集成化节能高效处置铝业废乳化液的减量化装置及方法与流程

1.本发明涉及环保节能生产技术领域，具体涉及一种集成化节能高效处置铝业废乳化液的减量化装置及方法。


背景技术：

[0002][0003]
铝是仅次于钢铁的第二大金属，其消费指数和生产能力是衡量一个国家和地区工业发展基础和技术进步的重要标志之一。铝工业是工业用水大户，随着铝工业的发展，铝工业的新水需求量和废水的排放量也随之增大，对水资源的消耗和环境的污染也日趋严重，同时也成为制约铝工业发展的一个重要因素。目前铝工业所在地区的供水大都发生短缺现象，特别是在枯水季节，不得不实行定时供水、分区供水，即使如此，也不能解决根本问题。
[0004]
考虑到淡水资源的短缺，各用水单位需要从内部挖潜，减少外排，循环使用。当前，铝加工企业废水污染矛盾突出，综合废水处理难度大、成本高、回收利用率低，企业资源、能源耗费量大，从而严重地影响了企业经济效益、环境效益和社会效益。因此考虑铝加工企业废水近零排放更显其重要性。
[0005]
对于铝工业而言，进行工业废水近零排放的技术开发有着广阔的应用前景、显著的环境效益和巨大的经济效益。一方面，工业废水的外排本身就对环境造成污染，另一方面，经过工业废水处理站处理的废水，已接近工业用水标准，这部分废水的外排，造成了资源和能源的巨大浪费。
[0006]
近“零排放”意味着废水经过处理达到回收利用，一方面显著降低了环境污染，另一方面可大幅提高水资源的利用率。即实现污水近零排放，在节约水资源，保护环境和增强企业可持续发展方面有着重要的意义，同时也将产生良好的经济、社会和环境效益。因此铝工业的废水近零排放成为铝工业亟待解决的课题。
[0007]
鉴于目前的铝工业废乳化液处理流程复杂，且容易带来二次污染，铝加工企业一般是直接把此类污水交给环保企业回收后统一处理。交给环保企业回收处理，虽然解决了企业的废水排放问题，但一方面废水处理的成本昂贵(一般大于2500元/吨)，另一方面，此部分水完全无法回收利用，需消耗大量的水，造成了经济效益的损失。综上，引入既经济而又高效的污水处理手段，显得十分迫切。
[0008]
一种废乳化液的处置工艺设计(顾飞,张毅,董正平.中国资源综合利用,2021.)中提出采用预处理(格栅过滤+破乳隔油+减压蒸发+破乳气浮)+物化法(芬顿氧化)+生化法(厌氧+反硝化+a/o工艺)对废乳化液处理，该流程繁琐、需要引入第三组分且自动化程度低。
[0009]
真空低温蒸馏在废乳化液处理中的应用研究(胡娜,佘玲玲,姚明辉,等.广东化工,2019,46(1):2.)中提出采用真空低温蒸馏工艺进行废乳化液处置的中试试验，验证了真空低温蒸馏工艺处理效果好。但该流程中仅设置蒸发器进行蒸馏，油水分离效果相对较差；此外，流程复杂，不但需设置真空泵还需要设置热泵压缩机。
[0010]
mvr蒸发技术在废水处理中的应用研究(https://www.shifair.com/informationdetails/32378.html，2022-8-11)中提出机械蒸汽压缩技术对废水进行蒸发处理，可以最大限度的减少蒸发过程的能耗。该流程采用卧式降膜蒸发器，同样存在油水分离效果相对较差，而且流程复杂，不但需设置真空泵还需要设置热泵压缩机。


技术实现要素：

[0011]
针对现有技术的不足，本发明旨在提供一种集成化节能高效处置铝业废乳化液的减量化装置及方法。
[0012]
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0013]
集成化节能高效处置铝业废乳化液的减量化装置，包括预处理系统、精馏-蒸馏一体化系统和真空压缩系统；所述预处理系统包括三相分离器，所述精馏-蒸馏一体化系统包括相互连接的蒸馏部分和精馏部分；预处理系统的水相出口通过管线与精馏-蒸馏一体化系统的蒸馏部分相连，精馏-蒸馏一体化系统的精馏部分的顶部通过管线与真空压缩系统的入口相连，真空压缩系统的出口与精馏-蒸馏一体化系统的蒸馏部分相连。
[0014]
进一步地，所述装置还包括有后处理系统，精馏-蒸馏一体化系统的蒸馏部分通过管线与后处理系统相连。
[0015]
更进一步地，所述后处理系统包括膜处理设备。
[0016]
本发明还提供一种上述装置的工作方法，具体过程为：
[0017]
铝业废乳化液经过预处理系统的三相分离器，实现水相、油相和固相分离，少量固相从预处理系统的底部排出，油相通过预处理系统的上部排出，作为浓缩液待集中处置；水相进入精馏-蒸馏一体化系统，在蒸馏部分被加热气化为水蒸汽，水蒸汽进一步进入精馏部分进行精馏分离，脱除其中夹带的cod组分，脱除的cod组分经精馏-蒸馏一体化系统的底部排出，作为浓缩液待集中处置；精馏部分蒸发上升的水蒸汽进入真空压缩系统中被压缩升温，作为热源重新进入精馏-蒸馏一体化系统的蒸馏部分，作为蒸馏部分的热源。
[0018]
本发明的有益效果在于：本发明借助于物理手段，并结合精馏-蒸馏一体化系统，在不引入第三组分的前提下，实现油和水的高效分离，分离后的水可以达到回用标准，每吨污水消耗约50kw
·
h电能，实现回用水量达到95％以上，回收的水可以作为工艺水回到生产过程，剩余5％的浓缩物交给有资质的回收企业处理。由此，利用本发明可以实现节约能耗，降低企业的污水处理成本，以及实现铝加工企业废乳化液的近零排放，实现废水的循环利用，节约水资源。本发明具有显著的经济效益、环境效益和社会效益，可促进企业的可持续发展。
附图说明
[0019]
图1为本发明实施例1中集成化节能高效处置铝业废乳化液的减量化装置连接示意图。
具体实施方式
[0020]
以下将结合附图对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实
施例。
[0021]
实施例1
[0022]
本实施例提供一种集成化节能高效处置铝业废乳化液的减量化装置，如图1所示，包括预处理系统1、精馏-蒸馏一体化系统2、真空压缩系统3和后处理系统4；所述预处理系统1包括三相分离器，所述精馏-蒸馏一体化系统2包括相互连接的蒸馏部分和精馏部分；预处理系统1的水相出口通过管线与精馏-蒸馏一体化系统2的蒸馏部分相连，精馏-蒸馏一体化系统2的精馏部分的顶部通过管线与真空压缩系统3的入口相连，真空压缩系统3的出口与精馏-蒸馏一体化系统2的蒸馏部分相连。
[0023]
在本实施例中，根据对回用水的水质要求，还可以设置后处理系统4，精馏-蒸馏一体化系统2的蒸馏部分通过管线与后处理系统4相连。更具体地，所述后处理系统4包括膜处理设备。
[0024]
在本实施例中，所述的蒸馏部分和精馏部分的操作压力为绝压50-80kpa。
[0025]
实施例2
[0026]
本实施例提供一种实施例1所述装置的工作方法，具体过程为：
[0027]
铝业废乳化液经过预处理系统1的三相分离器，实现水相、油相和固相分离，少量固相从预处理系统1的底部排出，油相通过预处理系统1的上部排出，作为浓缩液待集中处置。水相进入精馏-蒸馏一体化系统2，在蒸馏部分被加热气化为水蒸汽，水蒸汽进一步进入精馏部分进行精馏分离，脱除其中夹带的cod组分，脱除的cod组分经精馏-蒸馏一体化系统2的底部排出，作为浓缩液待集中处置。精馏部分蒸发上升的水蒸汽进入真空压缩系统3中被压缩升温，作为热源重新进入精馏-蒸馏一体化系统2的蒸馏部分，作为蒸馏部分的热源。蒸馏部分中放热后的冷凝水进入后处理系统4中，净化后得到可循环利用的净化水。
[0028]
对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，给出各种相应的改变和变形，而所有的这些改变和变形，都应该包括在本发明权利要求的保护范围之内。

技术特征：
1.集成化节能高效处置铝业废乳化液的减量化装置，其特征在于，包括预处理系统(1)、精馏-蒸馏一体化系统(2)和真空压缩系统(3)；所述预处理系统(1)包括三相分离器，所述精馏-蒸馏一体化系统(2)包括相互连接的蒸馏部分和精馏部分；预处理系统(1)的水相出口通过管线与精馏-蒸馏一体化系统(2)的蒸馏部分相连，精馏-蒸馏一体化系统(2)的精馏部分的顶部通过管线与真空压缩系统(3)的入口相连，真空压缩系统(3)的出口与精馏-蒸馏一体化系统(2)的蒸馏部分相连。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括有后处理系统(4)，精馏-蒸馏一体化系统(2)的蒸馏部分通过管线与后处理系统(4)相连。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述后处理系统(4)包括膜处理设备。4.一种权利要求1-3任一所述装置的工作方法，其特征在于，具体过程为：铝业废乳化液经过预处理系统(1)的三相分离器，实现水相、油相和固相分离，少量固相从预处理系统(1)的底部排出，油相通过预处理系统(1)的上部排出，作为浓缩液待集中处置；水相进入精馏-蒸馏一体化系统(2)，在蒸馏部分被加热气化为水蒸汽，水蒸汽进一步进入精馏部分进行精馏分离，脱除其中夹带的cod组分，脱除的cod组分经精馏-蒸馏一体化系统(2)的底部排出，作为浓缩液待集中处置；精馏部分蒸发上升的水蒸汽进入真空压缩系统(3)中被压缩升温，作为热源重新进入精馏-蒸馏一体化系统(2)的蒸馏部分，作为蒸馏部分的热源。

技术总结
本发明公开了一种集成化节能高效处置铝业废乳化液的减量化装置及方法，装置包括预处理系统、精馏-蒸馏一体化系统和真空压缩系统；预处理系统的水相出口通过管线与精馏-蒸馏一体化系统的蒸馏部分相连，精馏-蒸馏一体化系统的精馏部分的顶部通过管线与真空压缩系统的入口相连，真空压缩系统的出口与精馏-蒸馏一体化系统的蒸馏部分相连。利用本发明可以实现节约能耗，降低企业的污水处理成本，以及实现铝加工企业废乳化液的近零排放，实现废水的循环利用，节约水资源。本发明具有显著的经济效益、环境效益和社会效益，可促进企业的可持续发展。续发展。续发展。


技术研发人员：余伟奇 刘万超 张志恒 刘玉花 袁涛 余剑 练以诚 闫飞飞 刘秀
受保护的技术使用者：天津市汇筑恒升科技有限公司
技术研发日：2023.06.20
技术公布日：2023/8/9