申请日2017.02.20
公开(公告)日2017.06.09
IPC分类号C02F1/04; C02F101/30
摘要
本发明公开了一种有机废水处理系统，包括：加热器;蒸发器，所述蒸发器与所述加热器连通设置;第一蒸汽压缩机，所述第一蒸汽压缩机通过第一蒸汽出管与所述蒸发器连通设置，所述第一蒸汽压缩机通过第一蒸汽进管与所述加热器连通设置;有机物汽提塔，所述有机物汽提塔与所述第一冷凝液收集罐连通设置;第二蒸汽压缩机，所述第二蒸汽压缩机通过第二蒸汽出管与所述有机物汽提塔连通设置;再沸器，所述再沸器与所述有机物汽提塔连通设置，所述再沸器通过第二蒸汽进管与所述第二蒸汽压缩机连通设置。本发明减少了外来蒸汽的需求，提高了能量利用率和经济效益。减少了额外循环冷却水的需求，节约了水资源，降低了有机废水处理成本。
权利要求书
1.一种有机废水处理系统，其特征在于，包括：
加热器，用于对待处理有机废水和循环液的混合液体进行加热形成一次混合蒸汽;
蒸发器，所述蒸发器与所述加热器连通设置;用于对所述一次混合蒸汽进行气液分离形成二次混合蒸汽、混合浓缩液;部分混合浓缩液作为循环液;
第一蒸汽压缩机，所述第一蒸汽压缩机通过第一蒸汽出管与所述蒸发器连通设置，所述第一蒸汽压缩机通过第一蒸汽进管与所述加热器连通设置;用于对所述二次混合蒸汽压缩升温形成混合压缩蒸汽，所述混合压缩蒸汽作为所述加热器的加热热源;一部分所述混合压缩蒸汽在所述加热器中冷凝后形成的混合冷凝液;
有机物汽提塔，所述有机物汽提塔与所述加热器连通设置;用于对另一部分所述混合压缩蒸汽进行气液分离形成一次汽提塔蒸汽、汽提塔浓缩液;
第二蒸汽压缩机，所述第二蒸汽压缩机通过第二蒸汽出管与所述有机物汽提塔连通设置;用于对所述一次汽提塔蒸汽压缩升温形成汽提塔压缩蒸汽;
再沸器，所述再沸器与所述有机物汽提塔连通设置，所述再沸器通过第二蒸汽进管与所述第二蒸汽压缩机连通设置;用于对所述混合冷凝液和/或汽提塔浓缩液进行加热形成二次汽提塔蒸汽，所述汽提塔压缩蒸汽作为所述再沸器的加热热源。
2.如权利要求1所述的有机废水处理系统，其特征在于，还包括：
第一冷凝液收集罐，所述第一冷凝液收集罐分别与所述加热器、有机物汽提塔连通设置;用于收集部分所述混合压缩蒸汽在所述加热器中冷凝后形成的混合冷凝液;
第二冷凝液收集罐，所述第二冷凝液收集罐与所述再沸器连通设置;用于收集部分所述汽提塔压缩蒸汽在所述再沸器中部分冷凝后形成的汽提塔冷凝液。
3.如权利要求1所述的有机废水处理系统，其特征在于，还包括：
混合浓缩液泵，所述混合浓缩液泵与所述蒸发器连通设置;用于将部分所述混合浓缩液排出所述蒸发器外;
废液缓冲罐，所述废液缓冲罐与所述有机物汽提塔连通设置;用于缓存所述有机物汽提塔中的汽提塔废水流入所述废液缓冲罐中;
废液泵，所述废液泵与所述废液缓冲罐连通设置;用于将所述汽提塔废水排出所述废液缓冲罐外，和/或将所述汽提塔废水输送回所述有机物汽提塔中。
4.如权利要求1所述的有机废水处理系统，其特征在于，还包括：
循环液泵，所述循环液泵与液体输入管连通设置，用于输入所述待处理有机废水;
所述循环液泵通过出液管与所述蒸发器连通设置，所述循环液泵通过进液管与所述加热器连通设置;用于将所述待处理有机废水、循环液的混合液体输送至所述加热器中。
5.如权利要求1～4中任意一项所述的有机废水处理系统，其特征在于，还包括：
第一冷凝液泵，所述第一冷凝液泵通过第一冷凝液出管与所述第一冷凝液收集罐连通设置，所述第一冷凝液泵通过第一冷凝液进管与所述有机物汽提塔连通设置;用于将所述混合冷凝液从所述第一冷凝液收集罐输送至所述有机物汽提塔的上部;
第二冷凝液泵，所述第二冷凝液泵通过第二冷凝液出管与所述第二冷凝液收集罐连通设置;用于将所述汽提塔冷凝液从所述第二冷凝液收集罐中排出;
汽提塔浓缩液泵，所述汽提塔浓缩液泵与所述有机物汽提塔连通设置;用于将部分所述汽提塔浓缩液排出所述有机物汽提塔外。
6.一种有机废水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
将待处理有机废水和循环液输送至加热器中，对待处理有机废水和循环液的混合液体加热形成一次混合蒸汽;
所述一次混合蒸汽从所述加热器进入蒸发器中气液分离后，形成二次混合蒸汽、混合浓缩液;部分所述混合浓缩液作为循环液从所述蒸发器流入所述加热器中;
所述二次混合蒸汽从所述蒸发器进入第一蒸汽压缩机中缩成升温后形成混合压缩蒸汽，所述混合压缩蒸汽作为加热热源从所述第一蒸汽压缩机输送至所述加热器中;部分所述混合压缩蒸汽在所述加热器中冷凝后形成混合冷凝液;
部分所述混合压缩蒸汽、所述混合冷凝液从所述加热器输送至有机物汽提塔中;部分所述混合压缩蒸汽在所述有机物汽提塔中气液分离形成一次汽提塔蒸汽、汽提塔浓缩液;
所述一次汽提塔蒸汽从所述有机物汽提塔进入第二蒸汽压缩机中压缩升温形成汽提塔压缩蒸汽;
所述混合冷凝液和/或汽提塔浓缩液从所述有机物汽提塔进入再沸器中;所述汽提塔压缩蒸汽作为加热热源从所述第二蒸汽压缩机进入所述再沸器中，对所述混合冷凝液和/或汽提塔浓缩液进行加热形成二次汽提塔蒸汽;所述二次汽提塔蒸汽从所述再沸器进入所述有机物汽提塔中气液分离形成一次汽提塔蒸汽、汽提塔浓缩液。
7.如权利要求6所述的有机废水处理方法，其特征在于：
部分所述混合压缩蒸汽在所述加热器中冷凝后形成混合冷凝液，所述混合冷凝液经过第一冷凝液收集罐从所述加热器输送至所述有机物汽提塔中;
部分所述汽提塔压缩蒸汽在所述再沸器中冷凝后形成汽提塔冷凝液，所述汽提塔冷凝液从所述再沸器输送至第二冷凝液收集罐中。
8.如权利要求6所述的有机废水处理方法，其特征在于：
利用混合浓缩液泵将部分所述混合浓缩液排出所述蒸发器外;
所述有机物汽提塔中的汽提塔废水流入废液缓冲罐中;
利用废液泵将所述汽提塔废水排出所述废液缓冲罐外，和/或将所述汽提塔废水输送回所述有机物汽提塔中。
9.如权利要求6所述的有机废水处理方法，其特征在于：
所述待处理有机废水从所述液体输入管进入所述循环液泵，所述循环液从所述蒸发器流入所述循环液泵;
所述循环液泵将所述待处理有机废水、循环液的混合液体输送至所述加热器中。
10.如权利要求6～9中任意一项所述的有机废水处理方法，其特征在于：
利用第一冷凝液泵将所述混合冷凝液从所述第一冷凝液收集罐输送至所述有机物汽提塔的上部;
利用第二冷凝液泵将所述汽提塔冷凝液从所述第二冷凝液收集罐中排出;
利用汽提塔浓缩液泵将部分所述汽提塔浓缩液排出所述有机物汽提塔外。
说明书
一种有机废水处理系统及方法
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种有机废水处理系统及方法。
背景技术
随着工业迅速发展，废水的种类和数量迅猛增加，对水体的污染也日趋广泛和严重，威胁人类的健康和安全。由于工业废水的成分更复杂，有些还有毒性，工业废水处理比城市污水处理更困难也更重要。尤其是在化工、农药、医药等合成或发酵产品生产装置中，由于化学反应和生化反应的复杂性，往往会伴随生成大量高浓度有机废水。
高浓度有机废水主要具有有机物浓度高、成分复杂的特点。高浓度有机废水中COD一般在2 000mg/L以上，有的甚至高达几万乃至几十万mg/L，相对而言，BOD较低，很多废水BOD与COD的比值小于0.3。高浓度有机废水中不仅含有重有机物，还含有轻有机物。因此，在将高浓度有机废水排出生产装置前，必须进行预处理。
现有技术，在对高浓度有机废水处理时，存在以下缺陷：(一)在有机废水处理过程中，需要消耗大量的外来蒸汽，降低了能量利用率和经济效益。(二)在有机废水处理过程中，需要消耗大量额外的循环冷却水，会导致水资源的浪费，增加了有机废水处理成本。(三)有机废水处理设备复杂，不仅增加了设备制作成本、降低了经济效益，还存在有机废水的处理效率低的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种有机废水处理系统及方法。有效地解决了需要消耗大量的外来蒸汽，降低能量利用率和经济效益的问题;有效地解决了需要消耗大量额外的循环冷却水，会导致水资源的浪费，增加了有机废水处理成本的问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明提供的一种有机废水处理系统，包括：加热器，用于对待处理有机废水和循环液的混合液体进行加热形成一次混合蒸汽;蒸发器，所述蒸发器与所述加热器连通设置;用于对所述一次混合蒸汽进行气液分离形成二次混合蒸汽、混合浓缩液;部分混合浓缩液作为循环液;第一蒸汽压缩机，所述第一蒸汽压缩机通过第一蒸汽出管与所述蒸发器连通设置，所述第一蒸汽压缩机通过第一蒸汽进管与所述加热器连通设置;用于对所述二次混合蒸汽压缩升温形成混合压缩蒸汽，所述混合压缩蒸汽作为所述加热器的加热热源;一部分所述混合压缩蒸汽在所述加热器中冷凝后形成的混合冷凝液;有机物汽提塔，所述有机物汽提塔与所述加热器连通设置;用于对另一部分所述混合压缩蒸汽进行气液分离形成一次汽提塔蒸汽、汽提塔浓缩液;第二蒸汽压缩机，所述第二蒸汽压缩机通过第二蒸汽出管与所述有机物汽提塔连通设置;用于对所述一次汽提塔蒸汽压缩升温形成汽提塔压缩蒸汽;再沸器，所述再沸器与所述有机物汽提塔连通设置，所述再沸器通过第二蒸汽进管与所述第二蒸汽压缩机连通设置;用于对所述混合冷凝液和/或汽提塔浓缩液进行加热形成二次汽提塔蒸汽，所述汽提塔压缩蒸汽作为所述再沸器的加热热源。
优选的，还包括：第一冷凝液收集罐，所述第一冷凝液收集罐分别与所述加热器、有机物汽提塔连通设置;用于收集部分所述混合压缩蒸汽在所述加热器中冷凝后形成的混合冷凝液;第二冷凝液收集罐，所述第二冷凝液收集罐与所述再沸器连通设置;用于收集部分所述汽提塔压缩蒸汽在所述再沸器中部分冷凝后形成的汽提塔冷凝液。
优选的，还包括：混合浓缩液泵，所述混合浓缩液泵与所述蒸发器连通设置;用于将部分所述混合浓缩液排出所述蒸发器外;废液缓冲罐，所述废液缓冲罐与所述有机物汽提塔连通设置;用于缓存所述有机物汽提塔中的汽提塔废水流入所述废液缓冲罐中;废液泵，所述废液泵与所述废液缓冲罐连通设置;用于将所述汽提塔废水排出所述废液缓冲罐外，和/或将所述汽提塔废水输送回所述有机物汽提塔中。
优选的，还包括：循环液泵，所述循环液泵与液体输入管连通设置，用于输入所述待处理有机废水;所述循环液泵通过出液管与所述蒸发器连通设置，所述循环液泵通过进液管与所述加热器连通设置;用于将所述待处理有机废水、循环液的混合液体输送至所述加热器中。
优选的，还包括：第一冷凝液泵，所述第一冷凝液泵通过第一冷凝液出管与所述第一冷凝液收集罐连通设置，所述第一冷凝液泵通过第一冷凝液进管与所述有机物汽提塔连通设置;用于将所述混合冷凝液从所述第一冷凝液收集罐输送至所述有机物汽提塔的上部;第二冷凝液泵，所述第二冷凝液泵通过第二冷凝液出管与所述第二冷凝液收集罐连通设置;用于将所述汽提塔冷凝液从所述第二冷凝液收集罐中排出;汽提塔浓缩液泵，所述汽提塔浓缩液泵与所述有机物汽提塔连通设置;用于将部分所述汽提塔浓缩液排出所述有机物汽提塔外。
本发明还提供一种有机废水处理方法，包括以下步骤：将待处理有机废水和循环液输送至加热器中，对待处理有机废水和循环液的混合液体加热形成一次混合蒸汽;所述一次混合蒸汽从所述加热器进入蒸发器中气液分离后，形成二次混合蒸汽、混合浓缩液;部分所述混合浓缩液作为循环液从所述蒸发器流入所述加热器中;所述二次混合蒸汽从所述蒸发器进入第一蒸汽压缩机中缩成升温后形成混合压缩蒸汽，所述混合压缩蒸汽作为加热热源从所述第一蒸汽压缩机输送至所述加热器中;部分所述混合压缩蒸汽在所述加热器中冷凝后形成混合冷凝液;部分所述混合压缩蒸汽、所述混合冷凝液从所述加热器输送至有机物汽提塔中;部分所述混合压缩蒸汽在所述有机物汽提塔中气液分离形成一次汽提塔蒸汽、汽提塔浓缩液;所述一次汽提塔蒸汽从所述有机物汽提塔进入第二蒸汽压缩机中压缩升温形成汽提塔压缩蒸汽;所述混合冷凝液和/或汽提塔浓缩液从所述有机物汽提塔进入再沸器中;所述汽提塔压缩蒸汽作为加热热源从所述第二蒸汽压缩机进入所述再沸器中，对所述混合冷凝液和/或汽提塔浓缩液进行加热形成二次汽提塔蒸汽;所述二次汽提塔蒸汽从所述再沸器进入所述有机物汽提塔中气液分离形成一次汽提塔蒸汽、汽提塔浓缩液。
优选的，部分所述混合压缩蒸汽在所述加热器中冷凝后形成混合冷凝液，所述混合冷凝液经过第一冷凝液收集罐从所述加热器输送至所述有机物汽提塔中;部分所述汽提塔压缩蒸汽在所述再沸器中冷凝后形成汽提塔冷凝液，所述汽提塔冷凝液从所述再沸器输送至第二冷凝液收集罐中。
优选的，利用混合浓缩液泵将部分所述混合浓缩液排出所述蒸发器外;所述有机物汽提塔中的汽提塔废水流入废液缓冲罐中;利用废液泵将所述汽提塔废水排出所述废液缓冲罐外，和/或将所述汽提塔废水输送回所述有机物汽提塔中。
优选的，所述待处理有机废水从所述液体输入管进入所述循环液泵，所述循环液从所述蒸发器流入所述循环液泵;所述循环液泵将所述待处理有机废水、循环液的混合液体输送至所述加热器中。
优选的，利用第一冷凝液泵将所述混合冷凝液从所述第一冷凝液收集罐输送至所述有机物汽提塔的上部;利用第二冷凝液泵将所述汽提塔冷凝液从所述第二冷凝液收集罐中排出;利用汽提塔浓缩液泵将部分所述汽提塔浓缩液排出所述有机物汽提塔外。
与现有技术相比，本发明提供的一种有机废水处理系统及方法，至少具有以下一种有益效果：
1)、本发明在有机废水处理中，蒸发器对一次混合蒸汽进行气液分离，在气液分离过程中，可将有机废水中的重有机物和轻有机物分离开，混合浓缩液中含有重有机物，二次混合蒸汽中含有轻有机物;有机物汽提塔分离出混合冷凝液及混合压缩蒸汽中的轻有机物，以满足重有机物和轻有机物的不同生化处理方法。
此外，在蒸发器中气液分离出来的二次混合蒸汽，在送入有机物汽提塔中前，先经过第一蒸汽压缩机送入加热器中作为加热热源，充分利用了废水的低温热和蒸汽的冷凝热;在有机物汽提塔中气液分离出的一次汽提塔蒸汽，先经过第二蒸汽压缩机送入再沸器中作为加热热源，充分利用了废水的低温热和蒸汽的冷凝热;降低了加热器、轻有机物对外来蒸汽的供应需要，提高了能量利用率和经济效益。
部分混合浓缩液作为循环液，和待处理有机废水一起进入加热器中，一方面：可以减少对额外循环冷却水的需求，重复利用混合浓缩液，有效地节约了水资源，降低了有机废水处理成本。另一方面：可进一步分离出混合浓缩液中的重有机物和轻有机物，提高了分离精度。部分汽提塔浓缩液再次进入再沸器中加热形成二次汽提塔蒸汽，可进一步分离出汽提塔浓缩液中的轻有机物。
本发明中有机废水处理系统，具有结构简单、减少了设备制作成本、提高了经济效益，有机废水的处理效率高等优点。
2)、本发明仅在系统刚启动时，引入外来消耗少量的蒸汽作为加热器和再沸器的热源，待第一蒸汽压缩机和第二蒸汽压缩机正常工作后，即可关闭外来蒸汽的输入，通过对蒸发器的二次混合蒸汽、有机物汽提塔的一次汽提塔蒸汽进行加压后，分别作为加热器、再沸器的热源使用，极大地降低了外来蒸汽的消耗。