水泥窑协同处理有机废盐、高盐有机废水的方法及系统与流程

本发明涉及废弃物处理技术领域，具体涉及一种水泥窑协同处理有机废盐、高盐有机废水的方法及系统。

背景技术：

水泥窑协同处理固体废弃物技术是指通过高温焚烧及水泥熟料矿物化高温烧结过程，实现固体废物毒害成分分解、降解、消除、惰性化和稳化等目的的废物处置手段。它具有适用范围广、消纳量大、对各种废物又很强的适应能力、热容量大、热惯性大和热传递效率高的技术优势，目前，水泥窑协同处置固体废物技术也得到了飞速发展。

高盐有机废水和有机废盐主要来源于化工、制药、食品加工、印染、皂素、石油开采、造纸和农药等行业生产中排出的废水或副产品。由于经济的不断发展，高盐有机废水和有机废盐的总量巨大且有逐年增加的趋势，高盐有机废水和有机废盐中主要是盐(如nacl、na2so4等)中吸附大量的难以自然降解的有毒的有机物(如苯类、胺类、酚类、树脂类、醚类、酚类等)，被环境部门定义为危险废物，如不进行有效处理将对土壤及水系造成破坏，有机物的挥发将酿成十分严重的环境灾难。

高盐有机废水与有机废盐的区别在于：高盐有机废水是含有大量水分的有机废盐溶液，有机废盐是含水量较低的固体废物。高盐有机废水脱水后即为有机废盐。高盐有机废水比有机废盐的处置增加了大量水分除出这一重大难题。因此，在水资源日渐短缺的今天，积极探讨行之有效的高盐有机废水和有机废盐的处理技术已成为固废处理研究的热点领域和技术难题。

目前，高盐有机废水处理方法涉及焚烧法、深度氧化法、离开交换法、电化学法、膜分离法、生物法等物理化学及生物处理方法。这些方法在理论上都具有一定的可行性，但由于高盐有机废水的化学成分复杂，含水率高，在实际实施过程中无法达到理想的目标。

其中，采用生物化处理高盐有机废水具有较低的处置成本，但是当盐水中含盐量超过1％时，要维持适宜的生物生长环境是十分困难的，对于生物处理系统的长期性稳定运行带来风险。

采用电解和膜分离之类的技术，由于高盐有机废水不是纯净的盐水，还含有复杂的其他杂质，严重影响分离效果，同时，由于管路复杂，容易堵塞或使膜失效。设备的造价高，投资大，处理成本高。

采用焚烧法使高盐有机废水中的有机物在800—1000℃的高温条件下与空气中的氧进行剧烈反应，释放能量并产生高温燃烧气体和性质稳定的固体残渣，是十分有效的资源化处理方式。但是，采用焚烧法蒸发巨量水份需要大量能源，运行成本高，同时，由于焚烧气体中含有cl-和有机物，有可能存在二噁英，废气处理系统复杂，存在二次污染的潜在风险。

cn201611095267.9公开了一种处理高盐有机废水的方法，将浓缩提盐与生化处理结合起来，分步去除无机盐和有机物，实现废水的达标排放。具体技术步骤为：向加热至40-80℃的废水中加入脱水剂直至废水饱和，将饱和废水冷却至-5～5℃，析出混合盐晶体，将析晶废水离心分离得混合盐晶体和高有机物浓缩母液，将混合盐晶体洗涤得脱水剂水合物晶体，洗涤母液蒸发浓缩提盐，脱水剂水合物晶体加热至95-150℃转晶脱水得再生脱水剂和冷凝水，高有机物浓缩母液经3-5次浓缩提盐得含盐高有机物浓缩母液，含盐高有机物浓缩母液用冷凝水稀释后进行生化处理，得到达标废水。该专利采用生化处理结合的技术，生物残留物可能长期处于水体中，无法完全消除对环境的影响，具有一定的局限性。

cn201710205937.6涉及一种高盐有机废水的处理方法，属于废水处理领域；主要解决含有高盐和高有机物废水的问题，方法采用树脂吸附、多效或mvr蒸发和生化处理相结合的方式对废水进行处理，使盐和cod的去除率均达到了99.5％以上；采用树脂吸附极大程度上可以回收废水中的有效成分，同时可以降低盐中有机物的含量，还可以降低后续的生化成本；通过蒸发除盐可以减少废水中的含盐量，使废水可以进行生化。该专利采用生化处理结合的技术，生物残留物可能长期处于水体中，无法完全消除对环境的影响，具有一定的局限性。

因此，提供一种处置成本低，减少二次污染风险，焚烧处置能耗小的有机废盐、高盐有机废水的处理方法具有重要的现实意义。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种水泥窑协同处理有机废盐、高盐有机废水的方法及系统，旨在利用水泥窑的工艺特点，利用水泥生产过程中的烟气余热、采用低温脱水浓缩和高温焚烧相结合的工艺方法，实现有机废盐、高盐有机废水的低成本、低污染、低能耗的处理，确保环境友好，安全生产。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一方面，本发明提供一种水泥窑协同处理有机废盐的系统，包括：水泥窑系统、第一次焚烧装置、第二次焚烧装置和冷却回收装置；

所述第一次焚烧装置包括立式套管打散分级烘干炉和旋风分离器；

所述立式套管打散分级烘干炉的进料口与废盐储存库的出料口相连；所述立式套管打散分级烘干炉的出风口与旋风分离器的入口相连；

所述旋风分离器的物料出口和立式套管打散分级烘干炉的出料口与第二焚烧装置的入口相连；

所述第二焚烧装置的物料出口与冷却回收装置的入口相连；

所述冷却回收装置包括依次连接的单筒冷却机、立式提升机和成品储存库；

所述水泥窑系统包括冷却机高温室和水泥窑窑头罩；

所述旋风分离器的气体出口与冷却机高温室相连；

所述第二焚烧装置的气体入口与水泥窑窑头罩的烟气出口相连；

所述第二焚烧装置的气体出口与立式套管打散分级烘干炉的进风口相连。

进一步地，所述立式套管打散分级烘干炉，包括设备本体，所述设备本体包括筒体、设置在筒体上的进料口、出料口、进风口和出风口，所述筒体包括外套壳体、内筒、v型壳体和沉降室；所述v型壳体连接在内筒的底部；所述外套壳体套设在内筒外；所述沉降室设置在外套壳体的底部；所述进料口设置在v型壳体的上方；所述进风口设置在v型壳体的底部；所述出料口设置在沉降室的下方；所述出风口设置在沉降室的侧边；

所述进料口设置有打散装置，所述打散装置包括设置在v型壳体上的轴承座、与轴承座连接的轴承、设置在轴承上的转动轴，所述轴承座通过皮带轮、皮带与动力装置连接；所述动力装置设置在筒体外；所述转动轴上设置有锤头。

进一步地，所述立式套管打散分级烘干炉的锤头的形状优选为三棱柱形。

进一步地，所述立式套管打散分级烘干炉的锤头交错设置在转动轴上。

进一步地，所述立式套管打散分级烘干炉的进风口通过管道与第二焚烧装置的气体出口连接。

进一步地，所述立式套管打散分级烘干炉的出风口通过管道与旋风分离器的入口连接。

进一步地，所述第二次焚烧装置为高温旋风筒。

一方面，本发明提供一种水泥窑协同处理高盐有机废水的系统，包括：预处理装置、水泥窑系统、第一次焚烧装置、第二次焚烧装置和冷却回收装置；

所述预处理装置包括依次连接的废液池、调配站、沉降浓缩池、仓式蒸发机和浓缩液池；

所述第一次焚烧装置包括立式套管打散分级烘干炉和旋风分离器；

所述浓缩液池的出口与立式套管打散分级烘干炉的进料口相连；所述立式套管打散分级烘干炉的出风口与旋风分离器的入口相连；

所述旋风分离器的物料出口和立式套管打散分级烘干炉的出料口与第二焚烧装置的入口相连；

所述第二焚烧装置的物料出口与冷却回收装置的入口相连；

所述冷却回收装置包括依次连接的单筒冷却机、立式提升机和成品储存库；

所述水泥窑系统包括水泥窑烟气处理系统、水泥厂的循环水池、水泥窑余热发电系统、冷却机高温室和水泥窑窑头罩；

所述仓式蒸发机的烟气入口与水泥窑余热发电系统的烟气出口相连；

所述仓式蒸发机的烟气出口与水泥窑烟气处理系统的入口相连；

所述仓式蒸发机的气体出口经冷凝器与水泥厂的循环水池和冷却机高温室相连；

所述旋风分离器的气体出口与冷却机高温室相连；

所述第二焚烧装置的气体入口与水泥窑窑头罩的烟气出口相连；

所述第二焚烧装置的气体出口与立式套管打散分级烘干炉的进风口相连。

进一步地，所述仓式蒸发机包括仓体；所述仓体包括仓室、若干设置在仓室内的烟气管道；所述烟气管道的出口汇集于烟气分布室一的出风口；所述烟气管道的进口汇集于烟气分布室二的进风口；所述仓体的顶部设置有进料口和出气口，所述仓体的底部设置有出料口。

更进一步地，所述仓体包括相互连通的四方柱体和锥体，所述烟气管道设置在四方柱体内。

更进一步地，所述烟气管道倾斜设置在仓室内，所述烟气管道与仓体的夹角为30～60°。

更进一步地，若干所述仓式蒸发机串联设置，即出料口与进料口通过管道串联设置，所述出风口与进风口通过管道串联设置。

进一步地，所述立式套管打散分级烘干炉，包括设备本体，所述设备本体包括筒体、设置在筒体上的进料口、出料口、进风口和出风口，所述筒体包括外套壳体、内筒、v型壳体和沉降室；所述v型壳体连接在内筒的底部；所述外套壳体套设在内筒外；所述沉降室设置在外套壳体的底部；所述进料口设置在v型壳体的上方；所述进风口设置在v型壳体的底部；所述出料口设置在沉降室的下方；所述出风口设置在沉降室的侧边；

所述进料口设置有打散装置，所述打散装置包括设置在v型壳体上的轴承座、与轴承座连接的轴承、设置在轴承上的转动轴，所述轴承座通过皮带轮、皮带与动力装置连接；所述动力装置设置在筒体外；所述转动轴上设置有锤头。

进一步地，所述立式套管打散分级烘干炉的锤头的形状优选为三棱柱形。

进一步地，所述立式套管打散分级烘干炉的锤头交错设置在转动轴上。

进一步地，所述立式套管打散分级烘干炉的进风口通过管道与第二焚烧装置的气体出口连接。

进一步地，所述立式套管打散分级烘干炉的出风口通过管道与旋风分离器的入口连接。

进一步地，所述第二次焚烧装置为高温旋风筒。

一方面，本发明提供一种水泥窑协同处理有机废盐的方法，包括如下步骤：

步骤1)有机废盐经打散、脱水干化、一次焚烧和沉降处理；一次焚烧过程产生的烟气经沉降和旋风分离后实现粉体和气体分离；分离的气体进入水泥窑篦冷机高温段用于水泥窑内水泥熟料的制备；所述一次焚烧所需的烟气来自水泥窑的三次风管抽吸的1100℃高温烟气；

步骤2)经步骤1)一次焚烧后的沉降的固体和分离得到的粉体汇集后经二次焚烧、分离、冷却后得到工业盐。

进一步地，步骤1)中，所述一次焚烧在立式套管打散分级烘干炉内进行，有机废盐进入后经高速旋转转子打散悬浮，在大量高温烟气的作用下进行脱水烘干、焚烧，小颗粒的粉料被热风包裹携带分出，大颗粒的固体被筛出后沉降经出料口排出。

更进一步地，步骤1)中，小颗粒的粉料被热风包裹携带分出后进入旋风分离器中进行沉降和旋风分离，实现粉体和气体的分离；分离的气体温度接近400℃，送入水泥窑烟气处理系统进行统一处理。

进一步地，步骤2)中，二次焚烧和分离采用高温旋风筒实现；高温旋风筒内的热风来自水泥窑的三次风管抽吸的1100℃高温烟气和热交换后的900℃热风；二次焚烧后排出的热风即为一次焚烧所需的烟气。

进一步地，步骤2)中冷却采用单筒冷却机进行冷却，冷却后的物料经提升后直接进行储存。

一方面，本发明提供一种水泥窑协同处理高盐有机废水的方法，包括如下步骤：

步骤1)向高盐有机废水中加入助剂调ph后进行初步浓缩和沉降；

步骤2)经步骤1)处理后的高盐有机废水进行低温蒸发；所述低温蒸发所需的烟气来自水泥窑余热发电后的150～200℃低温烟气；

步骤3)经步骤2)蒸发结晶后的浓缩液和步骤1)沉降的固体进行一次焚烧；一次焚烧过程包括浓缩液的打散、脱水干化、焚烧和沉降；一次焚烧过程产生的烟气经沉降和旋风分离后实现粉体和气体分离；分离的气体进入水泥窑篦冷机高温段，用于水泥窑内水泥熟料的制备；所述一次焚烧所需的烟气来自水泥窑三次风管抽吸1100℃高温烟气；

步骤4)经步骤3)一次焚烧后的固体和分离得到的粉体汇集后经二次焚烧、分离、冷却后得到工业盐。

进一步地，步骤1)中，所述高盐有机废水中加入助剂调ph至7.5～8，所述助剂为酸溶液或碱溶液。优选地，所述酸溶液为盐酸溶液等；所述碱溶液为石灰水、碳酸氢钠溶液、碳酸钠溶液等。

进一步地，步骤2)中，所述低温蒸发产生的水蒸汽经冷凝后进入水泥厂的循环水池使用；所述低温蒸发产生的不凝气体经抽吸后进入水泥窑内进行焚烧后返回水泥窑烟气处理系统进行统一处理；所述低温烟气经热交换后返回水泥窑烟气处理系统进行统一处理。

进一步地，步骤3)中，所述一次焚烧在立式套管打散分级烘干炉内进行，浓缩液进入后经高速旋转转子打散悬浮，在大量高温烟气的作用下进行脱水烘干、焚烧，小颗粒的粉料被热风包裹携带分出，大颗粒的固体被筛出后沉降经出料口排出。

进一步地，步骤3)中，小颗粒的粉料被热风包裹携带分出后进入旋风分离器中进行沉降和旋风分离，实现粉体和气体的分离；分离的气体温度在400℃左右，送入水泥窑烟气处理系统进行统一处理。

进一步地，步骤4)中，二次焚烧和分离采用高温旋风筒实现；高温旋风筒内的热风来自水泥窑三次风管抽吸1100℃高温烟气和热交换后的900℃热风；二次焚烧后排出的热风即为一次焚烧所需的烟气。

进一步地，步骤4)中冷却采用单筒冷却机进行冷却，冷却后的物料经提升后直接进行储存。

相对现有技术，本发明具有如下优势：

本发明提供一种水泥窑协同处理有机废盐、高盐有机废水的方法及系统，通过利用水泥窑废弃烟气余热对高盐有机废水进行低温蒸发脱水浓缩制成含水率低的浓缩液，再用水泥窑高温烟气对浓缩液中的有机物或有机废盐中的有机物进行两次焚烧产生干净的工业盐，这一过程中产生的废气进入水泥窑系统进行高温强碱化处理，实现彻底消除有机废盐、高盐有机废水的二次污染，实现有机废盐、高盐有机废水的无害化、资源化、能源化、低成本处理，确保环境友好，安全生产。

1)低温蒸发实现降低高盐有机废水中的含水量，得到纯净的冷凝水和浓缩液，有效利用水泥窑的废气热源，降低能源消耗；

2)采用一次焚烧直接焚烧含水率低的浓缩液，将浓缩液中的有机物彻底焚烧并产生大量的热能利于补充焚烧浓缩液所需的能耗，减少能源的消耗；采用二次焚烧，实现彻底将固体中的有机物燃烧干净，减少二次污染；

3)焚烧后的烟气经沉降和旋风分离后进入水泥窑冷却机高温室作为冷却风，实现对水泥窑高温熟料的冷却同时冷却风中的水蒸气具有较强的热吸收功效，可实现对熟料的急冷，也可实现对游离cao的消耗，利于熟料质量的稳定；少量的cl-被吸收在水泥熟料中，残留的有机气体可继续在水泥窑系统中高温彻底焚烧，通过水泥窑烟气处理系统处理后排放，彻底消除二次污染，利于水泥窑节能；

4)焚烧后产生的工业盐可作为工业原料出售，也可作为水泥生产用助磨剂的原料，使高盐有机废水在经过处置后实现再次利用。

附图说明

图1本发明优选实施例水泥窑协同处理有机废盐的系统的示意图；

图2本发明优选实施例立式套管打散分级烘干炉的结构示意图；

图3本发明优选实施例中立式套管打散分级烘干炉的打散装置的结构示意图；

图4本发明优选实施例水泥窑协同处理高盐有机废水的系统的示意图；

图5本发明优选实施例仓式蒸发机的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动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。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

实施例1

如图1～3所示，本发明提供一种水泥窑协同处理有机废盐的系统，包括：水泥窑系统、第一次焚烧装置、第二次焚烧装置4和冷却回收装置；

所述第一次焚烧装置包括立式套管打散分级烘干炉2和旋风分离器3；

所述立式套管打散分级烘干炉2的进料口与废盐储存库1的出料口相连；所述立式套管打散分级烘干炉2的出风口与旋风分离器3的入口相连；

所述旋风分离器3的物料出口和立式套管打散分级烘干炉2的出料口与第二焚烧装置4的入口相连；

所述第二焚烧装置4的物料出口与冷却回收装置的入口相连；

所述冷却回收装置包括依次连接的单筒冷却机5、立式提升机6和成品储存库7；

所述水泥窑系统包括冷却机高温室8和水泥窑窑头罩9；

所述旋风分离器3的气体出口与冷却机高温室8相连；

所述第二焚烧装置4的气体入口与水泥窑窑头罩9的烟气出口相连；

所述第二焚烧装置4的气体出口与立式套管打散分级烘干炉2的进风口相连。

优选地，所述立式套管打散分级烘干炉2，包括设备本体，所述设备本体包括筒体、设置在筒体上的进料口21、出料口22、进风口23和出风口24，所述筒体包括外套壳体25、内筒26、v型壳体27和沉降室28；所述v型壳体27连接在内筒26的底部；所述外套壳体25套设在内筒26外；所述沉降室28设置在外套壳体25的底部；所述进料口21设置在v型壳体27的上方；所述进风口23设置在v型壳体27的底部；所述出料口22设置在沉降室28的下方；所述出风口24设置在沉降室28的侧边；采用外套壳体25与内筒26的立式双层套设，热风经内筒26后再进入外套壳体25，使得物料始终悬浮于热气中，外套壳体25为内筒26提供保温，减少设备辐射热的损失，同时可以实现降低管道的绝对高度，利于降低建筑的造价；外套壳体25与内筒26紧密连接，二者的直径和高度取决于物料的水分、热风量、物料的颗粒特性；外套壳体25考虑风下行的风速，选择较低的下行风速和较大的筒体直径；

所述进料口21设置有打散装置29，所述打散装置29包括设置在v型壳体27上的轴承座2901、与轴承座2901连接的轴承2902、设置在轴承2902上的转动轴2903，所述轴承座2901通过皮带轮2904、皮带2905与动力装置2906连接；所述动力装置2906设置在筒体外；所述转动轴2903上设置有锤头2907。

所述立式套管打散分级烘干炉2的锤头2907的形状优选为三棱柱形。

所述立式套管打散分级烘干炉2的锤头2907交错设置在转动轴2903上。

所述立式套管打散分级烘干炉2的进风口23通过管道与第二焚烧装置4的气体出口连接。通过打散装置29将湿的有机废盐团状或块状物料快速打散，利于后续的烘干和分选。锤头2907采用耐磨材料，形状优选为三棱柱形。每个锤头的质量约5～10kg，交叉分布利于分散。通过动力装置2906运转带动转动轴2903及锤头2907进行高速旋转将所有的物料进行打散。

所述立式套管打散分级烘干炉2的出风口24通过管道与旋风分离器3的入口连接。

所述第二次焚烧装置4为高温旋风筒。

运用本实施例的系统实现水泥窑协同处理有机废盐的方法，包括如下步骤：

步骤1)有机废盐经专用车辆运输进厂直接卸入废盐储存库内，所述废盐储存库用钢筋混凝土浇筑为密闭结构，库顶设置强制通风口，用抽吸机强制排风，并将风送人冷却机作为冷却用风。废盐储存库侧面设置汽车自动进出密封门，便于车辆进入卸料。库底部设置出料机构。通过采用板式计量喂料机计量喂料，采用皮带输送机直接将有机废盐输送至立式套管打散分级烘干炉内。有机废盐在立式套管打散分级烘干炉内经打散、脱水干化、一次焚烧和沉降处理：有机废盐进入后经高速旋转转子打散悬浮，在大量高温烟气的作用下进行脱水烘干、焚烧，大量的有机物在高温状态下焚烧殆尽，产生大量的热能，基本可以满足有机废盐中少量水分的蒸发所需能耗；焚烧后的小颗粒的粉料被热风包裹携带进入旋风分离器中进行沉降和旋风分离，实现粉体和气体的分离；分离的气体温度在400℃左右，送入水泥窑冷却机高温室8，其中的水蒸气与水泥窑内的高温熟料(1200～1300℃)相遇，被其中游离的氧化钙吸收消化进入水泥熟料，未燃尽的部分有机物再次在水泥窑1450～1550℃的环境中彻底焚烧干净，其热量作为水泥生产所需的烧成用热，经上述处理后，气体再次进入水泥窑烟气处理系统进行统一处理。焚烧后的大颗粒的固体被筛出后沉降经出料口排出；一次焚烧过程产生的烟气经沉降和旋风分离后实现粉体和气体分离；分离的气体进入水泥窑篦冷机高温段用于水泥窑内水泥熟料的制备；所述一次焚烧所需的烟气来自水泥窑的三次风管抽吸的1100℃高温烟气；

步骤2)经步骤1)一次焚烧后的沉降的固体和分离得到的粉体汇集后在高温旋风筒进行二次焚烧；高温旋风筒内的热风来自水泥窑的三次风管抽吸的1100℃高温烟气和单筒冷却机冷却热交换后的900℃热风；二次焚烧后排出的热风即为一次焚烧所需的烟气；分离得到的粉体采用单筒冷却机进行冷却，冷却后的物料经提升后直接进行储存得到工业盐。

实施例2

如图2～5所示，一种水泥窑协同处理高盐有机废水的系统，包括：预处理装置、水泥窑系统、第一次焚烧装置、第二次焚烧装置4和冷却回收装置；

所述预处理装置包括依次连接的废液池16、调配站15、沉降浓缩池14、仓式蒸发机11和浓缩液池13；

所述第一次焚烧装置包括立式套管打散分级烘干炉2和旋风分离器3；

所述浓缩液池13的出口与立式套管打散分级烘干炉2的进料口相连；所述立式套管打散分级烘干炉2的出风口与旋风分离器3的入口相连；

所述旋风分离器3的物料出口和立式套管打散分级烘干炉2的出料口与第二焚烧装置4的入口相连；

所述第二焚烧装置4的物料出口与冷却回收装置的入口相连；

所述冷却回收装置包括依次连接的单筒冷却机5、立式提升机6和成品储存库7；

所述水泥窑系统包括水泥窑烟气处理系统、水泥厂的循环水池10、水泥窑余热发电系统17、冷却机高温室8和水泥窑窑头罩9；

所述仓式蒸发机11的烟气入口与水泥窑余热发电系统17的烟气出口相连；

所述仓式蒸发机11的烟气出口与水泥窑烟气处理系统的入口相连；

所述仓式蒸发机11的气体出口经冷凝器12与水泥厂的循环水池10和冷却机高温室8相连；

所述旋风分离器3的气体出口与冷却机高温室8相连；

所述第二焚烧装置4的气体入口与水泥窑窑头罩9的烟气出口相连；

所述第二焚烧装置4的气体出口与立式套管打散分级烘干炉2的进风口相连。

优选地，所述仓式蒸发机11包括仓体；所述仓体包括仓室、若干设置在仓室内的烟气管道1101；所述烟气管道1101的出口汇集于烟气分布室一1109的出风口1110；所述烟气管道1101的进口汇集于烟气分布室二1105的进风口1106；所述仓体的顶部设置有进料口1108和出气口1107，所述仓体的底部设置有出料口1104。烟气管道1101贯穿在仓室内，与仓室内的高盐有机废水进行快速的热交换，实现将废水中的水分进行蒸发，部分工业盐经过低温蒸发后达到饱和而析出结晶，通过在仓体底部的出料口1104排出；蒸发的水分经出气口1107排入管道中。

优选地，所述仓体包括相互连通的四方柱体1102和锥体1103，所述烟气管道1101设置在四方柱体1102内。下部的锥体1103利于浓缩废液的排出。优选地，在仓体外设置保温层，利于后续的低温蒸发保温。

优选地，所述烟气管道1101倾斜设置在仓室内，所述烟气管道1101与仓体的夹角为30～60°。倾斜设置可防止结灰堵塞，烟气管道均匀设置在仓室内利于烟气的均匀分布和保证烟气管道的刚度。

优选地，若干所述仓式蒸发机11串联设置，即出料口1104与进料口1108通过管道串联设置，所述出风口1110与进风口1106通过管道串联设置。根据废液的含水量以及实际的需求，可以设置若干仓室蒸发机的串联(本实施例的图4中即为两个仓式蒸发机的串联示意图)，以使得高盐有机废水的蒸发得到的浓缩液满足后续焚烧的需求。对于含水量高达90％高盐有机废水经蒸发后可以将含水量减少到40％以下，该设备机构简单、烟气阻力小、蒸发能力大、运行可靠。

优选地，所述立式套管打散分级烘干炉2，包括设备本体，所述设备本体包括筒体、设置在筒体上的进料口21、出料口22、进风口23和出风口24，所述筒体包括外套壳体25、内筒26、v型壳体27和沉降室28；所述v型壳体27连接在内筒26的底部；所述外套壳体25套设在内筒26外；所述沉降室28设置在外套壳体25的底部；所述进料口21设置在v型壳体27的上方；所述进风口23设置在v型壳体27的底部；所述出料口22设置在沉降室28的下方；所述出风口24设置在沉降室28的侧边；采用外套壳体25与内筒26的立式双层套设，热风经内筒26后再进入外套壳体25，使得物料始终悬浮于热气中，外套壳体25为内筒26提供保温，减少设备辐射热的损失，同时可以实现降低管道的绝对高度，利于降低建筑的造价；外套壳体25与内筒26紧密连接，二者的直径和高度取决于物料的水分、热风量、物料的颗粒特性；外套壳体25考虑风下行的风速，选择较低的下行风速和较大的筒体直径；

所述进料口21设置有打散装置29，所述打散装置29包括设置在v型壳体27上的轴承座2901、与轴承座2901连接的轴承2902、设置在轴承2902上的转动轴2903，所述轴承座2901通过皮带轮2904、皮带2905与动力装置2906连接；所述动力装置2906设置在筒体外；所述转动轴2903上设置有锤头2907。

所述立式套管打散分级烘干炉2的锤头2907的形状优选为三棱柱形。

所述立式套管打散分级烘干炉2的锤头2907交错设置在转动轴2903上。

所述立式套管打散分级烘干炉2的进风口23通过管道与第二焚烧装置4的气体出口连接。通过打散装置29将湿的有机废盐团状或块状物料快速打散，利于后续的烘干和分选。锤头2907采用耐磨材料，形状优选为三棱柱形。每个锤头的质量约5～10kg，交叉分布利于分散。通过动力装置2906运转带动转动轴2903及锤头2907进行高速旋转将所有的物料进行打散。

所述立式套管打散分级烘干炉2的出风口24通过管道与旋风分离器3的入口连接。

所述第二次焚烧装置4为高温旋风筒。

运用本实施例的系统实现水泥窑协同处理高盐有机废水的方法，包括如下步骤：

步骤1)高盐有机废水从产废单位采用专用运输车辆(罐车)直接运输进入水泥厂专设高盐有机废水处理站的废液池内，从废液池采用真空泵送到调配站后，向高盐有机废水中加入助剂调ph至7.5～8后，用真空泵送到沉降浓缩池进行初步浓缩和沉降；所述助剂为酸溶液或碱溶液。优选地，所述酸溶液为盐酸溶液等；所述碱溶液为石灰水、碳酸氢钠溶液、碳酸钠溶液等。

步骤2)经步骤1)处理后的高盐有机废水经真空泵送到仓式蒸发机进行低温蒸发；所述低温蒸发所需的烟气来自水泥窑余热发电后的150～200℃低温烟气；低温蒸发产生的水蒸汽经冷凝器冷凝后进入水泥厂的循环水池使用；所述低温蒸发产生的不凝气体经风机抽吸后进入水泥窑内进行焚烧后所产生的尾气引入水泥窑烟气处理系统进行集中处理；所述低温烟气经热交换后经锅炉引风机作用引入水泥窑烟气处理系统进行集中处理。

步骤3)经步骤2)蒸发结晶后的浓缩液和步骤1)沉降的固体汇集于浓缩废液池中进行储存，然后经螺旋泵作用直接送入立式套管打散分级烘干炉内，经打散、脱水干化、一次焚烧和沉降处理：高盐有机废水的浓缩液进入后经高速旋转转子打散悬浮，在大量高温烟气的作用下进行脱水烘干、焚烧，大量的有机物在高温状态下焚烧殆尽，产生大量的热能，基本可以满足有机废盐中少量水分的蒸发所需能耗；焚烧后的小颗粒的粉料被热风包裹携带进入旋风分离器中进行沉降和旋风分离，实现粉体和气体的分离；分离的气体温度在400℃左右，送入水泥窑冷却机高温室，其中的水蒸气与水泥窑内的高温熟料(1200～1300℃)相遇，被其中游离的氧化钙吸收消化进入水泥熟料，未燃尽的部分有机物再次在水泥窑1450～1550℃的环境中彻底焚烧干净，其热量作为水泥生产所需的烧成用热，经上述处理后，气体再次进入水泥窑烟气处理系统进行统一处理。焚烧后的大颗粒的固体被筛出后沉降经出料口排出；一次焚烧过程产生的烟气经沉降和旋风分离后实现粉体和气体分离；分离的气体经高温风机作用进入水泥窑篦冷机高温段，用于水泥窑内水泥熟料的制备；所述一次焚烧所需的烟气来自水泥窑的三次风管抽吸的1100℃高温烟气；

步骤4)经步骤3)一次焚烧后的沉降的固体和分离所得的粉体汇集后在高温旋风筒进行二次焚烧；高温旋风筒内的热风来自水泥窑的三次风管抽吸的1100℃高温烟气和单筒冷却机热交换后的900℃热风；二次焚烧后排出的热风即为一次焚烧所需的烟气；分离得到的粉体采用单筒冷却机进行冷却，冷却后的物料经提升后直接进行储存得到工业盐。

本发明提供一种水泥窑协同处理有机废盐、高盐有机废水的方法及系统，通过利用水泥窑废弃烟气余热对高盐有机废水进行低温蒸发脱水浓缩制成含水率低的浓缩液，再用水泥窑高温烟气对浓缩液中的有机物或有机废盐中的有机物进行两次焚烧产生干净的工业盐，这一过程中产生的废气进入水泥窑系统进行高温强碱化处理，实现彻底消除有机废盐、高盐有机废水的二次污染，实现有机废盐、高盐有机废水的无害化、资源化、能源化、低成本处理，确保环境友好，安全生产。

1)低温蒸发实现降低高盐有机废水中的含水量，得到纯净的蒸发水和浓缩液，有效利用水泥窑的废气热源，降低能源消耗；

2)采用一次焚烧直接焚烧含水率低的浓缩液，将浓缩液中的有机物彻底焚烧并产生大量的热能利于补充焚烧浓缩液所需的能耗，减少能源的消耗；采用二次焚烧，实现彻底将固体中的有机物燃烧干净，减少二次污染；

3)焚烧后的烟气经沉降和旋风分离后进入水泥窑冷却机高温室作为冷却风，实现对水泥窑高温熟料的冷却，同时冷却风中的水蒸气具有较强的热吸收功效，可实现对熟料的急冷，也可实现对游离cao的消耗，利于熟料质量的稳定；少量的cl-被吸收在水泥熟料中，残留的有机气体可继续在水泥窑系统中高温彻底焚烧，通过水泥窑烟气处理系统处理后排放，彻底消除二次污染的可能，利于水泥窑节能；

4)焚烧后产生的工业盐可作为工业原料出售，也可作为水泥生产用助磨剂的原料，使高盐有机废水在经过处置后实现再次利用。

以上所述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。

技术特征：

技术总结

本发明提供一种水泥窑协同处理有机废盐、高盐有机废水的方法及系统，通过利用水泥窑废弃烟气余热对高盐有机废水进行低温蒸发脱水浓缩制成含水率低的浓缩液，再用水泥窑高温烟气对浓缩液中的有机物或有机废盐中的有机物进行两次焚烧产生干净的工业盐，这一过程中产生的废气进入水泥窑系统进行高温强碱化处理，实现彻底消除有机废盐、高盐有机废水的二次污染，实现有机废盐、高盐有机废水的无害化、资源化、能源化、低成本处理，确保环境友好，安全生产。

技术研发人员：肖喜才;刘恩辉

受保护的技术使用者：长沙中硅水泥技术开发有限公司;湘潭大学

技术研发日：2017.12.29

技术公布日：2018.05.04