含盐高浓度有机废液的蒸发结晶及流化床焚烧处理研究

浙江大学博士学位论文含盐高浓度有机废液的蒸发结晶及流化床焚烧处理研究姓名：马静颖申请学位级别：博士专业：工程热物理指导教师：倪明江;严建华20060601浙江大学博士学位论文摘要化工、制药、造纸等行业的发展排放了大量的含低熔点碱金属盐和碱土金属盐的高浓度有机废液，这些废液往往毒性较高，如果直接捧放将造成严重的环境污染，而常规的生化处理方法等又无法解决此类污染问题．焚烧法是一种有效的高浓度有机废液处理方法，但是在将传统的焚烧法应用于处理含盐高浓度有机废液时，却遇到了低熔点碱金属盐和碱土金属盐造成的焚烧炉结焦、结渣等问题．因此，开发一种更为可靠、更为有效的含盐高浓度有机废液处理方法已是废液污染治理的迫切需求．本文结合蒸发脱盐预处理和流化床焚烧的优点，开发了蒸发结晶脱盐和流化床焚烧处理含盐高浓度有机废液的方法，有效地解决了焚烧过程中碱金属盐和碱土金属盐导致的结焦问题。为含盐高浓度有机废液的连续稳定无害化处理提供了一种可靠、可行的方法，具有重要的环保效益和应用价值。本文在全面综述含盐高浓度有机废液捧放和处理技术现状的基础上，首先建立了蒸发结晶脱盐和循环流化床焚烧方法的系统，然后对含盐有机废液处理过程中涉及的化学分析方法进行了探讨，建立了离子色谱快速测定高浓度有机废液中常见碱金属、碱土金属离子含量的方法。在此基础上，搭建试验台架，对蒸发脱盐过程的有机物挥发和无机盐脱除效果进行了全面的试验研究；并分别进行了蒸发残液的萃取分离和脱盐后的有机废液蒸气流化床焚烧特性的试验研究：最后建立了废液蒸发和焚烧机理的动力学反应模型．含氯化钠的苯酚模拟废液通过蒸发结晶可以达到脱盐的效果。有机物的析出率与苯酚的初始浓度、氯化钠的初始浓度及蒸发速度有关。由于有“盐析”效应，氯化钠初始浓度的升高有利于挥发性有机物和半挥发性有机物的挥发。蒸发速度从1．67mFmin提高到2．73ml／min，氯化钠的总去除率在99．88％．,99．990。在蒸发比为0．97的情况下，蒸发结晶技术对氯化钠、硫酸钠和碳酸钠均具有高于99．O％的去除率；降低蒸发比、提高原废液中氯化钾的浓度能提高氯化钾中钾离子的去除率．当模拟废液中含有氯化钠、硫酸钠和氯化钾这些中性碱金属盐时，有机物的析出率都很高．如果有机废液中主要含挥发性较大的有机物时，蒸发量可以达到比较大，则蒸发残液体积少，残液中含有高浓度的无机盐和高沸点有机物，在蒸