本實用新型屬于廢物資源化利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及高含鹽有機(jī)廢液氣化脫毒系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
高含鹽有機(jī)廢液一般指COD>10,000mg/L，含鹽量>20,000mg/L的廢液，屬于極難處理的有機(jī)工業(yè)廢液。高含鹽有機(jī)廢液在農(nóng)藥合成行業(yè)最為常見，這種廢液出路難，現(xiàn)有處理成本較高，已成為該行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要瓶頸。以草甘膦來說，它是一種是高效、低毒、廣譜滅生性苗后除草劑，主要用于抗草甘膦轉(zhuǎn)基因作物田間除草、非耕地除草等，目前已成為全球產(chǎn)量和用量最大的農(nóng)藥品種。而我國草甘膦產(chǎn)量已據(jù)世界第一位，2014年達(dá)到60萬噸，江蘇省產(chǎn)量就高達(dá)15.6萬噸。有機(jī)廢水一般的生化處理法并不適用于處理草甘膦廢液等農(nóng)藥行業(yè)的高含鹽有機(jī)廢液，這是因為此類廢液的BOD/COD數(shù)值通常小于2，可生化性能較差。利用高級氧化法可在一定程度上提高有機(jī)廢水的可生化性，但對于高含鹽有機(jī)廢液，高級氧化無法去除廢液中的鹽組分，大量鹽分進(jìn)生化系統(tǒng)會摧毀微生物的生長環(huán)境，影響生化系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此大部分工業(yè)園區(qū)污水處理廠都在廢水納管標(biāo)準(zhǔn)中專門設(shè)置了5000-8000mg/L的鹽分指標(biāo)限制，這對于草甘膦等農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)的廢水預(yù)處理提出了更高的要求。
為了降低高含鹽有機(jī)廢液中的鹽分，許多企業(yè)利用多效蒸發(fā)工藝分離廢液中的鹽分，形成廢鹽渣。但由于多效蒸發(fā)操作溫度為100-200℃，沒有達(dá)到廢液中大分子有機(jī)物的氣化溫度，導(dǎo)致廢鹽渣中依然含有原廢液中的大部分有機(jī)毒物。以草甘膦等農(nóng)藥行業(yè)廢鹽渣為例，根據(jù)《國家危險廢物名錄》以及《危險廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)毒性物質(zhì)含量鑒別》，這類廢鹽渣屬于HW04類農(nóng)藥廢物，需要送往有資質(zhì)的危險廢物填埋場進(jìn)行固化填埋，處理費(fèi)用高達(dá)3000元/噸。由于處置費(fèi)用太高，許多企業(yè)不得不大量堆積此類廢鹽渣，甚至將具有毒性的廢鹽渣作為副產(chǎn)鹽銷售給非法商販，嚴(yán)重威脅了人民群眾的身體健康。
針對高含鹽有機(jī)廢液含鹽量高，可生化性差的特點，國內(nèi)外眾多學(xué)者已開展了大量探索性研究，主要方法可分為膜分離法、吸附法、化學(xué)氧化法和焚燒/高溫分解法等。其中，膜分離法、吸附法和化學(xué)氧化法對有機(jī)物的降解不完全，不能達(dá)到無害化處理的目標(biāo)，處理后的高含鹽有機(jī)廢液經(jīng)過多效蒸發(fā)得到的鹽純度不夠，不能回用與工業(yè)行業(yè)，只能作為危廢進(jìn)一步處理。焚燒/高溫分解法處理高含鹽廢液時，容易在爐體內(nèi)產(chǎn)生低熔點的共晶體,造成焚燒爐的結(jié)焦結(jié)渣等問題，使焚燒不能正常進(jìn)行。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
實用新型目的：本實用新型的目的在于提供高含鹽有機(jī)廢液氣化脫毒系統(tǒng)，克服現(xiàn)行處理工藝二次危廢量大、運(yùn)行不穩(wěn)定的問題。
技術(shù)方案：為實現(xiàn)上述實用新型目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案：
高含鹽有機(jī)廢液氣化脫毒系統(tǒng)，包括氣化脫毒裝置，在所述的氣化脫毒裝置上方設(shè)有霧化噴頭，在所述的氣化脫毒裝置的底部設(shè)有固態(tài)鹽出口，該固態(tài)鹽出口與固態(tài)鹽收集罐相連；在所述的氣化脫毒裝置外部設(shè)置加熱夾套。
在所述的加熱夾套的下部設(shè)有熱煙氣入口，接收來自焚燒系統(tǒng)熱煙氣，在加熱夾套的頂部設(shè)有煙氣出口，排放傳遞完熱量的煙氣。
所述的霧化噴頭經(jīng)廢液入口與廢液儲罐相連，在霧化噴頭和廢液儲罐之間設(shè)有廢液噴淋泵。
在所述的氣化脫毒裝置上設(shè)有氣化蒸汽出口，氣化蒸汽出口與旋風(fēng)分離器相連，旋風(fēng)分離器與回燃引風(fēng)機(jī)相連。
工作原理：主要在由氣化脫毒裝置、氣固分離裝置、廢液噴淋裝置和煙氣加熱裝置組成的完整系統(tǒng)中實現(xiàn)。其中，煙氣加熱裝置利用焚燒系統(tǒng)的高溫?zé)煔庥酂釣闅饣摱狙b置提供熱量。氣化脫毒裝置氣化室溫度控制范圍300-500℃，防止溫度過低廢液中有機(jī)組分氣化不完全，溫度過高廢液中鹽分結(jié)焦現(xiàn)象。霧化后的高含鹽有機(jī)廢液受熱后，廢液中的鹽分迅速析出成為固態(tài)鹽，落入氣化脫毒裝置底部收集罐中；有機(jī)組分和水分則氣化形成氣化蒸氣進(jìn)入旋風(fēng)分離器，部分未在氣化脫毒塔中被收集的細(xì)微粒徑的固態(tài)鹽在這里被捕捉下來。
有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的高含鹽有機(jī)廢液氣化脫毒系統(tǒng)，通過采用高壓霧化噴嘴，將高含鹽有機(jī)廢液霧化后噴入氣化脫毒反應(yīng)區(qū)，高溫?zé)煔馔ㄟ^間接傳熱方式將熱量傳遞給霧化后形成的液滴，不僅提高了傳熱效率，使氣化蒸氣和固態(tài)鹽顆粒能夠快速形成，也避免了高溫?zé)煔庵形廴疚镞M(jìn)入固態(tài)鹽，有利于實現(xiàn)有機(jī)毒物和鹽分的徹底分離；同時，有機(jī)廢液的氣化脫毒反應(yīng)在缺氧環(huán)境下進(jìn)行，使得廢液中大部分有機(jī)物能夠直接氣化成高熱值的氣化蒸氣，將其送回原焚燒爐內(nèi)進(jìn)行高溫分解既能回收有機(jī)廢液中的潛在熱值，又有利于降低對原焚燒系統(tǒng)熱負(fù)荷的沖擊，還能夠利用原焚燒煙氣凈化系統(tǒng)進(jìn)行處理，廢氣排放可以滿足國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。
附圖說明
圖1是高含鹽有機(jī)廢液氣化脫毒系統(tǒng)流程圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式，進(jìn)一步闡明本實用新型。
如圖1所示，高含鹽有機(jī)廢液氣化脫毒系統(tǒng)，包括氣化脫毒裝置1，在氣化脫毒裝置1上方設(shè)有霧化噴頭7，在氣化脫毒裝置1的底部設(shè)有固態(tài)鹽出口C，固態(tài)鹽出口C與固態(tài)鹽收集罐2相連通。
在氣化脫毒裝置1外部設(shè)置加熱夾套8。
在加熱夾套8的下部設(shè)有熱煙氣入口A，接收來自焚燒系統(tǒng)熱煙氣，在加熱夾套8的頂部設(shè)有煙氣出口D，排放傳遞完熱量的煙氣；將焚燒系統(tǒng)500-600℃左右高溫?zé)煔饨?jīng)熱煙氣入口A引入氣化脫毒裝置1外部的加熱夾套8，為氣化脫毒裝置1內(nèi)氣化脫毒過程提供熱量后，煙氣經(jīng)煙氣出口D通過引風(fēng)機(jī)送入焚燒系統(tǒng)尾氣處理裝置進(jìn)行處理。
氣化脫毒裝置1上的霧化噴頭7經(jīng)廢液入口B與廢液儲罐5相連，在霧化噴頭7和廢液儲罐5之間設(shè)有廢液噴淋泵6。高含鹽有機(jī)廢液儲存在廢液儲罐5中，通過廢液噴淋泵6增壓后，經(jīng)霧化噴頭7的作用形成直徑<10μm的液滴進(jìn)入氣化脫毒裝置1。氣化脫毒裝置1內(nèi)的小液滴受到來自加熱夾套8內(nèi)熱煙氣的輻射傳熱后，低沸點的水分和有機(jī)毒物迅速氣化形成氣化蒸氣，其余鹽分則形成固態(tài)鹽顆粒因重力作用直接落入設(shè)置在氣化脫毒裝置1底部的固態(tài)鹽收集罐2中。
在氣化脫毒裝置1上設(shè)有氣化蒸汽出口E，用于排出殘余固態(tài)鹽和其他氣態(tài)組分，氣化蒸汽出口E與旋風(fēng)分離器3相連，通過旋風(fēng)分離器3分離氣化蒸氣中的殘余固態(tài)鹽和其他氣態(tài)組分，隨后通過回燃引風(fēng)機(jī)4將氣化蒸氣送回焚燒爐中，徹底分解有機(jī)毒物。
高含鹽有機(jī)廢液氣化脫毒方法，包括如下步驟：
1)高含鹽有機(jī)廢液儲存在廢液儲罐5中，通過廢液噴淋泵6增壓后，經(jīng)霧化噴頭7的作用形成直徑<10μm的液滴進(jìn)入氣化脫毒裝置1；
2)氣化脫毒裝置1內(nèi)的小液滴受到來自加熱夾套8內(nèi)熱煙氣的輻射傳熱后，低沸點的水分和有機(jī)毒物迅速氣化形成氣化蒸氣，其余鹽分則形成固態(tài)鹽顆粒因重力作用直接落入設(shè)置在氣化脫毒裝置1底部的固態(tài)鹽收集罐2中；
3)氣化脫毒裝置1經(jīng)氣化蒸汽出口E通過旋風(fēng)分離器3分離氣化蒸氣中的殘余固態(tài)鹽和其他氣態(tài)組分，隨后通過回燃引風(fēng)機(jī)4將氣化蒸氣送回焚燒爐中，徹底分解有機(jī)毒物。
步驟1)中，將焚燒系統(tǒng)500-600℃左右高溫?zé)煔饨?jīng)熱煙氣入口A引入氣化脫毒裝置1外部的加熱夾套8，為氣化脫毒裝置1內(nèi)氣化脫毒過程提供熱量后，煙氣經(jīng)煙氣出口D通過引風(fēng)機(jī)送入焚燒系統(tǒng)尾氣處理裝置進(jìn)行處理。
下面以農(nóng)化行業(yè)常見的草甘膦廢液作為高含鹽有機(jī)廢液進(jìn)行說明：
溶液COD＝10,000mg/L,NaCl含量＝20,000mg/L，高含鹽有機(jī)廢液儲存在廢液儲罐5中，在廢液噴淋泵6的作用下經(jīng)廢液入口B進(jìn)入氣化脫毒裝置1內(nèi)。在霧化噴頭7的作用下，草甘膦廢液被霧化成直徑<10μm的液滴。來自原焚燒系統(tǒng)600℃左右的熱煙氣從氣化脫毒裝置1底部熱煙氣進(jìn)口A進(jìn)入加熱夾套8，在氣化脫毒裝置1內(nèi)傳遞熱量后溫度降到300℃左右，降溫后的煙氣通過煙氣出口D返回原焚燒尾氣處理系統(tǒng)中。
熱煙氣為氣化脫毒反應(yīng)器提供了穩(wěn)定的熱量來源，間接換熱的形式又為氣化脫毒過程提供了缺氧的環(huán)境，使得廢液液滴受熱后草甘膦等有機(jī)物隨同水分迅速氣化形成氣化蒸氣，氯化鈉等鹽分則從液滴中析出形成固態(tài)鹽顆粒落入氣化脫毒反應(yīng)器底部固態(tài)鹽收集罐2中。氣化蒸氣在回燃引風(fēng)機(jī)4的作用下，先經(jīng)過旋風(fēng)分離器3進(jìn)一步分離殘留的固態(tài)鹽，隨后進(jìn)入焚燒爐進(jìn)行高溫分解。脫毒后形成的固態(tài)鹽含鹽量>99％，氣化蒸氣熱值>10MJ/Nm3。