專(zhuān)利名稱：強(qiáng)堿性、高含硫、高濃度有機(jī)堿渣廢液pH調(diào)節(jié)處理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于利用特殊結(jié)構(gòu)的PH調(diào)節(jié)罐調(diào)節(jié)石油化工行業(yè)中產(chǎn)生的強(qiáng)堿性、高含硫、 高濃度有機(jī)廢水的一種PH調(diào)節(jié)設(shè)備，特別涉及到一種組合式的噴淋塔設(shè)備。
背景技術(shù)：
石油化工行業(yè)在汽油、柴油等油品煉制過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一種強(qiáng)堿性、高含硫、高濃度 有機(jī)堿渣廢水，其COD —般在幾十萬(wàn)mg/1以上，硫化物達(dá)數(shù)萬(wàn)mg/l， PH高達(dá)13,在 處理該廢水之前必須進(jìn)行PH調(diào)節(jié)。當(dāng)該廢水PH由13調(diào)節(jié)到9_10時(shí)候，廢水中的有 機(jī)物會(huì)大量析出，廢水COD大幅度下降，為后續(xù)生化處理創(chuàng)造非常好的條件。目前常規(guī) 的PH調(diào)節(jié)設(shè)備都是簡(jiǎn)單的加酸攪拌，由于該水含硫高達(dá)數(shù)萬(wàn)mg/l，常規(guī)方法會(huì)產(chǎn)生大 量的H2S氣體無(wú)法處理。由于H2S是毒性很強(qiáng)的氣體，對(duì)環(huán)境影響很大，操作安全性差， 因此常規(guī)的PH調(diào)節(jié)方法存在很大的缺陷。尋找到行之有效的調(diào)節(jié)PH方法同時(shí)避免PH 調(diào)節(jié)過(guò)程中產(chǎn)生H2S氣體的問(wèn)題是該行業(yè)面臨的一大技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出了一種新的噴淋塔PH調(diào)節(jié)處理設(shè)備，克服了常規(guī)PH調(diào)節(jié)存 在的H2S產(chǎn)生量大，安全性差等缺陷，能有效地避免PH調(diào)節(jié)過(guò)程中產(chǎn)生大量的H2S廢 氣，同時(shí)實(shí)現(xiàn)PH的調(diào)節(jié)和大幅度的降低廢水的COD濃度，使該股高濃度有機(jī)廢水適應(yīng) 后續(xù)的生化處理。
作為本發(fā)明的噴淋塔PH處理設(shè)備，依靠其中的底部酸堿反應(yīng)區(qū)和上部的堿液噴淋區(qū) 完成對(duì)堿渣的PH調(diào)節(jié)。其特征是該設(shè)備由A底部酸堿反應(yīng)區(qū)、B下層噴淋區(qū)、C填 料區(qū)、D上層噴淋區(qū)、E上層除霧區(qū)五個(gè)主要區(qū)域組成。
所述的A底部曝氣區(qū)側(cè)壁設(shè)有1堿渣入口、 2濃硫酸入口、 3低鹽稀釋水入口、 4穿 孔曝氣管、6廢水出口、 14PH計(jì)，它們分別與塔外的堿渣泵、濃硫酸泵、低鹽稀釋水泵、 循環(huán)泵/廢水泵、PH計(jì)相連；
所述的B下層噴林區(qū)側(cè)壁設(shè)有5液位控制器接口、 7下層噴淋液入口，它們分別與塔 外的液位控制器、循環(huán)泵出口管線相連，所述的2下層噴淋區(qū)內(nèi)均布10螺旋噴嘴；
所述的C填料區(qū)填充有特制的填料，在C填料區(qū)和B下層噴淋區(qū)之間設(shè)有12填料
托盤(pán)以支撐填料；
所述的D上層噴淋區(qū)側(cè)壁設(shè)有8上層噴淋液入口，與塔外的循環(huán)泵出口相連，D上 層噴淋區(qū)內(nèi)均布10螺旋形噴嘴；
所述的E上層除霧區(qū)設(shè)有除霧器，在除霧器與上層噴淋區(qū)之間設(shè)有13托架以支撐除 霧器，底部曝氣產(chǎn)生的廢氣經(jīng)塔頂?shù)膌l排氣孔排出，該氣體進(jìn)入后續(xù)廢氣處理裝置。
所述的A底部酸堿反應(yīng)區(qū)由液位控制器控制液位在600mm—1000mm。
所述的A底部酸堿反應(yīng)區(qū)PH控制在8.0-9.0。
所述的C填料區(qū)填充有高50mm、直徑50mm的耐腐蝕陶瓷填料。
本發(fā)明區(qū)別于普通PH調(diào)節(jié)處理設(shè)備，使用了特殊的噴淋裝置，在堿渣酸化過(guò)程中酸 堿反應(yīng)區(qū)PH始終控制在8.0-9.0，酸堿反應(yīng)產(chǎn)生的H2S被噴淋的堿性廢水吸收反應(yīng)生成 Na2S,從而避免了 H2S的大量產(chǎn)生，在完成對(duì)堿渣的PH調(diào)節(jié)過(guò)程中，堿渣PH值由原來(lái) 的13被調(diào)整到8.0-9.0，廢水酸堿環(huán)境發(fā)生變化，其中的有機(jī)物質(zhì)(酸化油)大量析出， 從而實(shí)現(xiàn)大幅度降低廢水COD的目的。底部酸堿反應(yīng)區(qū)通過(guò)設(shè)置穿孔曝氣管實(shí)現(xiàn)對(duì)廢 水的攪拌作用，同時(shí)通過(guò)曝氣可以實(shí)現(xiàn)空氣中氧氣對(duì)水中Na2S的氧化，將部分Na2S氧 化生成硫代硫酸鈉、硫酸鈉。
本發(fā)明PH調(diào)節(jié)噴淋塔的操作方法是堿渣、濃硫酸、稀釋水從填料層下進(jìn)入塔內(nèi)， 在穿孔曝氣管的攪拌作用下發(fā)生酸堿中和反應(yīng)，底部PH值由PH計(jì)測(cè)量并和濃硫酸泵相 連控制酸的投加量。濃硫酸分別與堿渣中的NaOH、 Na2S反應(yīng)，生成水、硫酸鈉和H2S 氣體。在底部噴淋的堿液首先和部分H2S氣體反應(yīng)，H2S氣體和堿液中的NaOH反應(yīng)生 成Na2S溶液重新回到底部廢水中，大部分H2S氣體繼續(xù)上升，在填料區(qū)和堿液繼續(xù)反應(yīng)。 填料的主要作用是增加氣體和堿液的接觸面積使反應(yīng)進(jìn)行的更完全，以實(shí)現(xiàn)減少H2S溢 出的目的。同時(shí)由于底部曝氣，空氣中的氧氣可以將部分Na2S氧化為硫代硫酸鈉和硫酸 鈉。塔內(nèi)剩余氣體通過(guò)除霧器后經(jīng)廢氣出口進(jìn)入廢氣處理裝置處理。除霧器的作用是防 治堿液隨氣體進(jìn)入管道。循環(huán)泵從底部酸堿反應(yīng)區(qū)抽取堿性混合液并通過(guò)上下兩層噴淋 裝置連續(xù)噴出，實(shí)現(xiàn)對(duì)廢氣中H2S的截留。塔內(nèi)液位通過(guò)控制器與塔外的外排水泵相連， 控制塔內(nèi)液位在正常水平。通過(guò)酸堿反應(yīng)，堿渣中的NaOH不段被消耗，PH值由13不 斷降低至8.0-9.0。在弱堿性的環(huán)境下廢水中的有機(jī)物大量析出，經(jīng)過(guò)隔油處理后廢水的COD大幅度下降，以適應(yīng)廢水的后續(xù)生化處理。 本發(fā)明噴淋PH調(diào)節(jié)設(shè)備具有如下特點(diǎn)-
1. 將普通PH調(diào)節(jié)過(guò)程的酸堿中和反應(yīng)和H2S廢氣吸收塔完美的結(jié)合到一起，結(jié) 構(gòu)緊湊，占地面積小，運(yùn)行管理方便，能耗低。
2. 針對(duì)石油化工行業(yè)中堿渣的特殊性質(zhì)，實(shí)現(xiàn)以廢渣處理廢氣，杜絕了以往PH 調(diào)節(jié)過(guò)程的H2S污染問(wèn)題，同時(shí)實(shí)現(xiàn)廢水污染物的大幅度降低，做到廢水、 廢氣的無(wú)害化處理。
3. 設(shè)備的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作靈活，安全性強(qiáng)。


圖1.本發(fā)明噴淋PH調(diào)節(jié)設(shè)備的示意圖 附圖標(biāo)記
A底部酸堿反應(yīng)區(qū)
B下層噴淋區(qū)
C填料區(qū)
D上層噴淋區(qū)
E上層除霧區(qū)
① 堿渣入口
② 濃硫酸入口
③ 低鹽稀釋水入口
④ 穿孔曝氣管
⑤ 液位控制器接口
⑥ 廢水出口
⑦ 下層噴淋液入口
⑧ 上層噴淋液入口
⑨ 除霧器
⑩螺旋噴嘴
O排氣孔
t 填料托盤(pán)
t5托架
0PH計(jì)接口
具體實(shí)施例方式
噴淋PH調(diào)節(jié)設(shè)備由碳鋼結(jié)構(gòu)制造而成，內(nèi)壁進(jìn)行襯膠防腐，塔體直徑2.5米，高 3.7米，總?cè)莘e為18.2立方。該設(shè)備由池底裝有4穿孔曝氣管的A底部酸堿反應(yīng)區(qū)、裝 有螺旋噴嘴的B下層噴淋區(qū)、D上層噴淋區(qū)以及C填料區(qū)、E上層除霧區(qū)組成。
A底部曝氣區(qū)側(cè)壁設(shè)有l(wèi)堿渣入口、 2濃硫酸入口、 3低鹽稀釋水入口、 4穿孔曝氣 管、6廢水出口、 14PH計(jì)，它們分別與塔外的堿渣泵、濃硫酸泵、低鹽稀釋水泵、循環(huán) 泵/廢水泵、PH計(jì)相連；B下層噴淋區(qū)側(cè)壁設(shè)有5液位控制器接口 、 7下層噴淋液入口 ， 它們分別與塔外的液位控制器、循環(huán)泵出口管線相連，B下層噴淋區(qū)內(nèi)均布10螺旋噴嘴；c填料區(qū)填充有特制的填料，在C填料區(qū)和B下層噴淋區(qū)之間設(shè)有12填料托盤(pán)以 支撐填料；D上層噴淋區(qū)側(cè)壁設(shè)有8上層噴淋液入口，與塔外的循環(huán)泵出口相連，D上 層噴淋區(qū)內(nèi)均布10螺旋形噴嘴；E上層除霧區(qū)設(shè)有除霧器，在除霧器與上層噴淋區(qū)之 間設(shè)有13托架以支撐除霧器，底部曝氣產(chǎn)生的廢氣經(jīng)塔頂?shù)?1排氣孔排出，進(jìn)入后續(xù) 廢氣處理裝置。A底部酸堿反應(yīng)區(qū)由液位控制器控制液位在600mm_1000mm。 A底部 酸堿反應(yīng)區(qū)PH控制在8.0-9.0。B填料區(qū)填充有高50mm、直徑50mm的耐腐蝕陶瓷填料。
堿渣、濃硫酸、稀釋水從填料層下面進(jìn)入塔內(nèi)，在穿孔曝氣管的攪拌作用下發(fā)生酸 堿中和反應(yīng)，底部廢液PH值由PH計(jì)測(cè)量并和濃硫酸泵相連控制酸的投加量。濃硫酸分 別與堿渣中的NaOH、 NazS反應(yīng)，生成水、硫酸鈉和H2S氣體。H2S氣體和噴淋的堿液 反應(yīng)生成Na2S溶液重新回到底部廢水中，同時(shí)由于底部曝氣，空氣中的氧氣可以將部分 Na2S氧化為硫代硫酸鈉和硫酸鈉。塔內(nèi)剩余氣體通過(guò)除霧器后經(jīng)廢氣出口進(jìn)入廢氣處理 裝置處理。塔內(nèi)液位通過(guò)控制器與塔外的外排水泵相連，控制塔內(nèi)液位在正常水平。通 過(guò)酸堿反應(yīng)，堿渣中的NaOH不斷被消耗，PH由13不斷降低至8.0-9.0。在弱堿性的 環(huán)境下廢水中的有機(jī)物大量析出，經(jīng)過(guò)隔油處理后廢水的COD大幅度下降，以實(shí)現(xiàn)廢液 后續(xù)的生化處理。
該套設(shè)備在中石油大港石化公司得到了良好應(yīng)用，COD濃度為40萬(wàn)mg/1的堿渣廢 水經(jīng)過(guò)該噴淋PH調(diào)節(jié)塔處理后，廢水的COD的去除率可以達(dá)到80X以上，同時(shí)產(chǎn)生很 少量的H2S氣體，滿足了后續(xù)生化處理的要求，實(shí)現(xiàn)了高濃度堿渣廢水的生化處理。
權(quán)利要求
1.一種強(qiáng)堿性、高含硫、高濃度有機(jī)堿渣廢液PH調(diào)節(jié)處理設(shè)備，它集成了普通PH調(diào)節(jié)罐和H2S廢氣吸收塔的全部?jī)?yōu)點(diǎn)，依靠其中特殊的結(jié)構(gòu)布置和靈活的操作方式完成對(duì)堿渣廢液的PH調(diào)節(jié)，同時(shí)完成對(duì)H2S氣體的吸收，避免產(chǎn)生大量的H2S氣體。其特征是該設(shè)備由A底部酸堿反應(yīng)區(qū)、B下層噴淋區(qū)、C填料區(qū)、D上層噴淋區(qū)、E上層除霧區(qū)五個(gè)主要部分組成。所述的A底部曝氣區(qū)側(cè)壁設(shè)有1堿渣入口、2濃硫酸入口、3低鹽稀釋水入口、4穿孔曝氣管、6廢水出口、14PH計(jì)，它們分別與塔外的堿渣泵、濃硫酸泵、低鹽稀釋水泵、循環(huán)泵/廢水泵、PH計(jì)變送器相連；所述的B下層噴林區(qū)側(cè)壁設(shè)有5液位控制器接口、7下層噴淋液入口，它們分別與塔外的液位控制器、循環(huán)泵出口管線相連，所述的B下層噴淋區(qū)內(nèi)均布10螺旋噴嘴；所述的C填料區(qū)填充有特制的耐腐蝕填料，在C填料區(qū)和B下層噴淋區(qū)之間設(shè)有12填料托盤(pán)以支撐填料；所述的D上層噴淋區(qū)側(cè)壁設(shè)有8上層噴淋液入口，與塔外的循環(huán)泵出口相連，D上層噴淋區(qū)內(nèi)均布10螺旋形噴嘴；所述的E上層除霧區(qū)設(shè)有除霧器，在除霧器與上層噴淋區(qū)之間設(shè)有13托架以支撐除霧器，底部曝氣產(chǎn)生的廢氣經(jīng)塔頂?shù)?1排氣孔排出，該氣體進(jìn)入后續(xù)廢氣處理裝置。所述的A底部酸堿反應(yīng)區(qū)由液位控制器控制液位在600mm-1000mm。所述的A底部酸堿反應(yīng)區(qū)PH控制在8.0-9.0。所述的C填料區(qū)填充有高50mm、直徑50mm的耐腐蝕陶瓷填料。
2. 如權(quán)利要求書(shū)1所述的設(shè)備，其特征是使用了低鹽稀釋水，以稀釋鹽分。
3. 如權(quán)利要求書(shū)1所述的設(shè)備，其特征是所述的A底部酸堿反應(yīng)區(qū)設(shè)置有4 穿孔曝氣管和14PH計(jì)。
4. 如權(quán)利要求書(shū)1所述的設(shè)備，其特征是所述的B下層噴淋區(qū)設(shè)置5液位控 制器。
5. 如權(quán)利要求書(shū)1所述的設(shè)備，其特征是所述的D上層噴淋區(qū)和2下層噴淋區(qū)采用了10螺旋形噴嘴。
6. 如權(quán)利要求書(shū)1所述的設(shè)備，其特征是所述的C填料區(qū)填充有高50mm、 直徑50mm的耐腐蝕陶瓷填料。
7. 如權(quán)利要求書(shū)1所述的設(shè)備，其特征是所述的E上層除霧區(qū)設(shè)置除霧器。
8. 如權(quán)利要求書(shū)1所述的設(shè)備，其特征是所述的酸堿反應(yīng)區(qū)液位控制在600mm -1000mm， PH控制在8.0-9.0。
全文摘要
本發(fā)明屬于利用特殊結(jié)構(gòu)的pH調(diào)節(jié)噴淋罐處理石油化工行業(yè)產(chǎn)生的強(qiáng)堿性、高含硫、高濃度有機(jī)堿渣廢液的一種pH調(diào)節(jié)處理裝置，特別涉及到一種組合式的噴淋反應(yīng)塔設(shè)備，它集成了普通pH調(diào)節(jié)罐和H₂S氣體吸收塔的全部?jī)?yōu)點(diǎn)，依靠其中的特殊的酸堿反應(yīng)區(qū)、噴淋裝置實(shí)現(xiàn)強(qiáng)堿性廢水的pH調(diào)節(jié)，同時(shí)避免了H₂S氣體的大量產(chǎn)生。該設(shè)備由A底部曝氣區(qū)、B下層噴淋區(qū)、C填料區(qū)、D上層噴淋區(qū)、E上層除霧區(qū)五個(gè)主要區(qū)域組成，1堿渣入口，2濃硫酸入口，3低鹽稀釋水入口，4穿孔曝氣管，5液位控制器接口，6廢水出口，7下層噴淋液入口，8上層噴淋液入口，9除霧器，14pH計(jì)接口分別設(shè)置在塔側(cè)壁的特定位置，底部酸堿反應(yīng)區(qū)的混合液經(jīng)循環(huán)泵抽出后通過(guò)上層噴淋區(qū)和下層噴淋區(qū)返回塔內(nèi)，上下層噴淋區(qū)均設(shè)有10螺旋噴嘴；底部酸堿反應(yīng)區(qū)控制pH在8.0-9.0，酸堿反應(yīng)中產(chǎn)生的H₂S廢氣通過(guò)下層噴淋區(qū)和填料層時(shí)被堿液吸收，硫化物重新返回到廢水中。在完成pH調(diào)節(jié)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)H₂S的吸收，從而減少了對(duì)周?chē)h(huán)境的污染。主權(quán)項(xiàng)一種噴淋塔堿渣pH調(diào)節(jié)處理設(shè)備，它集成了普通pH調(diào)節(jié)罐和H₂S氣體吸收塔的全部?jī)?yōu)點(diǎn)，依靠特殊的結(jié)構(gòu)，靈活的操作通過(guò)噴淋堿液吸收H₂S氣體，完成pH調(diào)節(jié)過(guò)程。其特征是該設(shè)備由A底部曝氣區(qū)、B下層噴淋區(qū)、C填料區(qū)、D上層噴淋區(qū)、E上層除霧區(qū)五個(gè)主要區(qū)域組成。所述的A底部曝氣區(qū)側(cè)壁設(shè)有1堿渣入口、2濃硫酸入口、3低鹽稀釋水入口、4穿孔曝氣管、6廢水出口、14pH計(jì)，它們分別與塔外的堿渣泵、濃硫酸泵、低鹽稀釋水泵、循環(huán)泵/廢水泵、pH計(jì)相連；所述的B下層噴林區(qū)側(cè)壁設(shè)有5液位控制器接口、7下層噴淋液入口，它們分別與塔外的液位控制器、循環(huán)泵出口管線相連，所述的B下層噴淋區(qū)內(nèi)均布10螺旋噴嘴；所述的C填料區(qū)填充有特制的填料，在C填料區(qū)和B下層噴淋區(qū)之間設(shè)有12填料托盤(pán)以支撐填料；所述的D上層噴淋區(qū)側(cè)壁設(shè)有8上層噴淋液入口，與塔外的循環(huán)泵出口相連，D上層噴淋區(qū)內(nèi)均布10螺旋形噴嘴；所述的E上層除霧區(qū)設(shè)有除霧器，在除霧器與上層噴淋區(qū)之間設(shè)有13托架以支撐除霧器，底部曝氣產(chǎn)生的廢氣經(jīng)塔頂?shù)?1排氣孔排出，該氣體進(jìn)入后續(xù)廢氣處理裝置。
文檔編號(hào)C02F1/66GK101172689SQ20061013767
公開(kāi)日2008年5月7日 申請(qǐng)日期2006年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月3日
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