[發明專利]一種煮煉廢水的處理與資源回收再利用系統及方法

無效

• 申請號: 201310045522.9
• 申請日: 2013-02-06
• 公開（公告）號: CN103964621A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 陳靜;薛建設;袁佑新;李朝康;楊坤;程琪戩;周斌;鄭婕;楊正在
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王守仁

技術領域

本發明涉及紡織，造紙，印染等行業廢水資源回收再利用裝備領域，特別涉及一種煮煉廢水的處理與資源回收再利用系統及方法。

背景技術

隨著現代工業的迅猛發展、城市規模的不斷擴大，廢水排放量也不斷增加。據統計，2008年，我國工業廢水排放量為241.7億噸，占廢水排放總量的42.3%。目前全國污廢水年排放總量約620億噸，工業廢水約占66%，其中近年來迅速發展的麻紡、印染、造紙等行業的煮煉廢水排放量比例大大增加。煮煉廢水的污染物成分復雜，濃度范圍寬，波動大，生物降解難，毒性污染物種類多、濃度大，煮煉廢水的這些突出特點決定了其復雜的處理模式和處理工藝。而將未經處理或不達標的煮煉廢水直接排入江河庫水域，可能造成環境污染，給社會造成不可彌補的經濟損失和危害。

目前我國煮煉廢水處理方法主要有化學法和生物法。利用化學法處理煮煉廢水，屬于中和沖淡法，會產生大量的污泥，且出水色度大、COD高，單獨采用該方法不能達到國家排放標準。利用生物法處理煮煉廢水，屬于微生物分解法，其工藝流程長，廢水處理設備復雜，一次性投入大，運轉費用高，而且在暴曬中出水有害氣體，微生物菌因受溫度、氧氣等自然條件的影響，菌種本身的退化和雜菌侵入對煮煉廢水產生影響，對環境造成二次污染，不宜普遍采用。因此，目前大部分企業的煮煉廢水處理問題未能得到很好的解決，明顯地制約著加工企業。

造紙煮煉廢水處理方法，一般采用燃燒法。其工藝流程是廢水首先經脫硅皂化處理后，經過蒸發器進行蒸發濃縮，到固體物質時含量達50%，再通過燃燒爐進行燃燒，半纖維素和果膠燃燒掉，余下的白粉，再進行苛化處理后回收燒堿，這種方法雖然實現了廢水零排放，但是投資大，一個中型造紙廠需要投資廢水處理設備3000~4000多萬元。資源浪費嚴重，廢水中的熱能、果膠、半纖維素等資源沒有回收起來利用，并且還需要耗費大量的蒸汽蒸發廢水，能源消費大，并且又產生鍋爐廢水和廢氣等。更重要的是燒堿回收成本高，回收一噸燒堿大約需要生產成本4000多元，而燒堿的市場價格只有2000多元。因此，許多造紙廠中的廢水由于影響到企業利潤而未有處理，直接排放的現象時有發生。

目前的苧麻脫膠生產工藝中，普遍采用化學苧麻脫膠的生產工藝，采用高溫、高壓、高濃度燒堿對苧麻纖維進行長時間的多次的煮煉，不但耗費大量的水、電、氣、化工原料等寶貴資源，而且還產生大量的廢水、廢氣難以處理，這就必然給社會環境帶來大量的污染。生產一噸精干麻大約消耗水500多噸，消耗煤1.8噸，消耗燒堿和化工原料0.4噸。消耗電200多度。由于目前對脫膠廢水、還沒有一個比較理想的治理方法，一般還是釆用徽生物和化學處理相結合的方法，這種處理方法不但需要投資上千萬元建立一個廢水處理工廠，而且工藝流程長，處理成本費用高，資源浪費嚴重有時還不能達標排放，必然會對社會環境帶來嚴重的污染。

近年來，國內對廢水資源回收再利用的專利有：“鍋爐排污廢熱廢水回收裝置（申請號：CN201020546020.6）”，采用鍋爐排污廢熱廢水回收方法對鍋爐排污廢熱廢水進行二次回收再利用，實現節約能源和水資源的充分再利用；“印染行業廢水中的熱能和水綜合回收方法及熱交換裝置（申請號：CN200810072499.1）”，提供了一種印染行業廢水中的熱能和水綜合回收方法及熱交換方法，對水資源和熱能進行回收；“化紡廠廢水處理系統及處理方法（申請號：CN201010516226.9）”，采用一種出水水質穩定并可重復使用的化紡廠廢水處理系統及處理方法，主要解決現有的化纖紡織處理流程存在的一些技術問題。本申請者先前已經發明“煮煉廢水蒸發鍋爐”(申請號：CN200910062419.9)，該鍋爐的主要原理是將煮煉中的廢水經過除硅處理后直接作為鍋爐用水的方法進行廢水濃縮，能有效地節約鍋爐用水、鍋爐用煤以及回收煮煉廢水中的熱能。然而，上述專利中提出的方法，雖然能有效的對水資源和熱能進行回收，但是不能對煮煉廢水中的“果膠和半纖維素”等有機物和無機物“燒堿”進行回收與再利用。因此，本申請者在先前專利（即煮煉廢水蒸發鍋爐）的基礎上，提出一種煮煉廢水的處理與資源回收再利用系統及方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：為了克服上述現有技術的不足，針對目前國內麻紡、印染、造紙等行業在處理工業廢水中普遍存在能源、資源不能充分地回收再利用，廢水處理設施投入資金大和廢水處理運行成本高等問題，提供一種煮煉廢水的處理與資源回收再利用系統及方法，將煮煉處理后的廢水直接作為鍋爐用水，將煮煉廢水中的熱能、水資源、有機物和無機物回收再利用，其經濟效益明顯。