废液处置现状
有机废液中,有部分有机物浓度高且成分复杂,采用常规的废液治理方法难以满足净化处理的经济和技术要求 。故通常情况下,废液中有机物的质量分数一般10%以上或COD > 300g/L 时, 用焚烧法处理比用其它方法有利 。
主要行业:医药中间体、农药中间体、染料中间体及石油化工等生产企业。
高浓度有机废液的特点
☑ 有机物含量高,热值较高
☑ 毒性大,对环境污染严重
☑ 难降解,常规方法很难处理
☑ 成分复杂,无害化难度大
传统的废液处理方法
物理处理法
通过物理作用,以分离、回收废水中不溶解的呈悬浮状态污染物质(包括油膜和油珠),常用的有重力分离法、离心分离法、过滤法等。
化学处理法
向污水中投加某种化学物质,利用化学反应来分离、回收污水中的污染物质,常用的有化学沉淀法、混凝法、中和法、氧化还原(包括电解)法等。
物理化学处理法
利用物理化学作用去除废水中的污染物质,主要有吸附法、离子交换法、膜分离法、萃取法等。
生物处理法
通过微生物的代谢作用,使废水中呈溶液、胶体以及微细悬浮状态的有机性污染物质转化为稳定、无害的物质,可分为好氧生物处理法和厌氧生物处理法。
废液焚烧
所谓废液焚烧,是指在高温条件下,有机废液中的可燃组分与空气中的氧进行剧烈的化学反应,释放能量,产生固体残渣。
焚烧技术是一种简单、高效、可行的废液处理方法,它既可以焚烧掉有害物质,又可以回收利用余热,降低处理成本,达到减量化、无害化、资源化的目的。
焚烧法优点
☑ 去除彻底
☑ 低投资,低能耗
☑ 处理及时,操作简单
☑ 热量回收利用率高
典型工艺流程图
废液焚烧难点
1 、如何保证废液的充分燃烧?
高效废液雾化喷嘴、合理燃烧器结构、高效的废液焚烧炉。
2 、如何保证不同原料引起的酸碱盐腐蚀?
各系统设备、烟道选用合理的温度区间,并采用耐腐蚀材质或内侧防腐材料避免系统的腐蚀。
3 、如何保证烟气大量的携带的盐类不堵塞系统?
独特的多级除盐系统和盐类收集方式。
4 、如何控制二噁英的产生?
通过焚烧温度的精确控制以及低温急冷高效的雾化混合和停留时间。
5 、如何保证复杂烟气条件下的达标排放?
燃烧后的烟气通过高效的多级脱硝系统、多级除尘系统及碱洗系统保证烟气排放达到国家最新标准。
6 、如何保证系统的安全稳定运行?
将液体火箭发动机独特的控制理念和技术引入系统,精确高效的系统联锁设计。
关键技术
所有核心技术及设备均为公司自主知识产
焚烧工艺:根据不同客户定制
焚烧炉:燃烧三T+E的原则(温度、时间、涡流+空气过剩系数)
燃烧器:10:1大调节比,安全稳定的燃烧控制技术
喷枪:多型号高效雾化喷枪,可根据不同介质非标设计
除盐除尘:独创的分段除盐方式
急冷:高效混合、急冷降温
碱液洗涤:大液气比、200% 覆盖率、高效的除雾技术
耐腐蚀(高温 低温):根据不同段烟气性质选择材
焚烧工艺
根据不同客户定制,工艺方法主要取决于以下因素:
1 、废液成份、热值、腐蚀性、含盐量等
2 、厂内有无热值较高的、可用于助燃的废气、废溶剂 。
3 、业主有无蒸汽需求
焚烧炉
炉膛结构(直径和高度)设计依据:助燃燃料及废水分解后形成的烟气量、流速和反应时间。
耐火材料设计:耐高温性、耐腐蚀性、抗震性,整体稳定性。
固体废弃物:(1)量少时,在炉膛底端设置固体废弃物焚烧室,并在炉底设置排渣口;(2)量大时,采用单独固废焚烧装置,如回转窑。
燃烧器
整个废液烧嘴采用组合套管式结构,废液雾化喷枪、废液配风器、伴烧式燃气烧嘴同轴布置,燃烧器由内向外分别废液雾化喷枪、废液配风器,伴烧式燃气烧嘴。伴烧式燃气烧嘴在需要伴烧时通入燃料气进行伴烧。
高效废液雾化喷枪
选用空气辅助雾化喷嘴,利用高速空气流与液体相撞,最终破碎为细小的雾滴。利用 液体火箭发动机雾化燃烧试验台和丰富的雾化燃烧设计经验,对不同的废液根据其密度、粘度等特性设计喷枪,喷枪的雾化粒径在试验室检测合格后出厂,确保雾化效果满足充分燃烧要求。
喷嘴方案采用内混式空气辅助二次雾化喷嘴,废液从中间一环孔喷入混合室,与从侧面对应小孔中喷入的空气发生撞击混合,进行一次雾化。混合室内部压力建立后,气液混合物从端头的环形喷孔喷出,进行二次雾化。
为了得到较小而且均匀的雾化液滴直径分布,需要合理调节气孔直径、液孔直径、气液动量比、混合室长度等参数。考虑到废液可以直接参与燃烧反应,而且会放出大量热量,为了保证废液喷雾后的火焰形状和混合效果,需要控制喷雾角度和射流速度,与烧嘴取得较好的匹配性。
除盐除尘
独创的分段除盐方式
采用多级除尘技术:
(1)旋风除尘器/迷宫除尘器,祛除大颗粒盐及粉尘。
(2)布袋除尘器,祛除小颗粒盐及粉尘。
(3)碱洗塔进一步祛除烟气中的粉尘。
急冷
高效混合、急冷降温
急冷是指通过向急冷降温水洗塔内喷淋水,使烟气从500℃在1s内迅速降至200℃,避开二噁英在500℃~200℃的低温段温度区间的再次生成。
碱液洗涤与除雾
大液气比、200% 覆盖率
酸性气体的脱除采用含一定浓度的NaOH碱液对烟气进行喷淋洗涤,为保证酸性气体的脱除效率,酸性气体洗涤塔的烟气流速为2.5m/s,液气比维持在3L/Nm 3 ,保证洗涤塔底部的PH=~8。
耐腐蚀(高温 低温)
根据不同段烟气性质选择材料
针对焚烧后含F、Cl、SO2、NOx等高腐蚀性烟气,在不同温度区间容易出现高温烟气腐蚀及低温烟气腐蚀,因此整个焚烧系统都采用防腐蚀设计。
防温腐蚀设计:
(1)焚烧炉耐火材料—— 采用不同添加物的刚玉耐火砖,抗腐蚀同时抗高温、抗热冲击,结构稳定;
(2)烟气管道——内侧高温耐酸浇注料,抗腐蚀,抗高温;
(3)急冷塔——采用复合钛(石墨基)或内侧高温耐酸胶泥,抗腐蚀,抗高温;
(4)废水/急冷喷枪——喷头采用航天特殊材料,防腐蚀。
可处理典型成分废液成分1氰化物含盐有机废液
2农药含盐有机废液
3石化含盐有机废液
4废碱液
5氨基酸废水焚烧工艺
3HPF废液焚烧工艺
7炸药生产行业废水废固处理
废液成份表
废固成份表
典型医药化学项目
处理废液名称:高含盐高浓度医药有机废水及废溶剂
(1)高含盐高浓度废液:4100吨/年,COD:≥6万mg/L(经常15-30万mg/L),氯化钠(高于20%)。
(2)助燃废溶剂处理量:4140 吨/ 年。
(3)设计运行时间:24h/d ,年运行不低于6400小时。
废水成份
废溶剂成份
项目难点
本项目处理的高含盐高浓度医药有机废水及废溶剂,其实现的主要难点有:
(1)成份复杂,组份不固定——废水及废溶剂成份复杂,组份不固定,热值波动较大;要求系统能适应多种焚烧条件组合条件,应变能力强。
(2)废水高含盐率——其中氯化钠含量高于20%,要求系统合理设计,避免堵塞 ,同时要求除尘设备对不同种类的无机盐进行捕捉祛除。
(3)高腐蚀性——烟气中含有大量HCl气体、游离的Cl离子、SO2;要求整个系统的抗防腐蚀性强。
工艺流程
运行情况
本项目已于2016年9月投产,目前一直保持连续稳定运行。
运行消耗指标
尾气及固态废渣排放
上图为在线监测CEMS系统实时数据,达到国家最新标准GB18484-2015《危险废物焚烧污染控制标准》(征求意见稿)中SO 2 ≤200mg/Nm3,NOx≤400mg/Nm3的标准。
除尘器收集的盐
原标题:高浓度含盐有机废液焚烧技术