本發(fā)明涉及一種物理吸附技術(shù)+高級氧化技術(shù)+蒸發(fā)技術(shù)組合處理高鹽(鹽含量在1％-20％)和高cod污水(cod指標在10000mg/l至200000mg/l之間)的處理裝置及處理方法，屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，污水的種類和數(shù)量迅猛增加，對水體的污染也日趨廣泛和嚴重，威脅人類的健康和安全。產(chǎn)生的污水處理的難度也越來越高，其中，許多高鹽、高cod的污水無法用單一的化學法、生化法、物理法等方法進行達標處理。在這樣的前提下，本發(fā)明提出了一種物理吸附技術(shù)+高級氧化技術(shù)+蒸發(fā)技術(shù)+焙燒技術(shù)組合處理高鹽、高cod污水的裝置及處理工藝，有效的解決了，單一處理方式無法達標排放的問題，同時也解決：

1.物理吸附技術(shù)容易飽和，難于再生的問題；

2.高級氧化技術(shù)無法快速處理cod的問題；

3.蒸發(fā)后危廢污泥無法處理的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，而提供一種組合處理高鹽、高cod污水的處理裝置及處理方法。

本發(fā)明預處理階段采用臺灣冠宇水資源科技公司所生產(chǎn)的改性活性碳吸附劑(mac)，利用mac快速吸附的能力對污水中的污染物進行快速有效的吸附，將污染物吸附在mac表面；同時通過臺灣冠宇水資源科技公司所生產(chǎn)的臭氧發(fā)生器(eo3)，產(chǎn)生臭氧對改性活性碳吸附劑(mac)進行曝氣。使污水中大部分可揮發(fā)的有機物(voc)，通過改性活性碳吸附劑(mac)和臭氧發(fā)生器(eo3)產(chǎn)生的臭氧共同作用下去除。

預處理后的污水在調(diào)節(jié)ph值為堿性環(huán)境后，直接進入氧化蒸發(fā)反應(yīng)器，在高溫、高壓與氧氣的共同作用下，使污水中的有機物氧化成二氧化碳和水，同時利用氧化所產(chǎn)生的化學熱蒸發(fā)污水，蒸發(fā)后的冷凝污水基本脫除所含鹽分，cod指標能夠降低到可生化標準，可進入后續(xù)的生化處理工藝。

蒸發(fā)污水過程中，污水中的鹽份濃縮、結(jié)晶析出，而以半固態(tài)進入后續(xù)污泥焙燒裝置進行焙燒，焙燒過的非常少量的無機鹽灰分可作為普通的固體廢棄物處理，也可通過再提純技術(shù)進行二次回收利用。

本發(fā)明運行過程中能同時進行高級氧化、蒸發(fā)濃縮、污泥焙燒等過程，將污水中的有機物氧化降低cod指標，將污水中的鹽份濃縮、結(jié)晶析出為半固體狀污泥，將蒸發(fā)析出的半固體狀的污泥通過焙燒后無害化處理，真正達到了處理污水的同時，將污水中析出的污泥一同無害化處理的狀態(tài)。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種組合處理高鹽和高cod污水的處理裝置，包括：mac填料塔，臭氧發(fā)生器eo3，預熱器a,預熱器b，ph調(diào)節(jié)反應(yīng)槽，氧化蒸發(fā)反應(yīng)器，除霧器，塔頂氣體冷凝器，氣液分離器，離心液儲罐，冷卻結(jié)晶器，離心分離機，焙燒爐，燃燒器，管道和泵，其特征在于：污水池通過管道和泵與mac填料塔上部進口連接；臭氧發(fā)生器eo3臭氧出口通過管道和泵與mac填料塔下部曝氣口連接；mac填料塔下部污水出口通過管道與ph調(diào)節(jié)反應(yīng)槽污水進口連接；ph調(diào)節(jié)反應(yīng)槽設(shè)有ph調(diào)節(jié)藥劑進口；ph調(diào)節(jié)反應(yīng)槽污水出口通過管道及泵與預熱器a低溫進口連接,隨后與預熱器b低溫進口連接；以上所有設(shè)備組成預處理部分。

氧化蒸發(fā)反應(yīng)器上部污水進口通過管道與預熱器b低溫出口連接；氧化蒸發(fā)反應(yīng)器下部氧氣進口通過管道與氧氣罐連接；氧化蒸發(fā)反應(yīng)器頂部蒸汽出口通過管道與除霧器及塔頂氣體冷凝器高溫進口連接；氧化蒸發(fā)反應(yīng)器底部濃縮液出口通過液位調(diào)節(jié)閥降壓閃蒸后與塔頂氣體冷凝器低溫進口連接；塔頂氣體冷凝器高溫出口通過管道與預熱器b高溫進口連接；塔頂氣體冷凝器低溫出口通過管道與預熱器a高溫進口連接；預熱器a、預熱器b高溫出口與冷凝氣液分離器通過管道進行連接；塔頂氣體冷凝器底部液體出口通過管道與冷凝結(jié)晶器進口連接；冷凝氣液分離器底部冷凝液出口通過管道與后續(xù)處理工藝進行連接；冷凝氣液分離器頂部氣體出口與外排接口進行連接；以上所有設(shè)備組成氧化蒸發(fā)處理部分；

冷卻結(jié)晶器上部濃縮液進口通過管道與塔頂氣體冷凝器底部液體出口連接；冷卻結(jié)晶器底部濃縮液出口通過管道與離心分離機入口連接；離心分離機污泥出口直接與污泥槽連接；離心分離機污水出口的液體儲存在離心液儲罐，離心液儲罐通過管道和泵與ph調(diào)節(jié)反應(yīng)槽連接；污泥槽通過皮帶輸送機與焙燒爐進行連接，天然氣與助燃空氣通過燃燒器進入焙燒爐中對污泥進行焙燒；以上所有設(shè)備組成污泥焙燒處理部分。

所述的氧化蒸發(fā)反應(yīng)器為帶壓操作，壓力為0.1mpa–0.3mpa之間。

所述的mac填料塔的填料的吸附劑為冠宇水資源科技公司生產(chǎn)的改性活性碳吸附劑mac。

所述的臭氧發(fā)生器eo3為冠宇水資源科技公司生產(chǎn)的產(chǎn)品。

一種組合處理高鹽和高cod污水的處理方法，采用mac吸附+臭氧氧化預處理，氧化蒸發(fā)處理，污泥焙燒處理對高鹽和高cod污水進行分段分級連續(xù)處理，其特征在于按以下步驟進行：

步驟1：高鹽和高cod的污水由污水池通過泵和管道進入mac填料塔上部，與通過mac填料塔下部曝氣盤進入的，由臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧在mac填料間進行充分接觸、混合、反應(yīng)，將污水中大部分可揮發(fā)的有機物(voc)，通過改性活性碳吸附劑(mac)和臭氧發(fā)生器(eo3)產(chǎn)生的臭氧(o3)共同作用下去除；

步驟2：通過mac填料塔進行預處理后的污水通過管道進入ph調(diào)節(jié)反應(yīng)槽，通過安裝在ph調(diào)節(jié)反應(yīng)槽內(nèi)的攪拌器將污水與添加進來的ph調(diào)節(jié)劑進行充分混合，使污水的ph值處于ph:8-11狀態(tài)；隨后通過管道與泵輸送進入預熱器a或預熱器b進行預熱；預熱器a或預熱器b的熱源來自于塔頂氣體冷凝器內(nèi)的氣體熱量；

步驟3：預熱完成后的污水通過管道進入氧化蒸發(fā)反應(yīng)器上部，通過氧化蒸發(fā)反應(yīng)器外部加熱裝置繼續(xù)加熱到設(shè)定溫度后再并與由氧化蒸發(fā)反應(yīng)器下部進入的氧氣在高溫、高壓的狀態(tài)進行氧化、蒸發(fā)反應(yīng)。污水中的大量可被氧化的有機物通過高溫、高壓、高氧的狀態(tài)快速氧化，并將污水中所含有的大量無機鹽分進行蒸發(fā)濃縮，使污水轉(zhuǎn)化成蒸汽與鹽分進行分離，達到降低污水的cod指標以及鹽分指標；

步驟4：氧化蒸發(fā)反應(yīng)器底部的濃縮液通過管路系統(tǒng)上的液位調(diào)節(jié)閥減壓閃蒸后進入塔頂氣體冷凝器低溫側(cè)；氧化蒸發(fā)反應(yīng)器頂部產(chǎn)生的蒸汽進入塔頂氣體冷凝器高溫側(cè)與低溫側(cè)的濃縮液進行換熱、冷卻；冷卻后的蒸汽再進入預熱器a、預熱器b的高溫側(cè)，與低溫側(cè)污水進行進一步換熱，冷凝，也使污水進行預熱處理；再次冷凝后的蒸汽與水的混合物進入冷凝氣液分離器進行氣液分離，分離后的冷凝水，進入后續(xù)處理工藝(例如：生物法處理工藝等)；分離后的無害氣體通過管道進行排空處理。

步驟5：塔頂氣體冷凝器底部的濃縮液進入冷凝結(jié)晶器進一步結(jié)晶、析出；冷卻結(jié)晶器帶有低速攪拌裝置，夾套內(nèi)有循環(huán)冷卻水，將濃縮液內(nèi)的鹽分不斷結(jié)晶析出；析出后的結(jié)晶與濃縮液一起進入離心分離機進行固液分離；分離后的液體儲存在離心液儲罐，隨后通過泵和管道回到ph調(diào)節(jié)反應(yīng)槽內(nèi)進行循環(huán)處理；分離后的固體進入污泥槽內(nèi)；

步驟6：污泥槽內(nèi)的污泥在積累一定量后，通過皮帶輸送機送入焙燒爐內(nèi)進行焙燒；焙燒爐燃燒器采用天然氣作為燃料，將污泥進行900℃以上的燃燒，直接將污泥內(nèi)的有機燃燒去除，剩下的無機鹽可作為常規(guī)固體廢棄物進行處理；如無機鹽中含有有回收價值的無機鹽，也可通過后續(xù)添加提純裝置將無機鹽進一步提純，回收。

本發(fā)明中mac填料塔填料采用臺灣冠宇水資源科技公司所生產(chǎn)的改性活性碳吸附劑(mac)，利用mac快速吸附的能力對污水中的污染物進行快速有效的吸附，將污染物吸附在mac表面；而后，通過臺灣冠宇水資源科技公司所生產(chǎn)的臭氧發(fā)生器(eo3)產(chǎn)生的臭氧氣體，至mac，使臭氧被mac表面吸附并催化產(chǎn)生羥基自由基(·oh)；·oh自由基再對mac表面的污染物進行深度的氧化處理，使voc污染物被快速徹底的降解為對環(huán)境無害的物質(zhì)。同時，吸附于mac表面的的污染物被清除掉，使mac始終處于不飽和狀態(tài)，減少再生的需求。本發(fā)明運行過程中無須對mac進行反洗，運行時能結(jié)合臭氧，快速有效的對水中的污染物進行氧化，適應(yīng)性強，處理速度快，占地面積大大減小。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的mac表面的臭氧(o3)分解為羥基自由基(·oh)及cod有機物的降解示意圖。

圖2為本發(fā)明的流程示意圖。

圖3為本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：r-a為臭氧發(fā)生器eo3，s-a為mac填料塔，e-a為預熱器a,e-b為預熱器b，t-01為氧氣罐，t-02為ph調(diào)節(jié)反應(yīng)槽，t-04為離心液儲罐，s-02為離心分離機，r-02為焙燒爐，c-03為冷凝氣液分離器，r-01為燃燒器，c-01為氧化蒸發(fā)反應(yīng)器，s-03為除霧器，c-02為塔頂氣體冷凝器，s-01為冷卻結(jié)晶器，p-01、p-02、p-03均為泵。

具體實施方式

如圖3所示，本發(fā)明的裝置包括：臭氧發(fā)生器eo3(r-a)，mac填料塔(s-a)，預熱器a(e-a),預熱器b(e-b)，ph調(diào)節(jié)反應(yīng)槽(t-02)，離心液儲罐(t-04)，離心分離機(s-02)，焙燒爐(r-02)，冷凝氣液分離器(c-03)，燃燒器(r-01)，氧化蒸發(fā)反應(yīng)器(c-01)，除霧器(s-03)，塔頂氣體冷凝器(c-02)，冷卻結(jié)晶器(s-01)，泵、管道等，其特征在于：污水池通過一管道和泵與mac填料塔上部進口連接；臭氧發(fā)生器eo3臭氧出口通過一管道和泵與mac填料塔下部曝氣口連接；mac填料塔下部污水出口通過一管道與ph調(diào)節(jié)反應(yīng)槽污水進口連接；ph調(diào)節(jié)反應(yīng)槽設(shè)有ph調(diào)節(jié)藥劑進口；ph調(diào)節(jié)反應(yīng)槽污水出口通過管道及泵與預熱器a低溫進口連接,隨后與預熱器b低溫進口連接；以上所有設(shè)備組成預處理部分。

氧化蒸發(fā)反應(yīng)器上部污水進口通過管道與預熱器b低溫出口連接；氧化蒸發(fā)反應(yīng)器下部氧氣進口通過管道與氧氣罐連接；氧化蒸發(fā)反應(yīng)器頂部蒸汽出口通過管道與除霧器及塔頂氣體冷凝器高溫進口連接；氧化蒸發(fā)反應(yīng)器底部濃縮液出口通過液位調(diào)節(jié)閥降壓閃蒸后與塔頂氣體冷凝器低溫進口連接；塔頂氣體冷凝器高溫出口通過管道與預熱器b高溫進口連接；塔頂氣體冷凝器低溫出口通過管道與預熱器a高溫進口連接；預熱器a、預熱器b高溫出口與冷凝氣液分離器通過管道進行連接；塔頂氣體冷凝器底部液體出口通過管道與冷凝結(jié)晶器進口連接；冷凝氣液分離器底部冷凝液出口通過管道與后續(xù)處理工藝進行連接；冷凝氣液分離器頂部氣體出口與外排接口進行連接；以上所有設(shè)備組成氧化蒸發(fā)處理部分；

冷卻結(jié)晶器上部濃縮液進口通過管道與塔頂氣體冷凝器底部液體出口連接；冷卻結(jié)晶器底部濃縮液出口通過管道與離心分離機入口連接；離心分離機污泥出口直接與污泥槽連接；離心分離機污水出口的液體儲存在離心液儲罐，離心液儲罐通過管道和泵與ph調(diào)節(jié)反應(yīng)槽連接；污泥槽通過皮帶輸送機與焙燒爐進行連接；天然氣與助燃空氣通過燃燒器進入焙燒爐中對污泥進行焙燒，以上所有設(shè)備組成污泥焙燒處理部分。

所述的氧化蒸發(fā)反應(yīng)器為帶壓操作，壓力為0.1mpa–0.3mpa之間。

所述的mac填料塔的填料的吸附劑為冠宇水資源科技公司生產(chǎn)的改性活性碳吸附劑mac。

所述的臭氧發(fā)生器eo3為冠宇水資源科技公司生產(chǎn)的產(chǎn)品。

一種組合處理高鹽和高cod污水的處理方法，采用mac吸附+臭氧氧化預處理，氧化蒸發(fā)處理工藝，污泥焙燒處理工藝對高鹽、高cod污水進行分段分級連續(xù)處理，如圖2所示，其特征在于按以下步驟進行：

步驟1：高鹽和高cod的污水由污水池通過泵和管道進入mac填料塔上部，與通過mac填料塔下部曝氣盤進入的，由臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧在mac填料間進行充分接觸、混合、反應(yīng)，將污水中大部分可揮發(fā)的有機物(voc)，通過改性活性碳吸附劑(mac)和臭氧發(fā)生器(eo3)產(chǎn)生的臭氧(o3)共同作用下去除；

步驟2：通過mac填料塔進行預處理后的污水通過管道進入ph調(diào)節(jié)反應(yīng)槽，通過安裝在ph調(diào)節(jié)反應(yīng)槽內(nèi)的攪拌器將污水與添加進來的ph調(diào)節(jié)劑進行充分混合，使污水的ph值處于ph:8-11狀態(tài)；隨后通過管道與泵輸送進入預熱器a或預熱器b進行預熱；預熱器a或預熱器b的熱源來自于塔頂氣體冷凝器內(nèi)的氣體熱量；

步驟3：預熱完成后的污水通過管道進入氧化蒸發(fā)反應(yīng)器上部，通過氧化蒸發(fā)反應(yīng)器外部加熱裝置繼續(xù)加熱到設(shè)定溫度后再并與由氧化蒸發(fā)反應(yīng)器下部進入的氧氣在高溫、高壓的狀態(tài)進行氧化、蒸發(fā)反應(yīng)。污水中的大量可被氧化的有機物通過高溫、高壓、高氧的狀態(tài)快速氧化，并將污水中所含有的大量無機鹽分進行蒸發(fā)濃縮，使污水轉(zhuǎn)化成蒸汽與鹽分進行分離，達到降低污水的cod指標以及鹽分指標；

步驟4：氧化蒸發(fā)反應(yīng)器底部的濃縮液通過管路系統(tǒng)上的液位調(diào)節(jié)閥減壓閃蒸后進入塔頂氣體冷凝器低溫側(cè)；氧化蒸發(fā)反應(yīng)器頂部產(chǎn)生的蒸汽進入塔頂氣體冷凝器高溫側(cè)與低溫側(cè)的濃縮液進行換熱、冷卻；冷卻后的蒸汽再進入預熱器a、預熱器b的高溫側(cè)，與低溫側(cè)污水進行進一步換熱，冷凝，也使污水進行預熱處理；再次冷凝后的蒸汽與水的混合物進入冷凝氣液分離器進行氣液分離，分離后的冷凝水，進入后續(xù)處理工藝(例如：生物法處理工藝等)；分離后的無害氣體通過管道進行排空處理。

步驟5：塔頂氣體冷凝器底部的濃縮液進入冷凝結(jié)晶器進一步結(jié)晶、析出；冷卻結(jié)晶器帶有低速攪拌裝置，夾套內(nèi)有循環(huán)冷卻水，將濃縮液內(nèi)的鹽分不斷結(jié)晶析出；析出后的結(jié)晶與濃縮液一起進入離心分離機進行固液分離；分離后的液體儲存在離心液儲罐，隨后通過泵和管道回到ph調(diào)節(jié)反應(yīng)槽內(nèi)進行循環(huán)處理；分離后的固體進入污泥槽內(nèi)；

步驟6：污泥槽內(nèi)的污泥在積累一定量后，通過皮帶輸送機送入焙燒爐內(nèi)進行焙燒；焙燒爐燃燒器采用天然氣作為燃料，將污泥進行900℃以上的燃燒，直接將污泥內(nèi)的有機燃燒去除，剩下的無機鹽可作為常規(guī)固體廢棄物進行處理；如無機鹽中含有有回收價值的無機鹽，也可通過后續(xù)添加提純裝置將無機鹽進一步提純，回收。

本發(fā)明的工作原理及特點：

傳統(tǒng)的處理方式將氧化處理與蒸發(fā)處理分開，例如市面上多效蒸發(fā)技術(shù)以及mvr技術(shù)等都是傳統(tǒng)的蒸發(fā)工藝，此工藝只有脫鹽，濃縮結(jié)晶作用，但對污水中所含有的大量的有機物無法直接去除而留在了濃鹽水中，使蒸發(fā)技術(shù)產(chǎn)生的污泥成為危廢；再比如市面上的濕式空氣氧化技術(shù)(wao)只能對污水中的有機物進行氧化處理，但對其所含的鹽份無法去除。以上所說的兩種技術(shù)都無法面對高鹽、高cod指標的污水。

本發(fā)明利用物理吸附+高級氧化的預處理技術(shù)，配合后續(xù)的氧化蒸發(fā)技術(shù)，同時利用污泥焙燒技術(shù)，在凈化污水的同時，能夠做到污泥無害化處理。

物理吸附+高級氧化的預處理技術(shù)是利用冠宇水資源科技公司所生產(chǎn)的mac吸附劑。mac吸附劑與傳統(tǒng)的活性碳吸附劑不同。傳統(tǒng)活性碳吸附劑吸附過程中是將污水中的污染物吸附進活性碳表面的孔隙里，一旦吸附進活性碳孔隙里就很難通過簡單的反洗方式去除，cod污染物不易進出細孔，所以傳統(tǒng)吸附劑的吸附容量低，使用壽命不高。而本發(fā)明采用的冠宇水資源科技公司的改性活性碳吸附劑mac，利用表面官能團的物理作用，透過靜電引力或凡德瓦耳力，將污水中的污染物吸附在mac吸附劑表面，再通過mac吸附劑催化臭氧產(chǎn)生的羥基自由基(·oh)，進行高級氧化處理(aop)，直接將吸附劑表面的cod污染物氧化掉。如圖1所示，這樣mac吸附劑就可再生，重復進行吸附。制作mac吸附劑的起始物來源很多，包括：活性碳(來自椰殼，瀝青，或煤質(zhì))，及以農(nóng)作廢棄物為起始物開發(fā)為mac吸附劑。本發(fā)明的發(fā)明人之一，已將廢物利用的研究申請成為中國專利“cn103787443a-用以去除總解性固體的流過式吸附器”。

本發(fā)明所采用的氧化蒸發(fā)技術(shù)是利用氧氣在高溫、高壓下能夠?qū)⒂袡C物快速氧化成二氧化碳和水，同時利用氧化所產(chǎn)生的化學熱對污水中的水份進行蒸發(fā)，污水中的鹽份進行濃縮結(jié)晶的原理來污水進行處理。其處理過程中既有氧化反應(yīng)，同時也有蒸發(fā)過程，使其在針對高鹽、高cod的污水處理中具有非常好的效果。

本發(fā)明所采用污泥焙燒技術(shù)，是利用有機物在高溫狀態(tài)下能夠快速有效的被分解的原理，使污泥在焙燒過程中快速升溫至900℃以上，使污泥中的有機物快速的被分解，剩下的無機鹽可作為固體廢棄物處理，也可通過再提純工藝使其能夠回收再利用。

本裝置可根據(jù)污水中所含鹽類、cod指標的不同的需求，通過在線監(jiān)測儀對數(shù)據(jù)進行在線采集，并通過plc進行處理，調(diào)節(jié)系統(tǒng)的進水量、氧氣量、氧化蒸發(fā)反應(yīng)時間等指標。能適應(yīng)多種不同的高鹽、高cod污水。