專利名稱：噴霧自然風(fēng)干燥廢水處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用風(fēng)和陽光等自然條件對工業(yè)廢水進(jìn)行殘液的富集處理技術(shù)，尤其是一種噴霧自然風(fēng)干燥廢水處理方法。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，企業(yè)日益面臨水資源短缺、原料匱乏的問題，而另一方面，水污染也越來越嚴(yán)重。公知技術(shù)中廣泛研究對各種工業(yè)廢水進(jìn)行低成本進(jìn)行處理的有效技術(shù)方案。由于各工業(yè)廢水成分和結(jié)構(gòu)各不相同，現(xiàn)有技術(shù)針對不同廢水中的組成部分進(jìn)行分析，一般都經(jīng)過復(fù)雜的專業(yè)設(shè)計，處理工藝繁雜，而且通常成本很高，一方面表現(xiàn)在，廢水處理項目投資較大，回收期長，另一方面表現(xiàn)在廢水處理過程中需要消耗大量的水、電等稀缺能源或資源。現(xiàn)實結(jié)果顯示，對廢水的處理陷入兩難困境，不處理破壞環(huán)境，可能導(dǎo)致違法，但是處理卻可能因資金投入大運行成本高而降低企業(yè)的競爭力，所以就導(dǎo)致，廢水處理項目投入巨大，而且處理效果并不能達(dá)到理想效果，例如，對于在原油加工過程中產(chǎn)生的大量堿渣，目前公知的堿渣處理是由稀釋、調(diào)整堿渣液的PH值、生物降解或稀釋堿渣使其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)組成。處理成本高達(dá)120-220元/立方米，同時這種技術(shù)能源消耗、水資源消耗大，容易造成環(huán)境污染事故。又如，生產(chǎn)大豆蛋白企業(yè)的乳清廢水處理，不僅量大，而且水中的BOD、COD特別高。生產(chǎn)一噸大豆蛋白分離產(chǎn)品產(chǎn)生的廢水量在20-30噸之間，以年產(chǎn)5000噸規(guī)模計，每天廢水達(dá)550噸，蛋白廢水中的BOD、COD都在8000mg/L以上，PH值4.5左右。不進(jìn)行有效的處理，必將嚴(yán)重污染環(huán)境，而處理一噸廢水的費用45元左右，同時處理工藝復(fù)雜，能耗高投資巨大，巨大的廢水處理費用，企業(yè)無法承擔(dān)，因而現(xiàn)在整個行業(yè)處于將廢水不經(jīng)處理直接排放的狀況。因此，企業(yè)急需投入較少，成本較低且工藝簡便可靠的廢水處理方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提出一種成本較低，簡便易行的處理廢水處理方法，即噴霧自然風(fēng)干燥廢水處理方法。
本發(fā)明解決以上技術(shù)問題的措施在于，對廢水進(jìn)行開放式霧化風(fēng)干。
本發(fā)明提出解決以上技術(shù)問題的措施在于，對廢水進(jìn)行開放式霧化風(fēng)干。對被處理液體進(jìn)行霧化，液體的霧化流體要與所在地自然空氣流體充分接觸，通過增加流過被霧化液體的自然空氣流體的濕度達(dá)到降低被霧化液體水含量的目的。
本發(fā)明的優(yōu)點在于，顯著降低廢水處理的投入和處理能耗，技術(shù)方案簡便實用，采用對空噴霧方法干燥廢水，處理機(jī)理符合環(huán)境保護(hù)要求，易于推廣。以電費0.45元/KWh計，對于在原油加工過程中產(chǎn)生的大量堿渣，處理成本3-7元/立方米；對于生產(chǎn)大豆蛋白企業(yè)的乳清廢水，從該廢水中蒸發(fā)一噸水能耗為1.9元，也即處理一噸廢水的費用不會超過2元。本發(fā)明投資和運行成本低，廣泛適用于排出量較大的如石油、化工、造紙等各種工業(yè)廢水的處理。
實施例1對于在原油加工過程中產(chǎn)生的大量堿渣，在堿渣存放庫區(qū)對堿渣進(jìn)行開放式霧化風(fēng)干。在被處理的液體生產(chǎn)工藝流程中，對被處理液體進(jìn)行霧化，液體的霧化流體要與所在地自然空氣流體充分接觸，通過增加流過被霧化液體的自然空氣流體的濕度達(dá)到降低被霧化液體水含量的目的。
而堿渣中水存在的形式除游離水外，大部分是以間隙水、內(nèi)部結(jié)合水和附著水的形式存在的，當(dāng)堿渣被霧化后增加了與堿渣存放庫區(qū)所在地的大氣水汽交換量，堿渣中的水被大氣氣流帶走，鹽堿物質(zhì)比重較大，回落到半徑為50~450米的堿渣存放庫區(qū)，若堿渣存放庫區(qū)風(fēng)速過大，被富集物有飄逸出富集區(qū)的趨勢時則關(guān)閉系統(tǒng)。
在風(fēng)速2-3米/秒的條件下，噴頭距地面垂直距離≥4米，難揮發(fā)污染物的飄逸直線距離≤180米。中國及相似類型氣候的國家，大氣相渡濕度一般在80％以下，因此與大氣同溫度的液態(tài)水存在轉(zhuǎn)化為氣態(tài)的自然趨勢。噴霧可使堿渣的液體比表面積提高5-7個數(shù)量級，進(jìn)而獲得高的蒸發(fā)效果，堿渣中的水分隨著大氣循環(huán)帶走，不揮發(fā)的硫化物，鹽堿在匯流區(qū)富集，匯流至堿渣庫。
堿渣存放庫區(qū)進(jìn)行開放式噴霧的位置一般應(yīng)選擇較高處，飄逸的難揮發(fā)污染物經(jīng)地表水沖刷回流到庫。年降雨總量作為噴霧干燥每年必須蒸發(fā)量設(shè)計計算。
通過生態(tài)學(xué)觀察，噴霧干燥后的固體渣散落區(qū)在30-60米范圍內(nèi)，其中20米是重污染區(qū)，土壤表層5cm的PH值為12-14；60-100米土壤表層5cm的PH值為7.6-9.2，160米以外未見生態(tài)學(xué)差異。周邊環(huán)境的污染降低到可完全自然降解。堿渣庫的降雨匯流控制區(qū)邊緣的距離大于160米，就不會對環(huán)境產(chǎn)生影響，噴霧干燥后的固體渣會隨著降雨匯流到堿渣庫，堿渣庫的設(shè)計一般為防滲式大壩。
30KW輸送泵工作1500小時噴霧處理蒸發(fā)12000-14500立方米，處理效率8-9.5立方米/小時。能耗3.2千瓦時/立方米，處理成本4-6元/立方米。
本發(fā)明實施例的有益效果是，可以在使用80％以上的可再生自然能源的前提下實現(xiàn)對原屬重污染物的煉油堿洗殘液堿渣富集處理后的環(huán)境零污染物排放，同時富集后的固化物可作為工業(yè)原料進(jìn)入經(jīng)濟(jì)循環(huán)，技術(shù)路線簡單易于實現(xiàn)，該技術(shù)不僅能處理堿渣，而且可以處理重化工行業(yè)的與堿渣相近性質(zhì)的液相污染物。在處理過程中80％的能源消耗來自可再生自然能源，如太陽能和風(fēng)能。處理成本3-7元/立方米。
本實施例的主要優(yōu)點在于對被處理液體進(jìn)行霧化，液體的霧化流體要與所在地自然空氣流體充分接觸，通過增加流過被霧化液體的自然空氣流體的濕度達(dá)到降低被霧化液體水含量的目的。
實施例2生產(chǎn)大豆蛋白企業(yè)的乳清廢水，在乳清液凈化后，加入輔料進(jìn)行預(yù)處理，產(chǎn)生絮凝沉淀一方面將沉淀物進(jìn)行離心分離出乳清蛋白，另一方面分理處沉淀物后的罕有低聚糖上清液體，以及絮凝沉淀物進(jìn)行離心分離出乳清蛋白后含有低聚糖的剩余液體，采用水泵分三次循環(huán)霧化對空噴射，如進(jìn)行第一次霧化自然風(fēng)干燥，完成30-40％的蒸發(fā)量，再經(jīng)過一次霧化自然風(fēng)干燥，完成30-40％的蒸發(fā)量，得到含有12-30％低聚糖的濃縮液，最后再進(jìn)行一次噴霧自然風(fēng)干霧化完成10％以上的蒸發(fā)量。對于年產(chǎn)5000噸豆油的生產(chǎn)企業(yè)，日處理廢水825噸，年工作天數(shù)200天，要求處理后有效成分不低于12％，分三段蒸發(fā)，每段需水泵三臺，即55.5KW/段，全部三段名義功率167KW，實際能耗152KW，以電費0.45元/KWh計，從該廢水中蒸發(fā)一噸水能耗為1.9元，也即處理一噸廢水的費用不會超過2元。設(shè)備和土建投資適中，處理技術(shù)簡潔實用。
實現(xiàn)了乳清廢水在脫鹽、脫色處理之前，用較低的運行成本，完成廢水95％以上的水份蒸發(fā)，節(jié)約大部分資金，工藝簡潔，易于實用。
實施例3造紙業(yè)是傳統(tǒng)的用水大戶，也是造成水污染的重要污染源之一。目前我國造紙工業(yè)廢水排放量及COD排放量均居我國各類工業(yè)排放量的首位，造紙工業(yè)對水環(huán)境的污染最為嚴(yán)重，它不但是我國造紙工業(yè)污染防治的首要問題，也是全國工業(yè)廢水進(jìn)行達(dá)標(biāo)處理的首要問題。據(jù)統(tǒng)計，我國縣及縣以上造紙及紙制品工業(yè)廢水排放量占全國工業(yè)總排放量的18.6％，其中處理排放達(dá)標(biāo)量占造紙工業(yè)廢水總排放量的49.3％，排放廢水中COD約占全國工業(yè)COD總排放量的44.0％。近年經(jīng)多方不懈努力，造紙工業(yè)水污染防治已經(jīng)取得了一定的成績，雖然紙及紙板產(chǎn)量逐年增加，但排放廢水中的COD卻逐年降低。但目前造紙行業(yè)約占排放總量50％的廢水尚未進(jìn)行達(dá)標(biāo)處理，廢水污染防治任務(wù)還相當(dāng)繁重。
制漿造紙廢水是指化學(xué)法制漿產(chǎn)生的蒸煮廢液，也稱黑液、紅液，洗漿漂白過程中產(chǎn)生的中段水及抄紙工序中產(chǎn)生的白水，它們都對環(huán)境有著嚴(yán)重的污染。一般每生產(chǎn)1t硫酸鹽漿就有1t有機(jī)物和400kg堿類、硫化物溶解于黑液中；生產(chǎn)1t亞硫酸鹽漿約有900kg有機(jī)物和200kg鈣、鎂等的氧化物和硫化物溶于紅液中。如黑液PH12，波美度7.3Be，總堿31.3g/L，有機(jī)物93.2g/L，固形物129g/L，木質(zhì)素23.5g/L，COD93000mg/L，BOD25344mg/L。
造紙廢水的處理方法很多，但每種方法和工藝都有適用條件，各有其優(yōu)點和不足，不可能獨立完成處理任務(wù)。往往需要把幾種方法組成一個處理系統(tǒng)，才能完成所要求的處理功效。一般來說，在處理過程中常常都需要對廢水進(jìn)行蒸發(fā)，或者在低成本的條件下，用霧化蒸發(fā)處理廢水是一種非?？尚械耐緩?。
將造紙廢水分次對空噴霧干燥，每次完成20以上％的蒸發(fā)量，經(jīng)過多次霧化自然風(fēng)干燥，累計完成50％的蒸發(fā)量。最后，含有較少水分的廢漿，經(jīng)進(jìn)一步自然風(fēng)干燥，或者添加干燥材料混合后，脫出水分，固化后將各組分分離處理。
權(quán)利要求
1.一種噴霧自然風(fēng)干燥廢水處理方法，其特征在于，對廢水進(jìn)行開放式霧化風(fēng)干，對被處理液體進(jìn)行霧化，液體的霧化流體要與所在地自然空氣流體充分接觸，通過增加流過被霧化液體的自然空氣流體的濕度達(dá)到降低被霧化液體水含量的目的。
2.如權(quán)利要求1所述的噴霧自然風(fēng)干燥廢水處理方法，其特征在于，對于在原油加工過程中產(chǎn)生的大量堿渣，在堿渣存放庫區(qū)對堿渣進(jìn)行開放式霧化風(fēng)干，在風(fēng)速2-3米/秒的條件下，噴頭距地面垂直距離≥4米，難揮發(fā)污染物的飄逸直線距離≤180米，大氣相對濕度一般在80％以下，噴霧可使堿渣的液體比表面積提高5-7個數(shù)量級，進(jìn)而獲得高的蒸發(fā)效果，堿渣中的水分隨著大氣循環(huán)帶走，不揮發(fā)的硫化物，鹽堿在匯流區(qū)富集，匯流至堿渣庫。
3.如權(quán)利要求1所述的噴霧自然風(fēng)干燥廢水處理方法，其特征在于，生產(chǎn)大豆蛋白企業(yè)的乳清廢水，在乳清液凈化后，加入輔料進(jìn)行預(yù)處理，產(chǎn)生絮凝沉淀一方面將沉淀物進(jìn)行離心分離出乳清蛋白，另一方面分理處沉淀物后的罕有低聚糖上清液體，以及絮凝沉淀物進(jìn)行離心分離出乳清蛋白后含有低聚糖的剩余液體，采用水泵分三次循環(huán)霧化對空噴射，進(jìn)行第一次霧化自然風(fēng)干燥，完成30-40％的蒸發(fā)量，再經(jīng)過一次霧化自然風(fēng)干燥，完成30-40％的蒸發(fā)量，得到含有12-30％低聚糖的濃縮液，最后再進(jìn)行一次噴霧自然風(fēng)干霧化完成10％以上的蒸發(fā)量。
4.如權(quán)利要求1所述的噴霧自然風(fēng)干燥廢水處理方法，其特征在于，將造紙廢水分次對空噴霧干燥，每次完成20以上％的蒸發(fā)量，經(jīng)過多次霧化自然風(fēng)干燥，累計完成50％的蒸發(fā)量。最后，含有較少水分的廢漿，經(jīng)進(jìn)一步自然風(fēng)干燥，或者添加干燥材料混合后，脫出水分，固化后將各組分分離處理。
全文摘要
一種噴霧自然風(fēng)干燥廢水處理方法，涉及一種利用風(fēng)和陽光等自然條件對工業(yè)廢水進(jìn)行殘液的富集處理技術(shù)，對廢水進(jìn)行開放式霧化風(fēng)干。本發(fā)明的優(yōu)點在于，顯著降低廢水處理的投入和處理能耗，技術(shù)方案簡便實用，采用對空噴霧方法干燥廢水，處理機(jī)理符合環(huán)境保護(hù)要求，易于推廣。以電費0.45元/KWh計，對于在原油加工過程中產(chǎn)生的大量堿渣，處理成本3－7元/立方米；對于生產(chǎn)大豆蛋白企業(yè)的乳清廢水，從該廢水中蒸發(fā)一噸水能耗為1.9元，也即處理一噸廢水的費用不會超過2元。本發(fā)明投資和運行成本低，廣泛適用于排出量較大的如石油、化工、造紙等各種工業(yè)廢水的處理。
文檔編號C02F1/10GK101070195SQ20061008210
公開日2007年11月14日 申請日期2006年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月12日
發(fā)明者熊金強(qiáng), 薛嘉日, 翟建, 陳錦, 劉劍銳, 齊紅 申請人:烏魯木齊金穗劍技術(shù)開發(fā)有限公司