一種高濃度有機(jī)磷廢液的處理系統(tǒng)及處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及垃圾處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高濃度有機(jī)磷廢液的處理系統(tǒng)及處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人口的持續(xù)增長(zhǎng)、居民城鎮(zhèn)化速度的加快以及居民生活水平的提高，我國(guó)的廢水排放量穩(wěn)步增長(zhǎng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2012年，全國(guó)工業(yè)廢水的排放量為221.6噸，化學(xué)需氧量的排放量為338.5萬噸，其中，有很大一部分比例是有機(jī)廢液。這些有機(jī)廢液含有有機(jī)磷、有機(jī)氯、苯、酚等成分，其中，含磷的有機(jī)廢水占有很大比重。當(dāng)有機(jī)廢液中含有高的磷元素時(shí)(如農(nóng)藥行業(yè)廢水)，直接排放該類有機(jī)廢液對(duì)環(huán)境會(huì)造成很大的危害，有機(jī)磷會(huì)直接危害人體健康。隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益重視，人們對(duì)美好生活環(huán)境的追求，對(duì)環(huán)境保護(hù)工作提出了更高的要求。
[0003]申請(qǐng)?zhí)枮?00910050066.0的發(fā)明專利公開了一種含有有機(jī)磷廢水的處理方法，該方法包括以下步驟:將含有機(jī)磷的工業(yè)廢水經(jīng)砂濾罐去除雜質(zhì)后調(diào)節(jié)pH值至3?4 ;工業(yè)廢水經(jīng)過高效催化氧化裝置，加雙氧水對(duì)其進(jìn)行氧化降解；然后通入催化為電解裝置中，加入鐵肩和活性炭并攪拌，進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)，催化微電解裝置下部鼓入空氣，去除工業(yè)廢水中的難降解有機(jī)物；催化微電解裝置的出水通入氧化反應(yīng)釜，加入雙氧水進(jìn)行多級(jí)氧化處理，再向其中加入石灰，調(diào)節(jié)工業(yè)廢水的PH值至8?9，然后加入絮凝劑進(jìn)行沉淀，形成磷酸鐵鹽和鈣鹽沉淀，從而除去廢水中的磷。
[0004]申請(qǐng)?zhí)枮?01420754309.5的實(shí)用新型專利文獻(xiàn)公開了一種有機(jī)磷農(nóng)藥的生產(chǎn)廢水處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括進(jìn)水管、格柵、調(diào)節(jié)池、初沉池、堿解沉淀池、厭氧池、沼氣通道、兼氧池、好氧池、平流沉淀池、出水管道、污泥濃縮池、帶式壓濾機(jī)、污泥外運(yùn)通道，有機(jī)磷農(nóng)藥的生產(chǎn)廢水經(jīng)該實(shí)用新型處理后出水水質(zhì)良好、出水中COD、BOD、磷等污染指標(biāo)都達(dá)到排水標(biāo)準(zhǔn)。
[0005]工業(yè)排放的含有機(jī)磷廢液、廢水中污染物的成分復(fù)雜、形態(tài)各異、性質(zhì)不同，其污染物濃度高、化學(xué)組成復(fù)雜、有毒、有害，生物降解性差。鑒于這類有機(jī)磷廢液、廢水的特點(diǎn)，一般的生物化學(xué)方法無法安全徹底地處理。由于高濃度有機(jī)廢液的濃度高，且本身含大量有毒有害物質(zhì)，微生物難以生存，難以直接用生物處理方法處理。另一方面，由于高濃度有機(jī)廢水化學(xué)組成復(fù)雜，具強(qiáng)酸或強(qiáng)堿性，化學(xué)處理法難度大，成本高，易造成二次污染，難以安全徹底的處理。直接運(yùn)送至固體廢棄物處理中心焚燒處理一方面處理成本高，另一方面固廢中心處理量有限，造成大量的此類有機(jī)廢液堆積在廠房，無法處理。
[0006]因此，有必要開發(fā)一種更為安全地、經(jīng)濟(jì)地處理處置含有機(jī)磷廢液的處理方法，實(shí)現(xiàn)有機(jī)磷廢液處理的無害化、資源化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供了一種高濃度有機(jī)磷廢液的處理系統(tǒng)及處理方法，該處理系統(tǒng)及處理方法不僅能夠高效處理高濃度有機(jī)磷廢液，有機(jī)磷去除率高；而且能夠回收制備高純度磷肥。
[0008]一種高濃度有機(jī)磷廢液的處理系統(tǒng)，包括依次連接的廢液焚燒系統(tǒng)、磷捕集回收系統(tǒng)、尾氣處理系統(tǒng)；
[0009]所述廢液焚燒系統(tǒng)包括依次連接的焚燒裝置、旋風(fēng)分離裝置；
[0010]所述磷捕集回收系統(tǒng)包括依次連接的磷捕集裝置、反應(yīng)濃縮裝置；
[0011]所述磷捕集裝置，與旋風(fēng)分離器相連，通過噴淋水捕獲煙氣中的五氧化二磷獲得磷酸；
[0012]所述反應(yīng)濃縮裝置，供所述磷酸與氧化鈣或者氨氣進(jìn)行反應(yīng)以及產(chǎn)物的蒸發(fā)濃縮以獲得固態(tài)磷肥。
[0013]作為優(yōu)選，所述焚燒裝置為流化床焚燒裝置，其運(yùn)行方式為鼓泡床，流化床焚燒裝置的固液比高，燃燒穩(wěn)定，有機(jī)廢液停留時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)有機(jī)物破壞徹底，負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍寬，適宜不同熱值的有機(jī)廢液的焚燒，方便控制燃燒溫度。
[0014]所述旋風(fēng)分離裝置和磷捕集裝置通過煙塵沉降室相連通。煙塵沉降室能夠進(jìn)一步去除從旋風(fēng)分離器流出的煙塵，減少磷捕集裝置捕集的固體雜質(zhì)，提高產(chǎn)品的純度。所述煙塵沉降室的內(nèi)襯耐火材料，且外敷保溫層，以降低沉降室的熱損失，控制沉降室出口溫度大于450°C，即高于煙氣中的五氧化二磷的冷凝溫度360°C，以確保煙氣中五氧化二磷不會(huì)在沉降室中冷凝。
[0015]作為優(yōu)選，所述旋風(fēng)分離裝置與磷捕集裝置之間還連接有余熱鍋爐，所述余熱鍋爐與反應(yīng)濃縮裝置相連，為反應(yīng)濃縮裝置提供熱能。
[0016]余熱鍋爐通過蒸汽管道連接反應(yīng)濃縮裝置，為反應(yīng)濃縮裝置提供熱能，可提高能源利用效率，降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)能量的綜合梯級(jí)利用。
[0017]作為優(yōu)選，控制所述余熱鍋爐的出口煙氣溫度為480?500°C，在鍋爐獲得較高的熱利用效率同時(shí)，保證煙氣中五氧化二磷為氣態(tài)，隨煙氣進(jìn)入捕集塔。
[0018]作為優(yōu)選，所述磷捕集裝置中布置有上下兩級(jí)噴淋裝置，使煙氣溫度從500°C迅速降低至200°C以下，使煙氣中五氧化二磷冷凝，并與水反應(yīng)生成磷酸，從而實(shí)現(xiàn)磷的有效捕集。
[0019]所述磷捕集裝置與反應(yīng)濃縮裝置之間還設(shè)有沉淀池和過濾裝置，用于沉淀和過濾雜質(zhì)，以提高反應(yīng)后產(chǎn)物磷肥的純度。
[0020]所述尾氣處理系統(tǒng)包括除塵裝置、脫酸塔和廢水凈化循環(huán)裝置；
[0021]除塵裝置，與磷捕集裝置連通，用于去除煙氣中的煙塵。
[0022]脫酸塔，與除塵裝置連通，用于脫除煙氣中的酸性氣體；廢水凈化循環(huán)裝置，與脫酸塔底部連通。上述酸性氣體包括氯化氫、二氧化硫。
[0023]本發(fā)明還提供了一種利用所述的處理系統(tǒng)處理高濃度有機(jī)磷廢液的方法，包括:高濃度有機(jī)磷廢液進(jìn)入焚燒裝置中進(jìn)行高溫燃燒，獲得含五氧化二磷的煙氣，煙氣通過旋風(fēng)分離裝置后，進(jìn)入余熱鍋爐進(jìn)行余熱回收，再通過沉降室去除煙塵，然后，進(jìn)入磷捕集裝置，在磷捕集裝置內(nèi)煙氣中的五氧化二磷氣體與水反應(yīng)生成磷酸，磷酸進(jìn)入反應(yīng)濃縮裝置中與氧化鈣或者氨氣反應(yīng)生成磷酸氫鹽，蒸發(fā)濃縮后獲得磷肥；而未在磷捕集裝置中反應(yīng)的其余煙氣組分進(jìn)入尾氣處理系統(tǒng)去除煙塵和酸性氣體后，進(jìn)行排放。
[0024]作為優(yōu)選，所述高溫燃燒的溫度為800?900°C。在800?900°C的溫度范圍內(nèi)，高濃度有機(jī)磷廢液可充分燃燒，有效破壞C-P鍵，破壞率可達(dá)100 %，可使有機(jī)磷完全徹底地轉(zhuǎn)化為無機(jī)磷。
[0025]作為優(yōu)選，沉降室內(nèi)煙氣的流速為0.4?0.6m/s，使粉塵有足夠的降落時(shí)間。
[0026]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0027](I)本發(fā)明通過將高濃度有機(jī)磷廢液通入廢液焚燒系統(tǒng)進(jìn)行焚燒，使廢液中的有機(jī)磷與氧氣反應(yīng)生成五氧化二磷；煙氣中的五氧化二磷與磷捕集裝置中的水反應(yīng)生成磷酸，并進(jìn)入反應(yīng)濃縮裝置中與氧化鈣或者氨氣反應(yīng)并蒸發(fā)濃縮，得到固態(tài)磷肥，從而實(shí)現(xiàn)廢液中有機(jī)磷的處理和回收，得到農(nóng)業(yè)所需的磷肥；而其余的煙氣組分則通過尾氣處理系統(tǒng)進(jìn)行氯化氫、二氧化硫的脫除和除塵；該方法不僅能夠高效處理高濃度有機(jī)磷廢液，有機(jī)磷去除率高；而且能夠回收制備高純度磷肥。
[0028](2)本發(fā)明處理系統(tǒng)適應(yīng)性廣、處理效果好、有機(jī)磷破除率高，能處理濃度高、化學(xué)組成復(fù)雜、有毒、有害、生物降解性差的含磷高濃度有機(jī)廢液。
[0029](3)本發(fā)明處理系統(tǒng)處理效率高、占地面積小、易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，與采用生物、化學(xué)法處理相比，處理周期短、處理量大。
[0030](4)本發(fā)明處理系統(tǒng)有效回收有機(jī)廢液中的磷資源，生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的磷肥產(chǎn)品，變廢為寶，經(jīng)濟(jì)性好。
【附圖說明】
[0031]圖1為本發(fā)明高濃度有機(jī)磷廢液處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]其中，1-爐膛，2-料斗，3-廢液噴嘴，4-流化風(fēng)管，5-旋風(fēng)分離器，6_余熱鍋爐，7-沉降室，8-捕集塔，9-沉淀池，10-反應(yīng)池，11-蒸汽管道，12-布袋除塵器，13-脫酸塔，14-廢水凈化循環(huán)裝置，15-原料輸送裝置，16-流化風(fēng)機(jī)，17-廢液儲(chǔ)罐，18-廢液泵，19-風(fēng)室。
[0033]圖2為本發(fā)明高濃度有機(jī)磷廢液處理方法的工藝流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】和附圖對(duì)本發(fā)明含有機(jī)磷廢液的處理裝置進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0035]如圖1所示，一種高濃度有機(jī)磷廢液的處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)由依次連接的廢液焚燒系統(tǒng)、磷捕集回收系統(tǒng)和尾氣處理系統(tǒng)組成。
[0036]廢液焚燒系統(tǒng)主要包括廢液儲(chǔ)罐17、廢液泵18、流化床焚燒爐、旋風(fēng)分離器5、余熱鍋爐6和沉降室7。其中，廢液儲(chǔ)罐17通過管路與廢液泵18、廢液噴嘴3依次連接，廢液噴嘴3安裝于流化床焚燒爐上；廢液儲(chǔ)罐17中的廢液經(jīng)廢液泵18泵至廢液噴嘴3處，然后進(jìn)入流化床焚燒爐中進(jìn)行燃燒。
[0037]流化床焚燒爐，由爐膛I和風(fēng)室19組成。爐膛I的上部設(shè)有用于輸入床料的床料入口，床料入口處安裝有料斗2，并通過輸送機(jī)將床料輸送至料斗2中；廢液噴嘴3也安裝于爐膛上部，位于料斗2的下方。爐膛I與旋風(fēng)分離器5連通。風(fēng)室19位于爐膛I的下方，風(fēng)室19的頂部設(shè)有流化床布風(fēng)板，布風(fēng)板焊接于爐膛I和風(fēng)室19交界處，將爐膛I與風(fēng)室19分隔開來。流化風(fēng)機(jī)16通過流化風(fēng)管4與風(fēng)室19連接，風(fēng)室19的側(cè)壁上設(shè)有流化進(jìn)風(fēng)口連接流化風(fēng)管4，流化風(fēng)管4上設(shè)有閥門，通過流化風(fēng)