1.本实用新型涉及废碱液处理技术领域，具体地涉及有机废碱液的处理装置。


背景技术：

2.高浓度有机废碱液的处理是甲醇制烯烃项目需要重点关注的一大环保课题，该有机废碱液含盐量高、有机物高、油含量高、可生化性差，处理难度非常大，常规技术很难将该污水处理达标。如何妥善的处置这股废液，从而满足生态环境要求，不留隐患，不留尾巴，是项目最终能否顺利通过环保验收，并长期稳定达到环保要求的关键。目前废碱焚烧是一种主流的处理装置，其特点是操作简单，氧化反应彻底，有机物焚烧后产物为二氧化碳和水，无二次污染问题。缺点是消耗燃料气导致能耗大、操作成本高，耐火砖受碱腐蚀影响使用寿命较短。在当前企业经济效益下行的趋势下，显然焚烧方法不是处理废碱液的最佳方法。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的处理有机废碱液的方法经济效益差的问题，提供有机废碱液的处理装置。
4.为了实现上述目的，本实用新型提供一种有机废碱液的处理装置，包括依次连通除油系统、氧化系统和沉淀系统，用于将有机废碱液依次进行油水分离、氧化和沉淀。
5.优选地，所述除油系统包括依次连通的隔油池、多介质过滤器、气浮池、油水分离器，还包括油泥收集池，所述油泥收集池分别与所述隔油池、所述气浮池和所述油水分离器连通。
6.优选地，所述隔油池用于将有机废碱液进行初次油水分离，并将得到的油相送入油泥收集池。
7.优选地，所述多介质过滤器用于将初次油水分离得到的水相进行二次油水分离。
8.优选地，所述气浮池用于将二次油水分离得到的水相进行三次油水分离，并将得到的油相送入油泥收集池。
9.优选地，所述油水分离器用于将三次油水分离得到的水相进行四次油水分离，并将得到的油相送入油泥收集池。
10.优选地，所述隔油池内设置有集油器，用于收集并输送所述油相。
11.优选地，所述多介质过滤器内设置有n个介质层，从下至上依次为第一介质层、第二介质层
……
第n-1介质层和第n介质层，其中，n≥2。
12.优选地，所述多介质过滤器内设置有3个介质层，从下至上依次为第一介质层、第二介质层和第三介质层；
13.优选地，所述第一介质层内填充有石英砂，所述石英砂的粒径为 0.4-0.65mm，所述第一介质层的高度为300-500mm；
14.优选地，所述第二介质层内填充有无烟煤，所述无烟煤的粒径为 0.8-1.4mm，所述第二介质层的高度为400-600mm；
15.优选地，所述第三介质层内填充有活性炭，所述活性炭的粒径为2-3mm，所述第三介质层的高度为400-600mm。
16.优选地，所述处理装置还包括与所述气浮池连通的曝气气源，用于将所述气浮池进行曝气。
17.优选的，所述曝气气源包括二氧化碳。
18.优选地，所述除油系统还包括集水池，所述集水池连通所述油水分离器和所述氧化系统，用于收集四次油水分离得到的水相，并将所述水相引入所述氧化系统进行氧化处理。
19.优选地，所述集水池与所述多介质过滤器的顶端连通，用于将集水池内的水相引入所述多介质过滤器，对所述多介质过滤器进行冲洗。
20.优选地，所述多介质过滤器的底端与输送管路连通，用于将所述冲洗得到的冲洗水引入所述输送管路中。
21.优选地，所述氧化系统包括氧化塔和设置在所述氧化塔内的催化剂。
22.优选地所述沉淀系统包括沉淀池，所述沉淀池内盛有用于将所述有机废碱液进行化学除硬的混合溶液。
23.优选地，所述处理装置还包括设置在所述氧化系统和所述沉淀系统之间的气化污水输送管路，用于向所述沉淀系统内输入气化污水，降低有机废碱液的ph值。
24.通过上述技术方案，本实用新型通过设置的除油系统能将废碱液中的油类去除、能提高废碱液的可生化性，通过设置的氧化系统能够对高浓度有机废水中的cod、硫化物、氨、氰等污染物进行氧化分解，使之转化为co2、 so
42-、n2和水等无害成分，沉淀系统能够去除水中的硬度及部分悬浮物，满足后续生化处理的要求。
附图说明
25.图1是根据本实用新型一实施方式的有机废碱液的处理装置的结构示意图。
26.附图标记说明
27.1、输送管路
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2、除油系统
28.22、隔油池
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23、中间水池
29.24、集油器
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25、多介质过滤器
30.26、气浮池
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27、油水分离器
31.28、集油区
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29、集水池
32.3、氧化系统
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4、沉淀系统
33.5、污泥处理系统
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6、曝气气源
34.7、气化污水输送管路
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211、油泥收集池
35.41、隔板
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42、第一沉淀区
36.43、第二沉淀区
具体实施方式
37.以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
38.在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”通常是指相对于各部件本身的轮廓的内外；“远、近”通常是指相对于各部件本身的轮廓的远近。
39.图1是根据本实用新型一实施方式的有机废碱液的处理装置的结构示意图，如图1所示，本实用新型提供一种有机废碱液的处理装置，包括依次连通的除油系统2、氧化系统3和沉淀系统4，用于将有机废碱液依次进行油水分离、氧化和沉淀。
40.有机废碱液尤其是甲醇制烯烃副产的有机废碱液中含有大量的油污，这些油污在水中以下四种形式存在：浮油、分散油、乳化油和溶解油，其中，浮油是废水中油品的主要组成部分，以连续相漂浮于水面，形成油膜或油层；浮油在废水中的分散颗粒较大，一般大于100μm，易于从废水中分离出来，上浮于水面；分散油以微小油滴悬浮于水中，不稳定，经静止一段时间后往往变成浮油，其油滴的粒径为10-100μm；乳化油的分散的粒径很小，一般小于10μm，大部分为0.1-2μm，呈乳化状态存在，不易从水中上浮去除；溶解油是一种以化学方式溶解的微粒分散油，油滴的直径较小，可达几纳米。
41.根据甲醇制烯烃副产的有机废碱液中油品的种类及特性，本实用新型的发明人进一步对除油系统2进行了优化，优选条件下，所述除油系统2包括依次连通的隔油池22、多介质过滤器25、气浮池26、油水分离器27，还包括油泥收集池211，所述油泥收集池211分别与所述隔油池22、所述气浮池 26和所述油水分离器27连通，所述油泥收集池211还与污泥处理系统5连通，用于将收集到的油泥进行进一步处理。
42.隔油池可以去除粒径在60μm以上的油粒(浮油或破乳后的乳化油)和固体颗粒。进一步优选地，所述隔油池22用于将有机废碱液进行初次油水分离，并将得到的油相送入油泥收集池211，隔油池22能够利用油水的密度差，使油相在重力的作用浮在水相上。
43.进一步优选地，为了进一步提高油水分离效果，优选条件下，所述隔油池22内还设置有集油器24，用于收集并输送所述油相，所述集油器24的种类可以为所属领域技术人员所知，例如可以为储罐，储罐底部设置排水管线，对储罐底部进行取样分析，如果含水率较高，可以打开排水阀门进行排水，保证油品纯度。
44.进一步优选地，所述多介质过滤器25用于将初次油水分离得到的水相进行二次油水分离，多介质过滤器25内设置的介质层，能够对乳化油和溶解油进行过滤和吸附，从而将油类物质从水中去除。
45.在本实用新型的一些优选实施方式中，所述多介质过滤器25内设置有 n个介质层，从下至上依次为第一介质层、第二介质层
……
第n-1介质层和第n介质层，其中，n≥2，各介质层内的填充物各自独立的选自石英砂、无烟煤和活性炭中的至少一种。
46.进一步优选地，所述多介质过滤器25内设置有3个介质层，分别为第一介质层、第二介质层和第三介质层；优选地，所述第一介质层内填充有石英砂，所述石英砂的粒径为0.4-0.65mm，所述第一介质层的高度为 300-500mm；优选地，所述第二介质层内填充有无烟煤，所述无烟煤的粒径为0.8-1.4mm，所述第二介质层的高度为400-600mm；优选地，所述第三介质层内填充有活性炭，所述活性炭的粒径为2-3mm，所述第三介质层的高度为400-600mm。
47.在本实用新型的一些优选实施方式中，所述气浮池26用于将二次油水分离得到的水相进行三次油水分离，并将得到的油相送入油泥收集池211，利用大量微细气泡吸附在预
去除的颗粒(油滴)上，利用其本身的浮力将油类物质(乳化油、部分溶解油和悬浮物)带出水面，达到油水分离的目的。
48.根据本实用新型，优选条件下，所述处理装置还包括与所述气浮池26 连通的曝气气源6，用于将所述气浮池26进行曝气；进一步优选的，所述曝气气源6包括二氧化碳，例如可以采用工厂副产的二氧化碳气体作为气源，二氧化碳不仅能实现曝气的效果，其水溶液还可以和碱性的有机废碱液进行酸碱中和反应，降低废碱液的ph，利于有机废碱液的后续处理。
49.为了进一步提高所述气浮池26的处理效果，优选条件下，所述气浮池内盛有混凝剂和助凝剂的混合溶液，增加混凝、絮凝效果，能够提高有机废碱液中的乳化油、部分溶解油及ss(悬浮物)的去除率。
50.根据本实用新型，优选条件下，所述油水分离器27用于将三次油水分离得到的水相进行四次油水分离，并将得到的油相送入油泥收集池211；进一步优选地，所述油水分离器27的上部设置有集油区28，所述集油区28 与所述油泥收集池211连通，能够收集四次油水分离得到的油相，并将所述油相送入所述油泥收集池211。
51.油水分离器27能够进一步去除有机废碱液中剩余的各种油类物质，所述油水分离器27的种类可以为所属领域技术人员所知，本实用新型在此不在赘述。
52.在本实用新型的一些优选实施方式中，所述除油系统2还包括中间水池 23，所述中间水池23连通所述隔油池22和所述多介质过滤器25，用于收集初次油水分离得到的水相，并将所述水相引入所述多介质过滤器25进行二次油水分离；优选地，所述除油系统2还包括集水池29，所述集水池29连通所述油水分离器27和所述氧化系统3，用于收集四次油水分离得到的水相，并将所述水相引入所述氧化系统3进行氧化处理。
53.根据本实用新型，由于所述处理装置运行一段时间后，多介质过滤器25 内会截留大量的油类物质，为了避免多介质过滤器25的糊堵，还对多介质过滤器25进行冲洗。优选条件下，所述集水池29与所述多介质过滤器25 的顶端连通，用于将集水池29内的水相引入所述多介质过滤器25，对所述多介质过滤器25进行冲洗；所述多介质过滤器25的底端与输送管路1连通，用于将所述冲洗得到的冲洗水引入所述输送管路1中。
54.根据本实用新型，经除油系统2处理后的污水进入氧化系统3后，在催化剂的作用下，利用空气(氧气)对高浓度有机废水中的cod、硫化物、氨、氰等污染物进行催化氧化分解，使之转化为co2、so
42-、n2和水等无害成分，并同时脱臭、脱色及杀菌消毒，达到净化处理废水的目的，降低了废碱液中有机物的含量，提高了废碱液的可生化性。优选条件下，所述氧化系统包括氧化塔和设置在所述氧化塔内的催化剂。
55.优选地，所述催化剂为贵金属催化剂，例如，可以是组成含有铂的贵金属催化剂。进一步优选地，所述催化氧化分解的条件为：反应温度为 220-320℃，压力为0.8-10mpa，接触反应时间为8-110min。
56.使用贵金属催化剂进行催化氧化分解具有以下优点：(1)对污染物的去除率高：cod
cr
≥80％、nh
3-n≥75％，cod
cr
为是采用重铬酸钾(k2cr2o7) 作为氧化剂测定出的化学耗氧量，即重铬酸盐指数；nh
3-n是水(废水)中氨氮含量指标；(2)不产生污泥；(3)占地面积小，约为常规生物法的10％-20％； (4)该催化剂的耐碱性强，保证了催化剂的有效寿命；(5)催化剂催化反应效果较好，在被黄油包裹后通过快速的催化反应，使黄油进行分解，催
化剂能长时间发挥作用，不会被黄油包裹住；(6)在相对低的压力和温度下进行催化反应，更加节能，操作的安全性、稳定性更高；(7)催化活性强、使用寿命长。
57.在本实用新型的一些优选实施方式中，为了进一步除去有机废碱液中的硬度和部分悬浮物，优选地，所述沉淀系统4包括沉淀池，所述沉淀池内盛有用于将所述有机废碱液进行化学除硬的混合溶液，进一步优选地，所述混合溶液为石灰、碳酸钠、混凝剂和助凝剂中的至少一种组成的混合溶液。
58.为防止自反应，所述沉淀池4内还设置有隔板41，用于将所述沉淀池分为第一沉淀区42和第二沉淀区43，并在第一沉淀区42投加石灰，在第二沉淀区投加纯碱、混凝剂和助凝剂。设置了独立的石灰反应池(第一沉淀区42) 和纯碱反应池(第二沉淀区43)，使石灰先与水中的碳酸氢离子反应，然后纯碱与水中的ca
2+
、mg
2+
反应生成沉淀；水中的沉淀物及胶体进一步与混凝剂、助凝剂反应，破坏胶体稳定性，并使之从水中已有的沉淀进一步凝聚，从而达到净水的作用。
59.其中，主要反应式如下：
60.ca(hco3)2+ca(oh)2→
2caco3↓
+2h2o
61.mg(hco3)2+ca(oh)2→
caco3↓
+mgco3+2h2o
62.mgco3+ca(oh)2→
caco3↓
+mg(oh)2↓
63.na2co3+caso4→
caco3↓
+na2so464.na2co3+cacl2→
caco3↓
+2nacl
65.na2co3+ca(oh)2→
caco3↓
+2naoh
66.r
3+
+3oh-→
r(oh)3↓
67.由于废碱液中ph高，含有氢氧化钠、碳酸钠成分，可以在高效澄清池内替代部分填加药剂(熟石灰、纯碱等)进行化学除硬反应，减少熟石灰、纯碱的投加量，既降低了成本同时也降低了废碱液的ph。
68.在本实用新型的一些优选实施方式中，所述处理装置还包括设置在所述氧化系统3和所述沉淀系统4之间的气化污水输送管路7，用于向所述沉淀系统4内输入气化污水，降低有机废碱液的ph值，由于气化污水中含有酸性物质，将气化污水通入有机废碱液中，能够使气化污水与有机废碱液进行酸碱中和反应，实现以废治废，优选条件下，所述气化污水可以是来自煤气化装置水煤浆汽化炉反应后产生的气化污水。
69.如图1所示，本实用新型的有机废碱液的处理装置的工作流程如下：
70.来自输送管路1的有机废碱液进入22隔油池中，在集油器24和重力的作用下进行初次油水分离，得到位于上层的油相(浮油、破乳后的乳化油和固体颗粒)和位于下层的水相；上层的油相进入油泥收集池211，水相经中间水池23泵入多介质过滤器25中进行二次油水分离，二次油水分离得到的油相(乳化油和溶解油)被截留在多介质过滤器25中，水相进入气浮池26 进行三次油水分离；与气浮池26连通的曝气气源6向气浮池26提供二氧化碳气体，一方面可以与废碱液进行酸碱中和反应，降低废碱液的ph值，另一方面使有机废碱液中的乳化油、部分溶解油和悬浮物在微气泡的作用下浮出水面，三次油水分离得到的上层油相进入油泥收集池211，下层水相进入油水分离器27进行四次油水分离，得到的油相进入集油区28，然后送入所述油泥收集池211中，水相进入氧化系统3中进行氧化处理，氧化处理后的有机废碱液与来自气化污水输送管路7的气化污水进行酸碱中和反应后，再送入沉淀系
统4进行化学除硬，水相首先与在第一沉淀区42内和石灰进行反应，接着再进入第二沉淀区43，在纯碱、混凝剂和助凝剂的作用下，进一步絮凝、沉淀；
71.当有机废碱液的处理装置运行一段时间后，在多介质过滤器25内会累积大量的油类物质，导致多介质过滤器25糊堵，此时，将集水池29中的水相从多介质过滤器25的顶部引入所述多介质过滤器25，对所述多介质过滤器25进行冲洗，冲洗得到的冲洗水引入输送管道1中，与有机废碱液合并，并再次进行油水分离。
72.以下通过实施例对本实用新型进行详细说明。
73.以下实施例中，cod
cr
为是采用重铬酸钾(k2cr2o7)作为氧化剂测定出的化学耗氧量，即重铬酸盐指数；nh
3-n是水(废水)中氨氮含量指标；ss为废水中的悬浮物。
74.实施例1
75.有机废碱液为煤制烯烃项目的废碱液，设计进水量q1＝5m3/h，出水量 q2＝5m3/h，设计进水水质如表1所示，设计出水水质如表2所示。
76.将该有机废碱液在图1所示的有机废碱液的处理装置中进行处理，处理结果如表3所示。
77.表1
78.项目数值项目数值ph13-14温度(℃)40cod
cr
(mg/l)30000ss(mg/l)200nh
3-n(mg/l)≤200bod5/cod
cr
0.10cl-(mg/l)≤300总固含量(mg/l)50000na2co3(wt％)6.0naoh(wt％)4.0苯(mg/l)50油(mg/l)600总氰化物(mg/l)≤2s
2-(mg/l)≤20
79.有机废碱液水质分析
80.从设计进水水质表可看出，该废水ph、油、cod
cr
、总固含量很高，远远超污水生化处理接受能力。
81.分析可知：
①
其cod
cr
偏高与水中油含量有直接关系，去除或降低水中油含量，即可使cod
cr
降系可生化范围，但该股污水可生化性(bod5/cod
cr
) 较差，影响生化处理的效果，需要采用专有技术提高可生化性。
②
ph偏高的均系水中na2co3、naoh含量过高所致，如去除水中油等其他杂质后，该水还可作为污小生化单元ph调节的添加剂(碱液)来充分利用。
③
废碱液含油量较高(约600mg/l)，对污水生化处理装置的稳定运行影响较大，需进行预处理除油，将油含量降至生化处理系统可接收浓度以内。
82.表2
83.污染因子出水水质cod/bod/ss≤50mg/l氨氮/油≤20mg/l
84.表3
[0085][0086][0087]
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型
对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。