公布日：2023.02.03
申請日：2022.11.23
分類號：C02F1/04(2006.01)I;C02F1/58(2006.01)I;C02F3/00(2006.01)I;F23G7/04(2006.01)I;C02F101/36(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及一種咖啡因生產(chǎn)廢水的處理系統(tǒng)，包括：茶鈉母液儲罐、甲化殘液儲罐、一次氯提廢液儲罐、水洗母液儲罐；與所述一次氯提廢液儲罐連通的脫氯塔；低溫蒸發(fā)器，所述茶鈉母液儲罐、甲化殘液儲罐、水洗母液儲罐和脫氯塔的出水合并后經(jīng)過管路，與所述低溫蒸發(fā)器的原液進(jìn)口連通；焚燒爐，與所述低溫蒸發(fā)器的完成液出口連通；所述焚燒爐內(nèi)部設(shè)置有熱交換管路，用于將進(jìn)入所述低溫蒸發(fā)器的蒸汽進(jìn)行加熱；生化處理單元。本申請?zhí)峁┑目Х纫蛏a(chǎn)廢水的處理系統(tǒng)，能耗低，同時焚燒爐中焚燒后的殘渣含有較高比例的無機鹽，可以作為工業(yè)鹽的原料。
權(quán)利要求書
1.一種咖啡因生產(chǎn)廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述處理系統(tǒng)包括：茶鈉母液儲罐、甲化殘液儲罐、一次氯提廢液儲罐、水洗母液儲罐；與所述一次氯提廢液儲罐連通的脫氯塔；低溫蒸發(fā)器，所述茶鈉母液儲罐、甲化殘液儲罐、水洗母液儲罐和脫氯塔的出水合并后經(jīng)過管路，與所述低溫蒸發(fā)器的原液進(jìn)口連通；所述低溫蒸發(fā)器還包括冷卻液出口、完成液出口和蒸汽出口；所述低溫蒸發(fā)器還包括蒸汽進(jìn)口；焚燒爐，與所述低溫蒸發(fā)器的完成液出口連通，用于將完成液焚燒；所述焚燒爐內(nèi)部設(shè)置有熱交換管路，用于將進(jìn)入所述低溫蒸發(fā)器的蒸汽進(jìn)行加熱；生化處理單元，與所述低溫蒸發(fā)器的冷卻液出口連通，用于將冷卻液進(jìn)行生化處理。
2.如權(quán)利要求1所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述低溫蒸發(fā)器的蒸汽出口與蒸汽進(jìn)口通過蒸汽流通管路連通，且所述蒸汽流通管路流經(jīng)所述熱交換管路，用以將所述蒸汽出口的蒸汽加熱。
3.如權(quán)利要求1或2所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，在所述茶鈉母液儲罐、甲化殘液儲罐、水洗母液儲罐和脫氯塔的出水合并之前，所述茶鈉母液儲罐設(shè)置沉渣池，用于將所述茶鈉母液的固體進(jìn)行過濾去除；所述甲化殘液儲罐設(shè)置氣浮池，用于將所述甲化殘液的油脂去除。
4.如權(quán)利要求1-3之一所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述生化處理單元包括依次連接的A/O反應(yīng)池、沉淀池、BAF生物曝氣池、反硝化濾池、深度凈化吸附池。
5.如權(quán)利要求1-4之一所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述脫氯塔包括依次連通的接觸室、曝氣室和沉降室；所述接觸室的中下部固定有脫氯催化膜組；所述脫氯催化膜組包括至少5層脫氯膜；所述接觸室中，在所述脫氯催化膜組下方的室壁上還設(shè)置有若干出水口與所述曝氣室的下部連通，以使經(jīng)過脫氯催化膜處理后的廢水進(jìn)入曝氣室；所述曝氣室的上部還設(shè)置有溢流槽，用于使處理后的廢水溢流至沉降室中；所述沉降室的上部還設(shè)置出水口，用于將脫氯塔處理后的廢水輸出。
6.如權(quán)利要求1-5之一所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述脫氯膜包括負(fù)載有納米鈀顆粒和納米鐵顆粒的PVDF膜，以及用于固定所述PVDF膜的定型板；優(yōu)選地，所述脫氯催化膜組包括n個第一脫氯膜和m個第二脫氯膜；第一脫氯膜通過定型板的第一端固定在所述接觸室的第一室壁上，第二端斜向下深入所述接觸室內(nèi)部；第二脫氯膜通過定型板的第一端固定在所述接觸室的第二室壁上，第二端斜向下深入所述接觸室內(nèi)部；所述第一室壁和第二室壁相對設(shè)置；且所述n個第一脫氯膜的第二端和m個第二脫氯膜的第二端交叉布置，且每一個第一脫氯膜和每一個第二脫氯膜均不互相接觸；優(yōu)選地，n為大于等于2的整數(shù)，m為大于等于2的整數(shù)。
7.如權(quán)利要求1-6之一所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一脫氯膜和第二脫氯膜尺寸相同，且所述第一脫氯膜的第二端和第二脫氯膜的第二端斜向下的傾斜角度為20-30°。
8.如權(quán)利要求1-7之一所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述脫氯催化膜組還包括第三催化膜，設(shè)置于n個第一脫氯膜和m個第二脫氯膜上方，所述第三催化膜水平放置，且所述第三催化膜的四周與所述接觸室的室壁留有空間。
9.如權(quán)利要求1-8之一所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述接觸室的進(jìn)水口設(shè)置在液面以下，且出水向下。
10.如權(quán)利要求1-9之一所述的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述接觸室還設(shè)置有回流管，用于將接觸室底部的水回流至上部。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本申請的目的在于提供一種咖啡因生產(chǎn)廢水的處理系統(tǒng)，所述處理系統(tǒng)包括：
茶鈉母液儲罐、甲化殘液儲罐、一次氯提廢液儲罐、水洗母液儲罐；
與所述一次氯提廢液儲罐連通的脫氯塔；
低溫蒸發(fā)器，所述茶鈉母液儲罐、甲化殘液儲罐、水洗母液儲罐和脫氯塔的出水合并后經(jīng)過管路，與所述低溫蒸發(fā)器的原液進(jìn)口連通；所述低溫蒸發(fā)器還包括冷卻液出口、完成液出口和蒸汽出口；所述低溫蒸發(fā)器還包括蒸汽進(jìn)口；
焚燒爐，與所述低溫蒸發(fā)器的完成液出口連通，用于將完成液焚燒；所述焚燒爐是將低溫蒸發(fā)濃液進(jìn)行焚燒，得到工業(yè)廢鹽的過程，焚燒產(chǎn)生的熱量可用于將低溫蒸發(fā)器的蒸汽進(jìn)行加熱；
生化處理單元，與所述低溫蒸發(fā)器的冷卻液出口連通，用于將冷卻液進(jìn)行生化處理。
本申請?zhí)峁┑目Х纫蛏a(chǎn)廢水的處理系統(tǒng)先將一次氯提廢液進(jìn)行脫氯處理，然后將脫氯后的一次氯提廢液與茶鈉母液、甲化殘液、水洗母液混合后，用低溫蒸發(fā)的方式將混合后的廢水進(jìn)行處理，廢水中的有機物被從完成液出口輸出至焚燒爐焚燒，由于廢水中的含氯有機化合物在脫氯塔中被轉(zhuǎn)化為無機氯鹽，然后在低溫蒸發(fā)器中進(jìn)入完成液轉(zhuǎn)至焚燒爐中。換言之，焚燒爐中包含了脫氯塔出來的無機氯化鹽，以及其他非含氯有機物，在焚燒過程中，有機物被焚燒生成二氧化碳、水等氣體，實現(xiàn)了咖啡因生產(chǎn)廢水中大部分有機物和無機氯化物的處理。此外，焚燒爐對有機物的焚燒會產(chǎn)生熱量，這部分熱量通過熱交換將進(jìn)入所述低溫蒸發(fā)器的蒸汽進(jìn)行加熱，降低了能耗；同時無機鹽由于熔點較高，且廢水被帶出，無機鹽由此被析出獲得了工業(yè)鹽。
優(yōu)選地，所述低溫蒸發(fā)器的蒸汽出口與蒸汽進(jìn)口通過蒸汽流通管路連通，且所述蒸汽流通管路流經(jīng)所述熱交換管路，用以將所述蒸汽出口的蒸汽加熱。
優(yōu)選地，在所述茶鈉母液儲罐、甲化殘液儲罐、水洗母液儲罐和脫氯塔的出水合并之前，所述茶鈉母液儲罐設(shè)置沉渣池，用于將所述茶鈉母液的固體進(jìn)行過濾去除；所述甲化殘液儲罐設(shè)置氣浮池，用于將所述甲化殘液的油脂去除，便于后續(xù)低溫蒸發(fā)過程。
優(yōu)選地，所述生化處理單元包括依次連接的A/O反應(yīng)池、沉淀池、BAF生物曝氣池、反硝化濾池、深度凈化吸附池。
優(yōu)選地，所述脫氯塔包括依次連通的接觸室、曝氣室和沉降室；所述接觸室的中下部固定有脫氯催化膜組；所述脫氯催化膜組包括至少5層脫氯膜；所述接觸室中，在所述脫氯催化膜組下方的室壁上還設(shè)置有若干出水口與所述曝氣室的下部連通，以使經(jīng)過脫氯催化膜處理后的廢水進(jìn)入曝氣室；所述曝氣室的上部還設(shè)置有溢流槽，用于使處理后的廢水溢流至沉降室中；所述沉降室的上部還設(shè)置出水口，用于將脫氯塔處理后的廢水輸出。
優(yōu)選地，所述脫氯膜包括負(fù)載有納米鈀顆粒和納米鐵顆粒的PVDF膜，以及用于固定所述PVDF膜的定型板。
納米鈀顆粒和納米鐵顆�？梢允沟糜袡C氯化物轉(zhuǎn)化為無機氯化物，而PVDF膜為載體，用于負(fù)載納米鈀顆粒和納米鐵顆粒，以防止其團(tuán)聚；但PVDF膜的剛性不足，定型板的作用為提高脫氯膜的剛性，以提高其在接觸室內(nèi)布局的穩(wěn)定性。
優(yōu)選地，所述脫氯催化膜組包括n個第一脫氯膜和m個第二脫氯膜；第一脫氯膜通過定型板的第一端固定在所述接觸室的第一室壁上，第二端斜向下深入所述接觸室內(nèi)部；第二脫氯膜通過定型板的第一端固定在所述接觸室的第二室壁上，第二端斜向下深入所述接觸室內(nèi)部；所述第一室壁和第二室壁相對設(shè)置；且所述n個第一脫氯膜的第二端和m個第二脫氯膜的第二端交叉布置，且每一個第一脫氯膜和每一個第二脫氯膜均不互相接觸。
優(yōu)選地，n為大于等于2的整數(shù)，例如3、4、5、6、7等，m為大于等于2的整數(shù)，例如3、4、5、6、7等。
優(yōu)選地，所述第一脫氯膜和第二脫氯膜尺寸相同，且所述第一脫氯膜的第二端和第二脫氯膜的第二端斜向下的傾斜角度為20-30°，例如21°、22°、23°、24°、25°、26°、27°、28°、29°等。
優(yōu)選地，所述脫氯催化膜組還包括第三催化膜，設(shè)置于n個第一脫氯膜和m個第二脫氯膜上方，所述第三催化膜水平放置，且所述第三催化膜的四周與所述接觸室的室壁留有空間。
所述第一催化膜、第二催化膜和第三催化膜的設(shè)計，是為了更好的提高廢水與催化膜的接觸，提高催化效率，同時不會造成催化膜兩側(cè)壓力過大，保證水流暢性。
優(yōu)選地，所述接觸室的進(jìn)水口設(shè)置在液面以下，且出水向下。
優(yōu)選地，所述接觸室還設(shè)置有回流管，用于將接觸室底部的水回流至上部。
回流管的設(shè)置能夠提高脫氯塔的脫氯效率。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請具有如下有益效果：
(1)本申請?zhí)峁┑目Х纫蛏a(chǎn)廢水的處理系統(tǒng)，將不同來源的廢水進(jìn)行分別處理，如茶鈉母液除渣、甲化殘液除油、一次氯提廢液除氯、水洗母液不進(jìn)行預(yù)處理，然后使用低溫蒸發(fā)器將高濃度有機物和無機鹽的廢液作為完成液從完成液出口排出，低VOC的廢水作為冷卻液從低溫蒸發(fā)器的冷卻液出口排出，實現(xiàn)大部分有機物和無機鹽的排出，而完成液出口連接焚燒爐，將完成液焚燒，利用焚燒熱量加熱低溫蒸發(fā)器所需要的蒸汽，進(jìn)而降低了能耗；同時焚燒爐中焚燒后的殘渣含有較高比例的無機鹽，可以作為工業(yè)鹽的原料。
(2)在優(yōu)化方案中，脫氯催化膜組的脫氯膜通過交叉布局，能夠提高廢水與脫氯膜的接觸，最大程度的將含氯有機物降解成無機鹽，以此減少焚燒時含氯有機物產(chǎn)生的二噁英等環(huán)境污染。
（發(fā)明人：王慧芳;張傳兵;徐亞慧;莊云萍;趙曙光;張利朋;楊鵬;朱光雨;榮中原;湯有增;楊婧文）
