專(zhuān)利名稱(chēng)：有機(jī)廢水處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)廢水處理方法，特別是特高濃度(例如COD ^ 100000mg/l, 質(zhì)量濃度10-20%)、高粘度(類(lèi)似食用油或油漆)有機(jī)廢水，以及污染物價(jià)值較高的有機(jī)廢水，低成本、資源化處理方法。
背景技術(shù)：
合成化工、造紙、農(nóng)藥、醫(yī)藥等行業(yè)，生產(chǎn)過(guò)程往往產(chǎn)生一些特高污染物、高質(zhì)量濃度、高粘度有機(jī)廢水。此類(lèi)廢水特點(diǎn)污染物濃度極高(例如COD ^ 100000mg/l)、成份復(fù)雜，且各污染物物理性狀差異很大，有毒有害、生物降解性極差(有機(jī)廢水主要特征)，而且質(zhì)量濃度高、粘稠度高(質(zhì)量濃度10-20%，類(lèi)似食用油或油漆有一定粘滯性流動(dòng)性差)，此 “三高”導(dǎo)致現(xiàn)有常用水處理物化、生化方法以及組合都很難處理，更談不上資源化回收利用。目前對(duì)于此類(lèi)廢水仍沿用通常廢水處理方法——降解去除，常見(jiàn)處理方法有。蒸發(fā)濃縮，例如中國(guó)專(zhuān)利CN101863579A亞氨基二乙酸含鹽廢水處理方法，中國(guó)專(zhuān)利CN1016^769高濃度廢水處理裝置，中國(guó)專(zhuān)利CNlOl 152969對(duì)苯二甲酸生產(chǎn)廢水處理方法，采用過(guò)濾并將濾液送入多效蒸發(fā)系統(tǒng)蒸發(fā)處理，濃縮液加酸沉淀固液分離。首先此類(lèi)廢水粘度大無(wú)法過(guò)濾分離，其次，多效蒸發(fā)基本原理為通過(guò)多效蒸發(fā)，結(jié)晶分離去除污染物。 簡(jiǎn)單蒸發(fā)濃縮，不但運(yùn)行成本特高，而且混合蒸發(fā)不利于物質(zhì)分離資源化回收利用，此法還達(dá)不到徹底處理，濃縮液仍需另行處理。濕式氧化，氧化反應(yīng)需要較高反應(yīng)溫度和較大氧分壓條件下進(jìn)行，不僅高溫、高壓危險(xiǎn)性大，而且運(yùn)行成本也高，同樣因采用氧化降解而不能資源化回收利用；其次，此法一般適用于濃度4-6%左右污水，濃度過(guò)高會(huì)影響氧化進(jìn)行；再就是，反應(yīng)后固液分離，仍需對(duì)分離液進(jìn)行生物降解處理。多級(jí)厭氧一好氧生化，不僅處理占地面積大，而且屬于破壞性處理不能資源化利用，實(shí)際處理難以達(dá)標(biāo)排放。吸附一蒸發(fā)處理，例如中國(guó)專(zhuān)利吸附-蒸發(fā)集成間苯三酚廢水無(wú)廢排放處理方法。吸附法所用樹(shù)脂不通用，不同廢水選擇樹(shù)脂難度大，而且樹(shù)脂再生成本高， 特別是此類(lèi)廢水所含污染物分子量大、粘度大、質(zhì)量濃度高，容易堵塞樹(shù)脂，所以此法對(duì)該類(lèi)廢水基本無(wú)處理能力。膜處理，例如中國(guó)專(zhuān)利CN101139151聚氯乙烯工藝廢水脫鹽及濃縮方法，采用多級(jí)反滲透脫鹽，濃縮水三效真空蒸發(fā)。中國(guó)專(zhuān)利CN1850635、CN101117258高堿性、高鹽、高有機(jī)物含量環(huán)氧樹(shù)脂廢水處理方法，采用中和、膜濾一40 70°C膜蒸餾脫水濃縮一多效蒸發(fā)濃縮至飽和或過(guò)飽和一膜過(guò)濾、結(jié)晶。同樣由于此類(lèi)廢水所含污染物分子量大，粘度大，質(zhì)量濃度高，膜根本無(wú)法處理，即使在低濃度下能處理部分，但因無(wú)選擇性分離使得分離物混為一體，不能作為自身原料高價(jià)值資源化利用。焚燒處理，例如中國(guó)專(zhuān)利CN101825^5A含鹽有機(jī)廢水焚燒處理、中國(guó)專(zhuān)利 CN1300719高濃度有機(jī)廢水燒化裂解治理方法。焚燒處理通常只適用于高熱值及質(zhì)量濃度極高廢水，但大部分高濃度、高粘度廢水，其熱值并不一定都很高，而且含水量較高，因而焚燒處理消耗燃料多，運(yùn)行成本高，經(jīng)濟(jì)性極差；此外焚燒處理使得有機(jī)物碳化，不能資源化回收利用，再就是燃燒有機(jī)廢水還會(huì)產(chǎn)生二惡英二次污染。綜上，雖然現(xiàn)有技術(shù)有大量有機(jī)廢水處理技術(shù)，但由于有機(jī)廢水廢水不僅污染物濃度高，成份復(fù)雜、難降解，物理性狀差異大，而且質(zhì)量濃度高，粘稠度高，使得現(xiàn)有水處理技術(shù)常用物化、生物方法都有一定局限性難以有效、無(wú)害化、徹底處理達(dá)標(biāo)，有的即使能處理也不能回收資源化利用，并且處理成本較高。上述不足仍有值得改進(jìn)的地方。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種處理流程短，成本低，可分離出不同污染物資源化利用，處理易于控制的有機(jī)廢水處理方法。本發(fā)明目的實(shí)現(xiàn)，主要改進(jìn)采用提取回收去除污染物新模式，按污染物成份采用逐級(jí)汽化分離、回收利用，不能汽化的濃縮液，經(jīng)蒸發(fā)脫水干燥回收或直接燃燒，從而達(dá)到徹底消除有機(jī)廢水中所有污染物，同時(shí)實(shí)現(xiàn)資源化回收利用。具體為在掌握有機(jī)廢水所含污染物成份基礎(chǔ)上，按所含污染物可汽化溫度由低到高，逐次改變調(diào)節(jié)廢水PH使污染物呈液溶性，液相蒸發(fā)使呈液溶性污染物汽化蒸出分離、回收，再次調(diào)節(jié)蒸余廢水PH值，使下一污染物再呈液溶性，液相蒸發(fā)分離，循環(huán)前述過(guò)程逐級(jí)分離、回收，蒸余液不能汽化分離或粘度增大不適合液相蒸發(fā)汽化分離，加熱蒸發(fā)脫水干化，從而克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的。本發(fā)明有機(jī)廢水處理方法，其特征在于按污染物可汽化物質(zhì)溫度由底到高逐次調(diào)節(jié)PH，使分離污染物呈液溶性，液相蒸發(fā)分離、回收；蒸余液再次調(diào)節(jié)PH使下一汽化分離污染物呈液溶性，液相蒸發(fā)分離、回收；循環(huán)前述過(guò)程逐級(jí)蒸發(fā)分離、回收，直至不能通過(guò)蒸發(fā)汽化分離或粘度增大不適合液相蒸發(fā)汽化分離，加熱蒸發(fā)脫水干化。在詳細(xì)說(shuō)明前，先通過(guò)對(duì)發(fā)明能夠達(dá)到的基本功能及效果作一介紹，以使本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本專(zhuān)利總體構(gòu)思技術(shù)方案及達(dá)到的技術(shù)效果有一個(gè)明確了解。對(duì)于有機(jī)廢水，通過(guò)分析或詢(xún)問(wèn)列出污染物，按可汽化污染物汽化溫度低到高順序，確定調(diào)節(jié)PH值及路線(xiàn)，通過(guò)調(diào)節(jié)廢水pH使可汽化污染物呈液溶性，通過(guò)外加熱液相蒸發(fā)汽化分離、回收，循環(huán)逐級(jí)調(diào)節(jié)PH—液相蒸發(fā)分離、回收，使得每次蒸發(fā)排出為汽化蒸發(fā)溫度相近、且在大致相同PH下呈液溶性的污染物，由此蒸發(fā)分離物成份單一或接近單一或同類(lèi)可回用于生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)高價(jià)值資源化利用，直至處理廢液增稠難以形成液流蒸發(fā)或者不能再汽化分離(也可以認(rèn)為無(wú)可汽化蒸發(fā)污染物)，加熱蒸發(fā)脫水干化，得到干化物再另行處理(例如填理或作為燃料燃燒，或通過(guò)例如溶劑萃取分離有用物等，視經(jīng)濟(jì)性選擇采用。中間隨水蒸汽蒸發(fā)帶出污染物，高于水汽化溫度則可以通過(guò)簡(jiǎn)單的冷凝與水分離，也可以連同蒸出水直接回用于生產(chǎn)相應(yīng)工段，實(shí)現(xiàn)高價(jià)值利用。本發(fā)明中。逐級(jí)分次調(diào)節(jié)處理廢液pH，其目的是在進(jìn)入蒸發(fā)汽化前使廢水中待汽化分離的污染物呈液溶性，這樣可以通過(guò)加熱液相汽化實(shí)現(xiàn)蒸出分離，且PH調(diào)節(jié)按蒸發(fā)物汽化溫度由低到高順次進(jìn)行，此為本發(fā)明重要?jiǎng)?chuàng)新，否則就相同于現(xiàn)有技術(shù)蒸發(fā)濃縮，不能實(shí)現(xiàn)分類(lèi)回收資源化利用。調(diào)節(jié)PH值用酸堿，無(wú)特別要求，可以是工業(yè)廢酸堿，但較好選擇不會(huì)形成難處理離子積累的酸堿調(diào)節(jié)劑。pH值的具體確定，按待蒸發(fā)汽化分離污染物的物理性質(zhì)(液溶性)確定。逐級(jí)升溫多效(多級(jí))蒸發(fā)，其目的是使調(diào)節(jié)呈液溶性污染物實(shí)現(xiàn)按不同汽化溫度分別蒸出，有利于分離物高價(jià)值資源化利用，具體按分離污染物不同汽化溫度確定，由低溫到高溫進(jìn)行梯級(jí)蒸發(fā)分離。主要是從經(jīng)濟(jì)性考慮(當(dāng)然變溫蒸發(fā)理論上也是可以的)，蒸發(fā)分離汽化蒸出級(jí)數(shù)多，汽化溫度控制嚴(yán)，則汽化蒸出物質(zhì)單一性及相對(duì)純度就高，具體視處理經(jīng)濟(jì)性確定。為提高蒸發(fā)效率，蒸發(fā)采用蒸發(fā)液與熱源分離的液相外熱式蒸發(fā)，例如蒸發(fā)液從上往下噴淋蒸發(fā)、負(fù)壓抽吸蒸發(fā)，列管式蒸發(fā)器蒸發(fā)等。多級(jí)蒸發(fā)可以為常壓蒸發(fā)， 也可以為負(fù)壓蒸發(fā)，其中較好采用負(fù)壓蒸發(fā)，不僅可以降低蒸發(fā)溫度，而且蒸發(fā)溫度相對(duì)低不易形成結(jié)焦。最后加熱蒸發(fā)脫水干化，其目的是通過(guò)加熱蒸發(fā)蒸余液中水份而使污染物干化減量，得到少量干化污染物，視經(jīng)濟(jì)性分別處理，例如焚燒、或采用其他化工手段分離例如溶劑萃取分離有用物。加熱蒸發(fā)脫水干化，一種較好為采用熱轉(zhuǎn)鼓粘附蒸發(fā)脫水，通過(guò)熱轉(zhuǎn)鼓 (轉(zhuǎn)筒)表面在濃縮液槽中轉(zhuǎn)動(dòng)，粘帶液料使水份蒸發(fā)，污染物呈固形附著在熱轉(zhuǎn)鼓表面并被刮除收集分離，較其他加熱蒸發(fā)(例如放入釜內(nèi)攪拌加熱蒸發(fā))更具經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)因處理廢液經(jīng)前多級(jí)蒸發(fā)得到進(jìn)一步濃縮、粘度更大，相對(duì)也較適宜沾液蒸發(fā)水份。但是技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，熱轉(zhuǎn)鼓粘附蒸發(fā)脫水并非是實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)水份得到干化污染物的唯一途徑，其他現(xiàn)有技術(shù)加熱蒸發(fā)水份方法，例如噴霧干燥也具有相同作用，只是蒸發(fā)水份成本會(huì)高一些，操作難度大一些，如果不考慮成本和/或操作難度，同樣是可以被替代用。對(duì)于分離后的濃縮液，如果適合作燃料，也可以直接送入爐膛燃燒，兩者視經(jīng)濟(jì)性選擇。本發(fā)明有機(jī)廢水處理方法，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，跳出廢水處理降解去除定向模式，采用提取回收去除新模式，通過(guò)逐次改變PH使廢水中污染物分次呈液溶性，再分次熱蒸發(fā) (梯級(jí)升溫加熱)汽化分離回收方法，不僅有效處理了難處理有機(jī)廢水、特別是“三高”有機(jī)廢水，而且可以實(shí)現(xiàn)無(wú)加入物回收資源利用(沒(méi)有加入物影響，區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)采用添加物反應(yīng)沉淀分離方法)，使得回收污染物可以直接回用于生產(chǎn)相應(yīng)工藝過(guò)程，達(dá)到同時(shí)處理廢水和污染物高價(jià)值資源化回收利用，不僅排除了加入物影響自身利用，而且沒(méi)有排除加入物工藝，也降低了處理成本。本發(fā)明方法，具有處理流程短，處理裝置占地面積小處理效率高，因完全是物理過(guò)程，實(shí)現(xiàn)分類(lèi)回收資源化利用，工藝控制及期望控制性好，處理成本低，可按原物性質(zhì)資源化回收利用，開(kāi)創(chuàng)了一條有機(jī)廢水特別是“三高”有機(jī)廢水高效、低成本處理方法，解決了有機(jī)廢水特別是“三高”有機(jī)廢水難處理的難題，同時(shí)開(kāi)創(chuàng)了廢水“提取處理”新理念。本發(fā)明方法，特別適合高濃度、高粘度有機(jī)廢水處理及含污染物價(jià)值較高有機(jī)廢水處理。以下結(jié)合若干示例性實(shí)施例，示例性說(shuō)明及幫助進(jìn)一步理解本發(fā)明實(shí)質(zhì)，但實(shí)施例具體細(xì)節(jié)僅是為了說(shuō)明本發(fā)明，并不代表本發(fā)明構(gòu)思下全部技術(shù)方案，因此不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明總的技術(shù)方案限定，一些在技術(shù)人員看來(lái)，不偏離本發(fā)明構(gòu)思的非實(shí)質(zhì)性增加和/ 或改動(dòng)，例如以具有相同或相似技術(shù)效果的技術(shù)特征簡(jiǎn)單改變或替換，均屬本發(fā)明保護(hù)范圍。


圖1為本發(fā)明方法基本工藝流程示意圖。
圖2為本發(fā)明第二實(shí)施例處理流程示意圖。圖3為蒸余液熱轉(zhuǎn)鼓沾液蒸發(fā)水分干化裝置原理示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 參見(jiàn)圖1、3，某合成光固化樹(shù)脂廢水，COD 12萬(wàn)mg/L，質(zhì)量濃度12%，粘度類(lèi)似食用油，其中污染物包括二氯甲烷、丙烯酸、乙酸、乙酯、乙酸甲酯、甲酸甲酯等。首先調(diào)節(jié)pH=2，進(jìn)入梯級(jí)濃縮管式蒸發(fā)器第一級(jí)，控制熱蒸發(fā)溫度55°C — 65°C，蒸發(fā)出丙烯酸(濃度約，以及沸點(diǎn)接近的乙酸、乙酸甲脂、二氯甲烷，冷凝混合液可直接回用于生產(chǎn)。蒸余廢水調(diào)節(jié)PH=9，進(jìn)入第二級(jí)蒸發(fā)濃縮，控制溫度80°C—90°C，蒸出酯類(lèi)物質(zhì)，蒸出冷凝液(COD約1000mg/L)，直接回用作樹(shù)脂洗滌水。蒸發(fā)后濃縮液經(jīng)夾套式熱轉(zhuǎn)鼓在存液槽中旋轉(zhuǎn)(圖3)，粘液蒸發(fā)脫水干化，干化固形物可以作為燃料，也可以分離提純作工業(yè)原料回用。實(shí)施例2:參見(jiàn)圖2、3，環(huán)氧樹(shù)脂廢水(含鹽類(lèi)及有機(jī)物)，C0D> 13萬(wàn)mg/L，質(zhì)量濃度15%，其中污染物包括氯仿、二氯甲烷、丙烯酸、丙烯酸三甲胺、乙酸甲酯、樹(shù)脂單體、鹽類(lèi)等。調(diào)節(jié)pH=2，進(jìn)入管式蒸發(fā)器第一級(jí)，控制蒸發(fā)溫度55°C—65°C，蒸發(fā)出丙烯酸，以及沸點(diǎn)接近的乙酸、乙酸甲脂、氯仿、二氯甲烷，回用于生產(chǎn)原料洗滌水。蒸余液調(diào)節(jié)PH接近 9，控制溫度85 - 95°C，蒸出樹(shù)脂單體、丙烯酸三甲胺、酯類(lèi)物質(zhì)，冷凝后作生產(chǎn)洗滌水。蒸發(fā)濃縮液送入冷卻結(jié)晶設(shè)備冷凝結(jié)晶分離回收鹽類(lèi)。除鹽濃縮液經(jīng)夾套式熱轉(zhuǎn)鼓粘液蒸發(fā)脫水干化。實(shí)施例3 有機(jī)磷農(nóng)藥生產(chǎn)廢水，COD > 10萬(wàn)mg/L，質(zhì)量濃度10%，其中污染物包括反應(yīng)中間體、苯化合物、ΕΡΝ、ρ 一硝基酚及酸類(lèi)等。調(diào)節(jié)pH=3，進(jìn)入梯級(jí)濃縮裝置第一級(jí)，控制蒸發(fā)溫度55°C — 65°C，蒸發(fā)分離苯化合物、酸類(lèi)，回用于洗滌原料。蒸余廢水調(diào)節(jié) PH5，控制溫度75 — 85°C，蒸出反應(yīng)中間體，冷凝作生產(chǎn)用水。蒸余廢水調(diào)節(jié)pH9，控制溫度 90 - 100°C，蒸出ΕΡΝ、ρ —硝基酚回用，蒸發(fā)濃縮液經(jīng)熱轉(zhuǎn)鼓粘液蒸發(fā)脫水干化。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在本專(zhuān)利構(gòu)思及具體實(shí)施例啟示下，能夠從本專(zhuān)利公開(kāi)內(nèi)容及常識(shí)直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的一些變形，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將意識(shí)到也可采用其他方法，或現(xiàn)有技術(shù)中常用公知技術(shù)的替代，以及特征的等效變化或修飾，特征間的相互不同組合，例如具體PH調(diào)節(jié)，具體蒸發(fā)溫度，蒸發(fā)次數(shù)，以及采用負(fù)壓蒸發(fā)，等等的非實(shí)質(zhì)性改動(dòng)，同樣可以被應(yīng)用，都能實(shí)現(xiàn)本專(zhuān)利描述功能和效果，不再一一舉例展開(kāi)細(xì)說(shuō)，均屬于本專(zhuān)利保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.有機(jī)廢水處理方法，其特征在于按污染物可汽化物質(zhì)溫度由底到高逐次調(diào)節(jié)pH，使分離污染物呈液溶性，液相蒸發(fā)分離、回收；蒸余液再次調(diào)節(jié)PH使下一汽化分離污染物呈液溶性，液相蒸發(fā)分離、回收；循環(huán)前述過(guò)程逐級(jí)蒸發(fā)分離、回收，直至不能通過(guò)蒸發(fā)汽化分離或粘度增大不適合液相蒸發(fā)汽化分離，加熱蒸發(fā)脫水干化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述有機(jī)廢水處理方法，其特征在于調(diào)節(jié)pH值用酸堿為不會(huì)形成難處理離子積累的酸堿調(diào)節(jié)劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述有機(jī)廢水處理方法，其特征在于加熱蒸發(fā)脫水干化為熱轉(zhuǎn)鼓粘附蒸發(fā)脫水。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述有機(jī)廢水處理方法，其特征在于液相蒸發(fā)為蒸發(fā)液與熱源分離的外熱式蒸發(fā)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述有機(jī)廢水處理方法，其特征在于液相蒸發(fā)為負(fù)壓蒸發(fā)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述有機(jī)廢水處理方法，其特征在于液相蒸發(fā)為列管式蒸發(fā)器蒸發(fā)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述有機(jī)廢水處理方法，其特征在于液相蒸發(fā)為列管式蒸發(fā)器蒸發(fā)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種有機(jī)廢水處理方法，其特征是按污染物可汽化物質(zhì)溫度由底到高逐次調(diào)節(jié)pH，使分離污染物呈液溶性，液相蒸發(fā)分離、回收；蒸余液再次調(diào)節(jié)pH使下一汽化分離污染物呈液溶性，液相蒸發(fā)分離、回收；循環(huán)前述過(guò)程逐級(jí)分離、回收，直至不能通過(guò)蒸發(fā)汽化分離或粘度增大不適合液相蒸發(fā)汽化分離，加熱蒸發(fā)脫水干化。不僅有效處理了難處理有機(jī)廢水、特別是“三高”有機(jī)廢水，而且方法低成本，可以使污染物分離回用，達(dá)到同時(shí)處理廢水和污染物高價(jià)值資源化回收利用。本發(fā)明方法處理流程短，處理裝置占地面積小處理效率高，完全是物理過(guò)程，實(shí)現(xiàn)分類(lèi)回收按原物性質(zhì)資源化回收利用，工藝控制及期望控制性好，處理成本低。
文檔編號(hào)C02F9/10GK102408169SQ20101057902
公開(kāi)日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2010年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月9日
發(fā)明者章北平, 蔣陽(yáng)亮, 金儒霖, 陶濤 申請(qǐng)人:宜興陽(yáng)源環(huán)境工程有限公司