[發明專利]一種碳化結晶處理高鹽高有機廢水的方法

有效

• 申請號: 201810147689.9
• 申請日: 2018-02-12
• 公開（公告）號: CN108558102B
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 李響;王靜;薛罡;錢雅潔;劉振鴻;陳紅;張文啟;王曉暖;袁健;孫敏;李前
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C02F101/30
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;王文穎

本發明公開了一種碳化結晶處理高鹽高有機廢水的方法，其特征在于，配置含有機酸和無機酸的金屬鹽碳化結晶劑；將高鹽高有機廢水加入反應釜中，向反應釜中投加金屬碳化結晶劑，攪拌混合，待液體混合均勻后，封閉反應釜；對反應釜進行加熱，升溫至預定溫度并進行恒溫碳化反應，持續攪拌，反應結束后將反應釜冷卻至室溫，對反應釜中的混合物進行固液分離，得到分離液；將分離液進行蒸發結晶處理，得到蒸發液、鹽和高濃度蒸發殘液。本發明利用反應條件溫和，時間短，適應性強，能耗較低的水熱碳化技術對廢水進行預處理，降低有機濃度，從而改善了高鹽高有機廢水的蒸發結晶效果，同時也降低了冷凝液的后續生物處理負荷及達標排放或循環利用的難度。

技術領域

本發明涉及一種碳化結晶處理高鹽高有機廢水進行水熱碳化顯著提高鹽的蒸發結晶率和蒸發液可生化性能的方法，屬于廢水處理技術領域。

背景技術

目前，我國的廢水處理普遍采用生物法，但一些生產行業例如化工、食品、加工、印染、石油開采和醫藥、農藥生產等，其生產過程產生的廢水具有高鹽、高有機的特征，每升廢水中COD達10000-100000mg/L，鹽分的質量分數大于1％，不可避免的還存在一些有毒有害物質。普通生物細胞在這樣的廢水環境中易失活，代謝水平差，直接采用生物法進行處理，降解難度大，廢水處理費用高，且難以達標排放。另外，隨著我國工業的的迅速發展，該類行業的廢水排放量還在與日俱增。因此，針對此類高鹽高有機廢水有必要探究一些高效的廢水預處理方法顯著提高后續的物化和生化處理效率。

當前，高鹽高有機廢水的處理技術有很多，嗜鹽生物法、膜分離法、電化學法、濕式催化氧化法和焚燒法等(鐘璟，韓光魯，陳群.高鹽高有機廢水處理技術研究新進展[J]，化工進展.2012，3(14)：920-926)，但這些方法主要針對水中有機組分的去除，出水中仍然含有大量的鹽分，很難保證鹽、水的分離效果。

蒸發結晶技術是當前實現高鹽高有機廢水零排放的主要處理技術之一，很多企業將蒸發結晶法聯合生物法、膜法、吸附法等廢水處理技術對高鹽高有機廢水進行深度處理(吳正雷，袁文兵，杜青青.零排放技術在高鹽高有機廢水處理中的應用于展望[J]，水處理技術.2016，42(8)：1-5)，從而有助于冷凝液的進一步凈化和循環再用，效果顯著。然而，由于有機物的濃度過高，導致蒸發器中產生大量的氣泡，傳熱效果下降，而且，有機物還會和鹽形成漿狀的混合物，阻礙鹽分的結晶分離。因此，蒸發結晶技術更適用于高鹽低有機廢水。

綜上所述，如果考慮在蒸發結晶處理之前有效降低有機濃度，那么蒸發結晶的效果將會進一步得到優化。

發明內容

本發明所要解決的問題是：現有高鹽高有機廢水處理時蒸發結晶效果不佳的問題。

為了解決上述問題，本發明提供了一種碳化結晶處理高鹽高有機廢水的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1)：配置含有機酸和無機酸的金屬鹽碳化結晶劑；

步驟2)：將高鹽高有機廢水加入反應釜中，向反應釜中投加金屬碳化結晶劑，攪拌混合，待液體混合均勻后，封閉反應釜；

步驟3)：對反應釜進行加熱，升溫至預定溫度并進行恒溫碳化反應，持續攪拌，反應結束后將反應釜冷卻至室溫，對反應釜中的混合物進行固液分離，得到分離液；

步驟4)：將分離液進行蒸發結晶處理，得到蒸發液、鹽和高濃度蒸發殘液。

優選地，所述步驟1)中的無機酸為硫酸和鹽酸的混合物，有機酸為丙酸、丁二酸和戊二酸的混合物；各酸以金屬鹽碳化結晶劑質量為基礎的質量百分比為：硫酸1％-30％，鹽酸0.5％-30％，丙酸15％-50％，丁二酸1.5％-4.5％，戊二酸0.5％-8％，其余為水；有機酸和無機酸配置成有機溶劑后，加入金屬鹽，其包括以金屬鹽碳化結晶劑質量為基礎的硫酸鐵0.5％-3％，氯化銅0.2％-0.5％，硝酸鉀0.2％-5％，硝酸鋅0.1％-10％及硝酸鈀0.5％-5％。