申请日2000.11.24
公开(公告)日2001.08.22
IPC分类号C02F1/04; C02F1/00
摘要
本发明采用蒸发工序将污水中沸点比水高的水质污染物质除去,采用自蒸发或蒸馏工序将污水中沸点比水低的水质污染物质除去。其特征工艺流程是:预处理→澄清工序→预热工序→蒸发工序→冷凝工序→自蒸发工序→蒸馏工序→排放或利用,其中蒸发工序和冷凝工序是必要工序,自蒸发工序和蒸馏工序可省略其中之一,其它工序为选用工序。与现有的废水处理技术对比,本发明有如下实质性特点:1、直接处理高浓度有机污水,无需稀释,不增加水排放总量;2、工艺过程容易实现全封闭式作业;3、工艺过程为连续化操作,处理速度快;4、工艺流程简单,处理效果好,处理效果稳定,且具有较广泛的适应性;生产运行成本低。
摘要附图
权利要求书
1、两步分离法污水处理工艺，其特征在于：其工艺流程包括有蒸发工序、 冷凝工序和自蒸发工序。
2、两步分离法污水处理工艺，其特征在于：其工艺流程包括有蒸发工序、 冷凝工序和蒸馏工序。
3、两步分离法污水处理工艺，其特征在于：其工艺流程包括有蒸发工序、 冷凝工序、自蒸发工序和蒸馏工序。
4、根据权利要求1所述的两步分离法污水处理工艺，其特征在于其工艺 流程是：预处理→澄清工序→预热工序→蒸发工序→冷凝工序→自蒸 发工序→排放或利用，其中预处理、澄清工序和预热工序为可选工序。
5、根据权利要求2所述的两步分离法污水处理工艺，其特征在于其工艺 流程是：预处理→澄清工序→预热工序→蒸发工序→冷凝工序→蒸馏 处理→排放或利用，其中预处理、澄清工序和预热工序为可选工序。
6、根据权利要求2所述的两步分离法污水处理工艺，其特征在于其工艺 流程是：预处理→澄清工序→蒸馏工序→蒸发工序→冷凝工序→自蒸 发工序→排放或利用，其中预处理、澄清工序和自蒸发工序为可选工 序。
7、根据权利要求3所述的两步分离法污水处理工艺，其特征在于其工艺 流程是：预处理→澄清工序→预热工序→蒸发工序→冷凝工序→自蒸 发工序→蒸馏处理→排放或利用，其中预处理、澄清工序和预热工序 为可选工序。
说明书
两步分离法污水处理工艺
本发明涉及废水处理技术，特别是城市垃圾的渗出水的处理。
城市垃圾在堆积状态下有大量的污水渗出，垃圾所渗出的这种污水有 机物含量高，属高浓度有机污水，如处理不彻底或不加以治理而任其流入 江河湖泊或渗入地下，会给城市生态环境带来很大的危害。国内各城市对 垃圾渗出水的治理方法因垃圾治理方案的不同而有所不同，主要有生化处 理方法和焚烧法两种：
生化处理法主要是通过微生物的作用使污水中的水质污染物发生降 解而达到净化目的。目前在垃圾填埋场、城市污水处理厂采用较多。其不 足之处在于：1、一般不能直接处理城市垃圾渗出水(高浓度有机污水)。 必须高倍稀释后才能处理，这就人为地增大了生产单位的水排放总量;2、 环境因素对生物降解过程影响较大，实际生产中生物降解方向难于十分稳 定，因而处理效果波动较大;3、生化处理过程一般需要15～20天降解时间， 其间不可避免恶臭及此带来的其它污染。
焚烧法是将垃圾渗出水随垃圾一起入炉焚烧的处理方法，国内有些垃 圾焚烧厂、垃圾焚烧发电厂最初设计为这种处理方式，但实际生产中却往 往因效果不佳而没有实施。其缺陷在于：1、我国的城市垃圾渗出水量较大， 约占垃圾重量的15%，加之垃圾普遍没有实行分类收集，平均热值不高， 如将垃圾渗出水全部随垃圾入炉，会导致炉温过低，影响正常燃烧。2、垃 圾渗出水在入炉焚烧时为降低对炉膛焚烧状态的影响，一般要求以雾状喷 入炉膛，为此在入炉之前要对垃圾渗出水作过滤处理，以降低其固悬物含 量，而由于过滤设备及雾化喷嘴容易堵塞，影响连续性生产。
本发明的目的是向垃圾焚烧厂、垃圾填埋场或其它垃圾渗出水、高浓 度有机污水相对集中的场所提供一种新的效果好、成本低的污水处理工艺， 采用纯物理的方法将污水中的有机物、无机物、重金属等水质污染成份除 去，经处理后的排放水达到有关排放标准。
为达到上述目的，本发明采用两步分离法的污水处理工艺，即采用蒸 发的工序将污水中沸点比水高的水质污染物除去，采用自蒸发或蒸馏的工 序将污水中沸点比水低的水质污染物物除去。其工艺流程包括如下主要工 序：
1、预处理工序
在待处理的污水中添加一定量的化学药剂，根据污水的成份不同，控 制污水的PH值在1.5～5.5或6.5～13.8的范围。
2、澄清工序
将泥渣等可沉淀物从预处理后的污水中分离，使污水中的固悬物含量 降低，本工序的分离手段包括采用多种物理分离方法，如重力分离法、离 心分离法、一般网体过滤、膜分离等。
3、预热工序
将经澄清后的污水或经分析无需预处理及澄清工序处理的污水进入 本工序加热到40～150℃范围。
4、蒸发工序
将大量的污水通过加热汽化成蒸汽进入下一工序作进一步处理，而将 沸点比水高的水质污染物质，如重金属等截留在污水浓缩液中除去。本工 序的蒸发方法包括采用化工过程中各种形式的单效或多效蒸发方法。
5、冷凝工序
将蒸发工序4产生的蒸汽转化为汽凝水。本工序的冷凝方式包括采用 蒸汽在饱和温度下进行冷凝的方式或者蒸汽在外界冷媒的作用下强制冷凝 的方式。
6、自蒸发工序
将冷凝工序产生的汽凝水送入一个能级较低的环境中，为达到能量平 衡，饱和汽凝水自身的能量(热能)迅速释放，使得部分汽凝水被汽化; 在汽化过程中，汽凝水中部分水质污染物转化为汽相而与水分离，并通过 散气管排走。本工序的蒸发方式包括采用一级自蒸发方式或多级自蒸发方 式。
7、蒸馏工序
采用化工中常见的蒸馏方法，用蒸馏塔将要处理的污水中沸点比水低 的水质污染物质与水分离开。
本发明的特征在于：以上7个工序中，蒸发工序4和冷凝工序5是必 要的工序，自蒸发工序6和蒸馏工序7必选择其中之一或两者都用，其它 工序可视具体情况选用，蒸馏工序7也可放在蒸发工序4的前面，即可以 先蒸馏后蒸发。
本发明利用污水中的污染物与水的沸点存在差异这一特性，采取两步 分离法将污染物除去，与现有的废水处理技术对比，本发明有如下实质性 特点：
1、直接处理垃圾渗出的高浓度有机污水，无需稀释，不增加污水处 理单位的水排放总量。
2、本发明的工艺过程很容易实现全封闭式作业，可杜绝废水处理过 程中常见的恶臭现象。
3、本发明的工艺流程为连续化操作，处理速度快，即处理即排放。
4、工艺流程简单，处理效果好，如采用完整的两步分离法工艺，污 水处理后的COD、BOD去除率均达99%以上，悬浮物及色度指标达生活 自来水感观标准。
5、本发明的工艺不受大气环境因素影响，处理效果稳定。
6、本发明可处理各种成份复杂的废水，具有较广泛的适应性。
7、工艺的主要消耗物为热能，通过合理的设计，可获得较低的生产 运行成本，特别适合有热能自给条件的单位使用。