申请日2014.07.25
公开(公告)日2015.01.07
IPC分类号C02F9/10; C02F103/36; C01D5/16
摘要
本实用新型公开了一种高盐分高COD废水的处理装置，包括废水进料泵、蒸馏塔、硫酸钠结晶釜和甲苯萃取塔，废水进料泵与蒸馏塔相连接，蒸馏塔顶部气相出料口连接冷凝器，冷凝器连接有真空系统，蒸馏塔底部的排料口，与硫酸钠结晶釜相连接，硫酸钠结晶釜底部的出料口连接有离心分离机，离心分离机连接有滤液缓冲罐，滤液缓冲罐连接有滤液打料泵，滤液打料泵的出口连接有甲苯萃取塔，甲苯萃取塔底部的萃取废水出料口连接有污水处理系统。本实用新型的废水处理装置，可以大大的降低生产过程中的废水中的盐分和COD，并且，回收处理得到的硫酸钠晶体还可以进行二次利用，这样进一步的降低了成本，节约了资源。
权利要求书
1.一种高盐分高COD废水的处理装置，其特征在于：包括废水进料泵(10)、蒸馏塔(1)、硫酸钠结晶釜(6)和甲苯萃取塔(9)，所述废水进料泵(10)的出口设有废水进料管道(14)，并通过所述废水进料管道(14)与所述蒸馏塔(1)相连接，所述蒸馏塔(1)顶部设有气相出料口，所述气相出料口连接有塔顶气体出料管道(15)，所述塔顶气体出料管道(15)连接有冷凝器(3)，所述冷凝器(3)的气相出口连接有未冷气体出料管道(16)，所述未冷气体出料管道(16)连接有真空系统，所述冷凝器(3)底部设有冷凝液出口，所述冷凝液出口连接有冷凝液出料管道(19)，所述冷凝液出料管道(19)连接有蒸馏废水收集罐(5)，所述蒸馏塔(1)底部设有排料口，所述排料口通过管道与所述硫酸钠结晶釜(6)相连接，所述硫酸钠结晶釜(6)底部的出料口连接有结晶釜出料管道(23)，所述结晶釜出料管道(23)连接有离心分离机(7)，所述离心分离机(7)连接有离心分离滤液出料管道(25)，所述离心分离滤液出料管道(25)连接有滤液缓冲罐(8)，所述滤液缓冲罐(8)底部的出料口连接有滤液打料管道(26)，所述滤液打料管道(26)连接有滤液打料泵(13)，所述滤液打料泵(13)的出口连接有萃取进料管道(27)，所述萃取进料管道(27)与所述甲苯萃取塔(9)相连接，所述甲苯萃取塔(9)底部设有萃取废水出料口，所述萃取废水出料口连接有污水处理系统。
2.根据权利要求1所述的高盐分高COD废水的处理装置，其特征在于：所述蒸馏塔(1)塔内设有塔板，塔外设有再沸器(2)，所述再沸器(2)设有蒸汽进口和冷凝水出料口。
3.根据权利要求1所述的高盐分高COD废水的处理装置，其特征在于：所述真空系统包括真空缓冲罐(4)和真空泵(11)，所述真空缓冲罐(4)通过所述未冷气体出料管道(16)与所述冷凝器(3)的气相出口相连接，所述真空缓冲罐(4)顶部设有气相出口，所述气相出口连接有真空管道(17)，所述真空管道(17)与所述真空泵(11)相连接，所述真空缓冲罐(4)底部设有冷凝液出料口，所述冷凝液出料口连接有真空缓冲罐冷凝液出料管道(18)，所述真空缓冲罐冷凝液出料管道(18)与所述冷凝液出料管道(19)合并连接于所述蒸馏废水收集罐(5)。
4.根据权利要求1所述的高盐分高COD废水的处理装置，其特征在于：所述冷凝器(3)的封头设有冷冻水进口和冷冻水回水出口。
5.根据权利要求1所述的高盐分高COD废水的处理装置，其特征在于：所述蒸馏塔(1)底部排料口连接有蒸馏残渣出料管道(21)，所述蒸馏残渣出料管道(21)连接有蒸馏残渣打料泵(12)，所述蒸馏残渣打料泵(12)的出口连接有结晶釜进料管道(22)，所述结晶釜进料管道(22)与所述硫酸钠结晶釜(6)顶部相连接。
6.根据权利要求1所述的高盐分高COD废水的处理装置，其特征在于：所述硫酸钠结晶釜(6)内部设有机械搅拌，所述硫酸钠结晶釜(6)的釜底和釜顶分别设有冷冻水进口和冷冻水回水出口，采用冷冻水内盘管冷却。
7.根据权利要求1所述的高盐分高COD废水的处理装置，其特征在于：所述离心分离机(7)内部设有水洗系统，所述水洗系统连接有洗涤水管道(20)，所述洗涤水管道(20)将经过所述蒸馏塔(1)和冷凝器(3)进行蒸馏、冷凝后得到的蒸馏冷凝液引至所述离心分离机(7)，所述离心分离机(7)设有硫酸钠排料管道(24)。
8.根据权利要求1所述的高盐分高COD废水的处理装置，其特征在于：所述甲苯萃取塔(9)中上部设有废水进料口，在中下部设有甲苯进料口;在顶部设有萃取甲苯出料口。
说明书
一种高盐分高COD废水的处理装置
技术领域
本实用新型涉及一种过氧化二异丙苯生产过程中产生的高盐分高COD废水的处理装置，属于化工装置领域。
背景技术
目前，工业上生产过氧化二异丙苯主要以异丙苯为原料,氧化得到过氧化氢异丙苯，用硫化钠进行还原反应,生成α,α-二甲基苄醇,然后在高氯酸催化下,过氧化氢异丙苯和苄醇进行缩合反应得到产品。在还原反应过程中，硫化钠以水溶液的形式进入到反应体系。反应结束后，油水相自动分离，还原母液废水含有大量的副产物硫酸钠以及未反应的硫化钠。其中硫酸钠约25-35%、硫化钠约0.01-0.05%，还含有异丙苯、过氧化氢异丙苯、α,α-二甲基苄醇、α-甲基苯乙烯、苯乙酮等有机物废物，使得COD高达15000-20000mg/L。
废水中的高浓度无机盐对后续生化处理的微生物活性会产生很强的抑制性。当前，该废水主要是通过大量水稀释后，使盐度低于生化毒域值。但是大量的稀释水增加了后续处理的规模，增加了运行成本费用，严重浪费水资源。而且废水中大量的硫酸钠盐无法回收利用，对有利资源也存在浪费问题。同时废水中大量的有机物废物也会影响废水的可生化性，COD过高，也严重污染了环境，对人体和生物的健康有害。
因此，有必要开发出一种能有有效处理高盐分高COD废水的装置。
发明内容
发明目的：为了解决现有技术中的问题,本实用新型提供了一种高盐分高COD废水的处理装置。
技术方案：为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
一种高盐分高COD废水的处理装置，包括废水进料泵、蒸馏塔、硫酸钠结晶釜和甲苯萃取塔，所述废水进料泵的出口设有废水进料管道，并通过所述废水进料管道与所述蒸馏塔相连接，所述蒸馏塔顶部设有气相出料口，所述气相出料口连接有塔顶气体出料管道，所述塔顶气体出料管道连接有冷凝器，所述冷凝器的气相出口连接有未冷气体出料管道，所述未冷气体出料管道连接有真空系统，所述冷凝器底部设有冷凝液出口，所述冷凝液出口连接有冷凝液出料管道，所述冷凝液出料管道连接有蒸馏废水收集罐，所述蒸馏塔底部设有排料口，所述排料口通过管道与所述硫酸钠结晶釜相连接，所述硫酸钠结晶釜底部的出料口连接有结晶釜出料管道，所述结晶釜出料管道连接有离心分离机，所述离心分离机连接有离心分离滤液出料管道，所述离心分离滤液出料管道连接有滤液缓冲罐，所述滤液缓冲罐底部的出料口连接有滤液打料管道，所述滤液打料管道连接有滤液打料泵，所述滤液打料泵的出口连接有萃取进料管道，所述萃取进料管道与所述甲苯萃取塔相连接，所述甲苯萃取塔底部设有萃取废水出料口，所述萃取废水出料口连接有污水系统。本实用新型的废水处理装置，首先采用蒸馏塔对废水进行减压蒸馏，这样可以初步降低废水中的盐分与COD含量，然后蒸馏后的低盐分、低COD的蒸馏废水直接通过塔顶冷凝器冷却后收集，而剩余的高浓度盐分、高COD的蒸馏残液进入到硫酸钠结晶釜，通过硫酸钠结晶釜进行结晶过程回收蒸馏残渣中的硫酸钠，而剩余的硫酸钠的结晶滤液再进入到甲苯萃取塔中，通过甲苯萃取滤液中的有机物质，降低废水中的COD，萃取后的水相，其盐分和COD都非常低，然后就可以将处理后的第盐分和低COD的废水排入到污水处理系统进行进一步的处理。这样通过层层递进处理，可以大大的降低生产过程中的废水中的盐分和COD，而无需通过大量的水进行稀释处理，节约了水资源，降低了处理废水的规模和成本，并且，回收处理得到的硫酸钠晶体还可以进行二次利用，这样进一步的降低了成本，节约了资源。
所述蒸馏塔塔内设有塔板，塔外设有再沸器，所述再沸器设有蒸汽进口和冷凝水出料口。通过再沸器进行加热，使得蒸馏塔进行蒸馏废水，加热更加均匀，蒸馏效果更好，设有塔板，可以提高蒸馏时气液两相的接触面积，提高蒸馏效果。
所述真空系统包括真空缓冲罐和真空泵，所述真空缓冲罐通过所述未冷气体出料管道与所述冷凝器的气相出口相连接，所述真空缓冲罐顶部设有气相出口，所述气相出口连接有真空管道，所述真空管道与所述真空泵相连接，所述真空缓冲罐底部设有冷凝液出料口，所述冷凝液出料口连接有真空缓冲罐冷凝液出料管道，所述真空缓冲罐冷凝液出料管道与所述冷凝液出料管道合并连接于所述蒸馏废水收集罐。真空缓冲罐起到缓冲的作用，避免没有冷却完全的蒸汽直接进入到真空泵中，损坏真空泵，起到了保护真空泵的作用。
所述冷凝器的封头设有冷冻水进口和冷冻水回水出口。冷冻水降温冷却的效果大大高于普通的冷凝水的冷却效果。
所述蒸馏塔底部排料口连接有蒸馏残渣出料管道，所述蒸馏残渣出料管道连接有蒸馏残渣打料泵，所述蒸馏残渣打料泵的出口连接有结晶釜进料管道，所述结晶釜进料管道与所述硫酸钠结晶釜顶部相连接。蒸馏残渣出料管道使得蒸馏后剩余的高盐分高COD废液进入到硫酸钠结晶釜中进一步处理，蒸馏残渣打料泵使得蒸馏残留液中固液两项混合均匀，一方面利于下一步的结晶处理，另一方面，以免里面的硫酸钠沉淀下来造成管道堵塞。
所述硫酸钠结晶釜内部设有机械搅拌，所述硫酸钠结晶釜的釜底和釜顶分别设有冷冻水进口和冷冻水回水出口，采用冷冻水内盘管冷却。内部冷却相对于外部冷却，冷却效果更好，冷冻水，温度比普通的冷凝水温度低，冷却效果更好，加入机械搅拌，使得废液混合均匀，结晶处理时，得到的晶体中包裹的杂质较少，回收的晶体纯度更高。
所述离心分离机内部设有水洗系统，所述水洗系统连接有洗涤水管道，所述洗涤水管道将经过所述蒸馏塔和冷凝器进行蒸馏、冷凝后得到的蒸馏冷凝液引至所述离心分离机，所述离心分离机设有硫酸钠排料管道。水洗系统对结晶釜中回收得到的硫酸钠晶体进行水洗，提高回收的晶体的纯度;洗涤水管道将经过所述蒸馏塔和冷凝器进行蒸馏、冷凝后得到的蒸馏冷凝液引至所述离心分离机充分回收利用水资源，节约能源。
所述甲苯萃取塔中上部设有废水进料口，在中下部设有甲苯进料口。在顶部设有萃取甲苯出料口。
工作原理：本实用新型的工作原理如下：
生产过程中产生的还原母液废水通过减压蒸馏塔，将油水分离。低盐分、低COD的蒸馏废水通过塔顶冷凝器冷却后收集。含高浓度盐分、高COD的蒸馏残液进入硫酸钠结晶釜冷却结晶。硫酸钠晶体经过离心分离去除母液，再用低温的冷凝水洗涤进一步去除杂质，得到纯度高的硫酸钠晶体。分离出的滤液盐分低，但是COD含量高。通过甲苯萃取，将大幅度的降低滤液的COD。萃取后的滤液直接进入污水处理系统。萃取后的甲苯可通过蒸馏回收使用。
有益效果：采用上述技术方案的本实用新型具有以下的优点：
具体而言，与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下突出的优势：
1、本实用新型的废水处理装置，首先采用蒸馏塔对废水进行减压蒸馏，这样可以初步降低废水中的盐分与COD含量，然后蒸馏后的低盐分、低COD的蒸馏废水直接通过塔顶冷凝器冷却后收集，而剩余的高浓度盐分、高COD的蒸馏残液进入到硫酸钠结晶釜，通过硫酸钠结晶釜进行结晶过程回收蒸馏残渣中的硫酸钠，而剩余的硫酸钠的结晶滤液再进入到甲苯萃取塔中，通过甲苯萃取滤液中的有机物质，降低废水中的COD，萃取后的水相，其盐分和COD都非常低，然后就可以将处理后的第盐分和低COD的废水排入到污水处理系统进行进一步的处理。这样通过层层递进处理，可以大大的降低生产过程中的废水中的盐分和COD，而无需通过大量的水进行稀释处理，节约了水资源，降低了处理废水的规模和成本，并且，回收处理得到的硫酸钠晶体还可以进行二次利用，这样进一步的降低了成本，节约了资源;
2、本实用新型设有蒸馏残渣打料泵、滤液打料泵，使得待处理的混合物固液混合均匀，更加利于下一步的处理;
3、本实用新型的冷却系统，采用冷冻水，冷却效果更好;
4、本实用新型的离心分离机的水洗系统，充分回收利用蒸馏塔和冷凝器进行蒸馏、冷凝后得到的蒸馏冷凝液，将蒸馏冷凝液作为洗涤水进行回收利用，节约了能源;
5、本实用新型具有稳定高效的处理效率，而且蒸馏废水和硫酸钠均能回收使用，节约了资源，避免了二次污染。