[發(fā)明專利]含銅廢水及有機廢氣深度處理與廢熱回收利用綜合系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010193595.2
• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN111333201A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張亮;張碩;種法政;李楠;原小虹;趙永正;朱宇峰;張曉釗
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34;C02F3/00;C02F9/14;B01D53/84;B01D53/44;B01D53/74;C02F101/20
• 代理公司: 重慶市諾興專利代理事務(wù)所(普通合伙) 50239
• 代理人: 劉興順

本發(fā)明公開了一種含銅廢水及有機廢氣深度處理與廢熱回收利用綜合系統(tǒng)，包括氣液分離裝置、光解式廢氣凈化裝置、熱再生氨電池堆、微生物燃料電池堆、電凝裝置和生物降解裝置，其特征在于：所述氣液分離裝置將輸入的蒸汽冷凝水以及高溫有機廢氣與來自熱再生氨電池堆的富集四氨合銅離子的陽極電解液進(jìn)行熱交換，使陽極電解液熱分解出氨氣并得到高濃度的銅離子溶液；氨氣引入熱再生氨電池堆的陽極循環(huán)利用，高濃度的銅離子溶液再輸出到電鍍廠重新利用；另外，高溫有機廢氣輸入氣液分離裝置，在氣液分離裝置進(jìn)行熱交換并使有機廢氣溫度降低，經(jīng)由氣液分離裝置降溫后的有機廢氣輸出到光解式廢氣凈化裝置；本發(fā)明可廣泛應(yīng)用在化工、環(huán)保等領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及廢水廢氣處理系統(tǒng)與廢熱回收系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種含銅廢水及有機廢氣深度處理與廢熱回收利用綜合系統(tǒng)。

背景技術(shù)

含銅廢水主要來源于工業(yè)生產(chǎn)過程，如不經(jīng)處理直接排放，將會對周圍環(huán)境造成一定的危害。由于各生產(chǎn)工藝不同，不同行業(yè)產(chǎn)生的含銅廢水中銅的存在方式與價態(tài)均有明顯的差異。其中，電鍍含銅廢水是一種較為常見的含銅廢水。隨著近年來國家和地方環(huán)保部門對廢水污染物排放要求的愈加嚴(yán)格，傳統(tǒng)的芬頓氧化和加堿沉淀的方式對于新的排放標(biāo)準(zhǔn)難以有效穩(wěn)定地使出水總銅達(dá)標(biāo)排放。

此外，電鍍廠在除油、鍍銅、熱水洗等生產(chǎn)工藝過程中，會產(chǎn)生大量富含低溫余熱的蒸汽冷凝水。若直接排放，將造成低溫余熱不能被有效利的低品位能源浪費現(xiàn)象。

有機廢氣即揮發(fā)性有機物，主要包括烴類、鹵代烴、芳香烴等有機化合物，其產(chǎn)生主要來自電子元器件、石油、化工、涂料、印刷、家具、皮革、汽車等行業(yè)，如不經(jīng)嚴(yán)格處理排放，會導(dǎo)致臭氧層破壞、產(chǎn)生光化學(xué)煙霧、影響工廠員工及周圍居民身體健康等一系列問題。其中，橡膠廠在橡膠制品的生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的有機廢氣且具有一定的溫度，其處理形式可分為回收和銷毀兩種。回收法包括吸收法、吸附法等，存在吸附劑易達(dá)到飽和、去除率低、吸附劑易失效需再生等問題；銷毀法包括生物降解法、電化學(xué)催化氧化法、催化燃燒法等，存在程序復(fù)雜，能耗高，效率低等缺陷。

此外，橡膠廠產(chǎn)生的有機廢氣具有一定溫度，且橡膠廠在生產(chǎn)橡膠制品的同時會產(chǎn)生大量具有較高溫度的蒸汽冷凝水，兩者中的余熱均未得到有效利用。

鑒于此，本發(fā)明提出一種含銅廢水及有機廢氣深度處理與廢熱回收利用綜合系統(tǒng)，可以在對含銅廢水及有機廢氣進(jìn)行處理的同時實現(xiàn)余熱的回收利用，提高系統(tǒng)能效。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種含銅廢水及有機廢氣深度處理與廢熱回收利用綜合系統(tǒng)。

本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種含銅廢水及有機廢氣深度處理與廢熱回收利用綜合系統(tǒng)，包括氣液分離裝置、光解式廢氣凈化裝置、熱再生氨電池堆、微生物燃料電池堆、電凝裝置和生物降解裝置，其特征在于：

所述氣液分離裝置利用余熱對富集四氨合銅離子的陽極電解液進(jìn)行熱處理。

所述氣液分離裝置將電解液中的富集的四氨合銅離子熱分解出氨氣并得到高濃度的銅離子溶液。氨氣引入電池陽極循環(huán)利用，高濃度的銅離子溶液進(jìn)入電鍍廠重新利用。

所述氣液分離裝置吸收來自電鍍廠產(chǎn)生的第一蒸汽冷凝水中的余熱以及橡膠廠產(chǎn)生的有機廢氣和第二蒸氣冷凝水中的余熱。

所述氣液分離裝置將來自電鍍廠產(chǎn)生的第一蒸汽冷凝水以及橡膠廠產(chǎn)生的有機廢氣、第二蒸汽冷凝水與來自熱再生氨電池堆的富集四氨合銅離子的陽極電解液進(jìn)行熱交換，使陽極電解液熱分解出氨氣并得到高濃度的銅離子溶液；氨氣引入熱再生氨電池堆的陽極循環(huán)利用，高濃度的銅離子溶液再進(jìn)入需要廠電鍍廠重新利用；另外，橡膠廠排放的有機廢氣通過管道利用風(fēng)機引向氣液分離裝置，在氣液分離裝置進(jìn)行熱交換并使有機廢氣溫度降低，經(jīng)由氣液分離裝置降溫后的有機廢氣引向光解式廢氣凈化裝置。