危废厂高热值废水资源化利用方法

898 编辑：中冶有色技术网来源：天津高能时代水处理科技有限公司

2023-12-18 11:37:41

权利要求书： 1.一种危废厂高热值废水资源化利用方法，其特征在于，包括：对危废厂高热值废水进行pH调节，得到第一废液；

向第一废液中通入高温蒸汽，得到第二废液；

向第二废液中通入臭氧，得到第三废液；

向第三废液中加入氢氧化钠和氯化钙，得到氟化钙渣与第四废液；

向第四废液中加入碳酸钠，得到碳酸钙渣、氢氧化镁渣与第五废液；

将第五废液进行蒸发结晶，得到冷凝液和浓缩液；

将冷凝液提升至焚烧炉作为焚烧热源，将浓缩液提升至固化车间作为固化粘稠剂。

2.如权利要求1所述的危废厂高热值废水资源化利用方法，其特征在于，所述对危废厂高热值废水进行pH调节，得到第一废液；包括：向危废厂高热值废水中加入氢氧化钠，调节pH至2 3，得到第一废液。

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3.如权利要求1所述的危废厂高热值废水资源化利用方法，其特征在于，所述向第一废液中通入高温蒸汽，得到第二废液；包括：向第一废液中通入高温蒸汽，进行高温热反应，使第一废液中水珠表面包裹的油状物得以破除，得到第二废液；其中，加热时间为50 60min，控制水温为70℃ 80℃。

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4.如权利要求1所述的危废厂高热值废水资源化利用方法，其特征在于，所述向第二废液中通入臭氧，得到第三废液；包括：向第二废液中通入臭氧，进行氧化反应，使第二废液中水珠内部包裹的油状物得以释放，得到第三废液；其中，臭氧的浓度控制在100 120mg/L，反应时间为2h。

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5.如权利要求1所述的危废厂高热值废水资源化利用方法，其特征在于，所述向第三废液中加入氢氧化钠和氯化钙，得到氟化钙渣与第四废液；包括：向第三废液中先加入氢氧化钠，控制pH为9 10；而后加入氯化钙，使氯化钙与第三废液~中的氟离子反应生成氟化钙沉淀，经沉淀过滤分别得到氟化钙渣与第四废液；其中，加入氯化钙的摩尔含量为第三废液中氟离子的摩尔含量的1.2倍，反应时间为45min，第四废液中氟离子的含量≤20mg/L。

6.如权利要求1所述的危废厂高热值废水资源化利用方法，其特征在于，所述向第四废液中加入碳酸钠，得到碳酸钙渣、氢氧化镁渣与第五废液；包括：向第四废液中加入碳酸钠，使其与第四废液中的钙镁离子反应生成碳酸钙、氢氧化镁沉淀，经沉淀过滤分别得到碳酸钙渣、氢氧化镁渣与第五废液；其中，第四废液中加入碳酸钠的摩尔含量为第四废液中钙镁离子的摩尔含量的2倍，反应时间为45min。

7.如权利要求1 6中任一项所述的危废厂高热值废水资源化利用方法，其特征在于，所~述危废厂高热值废水的热值≥4000cal/g、氟离子≥1000mg/L以及钙镁离子≥1500mg/L。

8.如权利要求1 6中任一项所述的危废厂高热值废水资源化利用方法，其特征在于，所~述高温蒸汽采用焚烧锅炉蒸汽。

9.如权利要求1 6中任一项所述的危废厂高热值废水资源化利用方法，其特征在于，所~述臭氧利用臭氧发生器制备。

10.如权利要求1 6中任一项所述的危废厂高热值废水资源化利用方法，其特征在于，~所述蒸发结晶采用“三效蒸发+单效蒸发”工艺。

说明书：一种危废厂高热值废水资源化利用方法技术领域[0001] 本发明涉及危废厂污水处理技术领域，具体涉及一种危废厂高热值废水资源化利用方法。背景技术[0002] 随着工业的发展，工业生产过程排放的危险废物日益增多；据估计，全世界每年的危险废物产生量为3.3亿吨。由于危险废物带来的严重污染和潜在的严重影响，其存在如下缺陷：①、破坏生态环境，随意排放、贮存的危废在雨水地下水的长期渗透、扩散作用下，会污染水体和土壤，降低地区的环境功能等级；②、影响人类健康，危险废物通过摄入、吸入、皮肤吸收、眼接触而引起毒害，或引起燃烧、爆炸等危险性事件；长期危害包括重复接触导致的长期中毒、致癌、致畸、致变等；③、制约可持续发展，危险废物不处理或不规范处理处置所带来的大气、水源、土壤等的污染也将会成为制约经济活动的瓶颈。工业发达国家对危险废物问题十分敏感，设立了大量的危险废物处理厂，而危险废物的处置费用却较为高昂。[0003] 现阶段国内危废项目接收的高热值废水主要来自基础化学原料制造、石油化工行业、医药制造行业、精炼产品的制造等行业中产生的有机废液、矿物油融合物等，成分十分复杂，不仅呈现高热值，而且存在含量极高的氟离子、钙镁硬度离子，以及呈现强酸性的特征；具有强腐蚀性、强结垢性的特点。[0004] 根据此类废水的特点，国内常采用为“直接焚烧”或者“物化+生化”的处理方法，但“直接焚烧”方式由于废水的强腐蚀性、强结垢性的特点，经常造成焚烧炉的部位损坏以及系统的结垢严重，清洗频繁；而“物化+生化”的处理方式，既会造成废水中热值的浪费，不具备经济性，又会因为水中大量有毒物质的存在，造成生化系统对于难降解有机物去除效率低，废水中的有毒物质对于微生物长期进行毒害，长时间运行会造成生化系统崩溃。发明内容[0005] 针对现有技术中存在的不足之处，本发明提供一种危废厂高热值废水资源化利用方法，其不仅可以实现废水的高热值的利用，而且可以避免因氟离子造成的设备腐蚀以及钙镁离子造成的设备结垢问题。[0006] 本发明公开了一种危废厂高热值废水资源化利用方法，包括：对危废厂高热值废水进行pH调节，得到第一废液；

向第一废液中通入高温蒸汽，得到第二废液；

向第二废液中通入臭氧，得到第三废液；

向第三废液中加入氢氧化钠和氯化钙，得到氟化钙渣与第四废液；

向第四废液中加入碳酸钠，得到碳酸钙渣、氢氧化镁渣与第五废液；

将第五废液进行蒸发结晶，得到冷凝液和浓缩液；

将冷凝液提升至焚烧炉作为焚烧热源，将浓缩液提升至固化车间作为固化粘稠剂。

[0007] 作为本发明的进一步改进，所述对危废厂高热值废水进行pH调节，得到第一废液；包括：

向危废厂高热值废水中加入氢氧化钠，调节pH至2 3，得到第一废液。

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[0008] 作为本发明的进一步改进，所述向第一废液中通入高温蒸汽，得到第二废液；包括：向第一废液中通入高温蒸汽，进行高温热反应，使第一废液中水珠表面包裹的油状物得以破除，得到第二废液；其中，加热时间为50 60min，控制水温为70℃ 80℃。

~ ~

[0009] 作为本发明的进一步改进，所述向第二废液中通入臭氧，得到第三废液；包括：向第二废液中通入臭氧，进行氧化反应，使第二废液中水珠内部包裹的油状物得以释放，得到第三废液；其中，臭氧的浓度控制在100 120mg/L，反应时间为2h。

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[0010] 作为本发明的进一步改进，所述向第三废液中加入氢氧化钠和氯化钙，得到氟化钙渣与第四废液；包括：向第三废液中先加入氢氧化钠，控制pH为9 10；而后加入氯化钙，使氯化钙与第三~

废液中的氟离子反应生成氟化钙沉淀，经沉淀过滤分别得到氟化钙渣与第四废液；其中，加入氯化钙的摩尔含量为第三废液中氟离子的摩尔含量的1.2倍，反应时间为45min，第四废液中氟离子的含量≤20mg/L。

[0011] 作为本发明的进一步改进，所述向第四废液中加入碳酸钠，得到碳酸钙渣、氢氧化镁渣与第五废液；包括：向第四废液中加入碳酸钠，使其与第四废液中的钙镁离子反应生成碳酸钙、氢氧化镁沉淀，经沉淀过滤分别得到碳酸钙渣、氢氧化镁渣与第五废液；其中，第四废液中加入碳酸钠的摩尔含量为第四废液中钙镁离子的摩尔含量的2倍，反应时间为45min。

[0012] 作为本发明的进一步改进，所述危废厂高热值废水的热值≥4000cal/g、氟离子≥1000mg/L以及钙镁离子≥1500mg/L。

[0013] 作为本发明的进一步改进，所述高温蒸汽采用焚烧锅炉蒸汽。[0014] 作为本发明的进一步改进，所述臭氧利用臭氧发生器制备。[0015] 作为本发明的进一步改进，所述蒸发结晶采用“三效蒸发+单效蒸发”工艺。[0016] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明可将危废厂高热值废水中的氟离子、钙镁硬度离子和废水进行分离，避免了高热值废水直接进入焚烧炉焚烧造成系统腐蚀与结垢等问题；同时将高热值废水中的易烧成分进行提纯，提高了后续焚烧炉的焚烧效率；系统产生的浓缩液可作为固化车间稳定化固化过程所需的粘稠剂；实现了危废厂高热值废水多层次的利用，提升了高热值废水的经济价值。

附图说明[0017] 图1为本发明公开的危废厂高热值废水资源化利用方法的流程图。具体实施方式[0018] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。[0019] 下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：如图1所示，本发明提供一种危废厂高热值废水资源化利用方法，包括：

步骤1、向危废厂高热值废水中加碱药剂进行pH调节，得到第一废液；其中，危废厂高热值废水的热值≥4000cal/g、氟离子≥1000mg/L以及钙镁离子≥1500mg/L，碱药剂优选为氢氧化钠药剂，调节pH至2 3；

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步骤2、向第一废液中通入高温蒸汽，得到第二废液；其中，加热时间为50 60min，~

控制水温为70℃ 80℃；

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步骤3、向第二废液中通入臭氧，得到第三废液；其中，臭氧的浓度控制在100~

120mg/L，反应时间为2h；

步骤4、向第三废液中加入氢氧化钠和氯化钙，得到氟化钙渣与第四废液；其中，加入氢氧化钠，控制pH为9 10；加入氯化钙的摩尔含量为第三废液中氟离子的摩尔含量的1.2~

倍，即氯化钙与氟离子的摩尔比为1.2:1，反应时间为45min，第四废液中氟离子的含量≤

20mg/L；

步骤5、向第四废液中加入碳酸钠，得到碳酸钙渣、氢氧化镁渣与第五废液；其中，第四废液中加入碳酸钠的摩尔含量为第四废液中钙镁离子的摩尔含量的2倍，即碳酸钠与钙镁离子的摩尔比为2:1，反应时间为45min；

步骤6、将第五废液进行蒸发结晶，得到冷凝液和浓缩液；

步骤7、将冷凝液提升至焚烧炉作为焚烧热源，将浓缩液提升至固化车间作为固化粘稠剂。

实施例

[0020] 本发明提供一种危废厂高热值废水资源化利用方法，包括：S1、向热值为4500cal/g、氟离子为1200mg/L以及钙镁离子为1600mg/L的危废厂高热值废水中加入40%氢氧化钠药剂，通过搅拌机搅拌，调节废水pH值至2 3，得到第一废液；

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S2、向第一废液中通入由焚烧锅炉提供的160℃的高温蒸汽，加热时间为50~

60min，控制水温达到70℃ 80℃，以进行高温热反应，去除废水表面活性剂和抑制双电层，~

使第一废液中水珠表面包裹的油状物得以破除，得到第二废液；

S3、向第二废液中通入由臭氧发生器制备的臭氧，臭氧浓度控制在100 120mg/L，~

进行氧化反应，反应时间为2h，利用羟基自由基强氧化性能，发生氧化反应使大分子油珠分解成小分子油珠，最终废液中水珠内部包裹的油状物得以释放，得到第三废液；

S4、向第三废液中先加入氢氧化钠，控制pH为9 10；而后加入氯化钙药剂，使氯化~

钙药剂与第三废液中的氟离子反应生成氟化钙沉淀，加入氯化钙药剂的含量为第三废液中氟离子含量的1.2倍，反应时间为45min，经沉淀过滤分别得到氟化钙渣与第四废液，第四废液中氟离子的含量≤20mg/L；

S5、向第四废液中加入碳酸钠药剂，加入碳酸钠的含量为第四废液中钙镁离子含量的2倍，反应时间45min，使其与第四废液中的钙镁离子反应生成碳酸钙、氢氧化镁沉淀，经沉淀过滤分别得到碳酸钙渣、氢氧化镁渣与第五废液，第五废液中的总硬度含量≤

100mg/L；

S6、将第五废液进行“三效蒸发+单效蒸发”的蒸发结晶，将溶液加热，使其中水分子及大量低沸点易烧成分汽化提纯，另外部分未被汽化蒸出的成分则被浓缩粘稠化，从而得到冷凝液和浓缩液，反应后的冷凝液热值为2900cal/g；

S7、得到的冷凝液为易焚烧成分，因此将冷凝液提升至焚烧炉作为焚烧热源，提高焚烧热效率；得到的浓缩液具有较高的粘稠度，对稳定化固化具有良好的促进效果；因此，将浓缩液提升至固化车间作为固化粘稠剂。

[0021] 本发明的优点为：本发明可将危废厂高热值废水中的氟离子、钙镁硬度离子和废水进行分离，避免了高热值废水直接进入焚烧炉焚烧造成系统腐蚀与结垢等问题；同时将高热值废水中的易烧成分进行提纯，提高了后续焚烧炉的焚烧效率；系统产生的浓缩液可作为固化车间稳定化固化过程所需的粘稠剂；实现了危废厂高热值废水多层次的利用，提升了高热值废水的经济价值。

[0022] 以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。