申请日2013.09.16
公开(公告)日2014.01.01
IPC分类号C02F101/30; C02F1/04
摘要
本发明公开了一种高浓度有机废水蒸发浓缩处理方法，使用多效蒸发器、分馏塔的组合，实现有机物和水的高效分离，并通过逆流换热来预热进料废水，实现热量的高效利用。对于有机物浓度较高(COD≧20000mg/L)、成份复杂、难生化降解废水尤其适用。这种有机废水在沉淀过滤后，经过预热、多效蒸发与分馏，得到的蒸馏水有机物浓度很低(COD≦1000mg/L)。与传统的多效蒸发浓缩相比，不仅实现了热量的高效利用，又显著地降低蒸馏出水的有机物浓度，从而减轻后续蒸馏水生化处理的处理负荷、甚至可以免除蒸馏水后续处理环节而直接达标排放。
权利要求书
1.一种高浓度有机废水蒸发浓缩处理方法，其特征在于：使用多效蒸发器、分馏塔的组合，实现有机物和水的高效分离，并通过逆流换热来预热进料废水，实现热量的高效利用。
2.如权利要求1所述的一种高浓度有机废水蒸发浓缩处理方法，其特征在于：所述分馏塔分为一效分馏塔和二效分馏塔，使用分馏塔来分离有机废水中的有机物。
3.如权利要求1所述的一种高浓度有机废水蒸发浓缩处理方法，其特征在于：所述二效分馏塔上部设有换热器夹套，用于原料废水的逆流预热，减少蒸汽带走的热量损失，同时冷凝部分蒸汽，提供一定的回流，提高有机物的分离效率。
4.如权利要求1所述的一种高浓度有机废水蒸发浓缩处理方法，其特征在于：所述的高浓度有机废水的COD浓度在20000mg/L以上，这种废液通过蒸发浓缩处理后，原液中99%以上的有机组分和100%的无机盐组分保留在浓缩液中，浓缩液为原液的20%以下，浓缩液的有机物含量高、含水量少、热值高，可直接焚烧;原液中80%以上的水分以蒸馏水的方式得到分离，蒸馏水的COD在50-1000mg/L之间。
说明书
一种高浓度有机废水蒸发浓缩处理方法
技术领域
本发明涉及一种高浓度有机废水处理方法，具体地说是一种高浓度有机废水蒸发浓缩处理方法。
背景技术
在印染行业、线路板行业、电镀行业、炼油行业或其他有机化工行业中，往往会产生高浓度的有机废水(或废液)，这些有机废水的COD浓度很高，COD≧20000mg/L，甚至高达200000mg/L。此外往往还含有部分碱性物质和溶解盐(TDS：1-8%)。如线路板行业的显影、脱膜槽液，橡胶塑料行业反应釜清洗废水，有机溶剂行业的生产废液，炼油厂产生的碱渣废液等等。
对于这类有机废液，如果采用生物处理法进行处理，由于可生化性差、含盐量高、有机物浓度太高等原因，微生物难以培养，生化效果差，往往是要掺杂在其它废水中、经稀释上百倍后进行处理，但仍然效果差。如果采用化学氧化法处理，比如Fenton氧化，存在药剂添加量大、处理成本高、处理后水质无法保证等问题。如果采用直接高温焚化处理这种有机废液，是通过高温彻底分解有机物的一种方法。然而此方式需要消耗大量热量：必须加热至800℃以上，才能有效分解，必须将全部废水从室温升温，所耗热量大部分由燃气或燃油提供。因此有机废水中的水含量，对于高温焚化处理的能耗有非常大的影响。如果能够有效的将水和有机物分离，可以大幅的降低处理量和处理费用。
传统的多效蒸发浓缩系统可以有效的降低蒸发能耗，但也存在以下不足：使用气液分离器来分离蒸发后的有机物和水，相当于分馏塔的一块理论板，本身分离效率低，同时由于有机物浓度高，夹带现象严重致分离效率更低，从而导致蒸馏出来的废水的COD高，所得的蒸馏水还需要进一步生化或物化处理才能达标排放。
发明内容
所要解决的技术问题：本发明针对现有技术不足，提供了一种高浓度有机废水蒸发浓缩处理方法，将蒸发和分馏技术有机结合，有效的分离了水和有机物。
技术方案： 一种高浓度有机废水蒸发浓缩处理方法，其特殊之处在于：使用多效蒸发器、分馏塔的组合，实现有机物和水的高效分离，并通过逆流换热来预热进料废水来实现热量的高效利用。
所述分馏塔分为一效分馏塔和二效分馏塔，分馏塔内填装填料，例如使用BX500丝网波纹填料，其理论塔板数为5块/米，含2米高上述填料的分馏塔相当于有10块理论塔板。
所述二效分馏塔上部设有换热器夹套，用于原料废水的逆流预热，减少蒸汽带走的热量损失，同时冷凝部分蒸汽，提供一定的回流，提高有机物的分离效率。
所述多效蒸发器分为一效蒸发器和二效蒸发器，同传统多效蒸发的蒸发器相同。
所述的高浓度有机废水的COD浓度在20000mg/L以上，这种废液通过蒸发浓缩处理后，原液中99%以上的有机组分和100%的无机盐组分保留在浓缩液中，浓缩液为原液的20%以下(依赖于原液中有机物及总溶解性固体的质量百分比)，浓缩液具有较高的热值可直接焚烧，而原液中80%以上的水分以蒸馏水的方式得到分离，蒸馏水中的COD在50-1000mg/L之间。
本发明有益效果：本发明在于提供一种高浓度有机废水的蒸发浓缩方法，技术核心是将蒸发和分馏技术有机结合，实现了水和有机物的有效分离。浓缩倍数高，浓缩液为原液的20%以下(依赖于原液中有机物及总溶解性固体的质量百分比)，浓缩液的有机物含量高、含水量少、热值高，可以直接进行高温焚化处理，不需要额外添加燃料，从而大幅度降低了焚化费用;而蒸馏出来的蒸馏水有机物含量少，通常COD≦1000mg/L, 可以进一步进行生化处理然后达标排放，如果原料废液中的有机物浓度低，蒸馏水的COD≦50mg/L，可直接排放。因此本系统既有可行性和经济性，环保效果也十分显著。
本发明主要利用逆流热交换、蒸发、分馏等原理及技术，实现有机物和水的高效分离和热量的高效利用。
本发明用分馏塔取代传统多效蒸发中的气液分离器，解决了传统蒸发中的高沸点有机物夹带多，分离效率低的问题。
本发明在分馏塔的上部增加换热器夹套，用于原料废水的逆流预热，减少蒸汽带走的热量损失，实现了热量的高效利用，同时冷凝部分蒸汽，提供一定的回流，提高了有机物的分离效率。