CN117682717B - 一种基于超临界水的高盐废水循环处理方法及其*** - Google Patents
一种基于超临界水的高盐废水循环处理方法及其*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN117682717B CN117682717B CN202410020391.7A CN202410020391A CN117682717B CN 117682717 B CN117682717 B CN 117682717B CN 202410020391 A CN202410020391 A CN 202410020391A CN 117682717 B CN117682717 B CN 117682717B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wastewater
- mother liquor
- reactor
- supercritical water
- inner cavity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 title claims abstract description 133
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 87
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 86
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 58
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 claims abstract description 110
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 92
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 45
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims abstract description 40
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 32
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims abstract description 22
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims abstract description 22
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000009284 supercritical water oxidation Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 8
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims abstract description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 62
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 16
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 14
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 6
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 239000010865 sewage Substances 0.000 abstract description 7
- 239000010802 sludge Substances 0.000 abstract description 7
- 229910002090 carbon oxide Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 5
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical class [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 abstract description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 20
- 208000028659 discharge Diseases 0.000 description 13
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 8
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 5
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 5
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 3
- 239000010808 liquid waste Substances 0.000 description 3
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 3
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 description 3
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 2
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 2
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 2
- 239000010413 mother solution Substances 0.000 description 2
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 2
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 101710088194 Dehydrogenase Proteins 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000010170 biological method Methods 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 238000009388 chemical precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000002289 effect on microbe Effects 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 1
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 1
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 1
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 239000000941 radioactive substance Substances 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000005185 salting out Methods 0.000 description 1
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
Abstract
本发明涉及污水处理技术领域，尤其公开了一种基于超临界水的高盐废水循环处理方法及其***，包括以下步骤：S1、对流入到结晶器内部的高盐废水进行加热蒸发，得到预处理废水，预处理废水为带有结晶体的高盐废水；S2、对预处理废水进行固液分离，采用离心分离器将预处理废水进行分离，分离出结晶盐，并得到高浓母液；S3、对高浓母液进行超临界水氧化处理，通过化学反应将所述高浓母液中的有机物转为二氧化碳、氮气和水；S4、将液态废水输送至结晶器的内部，与后续输入的高盐废水执行步骤S1，使用超临界水氧化法对高盐废水进行处理，使有机物降解为无害的氮氧化物与碳氧化物，循环蒸发结晶工作，可达到工业废水零排放，防止母液污泥的危废产生。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种基于超临界水的高盐废水循环处理方法及其***。
背景技术
高盐废水是指总含盐质量分数至少1％的废水，其主要来自化工厂及石油和天然气的采集加工等，这种废水含有多种物质(包括盐、油、有机重金属和放射性物质)，而含盐污水中的有机污染物会对环境造成影响，且高浓度的盐类物质对微生物具有抑制作用，直接排放会直接对生活居住的环境造成污染；其中，高盐废水往往会伴随着高含量的有机物，有机物是指含有碳水化合物、蛋白质、油脂、木质素等有机物质，这些物质以悬浮或溶解状态存在于污水中，可通过微生物的生物化学作用而分解，在其分解过程中需要消耗氧气，因而被称为耗氧污染物，这种污染物可造成水中溶解氧减少，影响鱼类和其他水生生物的生长。
目前，传统的高盐废水处理方法有蒸馏脱盐法、生化处理法等，但是由于高含盐量有机废水的有机物根据生产过程不同，所含有机物的种类及化学性质差异较大，其中主要的含盐类物质多为氯离子Cl-、硫酸根离子SO42-、钠离子Na+、钙离子Ca2+等盐类物质；其中，蒸馏脱盐法是一种最古老、最常用的脱盐方法，蒸馏法脱盐技术基本上均是从海水脱盐淡化技术基础上发展而成，蒸馏法就是把含盐水加热使之沸腾蒸发,再把蒸汽冷凝成淡水的过程，但是处理成本高，不利于推广使用。
若采用生化处理法对其高盐废水进行处理，由于主要的含盐类物质氯离子Cl-、硫酸根离子SO42-、钠离子Na+、钙离子Ca2+等盐类物质都是微生物生长所必需的营养元素，并且在微生物的生长过程中起着促进酶反应的作用，能够维持微生物的膜平衡和调节渗透压；但是若这些离子浓度过高时，会对微生物产生抑制和毒害作用，其中主要表现：盐浓度高、渗透压高、微生物细胞脱水引起细胞原生质分离，使其采用的生化处理法失去效用；而且，由于盐析作用能够使脱氢酶活性降低，加上氯离子高对细菌有毒害作用，以及高浓度盐会导致废水密度增加的原因，会导致活性污泥易上浮流失，从而严重影响生物处理***的净化效果；因此，生化处理法并不能有效地提高高盐废水的处理效率，且无法对高浓度的高盐废水进行处理，大大降低了其应用的范围。
例如授权公开号为“CN114195313A”，专利名称为“一种循环水排污水近零排放处理方法”的中国发明专利，该中国发明专利公开的技术方案为：首先采用预处理工艺对排水进行预处理，随后进入反渗透工艺进行浓缩处理，得到淡水和浓水；对得到浓水再进行深度处理，减少后续浓水的处理量，淡水达循环水补充水回用标准；对被减少后的浓水再进行蒸发结晶处理，得到蒸发冷凝水回用、固体结晶外运处置。该方法利用反渗透的方法更经济地将大量循环水排污水回用于整个***，随后将浓水去出硬度之后，再进行高压反渗透膜浓缩，大大减少了后续处理的水量，大幅度提高了水的利用率，后续的浓水再进行蒸发处理，冷凝水回用于循环水***，固体结晶外运，最大程度实现了循环水排污水的再利用，但该方法通过污水进行预处理后进行蒸发结晶处理，并未能对蒸发结晶处理过程中产生的含有高有机物母液进行有机物处理，从而造成蒸发***的有机物堆积，有机物浓度过高导致蒸发起泡严重，蒸发效率降低以及无法实现固液分离的情况出现。
因此，如何对不同浓度的高盐废水进行净化处理是目前技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于超临界水的高盐废水循环处理方法及其***，已解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本申请第一方面提供了一种基于超临界水的高盐废水循环处理方法，包括以下步骤：
S1、对流入到结晶器内部的高盐废水进行加热蒸发，得到预处理废水，所述预处理废水为带有结晶体的高盐废水；
S2、对所述预处理废水进行固液分离，采用离心分离器将所述预处理废水进行分离，分离出结晶盐，并得到高浓母液；
S3、将所述高浓母液放置到反应器的内腔，对所述高浓母液进行超临界水氧化处理，当所述高浓母液达到超临界水状态时，往所述反应器的内腔加入氧气，通过化学反应将所述高浓母液中的有机物转为二氧化碳、氮气和水，得到液态废水和高温气体；
S4、将所述液态废水输送至结晶器的内部，与后续输入的高盐废水执行步骤S1。
优选地，在所述S3中，当所述高浓母液达到超临界状态时，所述高浓母液的温度值为大于374℃，所述高浓母液的压力值为大于22.1MPa。
优选地，在所述S1中，所述蒸发温度为100℃-120℃，且所述蒸发时长为30Min-45Min。
优选地，在所述S3中，所述高浓母液在进入所述反应器的内腔前，所述高浓母液对所述反应器的内腔超临界水进行换热降温。
优选地，在所述S4中，所述高浓母液进入所述反应器的内腔前，所述高浓母液与所述液态废水进行换热得出高温高浓母液。
优选地，所述高温浓液的温度小于所述高温气体的温度，且所述高温浓液与所述高温气体进行换热升温，升温后的所述高温浓液进入反应器的内腔执行步骤S3。
优选地，在所述S3中，根据反应器内腔的超临界水化学需氧量按比例加入氧气量。
本申请第二方面提供了一种高盐废水循环处理***，包括：母液收集器，反应器，夹套，缓冲罐，物料热交换器与气体热交换器；
所述缓冲罐用于对反应器的内腔进行高温浓液供液，所述反应器的外壁设有夹套，所述母液收集器用于对所述夹套的内腔进行高浓母液供液，所述反应器的内部设有用于加热的加热器，所述反应器的内腔高浓母液加热至超临界水状态时，对所述反应器的内腔加入氧气得出液态废水与高温气体，所述夹套的内腔高浓母液用于对所述反应器内的超临界水进行换热降温，所述反应器内腔的液态废水与所述夹套的高浓母液均排至所述物料热交换器内，且所述物料热交换器用于所述液态废水与所述高浓母液进行热交换，所述高浓母液与所述液态废水换热后得出高温浓液，且所述反应器的内腔高温气体排至所述气体热交换器，所述气体热交换器用于所述高温气体与所述高温浓液进行热交换，且所述气体热交换器与所述缓冲罐相连通。
优选地，所述母液收集器的出液口安设有高压泵，所述反应器的出液口安设有出料泵。
优选地，所述物料热交换器的液态废水排至结晶器内进行循环结晶，所述气体热交换器的高温气体换热后直接排出。
与现有技术相比，本发明提供了一种基于超临界水的高盐废水循环处理方法及其***，具有的有益效果是：通过结晶器对高盐废水进行蒸发结晶后经离心分离器分离得出结晶盐与高浓母液，将高浓母液排至母液收集器内集中储存，通过母液收集器将高浓母液经过高压泵的加压后排至反应器的夹套中，对反应器内已经氧化完成的高温高压的高温浓液进行换热降温，反应器内的超临界水经过换热降温降压后，恢复到液态状态得出液态废水，夹套内的高浓母液和液态废水同时进入到热交换器进行液液换热，从而使高浓母液升温得到高温浓液，被加热后的高温浓液进入到气体交换器，与反应器内腔排出的高温气体进行换热，换热升温后的高温浓液进入到缓冲罐内，当反应器内的液态废水完全排出后，将缓冲罐内的高温浓液排放到反应器内，通过反应器内的加热器对高温浓液继续进行加温加压，当温度及压力均超过374℃及22.1MPa时，高温浓液会达到超临界状态，此时在反应器内加入氧气，利用超临界水氧化技术进行化学反应，将高温浓液中的有机物快速转化为二氧化碳、水和氮气，在反应完成后，通过夹套内的高浓母液将反应器内的超临界水降温降压，使反应器内1的高温浓液恢复为液态状态的液态废水，液态废水通过出料泵排出至回到结晶器内与高盐废水共同进行蒸发结晶从而实现循环蒸发结晶工作，高温气体排出，如此循环，可达到工业废水零排放，防止母液污泥的危废产生。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的整体工艺流程示意图。
图2是本申请实施例提供的一种高盐废水循环处理***示意图。
图3是本申请实施例提供的一种基于超临界水的高盐废水循环处理方法流程图
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本申请的优选实施方式。虽然附图中显示了本申请的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施方式所限制，相反，提供这些实施方式是为了使本申请更加透彻和完整，并且能够将本申请的范围完整地传达给本领域的技术人员。
在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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申请和简化描述，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，因此不能理解为对本申请的限制；此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量；由此，限定有“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
以下结合附图详细描述本申请实施例的技术方案。
参考图1至图2，一种基于超临界水的高盐废水循环处理方法，包括以下步骤：
S1、对流入到结晶器内部的高盐废水进行加热蒸发，得到预处理废水，所述预处理废水为带有结晶体的高盐废水；
S2、对所述预处理废水进行固液分离，采用离心分离器将所述预处理废水进行分离，分离出结晶盐，并得到高浓母液；
S3、将所述高浓母液放置到反应器的内腔，对所述高浓母液进行超临界水氧化处理，当所述高浓母液达到超临界水状态时，往所述反应器的内腔加入氧气，通过化学反应将所述高浓母液中的有机物转为二氧化碳、氮气和水，得到液态废水和高温气体；
S4、将所述液态废水输送至结晶器的内部，与后续输入的高盐废水执行步骤S1。
具体地，在所述S3中，当所述高浓母液达到超临界状态时，所述高浓母液的温度值为大于374℃，所述高浓母液的压力值为大于22.1MPa。
具体地，在所述S1中，所述蒸发温度为100℃-120℃，且所述蒸发时长为30Min-45Min。
具体地，在所述S3中，所述高浓母液在进入所述反应器的内腔前，所述高浓母液对所述反应器的内腔超临界水进行换热降温。
具体地，在所述S4中，所述高浓母液进入所述反应器的内腔前，所述高浓母液与所述液态废水进行换热得出高温浓液。
具体地，所述高温浓液的温度小于所述高温气体的温度，且所述高温浓液与所述高温气体进行换热升温，升温后的所述高温浓液进入反应器的内腔执行步骤S3。
具体地，在所述S3中，根据反应器内腔的超临界水化学需氧量按比例加入氧气量。
本申请第二方面提供了一种高盐废水循环处理***，包括：母液收集器，反应器，夹套，缓冲罐，物料热交换器与气体热交换器；
所述缓冲罐用于对反应器的内腔进行高温浓液供液，所述反应器的外壁设有夹套，所述母液收集器用于对所述夹套的内腔进行高浓母液供液，所述反应器的内部设有用于加热的加热器，所述反应器的内腔高浓母液加热至超临界水状态时，对所述反应器的内腔加入氧气得出液态废水与高温气体，所述夹套的内腔高浓母液用于对所述反应器内的超临界水进行换热降温，所述反应器内腔的液态废水与所述夹套的高浓母液均排至所述物料热交换器内，且所述物料热交换器用于所述液态废水与所述高浓母液进行热交换，所述高浓母液与所述液态废水换热后得出高温浓液，且所述反应器的内腔高温气体排至所述气体热交换器，所述气体热交换器用于所述高温气体与所述高温浓液进行热交换，且所述气体热交换器与所述缓冲罐相连通。
具体地，所述母液收集器的出液口安设有高压泵，所述反应器的出液口安设有出料泵。
具体地，所述物料热交换器的液态废水排至结晶器内进行循环结晶，所述气体热交换器的高温气体换热后直接排出。
实施例一
在高盐废水零排放处理过程中，由于有机物的存在，蒸发结晶工艺往往不能完全实现工业污水零排放，因为在离心器分离的过程中，过饱和的结晶盐被分离出了***，而分离后的母液会回到蒸发***继续蒸发浓缩，其中，母液是在化学沉淀或结晶过程中分离出沉淀或晶体后残余的饱和溶液，有机物是溶解在母液中的，并未跟随结晶盐带出***，因此，蒸发***中的有机物会随着时间的推移，浓度会越来越高，直至出现导致蒸发过程起泡严重，蒸发效率严重下降；结晶颗粒小无法固液分离、在蒸发器内板结等现象出现。
其中，为解决上述问题，常规的处理方法为：当蒸发***中的有机物浓缩富集到一定程度，影响到蒸发***无法正常蒸发时，需要将***内母液外排独立处理，然而由于母液是属于高盐高有机物的，常规的化学法、生物法目前均没有经济有效的处理方法，特别是对于有机物含量50万ppm以上的废水，针对这种情况，目前常用的方式是通过污泥干化机，将母液进行高温干化处理，但该方法产生的母液污泥一般为危险废物。
为防止高温干化处理高浓母液有机物的过程中出现母液污泥的情况，请参阅图1与图3,，该技术方案包括：一种基于超临界水的高盐废水循环处理方法，包括以下步骤：
S1、对流入到结晶器内部的高盐废水进行加热蒸发，得到预处理废水，所述预处理废水为带有结晶体的高盐废水；
S2、对所述预处理废水进行固液分离，采用离心分离器将所述预处理废水进行分离，分离出结晶盐，并得到高浓母液；
S3、将所述高浓母液放置到反应器的内腔，对所述高浓母液进行超临界水氧化处理，当所述高浓母液达到超临界水状态时，当所述高浓母液达到超临界状态时，所述高浓母液的温度值为大于374℃，所述高浓母液的压力值为大于22.1MPa，往所述反应器的内腔加入氧气，通过化学反应将所述高浓母液中的有机物转为二氧化碳、氮气和水，得到液态废水和高温气体，其中，高温气体为碳氧化气体与氮氧化气体；
S4、将所述液态废水输送至结晶器的内部，与后续输入的高盐废水执行步骤S1。
其中，需说明的是，在S2中，离心分离器是利用离心力，分离液体与固体颗粒或液体与液体的混合物中各组分的机械，又称管式离心器。离心分离器主要用于将悬浮液中的固体颗粒与液体分开；或将乳浊液中两种密度不同，又互不相溶的液体分开(例如从牛奶中分离出奶油、油和水)；它也可用于排除湿固体中的液体。
其中，在S1中，整套蒸发***由两组强制循环的结晶器组成，两组结晶器以串联的形式运行，共同组成三效结晶器，蒸发***采用连续进料、连续出料的生产方式。需详细说明的是，在S1中，污水原液进入一效强制循环结晶器，结晶器配有强制循环泵，将液体打入蒸发换热室，在蒸发换热室内，外接蒸汽对原液进行加热，由于蒸发换热室内压力较大，液体在蒸发换热室中在高于正常液体沸点压下加热至过热，在蒸发结晶过程中，蒸发温度为100℃-120℃，且所述蒸发时长为30Min-45Min。
加热后的液体进入结晶蒸发室后，液体的压力迅速下降导致部分液体闪蒸，或迅速沸腾。液体蒸发后的蒸汽进入二效结晶蒸发器加热，未蒸发液体和盐分暂存在结晶蒸发室。废水不断地被蒸发，废水中的盐的浓度越来越高，当废水中的盐分超过饱和状态时，水中的盐分就会不断地析出，进入蒸发结晶室的下部的集盐室。循环泵不断将含盐的废水送至离心分离器，在离心分离器内，固态的盐被分离进入储盐池，液体进入加热室加热，整个过程周而复始，以实现水盐的分离。
根据以上实施例作进一步说明，超临界水氧化(Supercritical WaterOxidation，简称SCWO)技术是一种可实现对多种有机废物进行深度氧化处理的技术，超临界水氧化是通过氧化作用将有机物完全氧化为清洁的H2O、CO2和N2等物质，S、P等转化为最高价盐类稳定化，重金属氧化稳定固相存在于灰分中。超临界水氧化(SupercriticalWater Oxidation，简称SCWO)技术的原理是以超临界水为反应介质，经过均相的氧化反应，将有机物快速转化为二氧化碳、水与氮气。
其中，水的临界温度T＝374℃，临界压力P＝22.1MPa，当体系的温度和压力超过临界点时，称为超临界水，是指当气压和温度达到一定值时，因高温而膨胀的水的密度和因高压而被压缩的水蒸气的密度正好相同时的水，此时，水的液体和气体便没有区别，完全交融在一起，成为一种新的、呈现高压高温状态的流体。超临界水具有两个显著的特性：其中一个是具有强的反应活性，将需要处理的物质放入超临界水中，充入氧和过氧化氢，这种物质就会被氧化和水解。有的还能够发生自燃，在水中冒出火焰。另外一个特性是可以与油等物质混合，具有较广泛的融合能力。
综上所述，得出，通过结晶器对高盐废水进行蒸发结晶后得出预处理废水，由于预处理废水为带有结晶体的高盐废水，通过离心分离器对预处理废水进行固液分离，固液分离得出结晶盐与高浓母液，将得出的高浓母液排至母液收集器内，通过母液收集器对反应器内腔进行工业，通过加热高浓母液达到超临界状态后进行注氧，通过超临界水氧化技术从而对高浓母液进行有机物去除后进行固液分离得到液态废水与高温气体，其中，液态废水排至结晶器内与高浓盐水同时进行蒸发结晶，依次循环，该技术方案有效的通过去除高盐废水中的有机物后得出液态废水与高温气体，液态废水循环蒸发结晶从而实现工业污水零排的效果，防止在蒸发结晶处理高盐浓水过程中有机物会随着时间的推移，浓度会越来越高，直至出现导致蒸发过程起泡严重，蒸发效率严重下降；结晶颗粒小无法固液分离、在蒸发器内板结等现象出现。
实施例二
由于有机物的存在，蒸发结晶工艺往往没能实现污水零排放，因为在离心器分离的过程中，过饱和的结晶盐被分离出了***，而分离后的母液会回到蒸发***继续蒸发浓缩，有机物是溶解在母液中的，没有跟随结晶盐带出***，因此蒸发***中的有机物会随着时间的推移，浓度会越来越高，直至出现导致蒸发过程起泡严重，蒸发效率严重下降；结晶颗粒小无法固液分离、在蒸发器内板结等现象(同上)。
本申请通过使用一种基于超临界水的高盐废水循环处理方法可以避免母液污泥的危险废物产生，将母液中的有机物降解为无害的氮或/碳氧化物后排出，但在循环过程中产生的余热流失容易造成余热浪费，提高处理成本，从而需在循环过程中利用余热，请参阅图1至图2，该技术方案包括：母液收集器，反应器，夹套，缓冲罐，物料热交换器与气体热交换器；
该缓冲罐用于对反应器的内腔进行高温浓液供液，该反应器的外壁设有夹套，该母液收集器用于对该夹套的内腔进行高浓母液供液，该反应器的内部设有用于加热的加热器，该反应器的内腔高浓母液加热至超临界水状态时，对该反应器的内腔加入氧气得出液态废水与高温气体，其中，高温气体为碳氧化气体与氮氧化气体，该夹套的内腔高浓母液用于对该反应器内的超临界水进行换热降温，该反应器内腔的液态废水与该夹套的高浓母液均排至该物料热交换器内，且该物料热交换器用于该液态废水与该高浓母液进行热交换，该高浓母液与该液态废水换热后得出高温浓液，且反应器的内腔高温气体排至该气体热交换器，气体热交换器用于高温气体与高温浓液进行热交换，且气体热交换器与缓冲罐相连通。
针对以上说明，作进一步限定，在母液收集器的出液口安设有高压泵，并在反应器的出液口安设有出料泵。
针对以上说明，还作进一步限定，物料热交换器的液态废水排至结晶器内进行循环结晶，气体热交换器的高温气体换热后直接排出。
综上所述，母液收集器将高浓母液经过高压泵的加压后排至反应器的夹套中，对反应器内已经氧化完成的高温高压的高温浓液进行换热降温，反应器内的超临界水经过换热降温降压后，恢复到液态状态得出液态废水，夹套内的高浓母液和液态废水同时进入到热交换器进行液液换热，从而使高浓母液升温得到高温浓液，被加热后的高温浓液进入到气体交换器，与反应器内腔排出的高温气体进行换热，换热升温后的高温浓液进入到缓冲罐内，当反应器内的液态废水完全排出后，将缓冲罐内的高温浓液排放到反应器内，通过反应器内的加热器对高温浓液继续进行加温加压，当温度及压力均超过374℃及22.1MPa时，高温浓液会达到超临界状态，此时在反应器内加入氧气，利用超临界水氧化技术，将高温浓液中的有机物快速转化为二氧化碳、水和氮气。反应完成后，通过夹套内的高浓母液将反应器内的超临界水降温降压，使反应器内的高温浓液恢复为液态状态的液态废水，液态废水通过出料泵排出，高温气体排出，如此循环。
根据以上实施例，作进一步补充，为防止反应器内的温度过高，可在反应器内安设温度检测器进行检测温度，检测温度后通过传感器对加热器的开关进行控制，使反应器内的温度达到预定值时关闭加热器，其中，为防止缓冲罐在反应器并未完全排放液态废水时注入高温浓液，导致反应器内的反应完成后液态废水与高温浓液混合的问题出现，可在缓冲器的出液口处安设控制阀门开关用以控制缓冲罐的高温浓液排放至反应器内腔。
上文中已经参考附图详细描述了本申请的方案。在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。本领域技术人员也应该知悉，说明书中所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。另外，可以理解，本申请实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减，本申请实施例装置中的模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
以上已经描述了本申请的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。
Claims (7)
1.一种基于超临界水的高盐废水循环处理方法，采用高盐废水循环处理***执行，其特征在于，包括以下步骤：
S1、对流入到结晶器内部的高盐废水进行加热蒸发，得到预处理废水，所述预处理废水为带有结晶体的高盐废水；
S2、对所述预处理废水进行固液分离，采用离心分离器将所述预处理废水进行分离，分离出结晶盐，并得到高浓母液；
S3、将所述高浓母液放置到反应器的内腔，对所述高浓母液进行超临界水氧化处理，当所述高浓母液达到超临界水状态时，往所述反应器的内腔加入氧气，通过化学反应将所述高浓母液中的有机物转为二氧化碳、氮气和水，得到液态废水和高温气体；
S4、将所述液态废水输送至结晶器的内部，与后续输入的高盐废水共同执行步骤S1；
所述高盐废水循环处理***包括：
母液收集器，反应器，夹套，缓冲罐，物料热交换器与气体热交换器；
所述缓冲罐用于对反应器的内腔进行高温浓液供液，所述反应器的外壁设有夹套，所述母液收集器用于对所述夹套的内腔进行高浓母液供液，所述反应器的内部设有用于加热的加热器，所述反应器的内腔高浓母液加热至超临界水状态时，对所述反应器的内腔加入氧气得出液态废水与高温气体，所述夹套的内腔高浓母液用于对所述反应器内的超临界水进行换热降温，所述反应器内腔的液态废水与所述夹套的高浓母液均排至所述物料热交换器内，且所述物料热交换器用于所述液态废水与所述高浓母液进行热交换，所述高浓母液与所述液态废水换热后得出高温浓液，且所述反应器的内腔高温气体排至所述气体热交换器，所述气体热交换器用于所述高温气体与所述高温浓液进行热交换，且所述气体热交换器与所述缓冲罐相连通；所述母液收集器的出液口安设有高压泵，所述反应器的出液口安设有出料泵；所述物料热交换器的液态废水排至结晶器内进行循环结晶，所述气体热交换器的高温气体换热后直接排出。
2.根据权利要求1所述的一种基于超临界水的高盐废水循环处理方法，其特征在于，在所述S3中，当所述高浓母液达到超临界状态时，所述高浓母液的温度值为大于374℃，所述高浓母液的压力值为大于22.1MPa。
3.根据权利要求1所述的一种基于超临界水的高盐废水循环处理方法，其特征在于，在所述S1中，所述蒸发温度为100℃-120℃，且所述蒸发时长为30Min-45Min。
4.根据权利要求1所述的一种基于超临界水的高盐废水循环处理方法，其特征在于，在所述S3中，所述高浓母液在进入所述反应器的内腔前，所述高浓母液对所述反应器的内腔超临界水进行换热降温。
5.根据权利要求1至3任一项中所述的一种基于超临界水的高盐废水循环处理方法，其特征在于，在所述S4中，所述高浓母液进入所述反应器的内腔前，所述高浓母液与所述液态废水进行换热得出高温浓液。
6.根据权利要求5所述的一种基于超临界水的高盐废水循环处理方法，其特征在于，所述高温浓液的温度小于所述高温气体的温度，且所述高温浓液与所述高温气体进行换热升温，升温后的所述高温浓液进入反应器的内腔执行步骤S3。
7.根据权利要求1所述的一种基于超临界水的高盐废水循环处理方法，其特征在于，在所述S3中，根据反应器内腔的超临界水化学需氧量按比例加入氧气量。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410020391.7A CN117682717B (zh) | 2024-01-05 | 2024-01-05 | 一种基于超临界水的高盐废水循环处理方法及其*** |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202410020391.7A CN117682717B (zh) | 2024-01-05 | 2024-01-05 | 一种基于超临界水的高盐废水循环处理方法及其*** |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117682717A CN117682717A (zh) | 2024-03-12 |
| CN117682717B true CN117682717B (zh) | 2024-06-07 |
Family
ID=90132110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202410020391.7A Active CN117682717B (zh) | 2024-01-05 | 2024-01-05 | 一种基于超临界水的高盐废水循环处理方法及其*** |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117682717B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105601017A (zh) * | 2016-03-10 | 2016-05-25 | 西安交通大学 | 一种高浓度有机废水及污泥的近零排放处理***及方法 |
| CN109179825A (zh) * | 2018-08-07 | 2019-01-11 | 广州中国科学院先进技术研究所 | 一种高盐高cod废水零排放***及废水零排放工艺 |
| CN111252974A (zh) * | 2018-12-03 | 2020-06-09 | 广州中国科学院先进技术研究所 | 基于超临界水氧化处理高盐有机废水的工艺与*** |
| CN113955892A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-01-21 | 宝武水务科技有限公司 | 浓盐废水的蒸发结晶母液处理方法及*** |
-
2024
- 2024-01-05 CN CN202410020391.7A patent/CN117682717B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105601017A (zh) * | 2016-03-10 | 2016-05-25 | 西安交通大学 | 一种高浓度有机废水及污泥的近零排放处理***及方法 |
| CN109179825A (zh) * | 2018-08-07 | 2019-01-11 | 广州中国科学院先进技术研究所 | 一种高盐高cod废水零排放***及废水零排放工艺 |
| CN111252974A (zh) * | 2018-12-03 | 2020-06-09 | 广州中国科学院先进技术研究所 | 基于超临界水氧化处理高盐有机废水的工艺与*** |
| CN113955892A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-01-21 | 宝武水务科技有限公司 | 浓盐废水的蒸发结晶母液处理方法及*** |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117682717A (zh) | 2024-03-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102295378B (zh) | 一种含氨氮高盐催化剂废水的处理回用方法 | |
| CN104071808B (zh) | 一种煤化工浓盐水分离蒸发结晶制备工业盐的方法 | |
| CN113636702A (zh) | 一种含盐有机废水资源化与零排放工艺 | |
| CN105523676A (zh) | 一种高盐废水零排放蒸发结晶盐分质方法 | |
| CN106986490A (zh) | 一种羧酸酯工业生产废水的回收处理工艺及装置 | |
| CN104909494A (zh) | 一种工业高浓盐水除杂提纯工艺及其专用设备 | |
| CN108455793B (zh) | 一种头孢抗生素生产废水的处理方法 | |
| CN113480077A (zh) | 一种高盐高cod废水的回收与零排放处理装置及工艺 | |
| CN206318843U (zh) | 一种高浓度有机废水处理*** | |
| CN104628065A (zh) | 一种化学制药废水处理***及方法 | |
| CN113277665A (zh) | 电解蒸发协同处理高浓高盐废水的方法及装置 | |
| CN117682717B (zh) | 一种基于超临界水的高盐废水循环处理方法及其*** | |
| CN105481160B (zh) | 一种浓盐水零排放制取工业盐的方法及装置 | |
| CN108314114A (zh) | 一种含铵盐废水处理的方法 | |
| CN115259518A (zh) | 一种渗滤液浓缩液处理***及方法 | |
| CN110498549A (zh) | 一种废水处理结合多效立管结晶分盐工艺及装置 | |
| CN105036444B (zh) | 减量化和资源化中水回用零排放处理工艺 | |
| CN213327154U (zh) | 一种高盐有机污染废水的处理装置*** | |
| CN107902835A (zh) | 一种处理高固含量高盐废水的装置 | |
| CN204803133U (zh) | 一种工业高浓盐水除杂提纯工艺的专用设备 | |
| CN111517547A (zh) | 一种换流阀冷却塔废水处理***及处理工艺 | |
| CN214654296U (zh) | 一种高盐工业废水资源化利用处理*** | |
| CN206089336U (zh) | 污水资源化零排放装置 | |
| CN216878626U (zh) | 一种尾气处理*** | |
| CN218910106U (zh) | 一种高盐废水的回收处理*** |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20240508 Address after: Room 405, No. 7 Xincheng South Street, Tianhe District, Guangzhou City, Guangdong Province, 510000 Applicant after: Shu Jian Country or region after: China Address before: Unit 501, 502, 503, 5th floor, R & D area a, No. 1, helix 4th Road, International Biological Island, Guangzhou, Guangdong 510000 Applicant before: GUANGZHOU SCHIN-TECH INDUSTRIAL Co.,Ltd. Country or region before: China |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant |