[发明专利]一种苯乙烯废水处理装置与方法

说明书

本发明涉及一种苯乙烯废水处理装置与方法，包括磁电单元，磁电单元被配置为通过电磁磁化降低废水中水的汽化潜热和沸点，并通过常温常压的蒸发单元从而使废水在常温常压下转化成水蒸汽，进而冷凝为低盐量的冷凝水和固体盐分；膜单元，位于磁电单元下游，用于接收磁电单元的冷凝水并对冷凝水进行分离；位于蒸发单元下游的过滤单元，用于分离通过过滤单元的冷凝水与固体盐分；其中，蒸发单元被配置为基于底部的倾斜角度将蒸发单元底部的固体盐分及部分冷凝水排入过滤单元，过滤单元至少包括一层过滤基质，以使排入过滤单元的固体盐分及部分冷凝水能够基于自身重力作用通过过滤基质，进而将固体盐分及部分冷凝水分离。

技术领域

本发明涉及污水净化技术领域，尤其涉及一种苯乙烯废水处理装置与方法。

背景技术

石油炼化企业在石脑油芳构化改质和催化裂化过程会产生高COD值的污水，通常含有大量的苯系物，以苯乙烯类污染物较为常见。苯乙烯随污水进入生物处理系统时很难被微生物降解，严重影响生化出水水质，随着工业废水排放到环境当中，会破坏水体生态环境，影响水生生物以及农作物的生长。因此，含苯乙烯的石化污水进入生化处理前需要进行适当的预处理，提高污水的可生化性。

因此，在实际的石化生产过程中，要对石化废水进行科学合理的分析，并采取有效的处理技术，进而提高对石化废水的处理效果，减轻其对周围环境所造成的影响，从而有效地避免其对周围环境所造成的污染。其中，产生的污水有含苯废水，含苯废水主要来自制苯车间、苯乙烯装置、聚苯乙烯装置、乙基苯装置、烷基苯装置以及乙烯装置的裂解急冷水洗废水。

对于采矿、油气和内陆脱盐系统而言，处理废盐水以减小体积变得日益重要，油气开采操作会在油气储层内或在处理期间产生盐水。其中，处理期间产生的废水多含有各种有机污染物，如苯乙烯等。脱盐越来越多地用于两种行业中，因为规章要求处理受损的水。脱盐还在沿海地区用来由海水产生淡水，其中更多的废盐水返回海洋。内陆淡盐水可被脱盐；然而，常常没有方便的处理废盐水的方式。

常见的废盐水管理选择包括向下水道或环境排出、筑塘、深井注入或在浓缩器和结晶器中处理以产生固体盐。这两种方法的使用由于越来越严格的环境管制和相关的成本而变得更加具有挑战性。这使得将重心转移到所谓的零液体排出工艺。在这样的工艺中，浓缩器和结晶器被用来蒸馏提取水和产生固体，该固体然后可被填埋或投入二次使用。由于对在超过反渗透系统的渗透压力极限的高浓度下操作的需求，这样的工艺包含蒸发-冷凝循环。在这样的蒸发-冷凝循环中，含盐的废盐水中的水被蒸发至接近纯蒸气并冷凝以回收接近纯的液态水。尽管它们被普及，但工艺是昂贵的，成本为采用传统深井的约5倍之多。工艺还由于固有的饱和点操作而经历相当大的可靠性挑战。

水为极性分子，磁场对水的偶极子有定向极化作用，使电子云也发生极化，因而导致氢键发生变化、弯曲和局部断裂，部分氢键被破坏。磁场对水的偶极子的定向极化作用，有可能使水结构(如极性分子之间联结形式)发生变化。水经磁场处理后，有部分水分子从缔合体上解脱出来，呈单分子或双氢分子等状态。而且，水不是最密堆集，这些更自由的水分子便填充到孔隙中去。另外，单散的水分子有可能钻进其他缔合体中。因此，水的克分子体积缩小，密度增大，相应的水的粘度和表面张力也随之增大。一般情况下，水中的离子等均以水合离子的形式存在，当水合离子流过磁场时，会受到洛仑兹力的作用做螺旋圆周运动，且正、负离子旋转方向相反，这将破坏离子的物理水化层，在足够的磁场强度下，离子的化学水化层也将被破坏。这样，这些成垢离子就从水合状态中解脱出来，成为“裸露”离子。被解脱后，离子间发生直接碰撞而结合的机会增加，从而形成大量的晶核和微晶。由于这些微晶体主要在水中形成，并且颗粒细小分散，从而大大减少了在管壁上结垢的机会。水经过磁化后其渗透性增强，这使得水分子容易渗入器壁垢层的微细间隙中并在温度较高处汽化膨胀，使垢层松软。在温度变化时，器壁与垢层之间产生应力作用，同时在水流的冲击下垢层破裂乃至脱落。