一种石油化工废水中挥发性有机物高效去除的系统的制作方法

1.本实用新型属于大气环境污染处理技术领域，具体为一种石油化工废水中挥发性有机物高效去除的系统。


背景技术：

2.石油化工废水包含石油炼制产生的废水、石油化工装置产生的废水，这些液相介质中含有大量的挥发性有机物(vocs)，其主要成分为苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、硫化物、丙酮、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等。石油化工废水中所含的大量vocs易挥发到大气环境中，通过对这些废气集中收集，使这些待处理的废气形成的特点是气量大，有机污染物种类多，组成复杂且浓度低。
3.目前处理石油化工废水中的挥发性有机物(vocs)的工艺技术存在问题： 1)多采用生物处理技术法去除臭味，但对石油化工废水中的挥发性有机物 (vocs)去除效果不佳，达不到国家及地方vocs排放浓度的要求。2)采用蓄热式有机废气焚烧技术去除石油化工废水中的挥发性有机物(vocs)，由于废气主要特点是气量大，挥发性有机物(vocs)浓度较低，有机污染物种类多，组成复杂，设备投资大，能耗高，运行成本高，去除效率较低等。3)石油化工废水中的挥发性有机物(vocs)含有硫化物，苯乙烯等，用催化燃烧易使催化剂中毒，失去活性；4)石油化工废水中的挥发性有机物(vocs)还含有苯乙烯等有机物，其特点是易自聚，用沸石分子筛吸附方法，苯乙烯易自聚，造成吸附剂空穴堵塞，一般再生方法难以去除，使吸附剂失去吸附能力，用常规的的吸附脱附再生技术处理效果不明显；5)采用活性炭吸附，再生较为困难，用热空气再生温度不能过高，超过120℃存在安全隐患，再生温度低，对于一些沸点较高的有机物不能脱附出来，要单独上一套蒸汽再生系统，投资大，运行成本高。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种石油化工废水中挥发性有机物高效去除的系统，本实用新型系统运行成本低，投资小，见效快，可完全实现自动化控制，排气满足国家及地方vocs排放浓度及排放速率中排放限值要求。
5.本实用新型目的通过以下技术方案来实现：
6.一种石油化工废水中挥发性有机物高效去除的系统，所述系统包括依次连通的预处理单元，吸附单元，燃烧单元以及热量交换单元，所述热量交换单元与吸附单元之间设置有热空气通道和冷空气通道。
7.进一步，所述预处理单元为高分子过滤纤维材料。本领域技术人员可以根据使用需求选择现有的高分子过滤纤维材料类型，只要能实现去除废气中颗粒杂质的效果即可。
8.进一步，吸附单元为沸石分子筛吸附器。
9.进一步，所述燃烧单元为蓄热式氧化炉。
10.进一步，所述热量交换单元为热量交换器。
11.进一步，所述吸附单元还连通有鼓风机。
12.一种石油化工废水中挥发性有机物高效去除的系统，所述系统包括依次连通的预处理单元，沸石分子筛吸附器，蓄热式氧化炉以及热量交换器，所述沸石分子筛吸附器与热量交换器之间设置有热空气通道和冷空气通道；所述沸石分子筛吸附器和蓄热式氧化炉还分别连通有鼓风机。
13.本实用新型石油化工废水中挥发性有机物(vocs)高效去除的系统，将预处理去除颗粒杂质的废气送入吸附单元(沸石分子筛吸器)，吸附废气中的挥发性有机物，吸附达标的气体直接排放；废气中的挥发性有机物(vocs) 在分子筛吸附饱和后用热空气脱附再生，将挥发性有机物(vocs)从吸附器上脱附下来，脱附出来的挥发性有机物(vocs)浓度得以浓缩。在脱附过程中，有机废气已被浓缩，浓度较原来提高十至十五倍，废气含挥发性有机物 (vocs)浓度为浓缩前的200～900mg/nm3，达到挥发性有机物(vocs)浓度2000ppm以上，浓缩废气送到燃烧单元(蓄热式氧化炉)，最后被分解成为co2与h2o排出。挥发性有机物(vocs)的浓度达到2000ppm以上，燃烧单元(蓄热式氧化炉)内可维持自燃，不用外加热。沸石分子筛吸附器的脱附再生不使用蒸汽，利用燃烧单元(蓄热式氧化炉)燃烧产生的热量在热量交换器对沸石分子筛吸附器降温的冷空气进行加热作为热空气返回进行脱附，所以能源消耗低，本实用新型系统不仅大大节省了能量的消耗，而且由于燃烧单元 (蓄热式氧化炉)的处理能力仅需原废气处理量的1/10～1/15，所以同时也降低了设备投资。
14.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
15.本实用新型提供一种石油化工废水中挥发性有机物(vocs)高效去除的系统，本实用新型系统运行成本低，能耗低，投资小，见效快，可完全实现自动化控制，经本实用新型系统处理后，挥发性有机物(vocs)去除效率达到 95％～99％，排气满足国家及地方vocs排放浓度及排放速率中排放限值要求。
附图说明
16.图1为实施例1石油化工废水中挥发性有机物(vocs)高效去除的系统示意图。
具体实施方式
17.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
18.实施例1
19.本实施例石油化工废水中挥发性有机物(vocs)高效去除的系统如图1 所示，包括依次连通的预处理单元，沸石分子筛吸附器，蓄热式氧化炉以及热量交换器，所述沸石分子筛吸附器与热量交换器之间设置有热空气通道和冷空气通道；所述沸石分子筛吸附器和蓄热式氧化炉还分别连通有鼓风机。
20.本实施例石油化工废水中挥发性有机物(vocs)高效去除具体过程如下：
21.对石油化工污水处理装置中的构筑物如除油池、中和池、气浮池、调节池、生化池，污泥处理构筑物等里面的废水及废渣逸散的含有挥发性有机物的废气进行封闭隔离，以微负压将封闭环境中的废气收集后送入预处理单元通过高分子过滤纤维材料去除废气中的
颗粒杂质；除去颗粒杂质后的废气中含挥发性有机物(vocs)浓度约为200～900mg/nm3。
22.除去颗粒杂质后的废气进入沸石分子筛吸附器，控制温度在40℃以下，沸石分子筛吸附废气中的挥发性有机物(vocs)，吸附达标的气体直接排放；分子筛吸附饱和后用一定量的热空气(200～220℃)吹扫沸石分子筛，浓缩比的控制，再生热空气的风量控制在所处理有机废气风量的1/10～1/15，将有机物从沸石分子筛中脱附出来，使沸石分子筛再生，脱附出来的挥发性有机物 (vocs)浓度得以浓缩，达到挥发性有机物(vocs)浓度2000ppm以上；脱附出来的含有机物废气送入蓄热式氧化炉进行氧化燃烧(氧化反应温度 800～820℃，氧化室停留时间≥1秒)，使挥发性有机物(vocs)彻底分解成 co2和h2o。
23.再生后的沸石分子筛，为保证其吸附效率，用鼓风机通入冷空气进行冷却降温，冷空气从沸石分子筛吸附器出来后由冷空气通道进入热量交换器，从燃烧尾气吸收热量升高温度后作为热空气从热空气通道再次返回沸石分子筛吸附器对吸附饱和的沸石分子筛进行脱附再生。
24.上述吸附－脱附－浓缩－冷却这一连续性循环过程，使大风量、低浓度的有机废气被浓缩成小风量、高浓度的废气，浓缩后的废气进入蓄热式氧化炉进行燃烧净化。
25.脱附再生高沸点有机物及自聚物的控制。当沸石分子筛吸附器有机废气时，吸附在沸石分子筛中的一些高沸点物质及苯乙烯等自聚物吸附在分子筛空穴中，在吸附饱和后，对吸附器进行脱附时，一些高沸点物质脱附不彻底及苯乙烯等自聚物脱附不出来，堵塞吸附器的吸附空穴，运行一定时间后，浓度有所累积，影响吸附器的吸附能力，定期采用程控升温方式，使脱附温度逐序在230℃，260℃，280℃，300℃运行一段时间，达到彻底去除累积在吸附器的高沸点物质及苯乙烯等自聚物，使吸附器的吸附能力得以恢复。
26.废气送入沸石分子筛吸器，吸附废气中的挥发性有机物，废气中的挥发性有机物(vocs)在分子筛吸附饱和后用一定量的热空气脱附再生，将挥发性有机物(vocs)从吸附器上脱附下来，脱附出来的挥发性有机物(vocs)浓度得以浓缩。在脱附过程中，有机废气已被浓缩，浓度较原来提高十至十五倍，废气含挥发性有机物(vocs)浓度由浓缩前的200～900mg/nm3，达到挥发性有机物(vocs)浓度2000ppm以上，浓缩废气送到蓄热式氧化炉装置，最后被成为co2与h2o排出。发性有机物(vocs)的浓度达到2000ppm以上，蓄热式氧化炉内可维持自燃，不用外加热。分子筛吸附器的脱附再生不使用蒸汽，利用蓄热式氧化炉燃烧产生的热量可用来脱附，所以能源消耗低，本实施例不仅大大节省了能量的消耗，而且由于蓄热式氧化炉的处理能力仅需原废气处理量的1/10～1/15，所以同时也降低了设备投资。
27.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。