[发明专利]一种有机危废气化激冷循环废水近零排放及资源利用的方法有效

专利信息
申请号: 202210254073.8 申请日: 2022-03-15
公开(公告)号: CN114590942B 公开(公告)日: 2023-04-07
发明(设计)人: 杨彬;雷乐成;陈立豪 申请(专利权)人: 浙江大学
主分类号: C02F9/00 分类号: C02F9/00;C01B25/32;C01B25/45;C01D3/06;C01D3/14;C02F1/58;C02F1/66;C02F1/52;C02F1/78;C02F1/72;C02F1/469;C02F1/04;C02F101/10;C02F101/12
代理公司: 杭州求是专利事务所有限公司 33200 代理人: 郑海峰
地址: 310058 浙江*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 一种 有机 气化 循环 废水 排放 资源 利用 方法
【权利要求书】:

1. 一种有机危废气化激冷循环废水近零排放及资源化利用的方法,其特征在于,有机危废气化激冷循环废水循环至无机盐含量大于20%后再对其进行处理,所述有机危废气化激冷循环废水循环至无机盐含量大于20%后,其TOC在1000~5000 mg/L、氨氮在250~500 mg/L、总磷在800~3000 mg/L、总氮在400~650 mg/L、氯离子在100000~200000 mg/L、钾离子在50000~100000 mg/L、钠离子在50000~100000 mg/L;处理后的废水满足回用标准后作为气化激冷循环废水进行循环利用,废水不外排,所述方法包括如下步骤:

1)高温气化激冷废水首先进入沉降池静置1-2小时,经固液分层和自然冷却待温度降至80 oC以下后,上层废水进入板框过滤装置去除不溶性悬浮物,将过滤后的清液pH值调节至8~9;然后进入反应沉淀池并加入适量的六水合氯化镁反应生成鸟粪石,反应过程中适时调节pH并将其稳定在8~9之间,搅拌反应20~40分钟,停留时间30~60分钟,在沉淀室收集后得到鸟粪石,洗净后可作为复合肥出售;

2)反应沉淀室的上清液进入后续的氯化钙加药混凝反应池进一步生成磷酸钙,氯化钙加入量为处理水体总量0.5%~4%,搅拌反应10~15分钟,搅拌后的溶液沉淀40~60分钟,生成磷酸钙沉淀,洗净后可复配作为复合肥出售;

3)步骤2)沉淀所得上清液进入调节池,向调节池中加入碳酸钠去除多余的钙离子,并将碳酸钠加药池的pH调至7~8,维持水体的pH值;

4)调节池的上清液以一定的流速进入臭氧/双氧水管式氧化反应器,进一步去除废水中的多余氨氮和有机污染物,管式氧化反应器内的臭氧浓度保持在100~300g/m3,双氧水浓度控制在1%-5%,反应时间为30~60分钟;

所述的臭氧/双氧水管式氧化反应器混合方式为管道混合,臭氧投加方式为直接通入管道,双氧水投加方式为利用旁路管道进入待处理废水中,利用静态管道混合器进行充分混合,静态管道混合器安装在臭氧投加口与双氧水投加口后1m-2m之间,控制管道混合器中流速为1m/s-2m/s,其中管道截面积为0.002m2~0.01m2,反应器管道长度控制在17m-34m;

5)臭氧/双氧水管式氧化反应器处理后的废水进入电渗析装置,通过对有机污染物与无机盐的分离,进一步实现无机盐的纯化和高效浓缩,电渗析淡水室的废水作为气化激冷循环废水循环使用;

电渗析装置选用均相膜或合金膜,膜两侧的电压为100V、膜之间电流100A;膜堆膜片层级为100层,浓室与淡室出水量为4L/s,电渗析采用间歇处理方式进行处理,单次处理量为200L,单次处理时间控制在30分钟,处理过程中,电渗析功率应控制在10kW-20kW;

6)电渗析分离浓缩后的浓水利用氯化钠调节pH值4~5,促进小分子有机酸的挥发,调节后的浓水进入蒸发室进行蒸发;在1.3~1.7 Mpa压力下,保持废水温度为100℃~120℃,蒸发浓缩废水至一定浓度,该浓度点需高于氯化钾析出浓度点,此时蒸发结晶析出氯化钠;蒸发后的废水经降温到50℃~60℃时,进行闪蒸,析出氯化钾结晶;蒸发馏出液作为气化激冷循环废水循环使用,剩余母液作为废物外运处理;

所述的步骤6)具体为:电渗析分离浓缩后的浓水室废水,利用盐酸调节pH值为4~5,通过调节水体pH值,促进小分子有机酸挥发,调节后的废水进入蒸发室,控制压力为1.3-1.7Mpa,温度100℃-120℃,对激冷水体进行浓缩处理,控制水体中的浓度应高于氯化钾析晶的浓度点;在该种条件下,进行氯化钠的结晶;氯化钠析晶后,母液降温至50 oC~60 oC,对母液进行闪蒸;闪蒸的过程中析出氯化钾结晶;析晶后的母液作为废液处理。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于板框过滤去除飞灰,其过滤滤布采用耐高温的尼龙材质,过滤滤布的目数控制在300目-400目;板框压力控制在0.4-0.6Mpa,激冷水的温度控制在80℃以下,过滤后的飞灰可循环利用进行再次高温气化处置。

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