鹼渣廢水處理方法及裝置與流程

2023-10-29 14:03:57

本發明涉及廢水處理技術領域，具體而言，涉及鹼渣廢水處理方法及裝置。

背景技術：

鹼渣中和水是石油煉製和加工過程中產生的鹼渣廢水與溶解有二氧化碳的汽油進行反應和抽提，廢鹼中和產生的中和水。廢水中含有較高濃度的硫化物、硫醇、有機酸鹽、雜酚、油以及其他類似的有機和無機化合物，廢水的化學需氧量高、毒性大、難以直接生化處理。

目前，現有技術對此類廢水沒有得到良好的處理效果，其出水的化學需氧量的含量偏高，難以生化處理。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種鹼渣廢水處理裝置，其能有效地去除鹼渣中和水中難降解有機物，改善鹼渣中和水的可生化性。同時，經處理後的鹼渣中的化學需氧量明顯降低，進而消除鹼渣中和水對後續生化的影響。

本發明的另一目的在於提供一種鹼渣廢水處理方法，其能有效地去除鹼渣中和水中難降解有機物，改善鹼渣中和水的可生化性。同時，經處理後的鹼渣中的化學需氧量明顯降低，進而消除鹼渣中和水對後續生化的影響。

本發明提供一種技術方案：

一種鹼渣廢水處理方法，用於處理鹼渣中和水。鹼渣廢水處理方法包括：酸化除油步驟：對容置於酸化罐內的鹼渣中和水進行破乳分離，並通過油水分離裝置對破乳分離後的鹼渣中和水進行油水分離。預氧化步驟：向容置於攪拌反應裝置內的鹼渣中和水加入氧化劑，並進行氧化反應。電芬頓氧化步驟：將經氧化反應的鹼渣中和水導入電解氧化裝置，並對容置於電解氧化裝置內的鹼渣中和水進行電解反應，將電解反應處理後的鹼渣中和水導入氧化反應裝置，以進一步進行氧化反應。固液分離步驟：對進入中和槽內的鹼渣中和水進行中和反應，對進入絮凝槽內的鹼渣中和水進行絮凝反應，並將進行中和反應和絮凝反應後的鹼渣中和水導入沉澱池。

進一步地，上述酸化除油步驟包括通過第一加藥裝置向酸化罐中加入濃硫酸，以調節鹼渣中和水的ph值。

進一步地，上述預氧化步驟包括通過第二加藥裝置向攪拌反應裝置中加入硫酸亞鐵，並通過第三加藥裝置向攪拌反應裝置中加入雙氧水。

進一步地，上述預氧化步驟中的氧化反應是在攪拌環境中進行的。

進一步地，上述酸化除油步驟、預氧化步驟、電芬頓氧化步驟及固液分離步驟均是在密封環境中進行的。

一種鹼渣廢水處理裝置，應用鹼渣廢水處理方法。鹼渣廢水處理方法包括：酸化除油步驟：對容置於酸化罐內的鹼渣中和水進行破乳分離，並通過油水分離裝置對破乳分離後的鹼渣中和水進行油水分離。預氧化步驟：向容置於攪拌反應裝置內的鹼渣中和水加入氧化劑，並進行氧化反應。電芬頓氧化步驟：將經氧化反應的鹼渣中和水導入電解氧化裝置，並對容置於電解氧化裝置內的鹼渣中和水進行電解反應，將電解反應處理後的鹼渣中和水導入氧化反應裝置，以進一步進行氧化反應。固液分離步驟：對進入中和槽內的鹼渣中和水進行中和反應，對進入絮凝槽內的鹼渣中和水進行絮凝反應，並將進行中和反應和絮凝反應後的鹼渣中和水導入沉澱池。鹼渣廢水處理裝置包括酸化除油單元、預氧化單元、電芬頓氧化單元及固液分離單元。酸化除油單元用於對鹼渣中和水進行除油處理，酸化除油單元包括酸化罐、第一加藥裝置及油水分離裝置，第一加藥裝置與酸化罐連通，以將容置於第一加藥裝置內的酸溶液導入酸化罐，酸化罐與油水分離裝置連通。預氧化單元用於對鹼渣中和水進行氧化反應，預氧化單元包括第二加藥裝置、第三加藥裝置及攪拌反應裝置，第二加藥裝置和第三加藥裝置均與攪拌反應裝置連通，油水分離裝置與攪拌反應裝置連通。電芬頓氧化單元用於對鹼渣中和水進行電解反應和氧化反應，電芬頓氧化單元包括電解氧化裝置、氧化反應裝置及循環泵，電解氧化裝置與氧化反應裝置連通，循環泵的兩端分別與電解氧化裝置和氧化反應裝置連通，電解氧化裝置與攪拌反應裝置連通。固液分離單元用於對鹼渣中和水進行中和反應和絮凝反應，固液分離單元包括中和槽、絮凝槽、第四加藥裝置、第五加藥裝置及沉澱池，第四加藥裝置與中和槽連通，中和槽與絮凝槽連通，第五加藥裝置與絮凝槽連通，絮凝槽與沉澱池連通。

進一步地，上述攪拌反應裝置包括反應容器、加熱件及攪拌件，油水分離裝置、第二加藥裝置、第三加藥裝置及電解氧化裝置均與反應容器連通，加熱件安裝於反應容器的內側壁上，攪拌件安裝於反應容器的頂壁上。

進一步地，上述攪拌件包括驅動電機、轉軸及攪拌葉片，驅動電機安裝於反應容器的頂壁上，驅動電機與轉軸傳動連接，轉軸與攪拌葉片固定連接。

進一步地，上述攪拌葉片均勻間隔地設置有多個攪拌通孔。

進一步地，上述反應容器的頂壁開設有與第二加藥裝置連通的第一藥劑進口和與第三加藥裝置連通的第二藥劑進口，反應容器的側壁開設有與油水分離裝置連通的液體進口和與電解氧化裝置連通的液體出口。

相比現有技術，本發明提供的鹼渣廢水處理方法及裝置的有益效果是：

第一加藥裝置向酸化罐內導入藥劑，對進入酸化罐的鹼渣中和水進行酸化反應。酸化後的鹼渣中和水進入油水分離裝置進行油水分離。接著，進行油水分離後的鹼渣中和水導入攪拌反應裝置，同時通過第二加藥裝置和第三加藥裝置向攪拌反應裝置內加入藥劑，以使攪拌反應裝置內的溶液進行氧化反應。將攪拌反應裝置內的溶液導入電解氧化裝置進行電解反應，再將電解反應後的溶液導入氧化反應裝置進行氧化反應。並且，循環泵還可以將氧化反應裝置內的溶液導回電解氧化裝置，以提高氧化劑的使用率。再將溶液導入中和槽通過第四加藥裝置加入的溶液進行中和反應。再將中和反應後的溶液導入絮凝槽，並通過第五加藥裝置向絮凝槽中加入促進絮凝反應的溶液。最後，將溶液從絮凝槽中導入到沉澱池，進行沉澱後導出。本發明提供的鹼渣廢水處理方法及裝置能有效地去除鹼渣中和水中難降解有機物，改善鹼渣中和水的可生化性。同時，經處理後的鹼渣中的化學需氧量明顯降低，進而消除鹼渣中和水對後續生化的影響。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹。應當理解，以下附圖僅示出了本發明的某些實施例，因此不應被看作是對範圍的限定。對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1為本發明的第一實施例提供的鹼渣廢水處理裝置的結構示意圖；

圖2為本發明的第一實施例提供的攪拌反應裝置的結構示意圖；

圖3為本發明的第一實施例提供的攪拌葉片的結構示意圖；

圖4為本發明的第二實施例提供的鹼渣廢水處理裝置的流程示意圖。

圖標：10-鹼渣廢水處理裝置；100-酸化除油單元；110-酸化罐；120-第一加藥裝置；130-油水分離裝置；200-預氧化單元；210-第二加藥裝置；220-第三加藥裝置；230-攪拌反應裝置；231-反應容器；2311-第一藥劑進口；2312-第二藥劑進口；2313-液體進口；2314-液體出口；232-加熱件；233-攪拌件；2331-驅動電機；2332-轉軸；2333-攪拌葉片；2334-攪拌通孔；300-電芬頓氧化單元；310-電解氧化裝置；311-整流器；320-氧化反應裝置；330-循環泵；400-固液分離單元；410-中和槽；420-絮凝槽；430-第四加藥裝置；440-第五加藥裝置；450-沉澱池。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。

因此，以下對在附圖中提供的本發明的實施例的詳細描述並非旨在限制要求保護的本發明的範圍，而是僅僅表示本發明的選定實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨後的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語「上」、「下」、「內」、「外」、「左」、「右」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，或者是該發明產品使用時慣常擺放的方位或位置關係，或者是本領域技術人員慣常理解的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的設備或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

此外，術語「第一」、「第二」等僅用於區分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，「設置」、「連接」等術語應做廣義理解，例如，「連接」可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接連接，也可以通過中間媒介間接連接，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

下面結合附圖，對本發明的具體實施方式進行詳細說明。

第一實施例

請參閱圖1，本實施例提供了一種鹼渣廢水處理裝置10，用於處理鹼渣中和水。本實施例提供的鹼渣廢水處理裝置10能有效地去除鹼渣中和水中難降解有機物，改善鹼渣中和水的可生化性。同時，經處理後的鹼渣中的化學需氧量明顯降低，進而消除鹼渣中和水對後續生化的影響。

本實施例提供的鹼渣廢水處理裝置10包括酸化除油單元100、預氧化單元200、電芬頓氧化單元300及固液分離單元400。

可以理解的是，酸化除油單元100用於對鹼渣中和水進行除油處理。預氧化單元200用於對鹼渣中和水進行氧化反應。電芬頓氧化單元300用於對鹼渣中和水進行電解反應和氧化反應。固液分離單元400用於對鹼渣中和水進行中和反應和絮凝反應。

本實施例提供的酸化除油單元100包括酸化罐110、第一加藥裝置120及油水分離裝置130，第一加藥裝置120與酸化罐110連通，以將容置於第一加藥裝置120內的酸溶液導入酸化罐110，酸化罐110與油水分離裝置130連通。

本實施例提供的預氧化單元200包括第二加藥裝置210、第三加藥裝置220及攪拌反應裝置230，第二加藥裝置210和第三加藥裝置220均與攪拌反應裝置230連通，油水分離裝置130與攪拌反應裝置230連通。

本實施例提供的電芬頓氧化單元300包括電解氧化裝置310、氧化反應裝置320及循環泵330，電解氧化裝置310與氧化反應裝置320連通，循環泵330的兩端分別與電解氧化裝置310和氧化反應裝置320連通，電解氧化裝置310與攪拌反應裝置230連通。

本實施例提供的固液分離單元400包括中和槽410、絮凝槽420、第四加藥裝置430、第五加藥裝置440及沉澱池450，第四加藥裝置430與中和槽410連通，中和槽410與絮凝槽420連通，第五加藥裝置440與絮凝槽420連通，絮凝槽420與沉澱池450連通。

可以理解的是，第一加藥裝置120向酸化罐110內導入藥劑，對進入酸化罐110的鹼渣中和水進行酸化反應。酸化後的鹼渣中和水進入油水分離裝置130進行油水分離。接著，進行油水分離後的鹼渣中和水導入攪拌反應裝置230，同時通過第二加藥裝置210和第三加藥裝置220向攪拌反應裝置230內加入藥劑，以使攪拌反應裝置230內的溶液進行氧化反應。將攪拌反應裝置230內的溶液導入電解氧化裝置310進行電解反應，再將電解反應後的溶液導入氧化反應裝置320進行氧化反應。並且，循環泵330還可以將氧化反應裝置320內的溶液導回電解氧化裝置310，以提高氧化劑的使用率。此時，溶液呈酸性。再將溶液導入中和槽410通過第四加藥裝置430加入的鹼溶液進行中和反應。再將中和反應後的溶液導入絮凝槽420，並通過第五加藥裝置440向絮凝槽420中加入pam，以促進絮凝反應。最後，將溶液從絮凝槽420中導入到沉澱池450，進行沉澱後導出。

優選地，第一加藥裝置120向酸化罐110內導入的藥劑為濃硫酸，並使酸化罐110內的ph值為3-4。

優選地，油水分離裝置130設置有分油機，分油機用於將浮在水面上浮油分離去除。

優選地，第二加藥裝置210向攪拌反應裝置230內加入的藥劑為硫酸亞鐵溶液，第三加藥裝置220向攪拌反應裝置230內加入的藥劑為雙氧水。此時，雙氧水在硫酸亞鐵的催化作用下產生羥基自由基氧化廢水中的有機物。並且，通過電解氧化裝置310的陰極的還原作用將溶液中的鐵離子還原成亞鐵離子，並在電場的協同作用下，亞鐵離子催化新加入的雙氧水產生羥基自由基來進一步氧化有機物。

優選地，第四加藥裝置430向中和槽410內加入的藥劑為氫氧化鈉溶液，以對酸性的溶液進行中和。

請參閱圖2，在本實施例中，攪拌反應裝置230包括反應容器231、加熱件232及攪拌件233，油水分離裝置130、第二加藥裝置210、第三加藥裝置220及電解氧化裝置310均與反應容器231連通，加熱件232安裝於反應容器231的內側壁上，攪拌件233安裝於反應容器231的頂壁上。

在本實施例中，攪拌件233包括驅動電機2331、轉軸2332及攪拌葉片2333，驅動電機2331安裝於反應容器231的頂壁上，驅動電機2331與轉軸2332傳動連接，轉軸2332與攪拌葉片2333固定連接。

本實施例提供的反應容器231的頂壁開設有與第二加藥裝置210連通的第一藥劑進口2311和與第三加藥裝置220連通的第二藥劑進口2312，反應容器231的側壁開設有與油水分離裝置130連通的液體進口2313和與電解氧化裝置310連通的液體出口2314。

請參閱圖3，在本實施例中，攪拌葉片2333均勻間隔地設置有多個攪拌通孔2334。當然，在本發明的其他實施例中，攪拌葉片2333上也可以不用開設攪拌通孔2334。同時，在本發明的其他實施例中，多個攪拌通孔2334也可以以其他的方式排列，在此不再贅述。

在本實施例中中，第一加藥裝置120、第二加藥裝置210、第三加藥裝置220、中和槽410及絮凝槽420均設置有攪拌電機。

可以理解，攪拌電機可以各裝置內的溶液更加均勻，從而提高各裝置中反應的進行。

電解氧化裝置310設有整流器311及多組陰陽電極，整流器311與陰陽電極分別電連接。

在本實施例中，電解氧化裝置310由不鏽鋼材料製成。當然，並不僅限於此，在本發明的其他實施例中，電解氧化裝置310也可以由其他的耐腐蝕的材料製成，在此不再贅述。

本實施例提供的鹼渣廢水處理裝置10的有益效果：第一加藥裝置120向酸化罐110內導入藥劑，對進入酸化罐110的鹼渣中和水進行酸化反應。酸化後的鹼渣中和水進入油水分離裝置130進行油水分離。接著，進行油水分離後的鹼渣中和水導入攪拌反應裝置230，同時通過第二加藥裝置210和第三加藥裝置220向攪拌反應裝置230內加入藥劑，以使攪拌反應裝置230內的溶液進行氧化反應。將攪拌反應裝置230內的溶液導入電解氧化裝置310進行電解反應，再將電解反應後的溶液導入氧化反應裝置320進行氧化反應。並且，循環泵330還可以將氧化反應裝置320內的溶液導回電解氧化裝置310，以提高氧化劑的使用率。再將溶液導入中和槽410通過第四加藥裝置430加入的溶液進行中和反應。再將中和反應後的溶液導入絮凝槽420，並通過第五加藥裝置440向絮凝槽420中加入促進絮凝反應的溶液。最後，將溶液從絮凝槽420中導入到沉澱池450，進行沉澱後導出。本實施例提供的鹼渣廢水處理裝置10能有效地去除鹼渣中和水中難降解有機物，改善鹼渣中和水的可生化性。同時，經處理後的鹼渣中的化學需氧量明顯降低，進而消除鹼渣中和水對後續生化的影響。

第二實施例

請參閱圖4，本實施例提供了一種鹼渣廢水處理方法，其能有效地去除鹼渣中和水中難降解有機物，改善鹼渣中和水的可生化性。同時，經處理後的鹼渣中的化學需氧量明顯降低，進而消除鹼渣中和水對後續生化的影響。

本實施例提供的鹼渣廢水處理方法包括：酸化除油步驟s1、預氧化步驟s2、電芬頓氧化步驟s3及固液分離步驟s4，以下分別進行說明。

酸化除油步驟：對容置於酸化罐110內的鹼渣中和水進行破乳分離，並通過油水分離裝置130對破乳分離後的鹼渣中和水進行油水分離。

可以理解的是，酸化除油步驟包括通過第一加藥裝置120向酸化罐110中加入濃硫酸，以調節鹼渣中和水的ph值。優選地，將ph值調節至3-4。

預氧化步驟：向容置於攪拌反應裝置230內的鹼渣中和水加入氧化劑，並進行氧化反應。

可以理解的是，預氧化步驟包括通過第二加藥裝置210向攪拌反應裝置230中加入硫酸亞鐵，並通過第三加藥裝置220向攪拌反應裝置230中加入雙氧水。

同時，可以理解的是，預氧化步驟中的氧化反應是在攪拌環境中進行的。

電芬頓氧化步驟：將經氧化反應的鹼渣中和水導入電解氧化裝置310，並對容置於電解氧化裝置310內的鹼渣中和水進行電解反應，將電解反應處理後的鹼渣中和水導入氧化反應裝置320，以進一步進行氧化反應。

固液分離步驟：對進入中和槽410內的鹼渣中和水進行中和反應，對進入絮凝槽420內的鹼渣中和水進行絮凝反應，並將進行中和反應和絮凝反應後的鹼渣中和水導入沉澱池450。

可以理解的是，由於進入中和槽410內的溶液為酸性溶液，所以加入中和槽410進行中和反應的溶液為鹼溶液。優選地，該鹼溶液為氫氧化鈉。

可以理解的是，為了促進絮凝反應，優選地，在絮凝槽內加入pam溶液，以提高絮凝反應的進行。

需要說明的是，酸化除油步驟、預氧化步驟、電芬頓氧化步驟及固液分離步驟均是在密封環境中進行的。

可以理解的是，雙氧水在硫酸亞鐵的催化作用下產生羥基自由基氧化廢水中的有機物。並且，通過電解氧化裝置310的陰極的還原作用將溶液中的鐵離子還原成亞鐵離子，並在電場的協同作用下，亞鐵離子催化新加入的雙氧水產生羥基自由基來進一步氧化有機物。

以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。