废水处理的方法和设备

发布时间:2019-3-20 11:23:20

  申请日1989.03.04

  公开(公告)日1990.09.19

  IPC分类号C02F3/28

  摘要

  一种用于厌氧的方法及其设备,通过将来自厌氧反应器的具有溶解的二氧化碳的流出物同含有有机酸的新鲜进料相结合,并从这种混合物中汽提出二氧化碳来提高其pH值,以减少系统中碱的消耗并促进了具有有限溶解度的有机酸的溶解。

  権利要求書

  1、一种厌氧程序,其步骤为:

  a.在厌氧条件下,分解在一个下流式反应器中大致朝下流动的厌氧介质中的一种基质,所述反应器有一个较低的收集区域,在其中厌氧代谢作用产生一种气态化合物,它能溶解在所述介质中形成的一种酸性缓冲溶液;

  b.至少将所述反应器中较低收集区域抽取出的一部分所述液体与一种实质上的惰性气体相接触,来分离出所述的气态化合物,以使所述溶液减少酸性;并

  c.将所述溶液导入所述的厌氧介质以减少碱的需求。

  2、按照权利要求1中所述的方法,其中所述的溶液同一种含有有机酸的基质的进料相结合,在将所述溶液导入所述厌氧介质以前形成一种溶液进料混合物,以改善所述有机酸的溶解性。

  3、按照权利要求1中所述的方法,其中所述的气态混合物是二氧化碳,它溶解在所述的溶液中并与水反应形成碳酸。

  4、按照权利要求1所述的方法,其中所述的基质含有一种酸性有机化合物,它具有依赖于PH值的溶解度,从所述的溶液中分离出气态化合物的所述步骤,以改善所述有机化合物的溶解性。

  5、按照权利要求4中所述的方法,其中所述的基质包括对苯二甲酸、p-甲苯甲酸、间苯二酸、邻苯二酸、苯甲酸、1,2,4-苯三酸、4-羧苯甲醛和羟甲基苯甲酸。

  6、按照权利要求1中所述的方法,其中所述的实质上的惰性气体是甲烷。

  7、按照权利要求1中所述的方法,其中所述的实质上的惰性气体是空气。

  8、按照权利要求1中所述的方法,其中所述的溶液被雾化到含有所述惰性气体的区域内。

  9、按照权利要求1中所述的方法,其中所述的溶液用所述的惰性气体曝气。

  10、按照权利要求1中所述的方法,其中所述的溶液通过扩张其表面积同所述的惰性气体相接触,并使所述溶液流过一块或多块挡板,暴露在所述的惰性气体中。

  11、按照权利要求2中所述的方法,其中所述的进料的温度高于所述溶液的温度,在将所述的溶液与一实质上的惰性空气相接触以前,将所述进料与溶液混合以形成一种溶液和进料的混合物。

  12、按照权利要求11中所述的方法,其中所述的溶液和进料的混合物保持接触的时间由所述混合物的温度决定。

  13、按照权利要求12中所述的方法,其中所述的时间决定于将所述混合物的温度冷却到大体为100°F的时间。

  14、按照权利要求1中所述的方法,其中所述的部分溶液来自下流式反应器的较低部位。

  15、按照权利要求2中所述的方法,其中所述的溶液和进料混合物的形成是在气态化合物抽出以前。

  16、一种厌氧方法,其步骤为:

  a.在厌氧条件下,在下流式反应器内的一种厌氧介质中分解一种含有有机酸的基质,该反应器具有较低的收集区域,在其中厌氧代谢作用产生二氧化碳,它溶解在所述介质中生成一种碳酸缓冲溶液;

  b.至少将一部分来自所述反应器的较低收集区域的所述溶液同一种惰性气体相接触以抽出所述的气体化合物,其中在所述混合物中的所述部分溶液和所述进料的比率是按照下述关系式决定的:

  Z=nEX+(1+Hs/Kc)/(1+Hs/Ka)(1+Hr/Kc)(B-1+X)-(1-Hs/Kc)[B-(1-X)(1+Hs/Ka)]

  式中:

  A.是在进料中的酸当量浓度;

  B.是在厌氧介质中的基料对进料中酸的比率;

  E.是厌氧介质中产生的并被抽出的气态化合物的百分率;

  Hr.是反应器中的混合物的氢离子浓度;

  Hs.是汽提溶解塔中混合物的氢离子浓度;

  Ka.是有机酸平衡常数;

  Kc.是碳酸平衡常数;

  Kh.是二氧化碳的亨利定律常数;

  n.是每分解一模个当量有机酸产生的二氧化碳的模尔数;

  P.是混合物中的气体内的二氧化碳的平衡分压;

  X.是厌氧介质中有机酸的转换百分率;

  Z.是酸性缓冲溶液同进料的比率。

  c.将所述溶液同包含基质的进料混合形成一种溶液和进料的混合物以改善所述有机酸的溶解性;并

  d.将所述的混合物导入所述厌氧介质中。

  17、按照权利要求1中所述的方法,其中在所述混合物中的所述部分溶液同所述进料的比率是按照下列关系式决定的:

  Z=nEX+(1+Hs/Kc)/(1+Hs/Ka)(1+Hr/Kc)(B-1+X)-(1-Hs/Kc)[B-(1-X)(1+Hs/Ka)]

  式中:

  A.是进料中酸当量浓度;

  B.是在厌氧介质中的基料对进料中的酸的比率;

  E.是在厌氧介质中产生并被抽出的气态化合物的百分率;

  Hr.是反应器中混合物的氢离子浓度;

  Hs.是汽提溶解塔中混合物的氢离子浓度;

  Ka.是有机酸的平衡常数;

  Kc.是碳酸的平衡常数;

  Kh.是二氧化碳的亨利定律常数;

  n.是每分解一模尔当量有机酸产生的二氧化碳模尔数;

  P.是在混合物中的气体内的二氧化碳的平衡分压;

  X.是在厌氧介质中有机酸转换的百分率;

  Z.是酸性缓冲溶液对进料的比率。

  18、按照权利要求17中所述的方法中,其中酸性缓冲溶液对进料的比率约为1到6。

  19、按照权利要求18中所述的方法中,其中所述的比率是在1.5和4之间。

  说明书

  本发明涉及废水或污水的处理,以便在废水流排放入环境前,清除其中的需氧杂质。更具体地说,本发明是关于在厌氧处理流中的有机组分被代谢为甲烷和二氧化碳过程中,减少其对碱的需求的方法和设备。

  许多工业产生酸性废液,这种废液其有机组分相当高,因而需要大量的氧,所以通常不允许将其排入湖泊或江河中。环境法及有关规程对被允许排入公共水道的这类废水中可以包含的化学和生物需氧物质的含量规定了极限。

  清除化学和生物需氧物质的一种方法是借助需氧及厌氧过程中的细菌来代谢降解这些物质,本发明主要适用于厌氧法,特别适用于有限溶解度的酸性废水。

  在典型的厌氧过滤程序中,废水被直接通过一个厌氧反应器,其中厌氧介质内的微生物代谢废水中的有机基质并产生甲烷和二氧化碳。典型的反应器实际上是一个封闭的容器,它适于接受废水流。反应器可以包含一层填充材料它可以附加有微生物。填充材料可以是任意的例如包覆环或是定向的填料,或如市场上以Vinyl Core和Koro-Z商标出售的填充料。

  一般来说,反应器的设计依据其包含液体的流动特征可以分成两类。在升流式反应器中通常废水从封闭的反应器的底部区域进入并朝上运动,甲烷和二氧化碳气体也和液一起向上运动在气体到达表面时,由于压差和分离系数的作用,由液相分离为气相。滤过的液体从液面顶部抽走。容器顶部有一个基本上无液体的封闭的集气罩,以便收集气体。

  在下流式反应器中,通常废水从反应器顶部进入并向下运动,甲烷和二氧化碳气体逆着液流朝上运动。然而液体朝下的运动和随着深度增加而增大的压力,有使可溶性气体保留在液体中形成一层酸性缓冲溶液的倾向。同样,容器顶部设有一个封闭的基本上没有液体的集气罩用来收集气体。

  在升流和下流式系统中,离开厌氧反应器的液流都经过一个脱气器进入沉淀池。而甲烷气被提炼后用作一种能源。在过程中产生的泥浆沉入沉淀池底,可以被重复循环,也可以作进一步处理,以便于最后处置。

  在正常情况下,反应器运行时厌氧程序将产生二氧化碳。由此产生的二氧化碳形成一个分压,使二氧化碳溶于含水介质形成碳酸。形成的碳酸和在碳水化合物类废水中形成的醋酸,可使反应器的pH值下降,此时要加入碱性苏打以保持反应器在6.8或更大的pH值正常运行。在高浓度废水中,由于缺乏缓冲,对碱性苏打形成一种恒定的需求。加入的碱性苏打可能成为厌氧程序运行的最昂贵的因素。

  下流式反应器的设计更有可能在反应器中形成酸性条件。有机材料的连续代谢作用可能在容器中形成pH梯度。朝向反应器底部的区域在液体深度产生的压力的作用下,杜绝了二氧化碳泄出的各种方式,因而可能有较高的碳酸浓度。

  当输入的废水本身是酸性时,在反应器中形成酸的问题就更为严重。事实上,好几种工业过程都可能产生有机酸和飘浮在废水流上的有限溶解度的其它有机废渣。作为例子,但不限于此,在生产塑料工业中使用的对苯二甲酸时产生的一种废料就包含有醋酸、苯甲酸、对苯二酸、间苯二酸、邻苯二酸、P-甲苯甲酸、1,2,4-苯三酸、4-羧基

  苯甲醛和羟甲基苯甲酸。这些芳族酸中,一些可能以大于其溶解度的浓度存在于废液中。当出现这种情况,芳族酸可以引起酸性输入,因而必须在分解前将其中和。芳族酸进入有较低pH值的反应器时,可能从溶液中沉淀出来,降低了厌氧程序在代谢废水流中的有机组分的作用。

  反应器底部的区域具有高的碳酸浓度,是排除碳酸的基本潜在源。因而,若反应器中的污水被缓冲成大致中性的pH值,则排除碳酸或二氧化碳将产生一般可用于使酸性进料中性化的碱性溶液。

  此外许多工业生产中出来的原始进料由于温度的限定是不适宜于生物分解的。在典型的程序中,工业生产中来的进料被保持在澄清池内以便提供一个稳定的厌氧程序用的输入池或蓄水池。为了使工业生产中来的高温原始进料大体达到环境温度,澄清池中还装有曝气装置,包括喷雾器或下沉挡板。

  厌氧程序中的温度和pH值的控制是要高能量和费用大的。一些升流反应器看来是从反应器中再循环处理过的溶液的,并用这些具有大体中性的pH值的溶液去缓冲输入的废水流。见1986年2月4日颁发的培利等人的4568464号美国专利;1977年1月26日公布的韦特等人的19176/75号英国专利申请:以及1979年5月23日化学周刊42期“厌氧过滤器减少费用,生产能量”的文章。

  一些下流式反应器系统看来是使用一种重复循环系统来改善整个反应器的液体的均匀分布。1982年1月19日颁发的伯恩基斯等人的4311593号美国专利。

  罗夫的4530767号美国专利描述了利用反应器的集气罩从

  升流反应器程序中的空气分离二氧化碳的方法。

  奥托的3981800号和鲍尔的3939066号美国专利描述了利用压力排放从厌氧程序中分离二氧化碳的方法。

  培西克的3980556号美国专利描述了从活性沉渣上汽提氮气及再生材料重复循环入反应器的方法。

  史开麦尔的4375412号美国专利描述了真空作用下回收氮气的方法。

  然而上述资料均未提出有限溶解度的酸性废料进行厌氧处理、控制PH值和控制温度所用的方法和装置。

  本发明是一种用于降低和控制厌氧程序流中物料酸浓度,改善有限溶解度的酸性组分的溶解性和控制输入反应器的进料温度的方法及其设备。

  本发明的一种实施例包括一个厌氧程序。该程序有以下步骤,在厌氧条件下分解厌氧介质中的基质。在此过程中厌氧代谢作用产生一种能溶解在介质中的气体化合物,以形成一种酸性缓冲溶液。至少将一部分酸性缓冲液与一种实质上的惰性气体相接触以回收上述气体化合物。这种溶液对进一步处理包括重新引入反应器是有用的。

  最好将这种溶液至少同一部分包含输入的基质相结合以形成一种进料混合液。当基质中包括有限溶解度的有机酸,清除其中的气体化合物,将改善有机酸的溶解性。

  在厌氧反应器中产生酸性条件的气体成分中包括二氧化碳,则将一部分酸性溶液同一种实质上的惰性空气相接触的化学过程,可以用下面的方程组来概括,方程以S1和S2表示

  S1H+(aq)+HCO-3(aq)=CO2(aq)+H2O(aq)

  S2CO2(aq)=CO2(g)

  这样,通过对二氧化碳酸溶液的汽提,溶液的氢离子浓度降低了。

  氢离子浓度还同许多工业生产中的废水流包括的有机酸的溶解度有关。固态有机酸进入溶液的方程式可以用下面以D1、D2和D3表示的方程组来概括:

  D1H2OA(s)=H2OA(aq)

  D2H2OA(aq)=H+(aq)+HOA-(aq)

  D3HOA-(aq)=H+(aq)+OA2-(aq)

  在上面的方程式中,OA代表一种有机酸,可能包括芳族酸只作为例子、但不是限制,诸如苯甲酸、甲苯甲酸、对苯二甲酸、间苯二酸、邻苯二酸、苯三酸、1,2,4,5-苯甲酸、4-羧基苯甲醛、羟甲基苯甲酸、t-丁基间苯二酸和苯基二氢化茚二羧酸。

  方程式S1是pH的函数,其平衡被认为实际上是瞬时建立的。方程式S2包括一个相变化过程,并且被认为是速率控制的。在此条件下,一个可以从酸溶液中排出二氧化碳气体,一个可以控制同碳酸形成有关的氢离子的浓度。

  第二组方程涉及溶解函数,也涉及到pH值。方程D2和D3是pH的函数,其平衡被认为实际上是瞬时建立的。方程D1包含一个相变化过程并且被认为在溶解过程中是速率控制的,它由粒子的特征基本限定。然而基本的起动力是由溶液的pH值提供的,pH值可以通过从包含固体有机酸的酸性混合物中汽提出二氧化碳气体来改变。

  本发明的一种实施例包括用甲烷作为实质上的惰性气体,于是实施例中包含将有机基质混合物及反应器的流出物,在基本上密封的环境中同甲烷相接触。首先将厌氧程序中产生的甲烷中去掉二氧化碳,然后同有机基质和反应器流出物的混合物接触。二氧化碳分配进入甲烷气中,甲烷与二氧化碳气体,对进一步处理是有用的。

  本发明的一种实施例便于从有机基质和反应器流出物的混合物中清除二氧化碳。该实施例的特色是将富含二氧化碳的反应器流出物同工业生产中送来的高于环境温度的进料相接触。这种高温有利于清除二氧化碳,使其从混合物中挥发出来。

  将温度较低的污水同温度较高的进料相混合形成一种中间温度的混合物。将这种混合物同实质上的惰性气体相接触进一步降低其温度,在一密封系统内,气体中可以包括有作为厌氧程序中的反应产物得到的甲烷。然而,并非所有应用都必需有一个密闭系统。

  本发明一种实施例的程序的特色是可控制流入厌氧反应器的进料的温度。此实施例包括有这样一步骤,它能采用适当的方式将有机基质和反应器流出物的混合物同一种实质上的惰性气体相接触。这些方式包括将混合物在空气中雾化,将混合物流过一系列设置在空气中的挡板,以及在混合物中鼓气泡。用增加或减少惰性气体与混合物接触的数量来控制混合物的温度。

  用来分离二氧化碳或冷却热的进料的气体,最好是这样的气体,它基本上不干扰厌氧程序或者能被分离,或能从厌氧程序中清除,它不容易进入溶液,或以某种方式与基质反应,使基质的生物降解作用弱化。优选采用的气体包括甲烷和大气。

  本发明的一种实施例包括从厌氧反应器释放出的甲烷-二氧化碳

  混合物中分离二氧化碳,以产生一定量的甲烷用来作为一种实质上的惰性气体。首先,用本领域熟知的方法清除二氧化碳,使甲烷和二氧化碳气体分离,例如有水的情况下通过压力变化,或加入碱性物质;接着将甲烷同废水相接触以清除二氧化碳。甲烷-二氧化碳混合物对进一步处理包括重复循环分离二氧化碳或作为一种能源都是有用的。

  本发明的实施例的特色还在于具有能降低和控制厌氧程序流的酸浓度,改善具有有限溶解度的酸组分的溶解性和控制输入物料温度的设备。

  本发明的一种实施例采用一个具有厌氧反应器的系统,该反应器适于在能产生可溶解于液体的气体化合物的程序中分解有机质。厌氧反应器还包括接收装置,其中含有将有机基质引入反应器的管道,也包括排放装置,它含有从反应器中排放出废水的管道。该系统还包括有一个同接收装置和所述排放装置相通的汽提-溶解塔。该汽提溶解塔用来接受输入的废水和反应器流出物,并将流出物同一种实质上的惰性气体相接触,使已溶解的气体混合物能够分配入实质上的惰性气体。同反应器接收装置相通的汽提溶解塔适于将进料和流出物的混合物排放入反应器。

  本发明的实施例提供的方法和设备能在减少碱用量的同时维持厌氧程序流中操作pH值正常。碱的用量可以减少40-60%在逸出的气体中二氧化碳从30%减少到20%,而厌氧程序的性能却不受影响。

  本发明的实施例特别适用于下流式反应器。这种反应器由于压力作用和溶液的流动易于累积或发生二氧化碳-碳酸梯度。按照本发明,来自反应器底部的一部分反应器流出物被分流入汽提溶解塔。由于二

  氧化碳浓缩在这股流出物中,同甲烷一起排出的二氧化碳就较少,这就使甲烷更有价值作为一种能源。

  本发明一种实施例中的汽提溶解塔包括有一容器,该容器有一接收装置,接受来自厌氧反应器的流出物。该容器还包括有排放装置用来排放容器的流出物。该容器还有气体接收装置,接收容器内的实质上的惰性气体。最后容器还包括有同气体接收装置和或流出物接受装置相通的气液混合装置。作为例子但并非是限制,本发明的一种实施例可以包括有一个同流出物接受装置相通的雾化器、一个曝气系统,该系统包括有一个鼓风机及同气体接收装置相通的多个排气口,一个同气体接收装置相通的曝气或充气石(gas stone),其中的曝气石是浸没在废水中并装在容器内,一系列与流出物接受装置相通的挡板,它增加了污水同进入容器的气体的相互接触程度,或上述系统的其它组合。

  一个最佳的实施例中包含有一个汽提溶解塔,该汽提溶解塔具有进料接受装置,该装置包含有管道,它适于将进料与流出物混合,以便从流出物中清除二氧化碳时改善基质的溶解性。

  本发明的一个最佳的实施例还包括有一个反应器和一个汽提溶解塔,其中的反应器包含有同气体接收装置相通的接收甲烷的装置,用来从反应器流出物中分离掉二氧化碳。

  本发明的实施例适于控制进入反应器的废水流的温度并便于去除二氧化碳。于是将流出物同有较高温度的进料相接触加快了从流出物中分离出二氧化碳,并调节了混合物的温度。此外,输入料与废水的混合物同实质上的惰性气体紧密接触使混合物的冷却能够基本完成。它可以通过改变气体和液体间的接触程度来调节。作为例子但并非是

  限制,借助增大通过汽提溶解塔的气流可以增强冷却。

  本发明的特点特别适用于在其较低的区域可能有高的二氧化碳-碳酸浓度的下流式反应器。另外,下流式反应器有助于清除流出物中的二氧化碳,结果使厌氧程序中产生的甲烷能更适于作为一种能源。本发明的实施例的特点在于采用非封闭系统,从流出物中分离二氧化碳,因而还有蒸发功能的特点,它将减少废水流的流量。

  这些和其它的特点由附图和接着的详细讨论,将变得很清楚,附图和讨论是作为例子提出的,并非是对发明的限制,它们描述了本发明的最佳实施例。

  现在转到图1,它以原理图的形式说明了一个厌氧废水处理系统并以11表示这个系统。厌氧废水处理系统11由两个主要部件即厌氧反应器13和汽提溶解塔15组成。

  厌氧反应器13通过管道31接受汽提溶解塔15来的废水输入。这些废水可能包括诸如羧酸、抗坏血酸、醋酸、丙酸、丙烯酸、乙醇酸、马来酸、己二酸、苯甲酸、丁酸、戊酸、羟基丙酸、甘油酸、琥珀酸、富马酸、戊二酸、邻苯二酸、间苯二酸、对苯二甲酸、t-丁基异苯二酸、1,2,4,5,-苯四羧酸、苯基二氢化茚二羧酸等有机酸;并包含其它有机醇、酮、酯、醛和酚。进入反应器的有机酸可能具有有限的溶解度。

  这些酸性有机基质由反应器接受后在那里受到细菌群的代谢,这些细菌包括杆菌属、绿浓假单胞菌属、氯素假单胞菌属、淀粉液化杆菌属、各种葡萄球菌种、脱硫弧菌属、空气球菌种属、气单胞菌种属、金黄色葡萄球菌、瘤胃乳酸杆菌属、甲酸甲烷杆菌属和游离甲烷杆菌属。

  在有机材料在反应器中分解期间,细菌群联合体产生甲烷和二氧化碳,这些二氧化碳能够与水反应形成碳酸。反应器13是一个基本封闭的容器,它包括一道园筒形的垂直墙33,一个底壁35和一个浮动顶盖收集器37。

  浮动顶盖收集器37是气体收集系统38的一部分。浮动顶盖收集器37的形状是截角园锥形的,具有径向朝下倾斜的表面39。浮动顶盖收集器37的外径边缘垂直延伸,形成一圈垂直的突缘41,它与内部的园筒形墙33密封啮合。垂直突缘41座落在相互配合操作的悬臂突缘43中,悬臂突缘43从园筒形墙33径向的向内凸出。

  在反应器中厌氧分解有机材料期间产生的甲烷气体,穿过容器中的水溶液朝上飘浮并被收集在由浮动顶盖气体收集器37限定的真空区域内。浮动顶盖气体收集器37通过沿着园筒墙33朝上运动可以改变它的容积,以容纳甲烷气体所附加的体积。

  在浮动顶盖气体收集器37中的甲烷气体是借助管道49和控制阀51同压缩机47相通的。而这些就是气体收集系统38的所有部分。系统38包括一个借助管道55同安全火炬53相通的控制阀51,以备一旦必须从气体收集系统38中排放甲烷气体之用。安全火炬53能使多余的甲烷被燃烧掉。

  厌氧反应器13的内部有一层填充料45,它有巨大的表面积用来供细菌群落的附着和生长。这些介质可以是任意定向的材料,诸如岩石和包覆环,也可以是定向材料,诸如以Vinyl Core和Koro-Z的商标出售的聚乙烯塑料的束或块。填充料45支承在反应器支架59上,以提供一个空间61用来收集大体提纯的流出物。

  废水通过废水收集装置进入反应器13,收集装置包括进水管31

  及布水网络65,布水网络可使输入废水大体均匀分布在填料45的上表面。这样,输入废水被引入填料45的顶部,流过填料45并朝下给附着在填料45上的厌氧细菌提供一个代谢和分解水溶液中带有的有机基质的机会,废水继续向下流动,通过反应器13进入空间区域61,并通过包括反应器流出物管道69的废水排放装置从反应器中排出。

  一部分反应器流出物通过管道69流出反应器到达接口71并被接口分成两路。一路由管道73表示导向进一步的处理步骤或排放到一般环境中。作为例子,但并非是限制,管道73可能通向一个需氧生物氧化系统,以完成有机废料的分解。需氧生物氧化系统还可能包括采用淤泥贮存池或类似方式以进行进一步净化处理的步骤。

  由管道75表示的第二条通道将反应器流出物的一部分引入汽提溶解塔15。由管道75输送的反应器流出物是富含二氧化碳的。

  一般来说,芳族酸的分解不会使反应器中的pH值比进料的值显著降低,因为在形成碳酸的同时芳族酸消失了。在芳族酸分解中,速率极限步骤是在开始的阶段化学浸蚀环结构的时候。此时不会有其它酸性中间产物或付产品明显地形成。

  相反,吸足废水的碳水化合物分解可能引起反应器中的pH值比进料的值低。被处理废水之所以有较高酸浓度可能有很多因素。碳水化合物类废料基本上是中性的,它的完全代谢引起形成酸性物质二氧化碳的产生。并且,碳水化合物在起始分解阶段进程很快,形成代谢较慢的中间物质。这些中间物质可能包括酸性化合物诸如醋酸。

  汽提溶解塔15利用反应器13来的流出物作为酸性废料的中和剂,反应器的流出物是同碳酸缓冲过的其pH值大约为7。在一个实

  施例中反应器13来的一部分流出物是直接引入汽提溶解塔15的。汽提溶解塔15适于接受流出物并使这些流出物同实质上的惰性气体相接触。

  如图所示,汽提溶解塔15包括一个容器83,它适于接纳液体包括接纳反应器13来的流出物。使流出物同惰性气体相接触的装置包括雾化器85,曝气器87和一系列阶式挡板(图中未示出)。

  雾化器85通过管道75和69与反应器13相通。雾化器85适于接受液体和将液体播撒到容器83内的惰性气体中。

  曝气器87适于接受一种实质上的惰性气体并将它们吹播到液体中,它包括容器83内容纳的反应器流出物。曝气器87借助导管91同鼓风机89相通。

  鼓风机89可以抽取大气,然而在封闭系统中它可以有助于经过同气体收集系统38相通的导管未表示)给曝气器87输送甲烷。在把甲烷用作惰性气体的情况下,曝气器87最好同压缩机47和二氧化碳汽提塔(未表示)相通。二氧化碳可以采用各种方法从甲烷或其它气体中分离出来,包括用本领域公式的方知在水中对气体混合物加压或加入一种碱性添加物。

  汽提溶解塔15还包括从包含有排气口93的容器83中排放气体的装置。在一个敞开系统中排气口93如图所示向大气敞开。在一个封闭系统中,排气口93通过合适的含有管道(未表示)的装置同反应器的甲烷收集系统38相通。

  在汽提溶解塔15中流出物与实质上的惰性气体逐渐接触。流出物中附带的二氧化碳分离成气相,提高了留下的液体的pH值。留下的液体可以经过一排放管从汽提溶解塔15中排放出去,以供进一步

  处理,包括将其送回到反应器13中。

  本发明的一个实施例包括一个适于接受从工业生产中来的新鲜进料的汽提溶解塔15。如图所示,连接汽提溶解塔15的管道75包括一个接口97,用来接受从输入管道99来的工业生产中送来的新鲜进料。输入管道99可以直接同工业生产相通,也可以接受从储存池来的废水。为便于使新的进料和反应器流出物混合,管道75包括一管路混合器101。

  进料和流出物的混合物由汽提溶解塔15接受,并由其分离出混合物中的二氧化碳,以提高混合物的pH值。当混合物中含有有限溶解度的芳族酸的情况下,提高混合物的pH值将迫使固体成为溶液。

  熟悉本技术领域的人员将认识到进料和流出物的混合可以在清除二氧化碳前,也可以在清除二氧化碳以后。然而,若进料的温度高于流出物,则在清除二氧化碳以前将进料和流出物混合便于借助馏出二氧化碳来进行汽提。

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