一种高碱有机废液的无害化处理装置的制作方法

1.本实用新型涉及高碱有机废液的处理技术领域，具体涉及一种煤制烯烃工艺、石化工艺和石油炼制工艺等产生高碱有机废液的无害化处理装置。


背景技术：

2.新型煤化工工艺中，不同原料的烯烃生产中会产生大量二氧化碳等酸性气体，因酸性气体对后端工艺存在严重影响，目前主要采用氢氧化钠溶液碱洗的方式处理。碱洗过程中除形成以碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠为主的高碱有机废液外，还可能由于轻烃或双烯烃自由基引发交联聚合或酮、醛在碱性条件下缩合反应生成极难降解的黄油。高碱有机废液中的黄油是一种主要由芳香族化合物和醛酮类化合物组成有机含氧混合物，其存在会不利于碱洗塔的正常运行，并降低碱洗效果。同时黄油积累到一定程度后容易聚合结块，会堵塞塔内填料及分布器，进而会堵塞整个塔设备。高碱有机废液中由于油的密度与水较为接近，导致其油水分离难度大，且可生化性差(bod5/codcr＝0.15)，对后续废水处理工艺造成严重冲击。黄油普通高级氧化方式较难破坏其碳链结构，因此针对高碱有机废液的处理重难点主要在于开发一种投资成本低、操作简单，且能有效降解醛、酮、黄油等有机物工艺方法。
3.目前国内有机废液的处理主要有氯气氧化法、焚烧法、超临界氧化法、湿法氧化法、回收利用法和高级氧化法等技术，其中湿法氧化工艺技术已较为成熟且被广泛应用，但存在反应条件苛刻、设备要求高、运行成本高等缺点，在国内仅少数大型化工企业引进使用；而超临界氧化技术成熟度相对较低，氯气氧化法气体消耗量大、运行成本高、焚烧法存在设备腐蚀、易产生氮氧化物、二噁英等有毒物质。高级氧化法作为高难度有机废水处理新兴技术，通过产生羟基自由基等强氧化性中间体对有机物进行分解，目前已在广泛应用于不同行业。
4.cn201310473496.x公开了一种含硫废碱液处理方法，其利用炼油厂酸性水气体装置产生含硫尾气中的co2，对脱硫过程产生的含硫废碱液进行碳化处理，将含硫废碱液中的naoh、na2s、nahs转化为nahco3、na2co3和h2s，并将碳化液中硫化物浓度控制在10mg/l以下，但应用条件较为苛刻。
5.cn201010205763.1公开了一种高温湿式氧化处理废碱液的方法，其将废碱液液相保持在220℃～260℃压力下，利用空气中的氧气氧化废碱液中的无机硫化物和有机物，其中脱硫率达到100％，cod去除率达75％～85％，但出水盐含量较高，且cod含量仍达到20000mg/l左右，无法直接排入生化系统处理。
6.cn201310537921.7公开了一种乙烯废碱液的处理方法，其利用湿式空气氧化-微电解反应-吸附沉淀-生化处理(sbr)处理乙烯高碱有机废液，cod去除率可达90％以上，s
2-去除率可达99.9％以上，钠盐回收率在95％以上，但其投资运行成本和运营条件均较为苛刻。


技术实现要素：

7.为了克服现有技术在处理高碱度有机废液中的问题，本实用新型提供的一种高碱有机废液的无害化处理装置。
8.具体技术方案如下：
9.一种高碱有机废液的无害化处理装置，包括ph调节单元、铁碳微电解单元、臭氧喷淋催化氧化单元、电催化深度氧化单元及废气净化单元，并依次连接。
10.所述ph调节单元为三级调节池，依次为1#调节池、2#调节池、3#调节池，且分别安装有1#搅拌机、2#搅拌机、3#搅拌机；在2#调节池、3#调节池上，还分别安装有2#ph在线仪、3#ph在线仪。
11.所述铁碳微电解单元包括铁碳催化塔，其进水口处设管道混合器与ph调节单元连接，管道混合器还连接双氧水加药装置；铁碳催化塔内部设微孔曝气盘，并与空压机连接；铁碳催化塔的出水口连接铁碳出水调节罐。
12.所述臭氧喷淋催化氧化单元包括与铁碳微电解单元连接的臭氧喷淋催化塔，底部连接臭氧发生器。
13.所述臭氧喷淋催化塔内部设高碱有机废液再分布器，防止废液沿着臭氧喷淋催化塔壁周围直接流走影响处理效率。
14.所述电催化深度氧化单元包括电催化调节罐，并连接电极组及电源；臭氧喷淋催化氧化单元的出水通过保安过滤器与电催化调节罐连接。
15.所述废气净化单元包括臭氧破坏器、废气净化装置、引风机，并依次连接；
16.臭氧破坏器分别与ph调节单元、铁碳微电解单元、臭氧喷淋催化氧化单元、电催化深度氧化单元连接。
17.ph调节单元采用三级梯度调节方式控制，1#调节池通过高碱有机废液原水ph区间计算理论硫酸或盐酸加入量将ph控制在6～7区间，再分别经过2#调节池、3#调节池，通过2#ph在线仪、3#ph在线仪的监测，分别加入硫酸或盐，分别将ph控制在4～5和3～3.5区间，最终通过与3#调节池连接的1#提升泵进入管道混合器，通过加药装置投加双氧水，经管道混合器与调节ph后高碱有机废液混合后由铁碳催化塔底部进水，空压机泵入空气经微孔曝气盘释放产生微纳米气泡，在铁碳催化塔内的铁碳填料催化作用下对高碱有机废液中的长碳链、苯环有机物进行开环断链氧化；处理后废水自流入铁碳出水调节罐，再通过与其连接的2#提升泵，从臭氧喷淋催化塔上部进入，臭氧催化喷淋塔内填装两级氧化铝型催化剂，中间层为高碱有机废液再分布器；臭氧发生器产生臭氧，从臭氧喷淋催化塔底部进入，与喷淋高碱有机废液在催化剂表面逆流接触从而实现高碱有机废液中有机物的充分降解，将高碱有机废液中大部分有机物氧化分解二氧化碳和水。
18.废液从臭氧喷淋催化塔底部流出，经过保安过滤器过滤去除大部分悬浮物后，进入电催化调节罐，在电极组的作用下对废液进行电催化处理，最终废液cod含量处理至《污水综合排放标准gb 8978-1996》一级标准≤100mg/l；
19.ph调节单元、铁碳催化塔、臭氧喷淋催化塔和电催化调节罐内反应分别产生的酸雾、有机废气、臭氧废气及二氧化碳、少量挥发性有机废气经管道负压，均通过管路负压进入臭氧破坏器，经废气净化装置内活性炭吸附处理达标后，从引风机处引出排放。
20.本实用新型针对乙烯高碱有机废液水质及污染物特点，提出了ph调节—微电解氧
化—臭氧高级氧化—过滤器—电催化深度氧化组合处理，实现微电解加氢还原、臭氧喷淋催化氧化、悬浮物过滤、电催化深度氧化，通过组合处理，有效避免铁碳微电解和臭氧氧化工艺在处理高cod废水中存在的处理周期过长，以及单一电催化工艺处理成本过高问题。
21.电催化深度氧化单元电极组的阳极基底采用多孔钛材设计，较传统二维电极大幅增加比表面积，增加电催化反应活性位点，提升电催化反应效率。
22.臭氧喷淋氧化单元产生过量臭氧废气通过混合再次利用对废气中有机组分进行氧化处理，经臭氧破坏器消除会后吸附达标排放，有效避免臭氧喷淋吸收氧化工艺中臭氧组分利用率较低问题，同时提高了活性炭更换周期。
附图说明
23.图1为本实用新型的结构示意图
具体实施方式
24.以下通过具体实施例对本实用新型技术进一步说明。应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
25.实施例1
26.一种高碱有机废液的无害化处理装置，包括ph调节单元、铁碳微电解单元、臭氧喷淋催化氧化单元、电催化深度氧化单元及废气净化单元，并依次连接。
27.所述ph调节单元为三级调节池1，依次为1#调节池、2#调节池、3#调节池并连通，且分别安装有1#搅拌机2、2#搅拌机3、3#搅拌机4；在2#调节池、3#调节池上，还分别安装有2#ph在线仪5、3#ph在线仪6。
28.所述铁碳微电解单元包括铁碳催化塔10，其进水口处设管道混合器9与ph调节单元连接，管道混合器9还连接双氧水加药装置8，双氧水添加量为高碱有机废液处理量的0.5％～1.5％；铁碳催化塔10内部设微孔曝气盘11，并与空压机12连接，微孔曝气采用空气气源，高碱有机废液与空气的液气比为1～6；铁碳催化塔10的出水口连接铁碳出水调节罐13。
29.所述臭氧喷淋催化氧化单元包括与铁碳微电解单元连接的臭氧喷淋催化塔15，其内部设高碱有机废液再分布器16，底部连接臭氧发生器17，产生的臭氧浓度为200g/l，高碱有机废液与臭氧的液气比为0.25～1；臭氧发生器17与臭氧喷淋催化塔15连接处安装单项止回阀，可防止高碱有机废液进入臭氧发生器17。
30.所述电催化深度氧化单元包括电催化调节罐20，并设电极组21及电源22；臭氧喷淋催化氧化单元的出水通过保安过滤器18与电催化调节罐20连接，保安过滤器18采用袋式过滤器；电极组21阴极采用钛、不锈钢、碳、黄铜、镧钨等中的一种或几种，电极组21阳极采用多孔钛材为基底，以钌铱、钌铱铂、铱钽中的一种或多种氧化物的粉末悬浊液经mhz超声混合后，在惰性气氛下沉积制备，制备涂层厚度为3～5μm；电极组21采用过流式式循环处理，电极组板间距0.5cm，阳极电流密度为45～60ma/cm2。
31.所述废气净化单元包括臭氧破坏器24、废气净化装置25、引风机26，并依次连接；
32.臭氧破坏器24分别与ph调节单元、铁碳微电解单元、臭氧喷淋催化氧化单元、电催化深度氧化单元连接。
33.ph调节单元采用三级梯度调节方式控制，1#调节池通过高碱有机废液原水ph区间计算理论硫酸或盐酸加入量将ph控制在6～7区间，再分别经过2#调节池、3#调节池，通过2#ph在线仪5、3#ph在线仪6的监测，分别加入1％～5％浓度的硫酸或5％～10％浓度的盐酸，分别将ph控制在4～5和3～3.5区间，最终通过与3#调节池连接的1#提升泵7进入管道混合器9，通过加药装置8投加双氧水，经管道混合器9与调节ph后高碱有机废液混合后由铁碳催化塔10底部进水，空压机12泵入空气经微孔曝气盘11释放产生微纳米气泡，在铁碳催化塔10内的铁碳填料催化作用下对高碱有机废液中的长碳链、苯环有机物进行开环断链氧化；处理后废水自流入铁碳出水调节罐13，再通过与其连接的2#提升泵14，从臭氧喷淋催化塔15上部进入，臭氧催化喷淋塔15内填装两级氧化铝型催化剂，中间层为高碱有机废液再分布器16；臭氧发生器17产生臭氧，从臭氧喷淋催化塔15底部进入，与喷淋高碱有机废液在催化剂表面逆流接触从而实现高碱有机废液中有机物的充分降解，将高碱有机废液中大部分有机物氧化分解二氧化碳和水。
34.废液从臭氧喷淋催化塔15底部流出，经过保安过滤器18过滤去除大部分悬浮物后，进入电催化调节罐20，在电极组21的电极作用下对废液进行电催化处理，最终废液cod含量处理至《污水综合排放标准gb 8978-1996》一级标准≤100mg/l，通过3#提升泵23排放。
35.ph调节单元、铁碳催化塔、臭氧喷淋催化塔和电催化调节罐内反应分别产生的酸雾、有机废气、臭氧废气及二氧化碳、少量挥发性有机废气，均通过管路进入臭氧破坏器24，经废气净化装置25内活性炭吸附处理达标后，从引风机处引出排放。
36.应用实施例2：
37.某煤化工dmto&pp厂甲醇制乙烯工艺产生高碱有机废液ph值为12～13，cod为9800mg/l，tds为35～46mg/l。采用盐酸调节ph至3.0～3.5区间后，将高碱有机废液通入微电解反应单元，设置气液比为2:1，处理量为1.5m3/h，曝气方式为空气微纳米曝气，双氧水加入量为1.0％，停留时间为90min，铁碳出水cod降解至5000～6000mg/l；微电解出水进入臭氧喷淋高级氧化单元，设置臭氧浓度为200g/l，臭氧催化剂用量为50kg/m3/h，液气比为0.5l/m3，停留时间为45min，cod含量降解至2000～3000mg/l；臭氧喷淋高级氧化出水进入电催化深度氧化单元，电极组阳极采用钛基底dsa电极，阴极采用钛电极，设置电流密度为50ma/cm2,阳极面积为1.5m2，有效停留时间为60min，cod可降解至100mg/l以内。
38.最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。