[发明专利]高浓度有机废水烧化裂解治理方法和装置

说明书

本发明是对高浓度有机废水烧化裂解的一种治理方法和装置，特别是对糖蜜酒精废液这种特高浓度有机废水烧化裂解治理方法和装置。

我国南方盛产甘蔗，用于榨糖，糖厂用榨糖后的甘蔗渣发酵生产酒精，效益很好，但用甘蔗渣生产酒精时，每生产1吨酒精，将排出13吨含有20万PPM有机物的特高浓度废水，这种废水称为糖蜜酒精废液。这种废液由于有机物浓度特高，我国从1978年起研究治理办法，先后实施过生化法、蒸煮法、锅炉燃烧法、烟道法等多种治理方法，均告失败，没有一种被公认为技术成熟可靠有效的。随着国务院和国家环保总局对废水达标排放限期临近(2000年底不达标排放的企业关、停)，糖蜜酒精废液能不能有效治理已成为榨糖酒精生产企业能不能生存的大问题。以往对高浓度有机废水，尤其对糖蜜酒精废液的现有治理方法如下：

1、蒸煮法。这种方法是将锅炉燃烧产生的热烟气(也可以是蒸气)，逐级通入Ⅰ段、Ⅱ段、甚至Ⅲ段蒸发器，称为多段蒸法。蒸发器是一个很大的容器，内有很多弯弯曲曲的钢管。容器中存放着废液，钢管中通过高温蒸气，使钢管外的废液沸腾变成蒸气挥发，得到浓缩，再将化肥掺入浓缩液，生成有机肥料给农民使用。这种方法的缺点在于：酒精废液含糖份和呈胶状，很快在钢管处壁积垢结焦，系统无法正常运行。广西16家糖厂利用此法，13家停止运行，3家还在反复改造，尚未能解决问题。

2、烟道法。这种方法是将锅炉燃烧的热烟气，通入很长的烟道内，为节省占地面积，烟道可以是水平形弯弯曲曲，也可以是立起来弯弯曲曲，占地面积很大。烟道直径通常为1.6m左右，总长度通常为60m以内。将酒精废液喷入烟道，使之在热烟气作用下变成蒸气，剩下的浓缩液拿到炉膛燃烧掉。这种方法的缺点在于：锅炉的烟气加废液蒸发成水蒸气的总量，糖厂每日产10吨酒精，烟气和蒸气是为6600m³/小时，烟道的直径不可能超过2m，烟气和蒸气在烟道的流速必须在6m-15m/秒才能使烟道畅通。而水吸热变成蒸气需7秒钟，由于流速快蒸发时间不够，废液未能按要求变成蒸气，而是变成雾滴被带出烟囱，造成大气二度污染。试验中曾在烟囱前加水膜除尘器回收未变成蒸气的雾滴，结果水膜除尘器需大量的循环水，造成水的二次污染排放。如果将此污染水回到稀废液池，那就白搞烟道式浓缩。

这种烟道法缺点还在于烟道堵塞：这种方法的锅炉不用链条炉排，即炉排是不能运行的。用以燃烧的甘蔗渣是从约8m高的锅炉(也称热风炉)顶上抛下去的。在鼓风机鼓的风的作用下，蔗渣灰随烟气飞入烟道，每24小时约飞入烟道4-8吨灰，一星期飞入烟道的灰为30～60吨。此灰随喷入的废液掉入烟道低层或半浓液槽中，当泵将此半浓液抽上去再次浓缩时，灰悬浮在液体中，在泵的吸力作用下无法沉淀过滤。即使将此半浓液或浓液抽到锅炉并喷进去燃烧，在干燥到可燃烧时，这些灰又飞入了烟道。这些灰在烟道中往复循环越积越多，约一星期左右，烟道被堵死，无法正常运行，且引起二次污染。因此失败。

3、生化法。这种方法是挖很多的塘或挖很长的弯弯曲曲的沟，将培植的专门菌种掺入酒精废液中，使废液中的有机物变成另一种物质沉淀过滤掉。这种方法的失败在于：即使进行一级、二级到三级生化后，水中有机物仍为5000-6000PPM。再进行生化处理既无效，与国家标准要求的低于600PPM相比，仍相差甚远。且特别臭。

除以上三种主要方法外，现还有锅炉冲灰水循环沉淀法等多种方法，包括以上三种方法，其共同问题均在于：达不到排放标准，二次污染和投资太大，酒精厂无法接受。

本发明是用物理和化学方法相结合，达到了“双零”标准，即高浓度有机废水零排放，没有二次污染，运行费用零成本，即利用废水中的有机物的热值和糖厂、酒精厂的废物滤泥的热值，在将稀废液中的水蒸发成蒸气挥发的同时，将该热量产生的蒸气加以利用，除抵销运行的折旧、电费、工资和燃料成本后，还有盈余。该糖蜜酒精废液烧化裂解治理方法包括以下步序：

①将甘蔗废渣或煤与糖蜜酒精浓缩废液(包括滤泥)拌和一起做为燃料；

②将所述燃料送入烧化炉中燃烧，以900℃以上高温烧化裂解糖蜜酒精废液中的有机物，使之变成符合排放标准的气体和灰渣排放。

③将烧化得到的高温烟气通入蒸发塔腔下部内，并经蒸发塔腔上部送入排放烟囱。

④从蒸发塔腔不同部位喷入稀的糖蜜酒精废液，使与从烧化炉来的高温烟气进行热交换，将烟气除尘并将稀的糖蜜酒精废液中的大部水份蒸发成水蒸气，从蒸发塔的引风管道中随烟气排出，将得到的吸附有烟尘的糖蜜酒精浓缩液，从蒸发塔下部经泵加压送往烧化炉，与甘蔗废渣或煤拌合一起燃烧裂解。