一种新型处置高盐废水的焚烧系统的制作方法

本实用新型涉及化工环保设备技术领域，具体为一种新型处置高盐废水的焚烧系统。

背景技术：

随着国家经济的高速发展，人民对生活环境要求的提高，国家对环境污染的整治力度不断加强，对三废的处置越来越重视，其中化工、制药等企业产生的高盐废水的处置是一大难点。

高盐废水是指含有机物和大量无机盐的废水，其主要来自食品加工、制药、化工厂及石油和天然气的采集加工等。这种废水含有多种物质，包括cl^-、so4^2-、na⁺、ca²⁺等无机盐，有机污染物，重金属和放射性物质。含盐废水污染严重且不具有回收价值，需要经过处理后才能排放。

废水处理的常用技术是生物处理，但是高浓度的盐类物质对微生物具有抑制作用，只能处理盐浓度低于1％的含盐废水。如果对废水进行稀释后采用生物法处理，则浪费水资源，投资成本大，运行费用高，且难以达到预期的净化效果。

化工企业处理含盐废水的常用技术还有mvr蒸发技术。该技术对于处理不含有机物的高盐废水的效果较好，节能高效，但是在处理含有机物的高盐废水过程中，会产生大量的黏性物质，造成二次污染，需再次处理，工艺不成熟，运行成本高。

目前，焚烧技术是处理高盐废水的一种有效手段。高盐废水的焚烧技术存在一个最主要的问题是：高盐废水中无机盐熔点多在750-900℃，在焚烧炉1100℃高温环境下熔融，温度降低后结晶析出，容易在焚烧炉出口烟道处堵塞；而结晶出的无机盐结构稳定，附着在壁面上非常难以处理。

我公司经过多年研究，结合国外技术，对现有焚烧技术进行改良，开发出一套能够处理高盐废水的焚烧工艺。该套焚烧工艺利用无机盐熔点与焚烧温度的差异，采用两段式焚烧方法和特殊的出渣冷却方式，实现了对高盐废水的处理。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种新型处置高盐废水的焚烧系统及工艺，利用无机盐熔点与焚烧温度的差异，采用两段式焚烧方法和特殊的出渣冷却方式，实现了对高盐废水的处理，解决了背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型一方面提供了一种新型处置高盐废水的焚烧系统，包括依次连接的低温焚烧单元、高温焚烧单元和急冷单元，所述高温焚烧单元与所述急冷单元一体化设置，所述低温焚烧单元的焚烧温度小于700℃，所述高温焚烧单元的焚烧温度大于1100℃，烟气停留时间≥2s。

进一步地，所述高温焚烧单元设置在所述急冷单元上方，所述高温焚烧单元的出口为所述急冷单元的入口。

进一步地，所述急冷单元包括急冷塔，所述急冷塔包括急冷塔上部和急冷塔下部，所述急冷塔上部内部衬有耐酸浇注料，所述急冷塔下部内衬大理石，壁面设置有水幕墙。

进一步地，所述焚烧系统还包括依次连接的烟气净化处理单元和烟气排放单元，所述烟气净化处理单元包括干法脱酸塔、布袋除尘器、湿法洗涤塔、湿法吸附塔和湿电除尘器。

进一步地，所述干法脱酸塔为文丘里型干法脱酸塔，所述干法脱酸塔的两端直径大、中间直径小，所述干法脱酸塔的中间直径小的喉部设置有消石灰活性炭喷入口，消石灰活性炭采用罗茨风机气力输送。

本实用新型另一方面提供了一种新型处置高盐废水的焚烧系统，包括以下步骤：

(1)高盐废水进入低温焚烧单元进行焚烧，高盐废水中的盐类物质由低温焚烧单元的出渣装置排出，产生的烟气进入高温焚烧单元；

(2)步骤(1)产生的烟气进入高温焚烧单元进行焚烧，烟气中的无机盐发生熔融，熔融态的盐类物质随高温烟气由高温焚烧单元下部直接进入急冷单元中；

(3)经过步骤(2)处理的烟气及熔融态的盐类物质在急冷单元中冷却，盐渣由急冷单元的出渣装置排除，产生的烟气进入烟气净化处理单元；

(4)经过步骤(3)处理的烟气进入烟气净化处理单元进行脱酸除尘；

(5)经过步骤(4)处理的烟气进入烟气排放单元后排入大气。

进一步地，步骤(1)中，所述低温焚烧单元的焚烧温度小于700℃。

进一步地，步骤(2)中，所述高温焚烧单元的焚烧温度大于1100℃，烟气停留时间≥2s。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

(1)本实用新型采用采用低温高温两级焚烧技术，低温段避开了无机盐的熔点温度范围，分解燃烧其他有机物，并同时排出大部分的固体盐；高温段充分燃烧，并使剩余的无机盐发生熔融，能够有效的对高盐废水进行处理。

(2)本实用新型的高温焚烧单元与急冷单元为一体化设置，接口处设计流程短，减少了熔融盐堵塞的可能性。

(3)本实用新型急冷单元的急冷塔中大理石壁面及水幕墙的设计，避免了熔融盐在急冷塔壁面粘附，使熔融盐结晶能够顺利脱落。

(4)急冷塔底部出渣装置实现了盐渣与水的分离，可单独收集处理。

(5)采用两级脱酸和两级除尘处理工艺，保证了烟气净化效果，烟气排放达到排放标准。

附图说明

图1为本实用新型的新型处置高盐废水的焚烧系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

图1出了本实施例的新型处置高盐废水的焚烧系统的结构示意图，包括依次连接的低温焚烧单元、高温焚烧单元、急冷单元、烟气净化处理单元和烟气排放单元。

低温焚烧单元，主要设备包括焚烧炉4、高盐废水喷枪1、焚烧炉燃烧器2、一次风机3和出渣装置5。高盐废水喷枪1和焚烧炉燃烧器2安装在焚烧炉4上，焚烧炉燃烧器2配套有燃料供应系统，保证焚烧炉燃烧器2的使用。出渣装置5位于焚烧炉4底部，为炉排式出渣装置，具有输送盐渣的作用。高盐废水从废水喷枪1喷入焚烧系统，高盐废水经喷枪在压缩空气的作用下雾化成粒径为几十微米的小颗粒，喷入焚烧炉4内，焚烧炉燃烧器2用于点火，并调节维持焚烧炉的焚烧温度，一次风机3产生一次风沿炉体的切线方向水平进入炉体，一次风在炉体内向上旋转。在燃烧器和一次风作用下，雾化的废水发生焚烧，焚烧炉4焚烧温度维持在600℃左右，高盐废水中的有机物等有害物质在炉体内发生分解并燃烧，产生的烟气由焚烧炉4顶部排出至二燃室6。其中，废水中的盐类物质，特别是na2so4、nacl、cacl2等无机盐的熔点高于600℃的焚烧温度，盐类物质未发生熔融，相当部分的盐类物质在重力作用下进入焚烧炉底部的出渣装置5中，排出系统，剩余的盐类物质形成小颗粒随烟气一起进入二燃室6中。低温焚烧单元使废水中大部分盐类物质与水分发生固液分离排出焚烧炉4外，避免进入二燃室6焚烧形成熔融态。

高温焚烧单元包括二燃室6、废液喷枪7、二燃室燃烧器8和二次风机9。二燃室6与焚烧炉4通过烟道连接，二燃室燃烧器8与二次风机9安装在二燃室6筒体上，二燃室6底部与急冷塔上部11直接连接。高温焚烧单元的温度控制在1100℃以上，旨在充分燃烧烟气中的有害物质，在1100℃高温下，进入烟气中的无机盐呈熔融状态。开启二燃室燃烧器8对来自焚烧炉4的烟气进行加热升温，维持二燃室6烟气焚烧温度在1100℃以上，当二燃室6炉温稳定后可开启废液喷枪7，废液雾化后喷入二燃室6内，同时燃烧器8与二燃室6底部烟气温度连锁自动调节。废液为高热值不含盐废液，可减少辅助燃料的消耗量。二次风机8为变频风机，根据急冷塔11烟气出口的含氧量进行自动调节，废液在二次风的作用下充分燃烧。从焚烧炉4输送来的烟气中含有一部分盐类物质，在1100℃高温作用下熔融成为液态，直接落入或者顺着二燃室壁落入急冷塔11内。二燃室6下部与急冷塔上部11的连接处设计一圈挡板，防止高温熔融的无机盐顺着急冷塔上部11锥段流下凝结。

急冷单元包括急冷塔11，急冷塔11位于二燃室6底部，两个设备直接连接，从而减短了烟气的流程，减少了熔融盐结焦和堵塞的可能性。急冷塔11顶部锥段上设置有急冷喷枪10，急冷水通过急冷喷枪10雾化成微小颗粒，与从上部进入急冷塔11的烟气混合，保证烟气在1s内从1100℃降低到180℃。

急冷塔11内部分为两个部分，上半部分11是降温段，内部衬有耐酸浇注料，在此部分完成烟气的急冷过程。急冷塔下半部分12内部衬大理石，壁面设置有水幕墙。经急冷塔上半部分11冷却之后，烟气中的熔融盐冷却结晶，为了防止盐结晶附着在急冷塔内壁表面，急冷塔下半部分12采用大理石水幕墙。大理石水幕墙的上端设置有水进口，在大理石表面形式水幕墙，水从急冷塔底部的出渣口排出进入出渣水箱中，大理石表面光滑，水幕的存在能够隔断熔融盐与大理石表面的直接接触，使结晶盐类物质从大理石表面脱落至下方出渣水箱中。同时水幕墙还能起到进一步降温的作用，不仅加速熔融结晶的生成，同时保护了大理石表面。

急冷塔11的出渣系统包括出渣水箱14和循环水泵13。出渣水箱14中设置出渣滤袋，急冷塔水幕墙用水与剥落的熔融盐渣一同落至出渣水箱14中的出渣滤袋中，盐渣与水箱中循环水分离。滤袋收集一定量的盐渣后，移出出渣水箱14，并同时更换新的滤袋。出渣水箱14中的水通过循环水泵13输送至急冷塔水幕墙上端的水进口，用作大理石水幕墙用水。

烟气净化处理单元包括干法脱酸塔15、布袋除尘器16、湿法洗涤塔17、湿法吸附塔18和湿电除尘器19。急冷后烟气通过烟道输送至干法脱酸塔15进口，向干法脱酸塔15中喷入消石灰和活性炭，烟气中的酸性气体与消石灰发生中和反应脱酸，活性炭吸附烟气中的重金属和二噁英物质。经干法脱酸后的烟气从干法脱酸塔15上部出口排出进入布袋除尘器16，脱除烟气中大部分固体颗粒物。除尘后的烟气进入湿法洗涤塔17和湿法吸附塔18进一步湿法脱酸。之后烟气进入湿电除尘器19进行进一步除尘。湿电除尘后烟气在引风机20的作用下输送至烟囱21内，最终从烟囱21排放至大气中。

干法脱酸塔15采用文丘里型式，两端直径大中间直径小，消石灰和活性炭的喷入口位于中间直径小的喉部。消石灰和活性炭采用罗茨风机气力输送，罗茨风机具有风压大、流量小的特点，输送粉末状物料效果较好。烟气在流经干法脱酸塔15喉部时流速加快呈湍流状态，在此喷入的消石灰和活性炭与烟气混合均匀，提高了脱酸反应效率和吸附效果。干法脱酸塔15烟气出口位于顶部，经烟道与布袋除尘器16烟气入口连接。

烟气进入布袋除尘后穿过滤袋，烟气中粉尘被截留在滤袋表面，并落至灰斗中收集。当滤袋表面粉尘越积越多时，布袋除尘器烟气进出口压差达到一定值时自动脉冲吹灰，将粉尘吹落至灰斗中。布袋除尘器为危险废物处置中的常规除尘设备，除尘效率高，一般可以达到99.99％以上。滤袋采用ptfe+ptfe覆膜材质，具有良好的耐高温耐腐蚀性能。布袋除尘器16烟气出口，经烟道与湿法洗涤塔17下部进口连接。

湿法脱酸采用两级湿法洗涤工艺，烟气依次经过湿法洗涤塔17和湿法吸附塔18进行脱酸处理。在湿法洗涤塔17之前设置喷淋降温段26，向烟气喷入洗涤水将烟气温度降至100℃以下，以满足湿法洗涤塔的运行温度。本系统设置碱液水池，配备有ph计、碱液储罐、碱液输送泵等，通过碱液输送泵将碱液储罐中的碱液输送至碱液水池中，在运行过程中维持碱液水池中循环水ph值在9以上。碱液水池中的循环水通过碱液循环泵分别输送至湿法洗涤塔17和湿法吸附塔18的喷淋系统，循环水在塔内与烟气混合，碱液与烟气中的酸性气体充分反应，达到脱酸的目的。湿法洗涤塔17烟气出口位于顶部，经烟道与湿法吸附塔18下部进口连接。湿法吸附塔18烟气出口位于顶部，经烟道与湿电除尘器19下部进口连接。

烟气进入湿电除尘器19进行进一步除尘。烟气中残余的粉尘进入静电除尘器19中，在阳极管和阴极线之间施加数万伏直流高压电，在强电场的作用下，电晕线周围产生电晕层，电晕层中的空气发生雪崩式电离，从而产生大量的负离子和少量的阳离子。烟气中粉尘与这些正、负离子相碰撞而荷电，荷电后的粉尘由于受到高压静电场库仑力的作用，分别向阴、阳极运动；到达两极后，将各自所带的电荷释放掉粉尘就被阴、阳极所收集，靠重力自流向下而与气体分离。部分的粉尘则由于其固有的黏性而附着在阳极管和阴极线上，通过冲洗的方法清除。湿电除尘器19烟气出口位于顶部，经烟道与引风机20进口连接。

烟气烟气排放单元包括引风机20和烟囱21，湿电除尘器19出口烟气在引风机20作用下输送至烟囱21排放口排放至大气中。引风机20采用变频控制，与焚烧炉4的压力变送器连锁，通过变频控制保持焚烧炉4内负压保持在一定的范围之内。引风机20采用不锈钢防腐材质，可有效防止烟气的腐蚀。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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