[發明專利]一種苯乙烯廢水處理裝置與方法

在審

• 申請號: 202211420439.0
• 申請日: 2022-11-14
• 公開（公告）號: CN115818865A
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 權秋紅;劉豐收;王永輝;方曉非
• 申請（專利權）人: 倍杰特集團股份有限公司
• 主分類號: C02F9/00
• 分類號: C02F9/00;C02F1/48;C02F1/04;C02F101/30;C02F103/10;C02F101/16
• 代理公司: 北京之于行知識產權代理有限公司 11767
• 代理人: 陳鵬程

本發明涉及一種苯乙烯廢水處理裝置與方法，包括磁電單元，磁電單元被配置為通過電磁磁化降低廢水中水的汽化潛熱和沸點，并通過常溫常壓的蒸發單元從而使廢水在常溫常壓下轉化成水蒸汽，進而冷凝為低鹽量的冷凝水和固體鹽分；膜單元，位于磁電單元下游，用于接收磁電單元的冷凝水并對冷凝水進行分離；位于蒸發單元下游的過濾單元，用于分離通過過濾單元的冷凝水與固體鹽分；其中，蒸發單元被配置為基于底部的傾斜角度將蒸發單元底部的固體鹽分及部分冷凝水排入過濾單元，過濾單元至少包括一層過濾基質，以使排入過濾單元的固體鹽分及部分冷凝水能夠基于自身重力作用通過過濾基質，進而將固體鹽分及部分冷凝水分離。

技術領域

本發明涉及污水凈化技術領域，尤其涉及一種苯乙烯廢水處理裝置與方法。

背景技術

石油煉化企業在石腦油芳構化改質和催化裂化過程會產生高COD值的污水，通常含有大量的苯系物，以苯乙烯類污染物較為常見。苯乙烯隨污水進入生物處理系統時很難被微生物降解，嚴重影響生化出水水質，隨著工業廢水排放到環境當中，會破壞水體生態環境，影響水生生物以及農作物的生長。因此，含苯乙烯的石化污水進入生化處理前需要進行適當的預處理，提高污水的可生化性。

因此，在實際的石化生產過程中，要對石化廢水進行科學合理的分析，并采取有效的處理技術，進而提高對石化廢水的處理效果，減輕其對周圍環境所造成的影響，從而有效地避免其對周圍環境所造成的污染。其中，產生的污水有含苯廢水，含苯廢水主要來自制苯車間、苯乙烯裝置、聚苯乙烯裝置、乙基苯裝置、烷基苯裝置以及乙烯裝置的裂解急冷水洗廢水。

對于采礦、油氣和內陸脫鹽系統而言，處理廢鹽水以減小體積變得日益重要，油氣開采操作會在油氣儲層內或在處理期間產生鹽水。其中，處理期間產生的廢水多含有各種有機污染物，如苯乙烯等。脫鹽越來越多地用于兩種行業中，因為規章要求處理受損的水。脫鹽還在沿海地區用來由海水產生淡水，其中更多的廢鹽水返回海洋。內陸淡鹽水可被脫鹽；然而，常常沒有方便的處理廢鹽水的方式。

常見的廢鹽水管理選擇包括向下水道或環境排出、筑塘、深井注入或在濃縮器和結晶器中處理以產生固體鹽。這兩種方法的使用由于越來越嚴格的環境管制和相關的成本而變得更加具有挑戰性。這使得將重心轉移到所謂的零液體排出工藝。在這樣的工藝中，濃縮器和結晶器被用來蒸餾提取水和產生固體，該固體然后可被填埋或投入二次使用。由于對在超過反滲透系統的滲透壓力極限的高濃度下操作的需求，這樣的工藝包含蒸發-冷凝循環。在這樣的蒸發-冷凝循環中，含鹽的廢鹽水中的水被蒸發至接近純蒸氣并冷凝以回收接近純的液態水。盡管它們被普及，但工藝是昂貴的，成本為采用傳統深井的約5倍之多。工藝還由于固有的飽和點操作而經歷相當大的可靠性挑戰。

水為極性分子，磁場對水的偶極子有定向極化作用，使電子云也發生極化，因而導致氫鍵發生變化、彎曲和局部斷裂，部分氫鍵被破壞。磁場對水的偶極子的定向極化作用，有可能使水結構(如極性分子之間聯結形式)發生變化。水經磁場處理后，有部分水分子從締合體上解脫出來，呈單分子或雙氫分子等狀態。而且，水不是最密堆集，這些更自由的水分子便填充到孔隙中去。另外，單散的水分子有可能鉆進其他締合體中。因此，水的克分子體積縮小，密度增大，相應的水的粘度和表面張力也隨之增大。一般情況下，水中的離子等均以水合離子的形式存在，當水合離子流過磁場時，會受到洛侖茲力的作用做螺旋圓周運動，且正、負離子旋轉方向相反，這將破壞離子的物理水化層，在足夠的磁場強度下，離子的化學水化層也將被破壞。這樣，這些成垢離子就從水合狀態中解脫出來，成為“裸露”離子。被解脫后，離子間發生直接碰撞而結合的機會增加，從而形成大量的晶核和微晶。由于這些微晶體主要在水中形成，并且顆粒細小分散，從而大大減少了在管壁上結垢的機會。水經過磁化后其滲透性增強，這使得水分子容易滲入器壁垢層的微細間隙中并在溫度較高處汽化膨脹，使垢層松軟。在溫度變化時，器壁與垢層之間產生應力作用，同時在水流的沖擊下垢層破裂乃至脫落。