專利名稱：一種高濃度有機(jī)廢水的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)保及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體的說，是關(guān)于一種高濃度有機(jī)廢水的 處理方法。
背景技術(shù)：
隨著生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大及工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展，水資源的消耗成倍增加，在造 成水資源緊缺的同時(shí)，也帶來了嚴(yán)重的水污染問題。高濃度有機(jī)廢水一般是指由造紙、皮革 及食品等行業(yè)排出的化學(xué)需氧量(COD)在2000mg/L以上的廢水，是工業(yè)廢水中最重要的一 類廢水，主要具有以下特點(diǎn)一是有機(jī)污染物濃度高；二是成分復(fù)雜，廢水中有機(jī)物以芳香 族化合物和雜環(huán)化合物居多，還多含有硫化物、氮化物、重金屬和有毒有機(jī)物；三是色度高， 有異味。有機(jī)廢水的高濃度有機(jī)物、重金屬和氨氮等污染物會(huì)在水體、土壤等自然環(huán)境中不 斷累積、儲(chǔ)存，嚴(yán)重危害環(huán)境和人體健康。高濃度有機(jī)廢水來源廣泛，如食品工業(yè)廢水，化學(xué)工業(yè)廢水、輕工工業(yè)廢水、冶金 工業(yè)廢水、制藥業(yè)廢水和垃圾廢水等。其中，垃圾滲濾液的COD與生物需氧量(BOD)值、 NH3-N質(zhì)量濃度及重金屬含量都非常高(C0D&最高達(dá)90000mg/L，BOD5最高達(dá)45000mg/L， 含有的NH3-N質(zhì)量濃度至封場時(shí)可高達(dá)10000mg/L)，對周圍地下水和地表水均會(huì)造成嚴(yán)重 的環(huán)境污染。許多垃圾填埋場由于垃圾滲濾液處理不當(dāng)或處理工藝中存在問題，往往造成 對環(huán)境的二次污染。近年來，隨著丙烯腈的市場前景和生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，丙烯腈生產(chǎn)過程 產(chǎn)生的含有大量丙烯腈、乙腈、氫氰酸、硫銨等劇毒物質(zhì)的高濃度有機(jī)廢水也越來越多，造 成的環(huán)境污染日益嚴(yán)重。另外，煉焦、煤氣凈化及副產(chǎn)品回收過程中產(chǎn)生的焦化廢水，其污 染物組成復(fù)雜、濃度高、毒性大，除含有高濃度的酚、氰、氨氮等物質(zhì)外，還含有喹啉類、苯類 及其衍生物等多環(huán)或雜環(huán)類化合物，是一種典型的難降解高濃度有機(jī)廢水。污染物形成的 色度高，性質(zhì)非常穩(wěn)定，COD及色度去除困難。由于這些高濃度有機(jī)廢水有毒有害和難降解 的特性，它們的超標(biāo)排放對人類、水產(chǎn)、農(nóng)作物都構(gòu)成很大的危害，因此國內(nèi)外針對高濃度 有機(jī)廢水處理進(jìn)行了大量的研究。目前，高濃度有機(jī)廢水處理技術(shù)主要分為3類生物處理技術(shù)、化學(xué)處理技術(shù)和物 化處理技術(shù)。生物處理技術(shù)包括好氧和厭氧處理等；化學(xué)處理技術(shù)包括焚燒法、！^nton氧 化法、臭氧氧化法、濕式催化氧化法等；以及物化處理技術(shù)包括光化學(xué)混凝法、氧化-吸附 法、萃取法等。隨著高濃度有機(jī)廢水處理技術(shù)的發(fā)展，一些新的水處理技術(shù)如超臨界水氧化 法、超聲波和磁化法等已經(jīng)出現(xiàn)。目前采用單一的處理技術(shù)均存在一定的局限性，如焚燒 法、!^nton氧化法、光化學(xué)混凝法易造成二次污染；生物處理技術(shù)會(huì)因有機(jī)污染物對微生 物的毒性作用而不能有效降解，而且還存在設(shè)備投資和運(yùn)營成本高等問題。另外，高濃度 有機(jī)廢水因其來源廣泛，現(xiàn)有的處理技術(shù)往往受到廢水中含有的有機(jī)污染物、重金屬等組 成成分波動(dòng)的影響，導(dǎo)致有機(jī)廢水的處理效果達(dá)不到預(yù)期的結(jié)果。鑒于高濃度有機(jī)廢水成 分復(fù)雜、波動(dòng)大的特點(diǎn)，現(xiàn)在尚無一種經(jīng)濟(jì)完善的技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)高濃度有機(jī)廢水的簡單高 效處理，因此找到一種理想的處理技術(shù)已成為現(xiàn)階段國際環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域亟待解決的難
高溫液態(tài)排渣氣化爐屬于化工領(lǐng)域，現(xiàn)在普遍用于制氫、合成氨和生產(chǎn)甲醇等碳 一化工產(chǎn)品以及整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)發(fā)電。經(jīng)過多年的技術(shù)引進(jìn)和技術(shù)開發(fā)，水煤 漿氣化工藝在我國得到迅速發(fā)展，以水煤漿為原料的氣化爐(如Texaco水煤漿氣化爐、多 噴嘴水煤漿氣化爐等)在我國已經(jīng)大規(guī)模建設(shè)使用。如圖1所示，現(xiàn)有高溫液態(tài)排渣氣化爐 的工藝流程為采用工業(yè)用水配制合格的煤漿(或石油焦?jié){、煤與石油焦組成的混合漿)， 經(jīng)高壓泵被輸送至氣化爐的燒嘴，在氣化爐高溫高壓條件下和O2、蒸汽發(fā)生各種裂解、氣化 反應(yīng)。通過控制加料量，調(diào)節(jié)氧量，使氣化爐在1200 2000°C范圍內(nèi)運(yùn)行，氣化爐操作壓力 為0. 1 9. 5MPa。氣化后熱煤氣和熔渣進(jìn)入激冷室激冷，激冷后粗合成氣(以CCHH2為主) 進(jìn)入碳洗滌塔進(jìn)一步冷卻、除塵，送至后續(xù)工段，可用于制氫、合成氨和生產(chǎn)甲醇等化工產(chǎn) 品以及IGCC聯(lián)合循環(huán)發(fā)電，而激冷后的熔渣由氣化爐底排出，無二次污染，可作建筑材料、 路基材料及水泥材料等。氣化爐和碳洗塔排出的黑水同渣水一起經(jīng)過閃蒸、換熱后送至黑 水沉降槽澄清，從沉降槽溢流出來的灰水循環(huán)使用，部分送入碳洗滌塔作為洗滌水，部分送 至磨機(jī)制備水煤漿，部分送至廢水處理工段。

發(fā)明內(nèi)容
本申請的發(fā)明人在研究過程中發(fā)現(xiàn)，使用現(xiàn)有的在化工行業(yè)廣泛應(yīng)用的高溫液態(tài) 排渣氣化爐，可以在基本不改變現(xiàn)有工藝的條件下，有效地處理高濃度有機(jī)廢水，從而解決 高濃度有機(jī)廢水處理中的大難題。因此，本發(fā)明的首要目的就在于提供一種新型的高濃度有機(jī)廢水處理方法。本發(fā)明的高濃度有機(jī)廢水的處理方法是將高濃度有機(jī)廢水部分或全部代替新鮮 工業(yè)用水，與高溫液態(tài)排渣氣化爐的常規(guī)處理原料混合配制成漿，采用高溫液態(tài)排渣氣化 爐處理。根據(jù)本發(fā)明，所處理的高濃度有機(jī)廢水包括食品工業(yè)廢水、化學(xué)工業(yè)廢水、輕工工 業(yè)廢水、冶金工業(yè)廢水、制藥業(yè)廢水和垃圾廢水。具體的為垃圾滲濾液、丙烯腈廢水和焦化 廢水。根據(jù)本發(fā)明，在配制成漿前對高濃度有機(jī)廢水進(jìn)行預(yù)處理，脫除固體懸浮物，所述 預(yù)處理為過濾、靜置沉降。根據(jù)本發(fā)明，高溫液態(tài)排渣氣化爐的常規(guī)處理原料包括干煤粉、石油焦粉、干煤 粉與石油焦粉的混合物。根據(jù)本發(fā)明，所述高濃度有機(jī)廢水與高溫液態(tài)排渣氣化爐的常規(guī)處理原料的混合 比例滿足成漿相對應(yīng)的熔渣熔融流動(dòng)溫度介于氣化爐操作溫度范圍之內(nèi)。所述成漿中高 濃度有機(jī)廢水所占比例為 40% (重量比)。根據(jù)本發(fā)明，所述成漿過程中還加入適宜的添加劑，以保證成漿具有良好的流動(dòng) 性、分散性和穩(wěn)定性。添加劑在成漿中所占的比例為0. (重量比)。根據(jù)本發(fā)明，高溫液態(tài)排渣氣化爐處理是成漿中高濃度有機(jī)廢水與高溫液態(tài)排渣 氣化爐的常規(guī)處理原料在氣化爐中和O2、蒸汽發(fā)生各種裂解、氣化反應(yīng)。根據(jù)本發(fā)明，氣化爐內(nèi)的反應(yīng)在高溫高壓下進(jìn)行；其中，高溫是指溫度在1200 20000C ；高壓是指壓力在0. 1 9. 5MPa。
本發(fā)明的另一個(gè)方面，是提供一種高溫液態(tài)排渣氣化爐用于處理高濃度有機(jī)廢水 的應(yīng)用。根據(jù)本發(fā)明，所述高濃度有機(jī)廢水為食品工業(yè)廢水，化學(xué)工業(yè)廢水、輕工工業(yè)廢 水、冶金工業(yè)廢水、制藥業(yè)廢水和垃圾廢水，優(yōu)選的是垃圾滲濾液、丙烯腈廢水和焦化廢水。與現(xiàn)有的高濃度有機(jī)廢水處理方法相比，本發(fā)明的處理方法具有以下優(yōu)點(diǎn)一、本發(fā)明的設(shè)備條件成熟，操作簡單連續(xù)，處理能力大，處理費(fèi)用大大降低。二、本發(fā)明適用范圍廣，除處理高濃度有機(jī)廢水外，還可以用于處理高毒性有機(jī)廢 水、高氨氮污水及高重金屬污水等各種難降解有機(jī)廢水。三、本發(fā)明的處理工藝不受高濃度有機(jī)廢水中污染物組成成分波動(dòng)的影響。四、本發(fā)明具有良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益，無二次污染產(chǎn)生氣化過程無廢氣排 放，進(jìn)入后續(xù)工段的合成氣可用于制氫、合成氨和生產(chǎn)甲醇等化工產(chǎn)品以及IGCC聯(lián)合循環(huán) 發(fā)電；激冷后的惰性熔渣由氣化爐底部排出，可作建筑材料、路基材料及水泥材料等；高濃 度有機(jī)廢水經(jīng)氣化處理后，產(chǎn)生的灰水含氰化合物少易處理。在本發(fā)明中灰水循環(huán)使用，部 分送入碳洗滌塔作為洗滌水，另外一大部分送至廢水處理工段。需要注意的是這里的廢水 處理難度大大降低，經(jīng)過簡單的生化處理，即可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。


圖1為現(xiàn)有高溫液態(tài)排渣氣化爐的工藝流程圖。圖2為以高濃度有機(jī)廢水全部代替工業(yè)用水配漿為例，本發(fā)明的采用高溫液態(tài)排 渣氣化爐處理高濃度有機(jī)廢水的流程圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。應(yīng)理解，以下實(shí)施例僅用于說明本 發(fā)明而非用于限定本發(fā)明的范圍。如圖2所示，以高濃度有機(jī)廢水全部代替工業(yè)用水配漿為例，顯示了本發(fā)明的采 用高溫液態(tài)排渣氣化爐處理有機(jī)污水的工藝流程圖。本發(fā)明采用現(xiàn)有高溫液態(tài)排渣氣化爐 的工藝，即在基本不改變現(xiàn)有氣化爐的工藝條件的情況下，將高濃度有機(jī)廢水預(yù)處理后與 高溫液態(tài)排渣氣化爐的常規(guī)處理原料干煤粉(或石油焦粉、干煤粉與石油焦粉組成的混合 物)以適當(dāng)?shù)谋壤旌吓渲瞥蓾{，經(jīng)高壓泵被輸送至氣化爐內(nèi)氣化處理，操作溫度1200 2000°C，操作壓力為0. 1 9. 5MPa。在氣化爐中，有機(jī)廢水中的高濃度有機(jī)污染物、氨氮等 同煤粉(或石油焦粉、干煤粉與石油焦粉組成的混合物)一起，與O2、蒸汽發(fā)生各種裂解、氣 化反應(yīng)，生成以吐和CO為主的粗合成氣。有機(jī)廢水中的重金屬等無機(jī)物，在高溫下熔融進(jìn) 入熔渣。然后粗合成氣和熔渣一起進(jìn)入激冷室激冷，激冷后粗合成氣進(jìn)入碳洗滌塔進(jìn)一步 冷卻、除塵，而激冷后的熔渣由氣化爐底排出，無二次污染。氣化爐和碳洗塔排出的黑水同 渣水一起經(jīng)過閃蒸、換熱后送至黑水沉降槽澄清，從沉降槽溢流出來的灰水循環(huán)使用。為了 增加廢水的處理量，部分灰水送入碳洗滌塔作為洗滌水，另外一大部分送至廢水處理工段， 經(jīng)過簡單的生化處理，即可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。從而實(shí)現(xiàn)了高濃度有機(jī)廢水的無害化處理。本發(fā)明的上下文中，所述“高濃度有機(jī)廢水”是指由造紙、皮革及食品等行業(yè)排出 的化學(xué)需氧量(COD)在2000mg/L以上的廢水。
由于排放的高濃度有機(jī)廢水來源廣泛，高濃度有機(jī)廢水中可能含有大量固體懸浮 物，所以本發(fā)明處理的有機(jī)污水在用于配漿之前需要經(jīng)過一個(gè)預(yù)處理過程，以滿足配料要 求。在本發(fā)明的下述實(shí)施例中，“預(yù)處理過程”主要是指通過一個(gè)過濾池，采用過濾、靜 置沉降等方法，脫除有機(jī)污水中的固體懸浮物。本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，如果用于配漿 的有機(jī)污水本身不含固體懸浮物或者含量極少，滿足配漿要求，則不需要進(jìn)行上述預(yù)處理， 而是直接進(jìn)行配漿。本發(fā)明的上下文中，成漿過程中所加入的添加劑是高溫液態(tài)排渣氣化爐處理中 常用的添加劑，例如木質(zhì)素磺酸鈉等。添加劑在成漿中的添加比例通常在重量比0. 1%。
根據(jù)本發(fā)明，經(jīng)氣化爐高溫處理后的合成氣以H2和CO為主，制得的合成氣中CCHH2 的含量達(dá)80%左右。合成氣經(jīng)凈化后可用于制氫、合成氨和生產(chǎn)甲醇等碳一化工產(chǎn)品以及 IGCC聯(lián)合循環(huán)發(fā)電等。而氣化爐底部排出的高溫爐渣經(jīng)激冷后可形成無二次污染的熔渣， 可以用作建筑材料、路基材料及水泥材料。本發(fā)明上下文中提及的“無害化處理”包含三方面一是指在高溫高壓和還原性氣 氛下，借助高溫氣化爐中進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)，可以將有機(jī)污水中的有機(jī)污染物和氨氮 等污染物轉(zhuǎn)化為C0、H2j2和NH3等小分子產(chǎn)物，形成以吐和CO為主的粗合成氣；二是指在 高溫下高濃度有機(jī)廢水中含有的重金屬等無機(jī)物同煤渣或石油焦渣一起熔融，經(jīng)激冷形成 惰性熔渣，消除了二次污染；三是指由系統(tǒng)排出送至廢水處理工段的灰水，污染物含量大大 降低，只需簡單處理，即可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)施例1垃圾滲濾液經(jīng)過一定的預(yù)處理使其符合氣化爐配漿要求。將處理后的垃圾滲濾液與合格的干煤粉、添加劑以適量比例配漿，使煤漿具有良 好的流動(dòng)性、分散性和穩(wěn)定性，并保證煤漿相對應(yīng)的熔渣熔融流動(dòng)溫度介于氣化爐操作溫 度范圍之內(nèi)，本實(shí)施例中，干煤粉與高濃度有機(jī)廢水、常規(guī)工業(yè)用水、添加劑的重量比為 69.9 1 29 0.1，即煤漿中含高濃度有機(jī)廢水比例為；所得熔渣的熔融溫度約為 1220°C。煤漿采用高壓泵輸送，經(jīng)氣化爐燒嘴送至氣化爐內(nèi)，在1300°C、4. 5MPa的條件下， 與通過燒嘴另一路進(jìn)入氣化爐中的O2發(fā)生各種轉(zhuǎn)化反應(yīng)。生成的高溫合成氣依次經(jīng)輻射 鍋爐(或激冷)、洗氣除塵和進(jìn)一步降溫后由氣化爐下部排出，送入后續(xù)工序；惰性熔渣則 由氣化爐底部排出。工藝黑水經(jīng)過閃蒸、換熱后與渣水一起送至黑水沉降槽，灰水循環(huán)使用，部分送入 碳洗滌塔作為洗滌水，另外一大部分送至廢水處理工段，經(jīng)廢水處理領(lǐng)域所使用的常規(guī)生 化處理后即可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)測定，反應(yīng)后的合成氣以吐和CO為主，約占80%，送至廢水處理工段的灰水中 COD、BOD和氨氮的去除率達(dá)99. 9999%。實(shí)施例2垃圾滲濾液經(jīng)過一定的預(yù)處理使其符合氣化爐配漿要求。將處理后的垃圾滲濾液與合格的干煤粉、添加劑以適量比例配漿，使煤漿具有良好的流動(dòng)性、分散性和穩(wěn)定性，并保證煤漿相對應(yīng)的熔渣熔融流動(dòng)溫度介于氣化爐操作溫 度范圍之內(nèi)，本實(shí)施例中，干煤粉與高濃度有機(jī)廢水、常規(guī)工業(yè)用水、添加劑的重量比為 59.7 15 25 0.3，即煤漿中含高濃度有機(jī)廢水比例為15% ；所得熔渣的熔融溫度約 為 1260 0C ο煤漿采用高壓泵輸送，經(jīng)氣化爐燒嘴送至氣化爐內(nèi)，在1350°C、4. OMPa的條件下， 與通過燒嘴另一路進(jìn)入氣化爐中的O2發(fā)生各種轉(zhuǎn)化反應(yīng)。生成的高溫合成氣依次經(jīng)輻射 鍋爐(或激冷)、洗氣除塵和進(jìn)一步降溫后由氣化爐下部排出，送入后續(xù)工序；惰性熔渣則 由氣化爐底部排出。工藝黑水經(jīng)過閃蒸、換熱后與渣水一起送至黑水沉降槽，灰水循環(huán)使用，部分送入 碳洗滌塔作為洗滌水，另外一大部分送至廢水處理工段，經(jīng)廢水處理領(lǐng)域所使用的常規(guī)生 化處理后即可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)測定，反應(yīng)后的合成氣以吐和CO為主，約占80%，送至廢水處理工段的灰水中 COD、BOD和氨氮的去除率達(dá)99. 9999%。實(shí)施例3丙烯腈高濃度有機(jī)廢水經(jīng)過一定的預(yù)處理使其符合氣化爐配漿要求。將處理后的丙烯腈高濃度有機(jī)廢水與合格的干煤粉以適量比例配漿，使煤漿具有 良好的流動(dòng)性能和穩(wěn)定性能，并保證煤漿相對應(yīng)的熔渣熔融流動(dòng)溫度介于氣化爐操作溫度 范圍之內(nèi)，本實(shí)施例中，干煤粉與高濃度有機(jī)廢水、添加劑的重量比為69. 3 30 0.7，即 煤漿中含高濃度有機(jī)廢水比例為30% ；所得熔渣的熔融溫度約為1270°C。煤漿采用高壓泵輸送，經(jīng)氣化爐燒嘴送至氣化爐內(nèi)，在1350°C、4. 5MPa的條件下， 與通過燒嘴另一路進(jìn)入氣化爐中的O2發(fā)生各種轉(zhuǎn)化反應(yīng)。生成的高溫合成氣依次經(jīng)輻射 鍋爐、激冷流程、洗氣除塵和進(jìn)一步降溫后由氣化爐下部排出，送入后續(xù)工序；惰性熔渣則 由氣化爐底部排出。工藝黑水經(jīng)過閃蒸、換熱后與渣水一起送至黑水沉降槽，灰水循環(huán)使用，部分送入 碳洗滌塔作為洗滌水，另外一大部分送至廢水處理工段，經(jīng)廢水處理領(lǐng)域所使用的常規(guī)生 化處理后即可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)測定，反應(yīng)后的合成氣以H2和CO為主，約占81 %，送至廢水處理工段的灰水中 COD和丙烯腈等有機(jī)污染物的去除率達(dá)99. 9999%。實(shí)施例4焦化廢水經(jīng)過一定的預(yù)處理使其符合氣化爐配漿要求。將處理后的焦化廢水與合格的干煤粉以適量比例配漿，使煤漿具有良好的流動(dòng)性 能和穩(wěn)定性能，并保證煤漿相對應(yīng)的熔渣熔融流動(dòng)溫度介于氣化爐操作溫度范圍之內(nèi)，本 實(shí)施例中，干煤粉與高濃度有機(jī)廢水、添加劑的重量比為59 40 1，即煤漿中含高濃度有 機(jī)廢水比例為40% ；所得熔渣的熔融溫度約為1320°C。煤漿采用高壓泵輸送，經(jīng)氣化爐燒嘴送至氣化爐內(nèi)，在1400°C、4. 5MPa的條件下， 與通過燒嘴另一路進(jìn)入氣化爐中的A發(fā)生各種轉(zhuǎn)化反應(yīng)。生成的高溫合成氣依次經(jīng)輻射 鍋爐、激冷流程、洗氣除塵和進(jìn)一步降溫后由氣化爐下部排出，送入后續(xù)工序；惰性熔渣則 由氣化爐底部排出。工藝黑水經(jīng)過閃蒸、換熱后與渣水一起送至黑水沉降槽，灰水循環(huán)使用，部分送入碳洗滌塔作為洗滌水，另外一大部分送至廢水處理工段，經(jīng)廢水處理領(lǐng)域所使用的常規(guī)生 化處理后即可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)測定，反應(yīng)后的合成氣以吐和CO為主，約占79%，送至廢水處理工段的灰水中 COD、氰化物及氨氮的去除率達(dá)99. 9999%。實(shí)施例5垃圾滲濾液經(jīng)過一定的預(yù)處理使其符合氣化爐配漿要求。將處理后的垃圾滲濾液與合格的干煤粉、石油焦粉、添加劑以適量比例配漿，使混 合漿具有良好的流動(dòng)性能和穩(wěn)定性能，并保證混合漿相對應(yīng)的熔渣熔融流動(dòng)溫度介于氣化 爐操作溫度范圍之內(nèi)，本實(shí)施例中，干煤粉、石油焦粉、高濃度有機(jī)廢水、常規(guī)工業(yè)用水、添 加劑的重量比49. 5 20 25 5 0. 5，即煤漿中含高濃度有機(jī)廢水比例為25% ；所得 熔渣的熔融溫度約為1230°C。煤漿采用高壓泵輸送，經(jīng)氣化爐燒嘴送至氣化爐內(nèi)，在1320°C、6. OMPa的條件下， 與通過燒嘴另一路進(jìn)入氣化爐中的A發(fā)生各種轉(zhuǎn)化反應(yīng)。生成的高溫合成氣依次經(jīng)輻射 鍋爐、激冷流程、洗氣除塵和進(jìn)一步降溫后由氣化爐下部排出，送入后續(xù)工序；惰性熔渣則 由氣化爐底部排出。工藝黑水經(jīng)過閃蒸、換熱后與渣水一起送至黑水沉降槽，灰水循環(huán)使用，部分送入 碳洗滌塔作為洗滌水，另外一大部分送至廢水處理工段，經(jīng)廢水處理領(lǐng)域所使用的常規(guī)生 化處理后即可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)測定，反應(yīng)后的合成氣以吐和CO為主，約占80%，送至廢水處理工段的灰水中 COD、BOD和氨氮的去除率達(dá)99. 9999%。實(shí)施例6丙烯腈高濃度有機(jī)廢水經(jīng)過一定的預(yù)處理使其符合氣化爐配漿要求。將處理后的丙烯腈高濃度有機(jī)廢水與合格的干煤粉、石油焦粉、添加劑以適量比 例配漿，使混合漿具有良好的流動(dòng)性能和穩(wěn)定性能，并保證混合漿相對應(yīng)的熔渣熔融流動(dòng) 溫度介于氣化爐操作溫度范圍之內(nèi)，本實(shí)施例中，干煤粉、石油焦粉、高濃度有機(jī)廢水、添加 劑的重量比44 15 40 1，即煤漿中含高濃度有機(jī)廢水比例為40% ；所得熔渣的熔融 溫度約為1250°C。煤漿采用高壓泵輸送，經(jīng)氣化爐燒嘴送至氣化爐內(nèi)，在1350°C、4. 5MPa的條件下， 與通過燒嘴另一路進(jìn)入氣化爐中的O2發(fā)生各種轉(zhuǎn)化反應(yīng)。生成的高溫合成氣依次經(jīng)輻射 鍋爐、激冷流程、洗氣除塵和進(jìn)一步降溫后由氣化爐下部排出，送入后續(xù)工序；惰性熔渣則 由氣化爐底部排出。工藝黑水經(jīng)過閃蒸、換熱后與渣水一起送至黑水沉降槽，灰水循環(huán)使用，部分送入 碳洗滌塔作為洗滌水，另外一大部分送至廢水處理工段，經(jīng)廢水處理領(lǐng)域所使用的常規(guī)生 化處理后即可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)測定，反應(yīng)后的合成氣以吐和CO為主，約占79%，送至廢水處理工段的灰水中 COD和丙烯腈等有機(jī)污染物的去除率達(dá)99. 9999%。本發(fā)明以現(xiàn)有高溫液態(tài)排渣氣化爐為處理設(shè)備，通過將高濃度有機(jī)廢水與高溫液 態(tài)排渣氣化爐的常規(guī)處理原料干煤粉(或石油焦粉、干煤粉與石油焦粉組成的混合物)混 合配漿，然后在氣化爐中氣化處理。本發(fā)明在基本不改變氣化爐工藝條件的情況下，可以使高濃度有機(jī)廢水含有的有機(jī)污染物、氨氮、重金屬等的含量大大降低，且不會(huì)出現(xiàn)二次污 染，最終排出的灰水，很容易實(shí)現(xiàn)凈化處理，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。在我國利用氣化爐處理持久性有機(jī)污染物有其獨(dú)特的優(yōu)勢。目前我國各地使用的 高溫液態(tài)排渣氣化爐的數(shù)量較多，因此本發(fā)明具有設(shè)備條件成熟、操作簡單連續(xù)、處理能力 大等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明適用范圍廣，除處理高濃度有機(jī)廢水外，還可以用于高毒性有機(jī)廢水、高氨 氮污水及高重金屬污水等各種難降解有機(jī)廢水。同時(shí)，在處理過程中，本發(fā)明的處理工藝不 會(huì)受到高濃度有機(jī)廢水中污染物組成成分波動(dòng)的影響。另外，高濃度有機(jī)廢水中的有機(jī)污染物等經(jīng)氣化爐氣化處理，生成的合成氣可以 按照現(xiàn)有方式用于制氫、合成氨和生產(chǎn)甲醇等碳一化學(xué)品，以及IGCC聯(lián)合循環(huán)發(fā)電，而高 濃度有機(jī)廢水中的重金屬等無機(jī)物高溫熔融進(jìn)入惰性熔渣中，熔渣可用作建筑材料、路基 材料及水泥材料等，有很好的經(jīng)濟(jì)效益。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了無害化處理和資源化利用高濃度有 機(jī)廢水的最佳組合，為我國的高濃度有機(jī)廢水處理提供了一條新型的技術(shù)途徑。
權(quán)利要求
1.一種高濃度有機(jī)廢水的處理方法，其特征在于所述方法是將高濃度有機(jī)廢水部分 或全部代替工業(yè)用水，與高溫液態(tài)排渣氣化爐的常規(guī)處理原料混合配制成漿，采用高溫液 態(tài)排渣氣化爐處理。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述高濃度有機(jī)廢水包括食品工業(yè)廢水、化 學(xué)工業(yè)廢水、輕工工業(yè)廢水、冶金工業(yè)廢水、制藥業(yè)廢水和垃圾廢水。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述高濃度有機(jī)廢水為垃圾滲濾液、丙烯腈 廢水和焦化廢水。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述高溫液態(tài)排渣氣化爐的常規(guī)處理原料 包括干煤粉、石油焦粉、以及干煤粉與石油焦粉的混合物。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述高濃度有機(jī)廢水與高溫液態(tài)排渣氣化 爐的常規(guī)處理原料的混合比例滿足成漿相對應(yīng)的熔渣熔融流動(dòng)溫度介于氣化爐操作溫度 范圍之內(nèi)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述成漿中高濃度有機(jī)廢水所占比例為重 量比 40%。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述成漿過程中還加入適宜的添加劑，以保 證成漿具有良好的流動(dòng)性、分散性和穩(wěn)定性。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述添加劑在成漿中所占的比例為重量比 0. 1%。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述高溫液態(tài)排渣氣化爐處理是成漿中高 濃度有機(jī)廢水與高溫液態(tài)排渣氣化爐的常規(guī)處理原料在氣化爐中和O2、蒸汽發(fā)生各種裂 解、氣化反應(yīng)。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于所述反應(yīng)是在高溫高壓下進(jìn)行。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于所述高溫是指溫度在1200 2000°C，所 述高壓是指壓力在0. 1 9. 5MPa。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述方法還包括在配制成漿前對高濃度有 機(jī)廢水進(jìn)行預(yù)處理，以脫除固體懸浮物。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于所述預(yù)處理為過濾或靜置沉降。
14.一種高溫液態(tài)排渣氣化爐的應(yīng)用，其特征在于用于無害化處理高濃度有機(jī)廢水。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高濃度有機(jī)廢水的處理方法，該方法是將高濃度有機(jī)廢水與高溫液態(tài)排渣氣化爐的常規(guī)處理原料混合配制成漿，采用高溫液態(tài)排渣氣化爐處理。本發(fā)明的方法在基本不改變氣化爐工藝條件的情況下，可以無害化處理高濃度有機(jī)廢水使其更易達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，具有良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號C01B3/32GK102041100SQ20091019697
公開日2011年5月4日 申請日期2009年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月10日
發(fā)明者倪燕慧, 劉璐, 華宏偉, 吳勇強(qiáng), 唐黎華, 宋麗蕓, 朱子彬 申請人:華東理工大學(xué)