[发明专利]处理含水物质的方法和装置

说明书

一种处理含水物质的方法，包括：在第一温度下，将含水物质与溶剂混合，得到包含固态物质和液态物质的混合物；对该混合物进行第一次分离处理，得到固态物质和液态物质；以及在第二温度下，对第一次分离处理得到的液态物质进行第二次分离处理，得到水相和有机相，该有机相包含该溶剂。本发明所使用的溶剂与水在第一温度下的互溶性高于该溶剂与水在第二温度下的互溶性，使得本发明处理含水物质的方法中，对水的分离和回收不经过相变，而是经过液液分离得到，因而能够有效降低能耗。本发明还涉及相应的装置。

技术领域

本发明涉及混合物的分离技术领域，具体涉及一种使用溶剂处理含水物质，降低其中含水量，从而达到减量化目的的方法和装置。

背景技术

随着我国社会和经济的迅速发展，城市污水量和污泥量都大幅增长。市政污泥，例如下水道污泥、城市污水处理厂污泥，不仅含水量高，还含有大量有机质、重金属和某些有毒有害难降解污染物，因此未经过合适处理的市政污泥进入环境后，将会直接给水体和大气带来污染，对生态环境和人类的活动也将构成威胁。

各种工业生产工程中也会产生大量污泥，例如石化行业在原油开采、存储、运输、以及加工等过程中产生的污泥，种类繁多、性质复杂。

随着国家对环保的要求愈加严格，污泥减量化、无害化、资源化处理技术成为目前热门的研究课题。污泥减量化是污泥处理的首要目标，现有的污泥减量化技术主要包括化学调理，机械脱水，干化，焚烧，裂解等。一般的处理流程是，首先依靠机械脱水初步减量，再通过干化(一般需要利用热能)充分减量，最后根据需要焚烧或裂解彻底减量。传统的机械脱水技术主要包括板框压滤、带式压滤和离心分离，在实际使用中对于污泥的减量效果有限，一般处理后的污泥的含水量仍高达85％。干化是利用水的蒸发去除污泥中的水分，热能消耗量普遍过大，运行费用过高，难以大范围推广，从而使污泥得不到充分或彻底的减量，污泥处理的目标难以实现。

所以，需要一种能够经济有效地处理含水物质，降低其中含水量，从而达到减量化的方法和装置。

发明内容

本发明提供一种处理含水物质的方法和相应装置。

一方面，本发明的实施例涉及一种处理含水物质的方法，包括：在第一温度下，将第一含水物质与溶剂混合，得到包含固态物质和液态物质的混合物，该液态物质包含该溶剂和水；对该混合物进行第一次分离处理，得到该固态物质和该液态物质；以及在第二温度下，对第一次分离处理得到的液态物质进行第二次分离处理，得到水相和有机相，该有机相包含该溶剂，其中，该溶剂与水在第一温度下的互溶性高于该溶剂与水在第二温度下的互溶性。

在本发明的处理含水物质的方法中，所使用的溶剂与水的互溶性随温度变化而发生变化，具体地，该溶剂在第一温度下与水的互溶性较高，在第二温度下与水的互溶性较低，第一温度可以高于或低于第二温度。

进一步地，本发明的处理含水物质的方法中所使用的溶剂包括选自醇类、酚类、醚类、胺类和酮类中的一种或多种。

当第一温度高于第二温度时，作为一种实施方式，第一温度在50℃到85℃范围内，优选地，在55℃到80℃范围内；第二温度在0℃到45℃范围内，优选地，在5℃到40℃范围内。在该情况下，本发明的处理含水物质的方法中所使用的溶剂包括选自甲基乙基酮、丁酮、异丙醇和异丙醚中的一种或多种。

当第一温度低于第二温度时，作为一种实施方式，第一温度在0℃到45℃范围内，优选地，在5℃到40℃范围内；第二温度在50℃到85℃范围内，优选地，在55℃到80℃范围内。在该情况下，本发明处理含水物质的的方法中所使用的溶剂包括二异丙胺或三乙胺。

进一步地，本发明的处理含水物质的方法中所使用的溶剂与第一含水物质以一定重量比例进行混合。一般地，溶剂与第一含水物质的重量比小于10：1，优选地，该重量比小于8：1。