓硫酸调节废水PH值为1-2，得到废水母液；

(2)将废水母液由萃取塔上部输入萃取塔，输入过程中废水母液经加热装置加热至60℃-90℃，萃取塔底部输入萃取剂，废水母液与萃取剂按体积比1:1输入，输入过程中萃取塔内不断进行搅拌，使萃取剂与废水母液充分混合反应分层；

(3)混合反应后萃取塔内形成萃取余相、萃取相分层，萃取余相处于萃取相下部，萃取余相由萃取塔下部排出，对排出后的萃取余相经分离器分离后引入MVR工艺处理，萃取相由萃取塔上部排出至反萃取塔；

(4)将萃取相由反萃取塔下部引入反萃取塔，反萃取塔上部引入反萃取溶液，反萃取溶液引入过程中经加热装置加热至60℃-90℃，萃取相与反萃取溶液按体积比5:2引入，反萃取溶液与萃取相混合反应后得到萃取剂与反萃余相的分层，萃取剂处于反萃余相上部，萃取剂由反萃取塔上部引出至步骤(2)中循环利用，反萃余相由反萃取塔下部外排并经分离器分离后进行喷雾焚烧处理。

2.根据权利要求1所述的高有机物高盐废水的处理工艺，其特征在于：所述步骤(2)中萃取剂由磺化煤油、N235、正辛醇按体积比53:40:7的比例配制，所述步骤(4)中反萃取溶液为30％NaOH。

3.根据权利要求1所述的高有机物高盐废水的处理工艺，其特征在于：所述加热装置的加热方式为蒸汽加热。

4.根据权利要求1所述的高有机物高盐废水的处理工艺，其特征在于：所述的MVR工艺处理包括以下步骤，

a)萃取余相经换热器热交换升温至蒸发温度后进入强制循环蒸发器，进行蒸发浓缩，蒸发浓缩后再引入强制循环蒸发器升温，升温后引入结晶分离器内进行闪蒸浓缩，在结晶分离器中汽液分离得到浓缩液和二次蒸汽，将二次蒸汽压缩后再打入强制循环蒸发器；

b)气液分离后的浓缩液引入强制循环蒸发器内进行升温，升温后进入结晶分离器，在结晶分离器内进行闪蒸浓缩，如此循环，达到出料浓度后引出至稠厚器；

c)经稠厚器稠厚后进入离心机离心，将离心后的结晶干燥打包，在离心过程中降温了的萃取余相经加热后达到蒸发温度返回强制循环蒸发器、结晶分离器继续进行蒸发浓缩。

5.高有机物高盐废水的处理装置，包括萃取处理模块、与萃取处理模块连接的MVR处理模块，其特征在于：所述的萃取处理模块包括母液中和釜、母液罐、贮存反萃剂的溶剂贮罐、萃取塔、萃取相贮罐、萃取余相贮罐、反萃取塔、反萃液贮罐、贮存反萃取溶液的反萃剂贮罐，母液中和釜连接母液罐，母液罐连接萃取塔上部设置的上进液口，萃取塔下部设置的下进液口连接溶剂贮罐，萃取相贮罐设置的萃取相进口连接萃取塔上部设置的上出液口，萃取余相贮罐设置的萃取余相进口连接萃取塔下部设置的下出液口，萃取相贮罐设置的萃取相出口连接反萃取塔下部设置的反萃下进液口，反萃取塔上部设置的反萃上进液口连接反萃剂贮罐，反萃液贮罐连接反萃取塔下部设置的反萃下出液口，反萃取塔上部设置的反萃上出液口连接溶剂贮罐，所述的萃取塔设有搅拌装置，搅拌装置包括设置在萃取塔顶端的驱动装置以及萃取塔内部的搅拌构件，驱动装置连接搅拌构件，所述的萃取余相贮罐连接MVR处理模块。

6.根据权利要求5所述的高有机物高盐废水的处理装置，其特征在于：其特征在于：母液罐与萃取塔上进液口间、反萃剂贮罐与反萃取塔反萃上进液口间均设有蒸汽加热装置。

7.根据权利要求5所述的高有机物高盐废水的处理装置，其特征在于：萃取塔下出液口与萃取余相贮罐间、反萃取塔反萃下出液口与反萃液贮罐间设有多级分油器。