權(quán)利要求書: 1.一種用于處理廢液的熱等離子體焚燒裝置,其特征在于,包括焚燒爐,所述焚燒爐內(nèi)部設(shè)置有若干個熱等離子體火炬,所述焚燒爐的底端設(shè)置攪拌組件;
所述攪拌組件包括若干個傾斜設(shè)置的攪拌槳葉,以對廢液均勻攪拌;所述攪拌槳葉的形狀為鏤空的直角三角形形狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焚燒裝置,其特征在于,所述熱等離子體火炬設(shè)置于所述焚燒爐的頂端,與所述攪拌組件相對設(shè)置,以實現(xiàn)廢液均勻加熱。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焚燒裝置,其特征在于,所述攪拌槳葉均勻的設(shè)置在攪拌軸上,所述攪拌槳葉相對于所述攪拌軸的方向均一致。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的焚燒裝置,其特征在于,每個所述攪拌槳葉所處的平面與所述攪拌軸的軸心之間的夾角均一致,所述夾角為15?30°。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的焚燒裝置,其特征在于,所述攪拌槳葉的短直角邊與所述攪拌軸的外圓周面相接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?5任一項所述的焚燒裝置,其特征在于,還包括與所述焚燒爐通過煙氣管道連通的二燃室,所述二燃室的頂端設(shè)置有若干個熱等離子體火炬。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的焚燒裝置,其特征在于,還包括與所述二燃室連通的氣液分離組件,所述氣液分離組件內(nèi)設(shè)置有渦流管和折流板。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的焚燒裝置,其特征在于,還包括與所述氣液分離組件連通的用以處理氣體中剩余有機物的熱等離子體裂解器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的焚燒裝置,其特征在于,還包括與所述熱等離子裂解器連通的用以降溫洗滌脫酸的洗滌塔。
10.根據(jù)權(quán)利要求1?9任一項所述的焚燒裝置,其特征在于,還包括控制裝置,所述控制裝置包括輔助控制系統(tǒng)、報警系統(tǒng)和安全聯(lián)鎖控制系統(tǒng),用以對整個裝置的運行進行監(jiān)控和調(diào)配。
說明書: 一種用于處理廢液的熱等離子體焚燒裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本實用新型涉及
污水處理領(lǐng)域,尤其涉及一種用于處理廢液的熱等離子體焚燒裝置。背景技術(shù)[0002] 高濃度有機廢液是指從制藥、造紙、皮革、印染、食品等行業(yè)排放的COD超過2000mg/L的廢液。高濃度有機廢液中污染物成分復(fù)雜,排入水體后造成水質(zhì)及水環(huán)境污染,對人類健康和生態(tài)環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重威脅。
[0003] 高濃度難降解有機廢液中有機物含量高,COD超過2000mg/L,有的甚至高達幾萬至十幾萬mg/L,難降解是指這類廢液的可生化性低,BOD5/COD值通常低于0.3甚至更低;高濃度難降解有機廢液成分復(fù)雜,在有機廢液中包括硫化物、重金屬、氮化物、有毒有機物等;色度高,存在異味,對周邊環(huán)境影響較大;具有強酸強堿性。[0004] 高濃度難降解有機廢液是目前國內(nèi)外污水處理界公認的難題,對高濃度難降解的有機廢液通常用二類方法進行處理:一種是采用化學(xué)氧化和催化氧化為主的工藝;另一種是先預(yù)處理改變BOD/COD比值,然后再采用生化法處理工藝。采用物理化學(xué)方法進行預(yù)處理后再進行的生化工藝處理至達標(biāo)排放,其中,物理方法多用于廢液中的懸浮物、浮油、有價物質(zhì)分離回收等為后續(xù)的化學(xué)和生物處理創(chuàng)造條件,或者用于末端的深度處理工藝;化學(xué)方法多用于有機廢液可生化性差,有機物難生物降解,通常采用高級氧化、電催化氧化、濕式催化氧化、臭氧氧化等技術(shù)破壞廢液中有機大分子物質(zhì),提高廢液BOD/COD值,提高有機廢液的可生化性,為后續(xù)的生化工藝提供易降解的小分子有機物。[0005] 目前,所采用的反滲透、納濾法、
電化學(xué)法或用燃氣等焚燒法對高濃度難降解有機廢液(或垃圾滲濾液濃縮液)進行預(yù)處理或處置,或因投資成本大、或耗電量大、或運營成本過高、或處理效果不達標(biāo)等原因,而難以拓展應(yīng)用。[0006] 有鑒于此,特提出本實用新型。實用新型內(nèi)容
[0007] 本實用新型的目的是提供一種用于處理廢液的熱等離子體焚燒裝置,該裝置利用熱等離子體火炬焚燒廢液中的有機物,結(jié)構(gòu)簡單、處理效率高、運行成本低,同時通過對焚燒產(chǎn)生的煙氣進行處理,實現(xiàn)達標(biāo)排放,防止進行二次污染。[0008] 為了實現(xiàn)上述目的,本實用新型特采用以下技術(shù)方案:[0009] 本實用新型提供了一種用于處理廢液的熱等離子體焚燒裝置,其包括焚燒爐,所述焚燒爐內(nèi)部設(shè)置有若干個熱等離子體火炬,所述焚燒爐的底端設(shè)置攪拌組件;[0010] 所述攪拌組件包括若干個傾斜設(shè)置的攪拌槳葉,以對廢液均勻攪拌;[0011] 所述攪拌槳葉的形狀為鏤空的直角三角形形狀。本實用新型通過設(shè)置所述攪拌組件,帶動廢液進行攪拌,保證廢液中的有機物不會沉淀,可以將有機物焚燒充分。[0012] 優(yōu)選地,所述熱等離子體火炬設(shè)置于所述焚燒爐的頂端,與所述攪拌組件相對設(shè)置,以實現(xiàn)廢液均勻加熱。本實用新型通過將所述焚燒爐與所述攪拌組件相對設(shè)置,保證已加熱的廢液可以被所述攪拌組件帶動與周邊的廢液進行循環(huán),同時使得所有廢液都可以被所述熱等離子體火炬進行接觸,加快受熱的速率,提高蒸發(fā)的速度。[0013] 優(yōu)選地,所述攪拌槳葉均勻的設(shè)置在攪拌軸上,所述攪拌槳葉相對于所述攪拌軸的方向均一致。[0014] 優(yōu)選地,每個所述攪拌槳葉所處的平面與所述攪拌軸的軸心之間的夾角均一致,所述夾角為15?30°。[0015] 優(yōu)選地,所述攪拌槳葉的短直角邊與所述攪拌軸的外圓周面相接。[0016] 在本實用新型中,將所述攪拌槳葉進行上述專門的設(shè)置是為了保證在裝置運行時,所述攪拌槳葉可以更好的帶動廢液進行轉(zhuǎn)動,將所述攪拌槳葉設(shè)置成直角狀,同時將短直角邊與所述攪拌軸的外圓周面相接,可以更大范圍的帶動廢液轉(zhuǎn)動。同時,將所述攪拌槳葉設(shè)置成傾斜狀,與廢液旋轉(zhuǎn)的方向進行配合,減小阻力,增大使用壽命,傾斜設(shè)置的直角狀所述攪拌槳葉可以使得廢液形成一個上大下小的旋渦,在帶動廢液轉(zhuǎn)動的同時,將底部的有機物帶到上層進行焚燒處理,保證廢液中有機物能夠得到充分焚燒。[0017] 優(yōu)選地,上述焚燒裝置還包括與所述焚燒爐通過煙氣管道連通的二燃室,所述二燃室的頂端設(shè)置有若干個熱等離子體火炬。[0018] 優(yōu)選地,上述焚燒裝置還包括與所述二燃室連通的氣液分離組件,所述氣液分離組件內(nèi)設(shè)置有渦流管和折流板。[0019] 優(yōu)選地,上述焚燒裝置還包括與所述氣液分離組件連通的用以處理氣體中剩余有機物的熱等離子體裂解器。[0020] 優(yōu)選地,上述焚燒裝置還包括與所述熱等離子裂解器連通的用以降溫洗滌脫酸的洗滌塔。[0021] 優(yōu)選地,上述焚燒裝備還包括控制裝置,所述控制裝置包括輔助控制系統(tǒng)、報警系統(tǒng)和安全聯(lián)鎖控制系統(tǒng),用以對整個裝置的運行進行監(jiān)控和調(diào)配。[0022] 本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比,至少有以下優(yōu)異之處:[0023] (1)本實用新型采用高頻高壓交流熱等離子體火炬對高濃度難降解有機廢液進行焚燒預(yù)處理,隨后對產(chǎn)生的煙氣和冷卻水進行處理,實現(xiàn)達標(biāo)排放。由于采用的熱等離子體炬/槍使用壽命長,爐體結(jié)構(gòu)簡單,熱效率高,運行成本相對較低等,可以很大程度的滿足對廢液的處理。附圖說明[0024] 通過閱讀下文優(yōu)選實施方式的詳細描述,各種其他的優(yōu)點和益處對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實施方式的目的,而并不認為是對本實用新型的限制。而且在整個附圖中,用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中:[0025] 圖1為本實用新型實施例所提供的焚燒裝置的工藝流程圖;[0026] 圖2為本實用新型實施例所提供的攪拌組件的軸測圖。[0027] 其中,[0028] 1?螺桿空壓機;2?焚燒爐;3?熱等離子體火炬;4?二燃室;5?余熱回收組件;6?氣液分離組件;7?煙氣管道;8?熱等離子體裂解器;9?洗滌塔;10?排煙組件;11?水泵;12?攪拌槳葉;13?攪拌軸;14?螺桿出渣器;15?廢渣箱;16?集渣斗;17?冷凝液通道;18?冷凝液處理組件;19?冷凝液排放口;20?引風(fēng)機。具體實施方式[0029] 下面將結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解,下列所描述的實施例是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例,僅用于說明本實用新型,而不應(yīng)視為限制本實用新型的范圍。基于本實用新型中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。實施例中未注明具體條件者,按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者,均為可以通過市售購買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。[0030] 在本實用新型的描述中,需要說明的是,術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本實用新型的限制。此外,術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性。[0031] 在本實用新型的描述中,需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連通”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連通,也可以是可拆卸連通,或一體地連通;可以是機械連通,也可以是電連通;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。[0032] 為了更加清晰的對本實用新型中的技術(shù)方案進行闡述,下面以具體實施例的形式進行說明。[0033] 實施例[0034] 如圖1?2所示,本實施例提供了一種用于處理廢液的熱等離子體焚燒裝置,其主要包括焚燒爐2和二燃室4。[0035] 所述焚燒爐2與所述二燃室4內(nèi)均設(shè)置有熱等離子體火炬3,所述熱等離子體火炬3為高頻(30KHz)高壓(100K)的大功率交流等離子體火炬/槍,其為合金電極,以常規(guī)電源驅(qū)動,能耗低、成本低,擁有獨特的自然冷卻系統(tǒng)設(shè)計、大功率(高頻高壓電弧放電)和長壽命(使用時間超3000小時),同時其擁有超過90%的系統(tǒng)熱效率,領(lǐng)先國際水平。[0036] 為了適應(yīng)所述熱等離子體火炬3的溫度,所述焚燒爐2與所述二燃室4采用304不銹鋼殼體、陶瓷纖維耐火保溫材料、304不銹鋼內(nèi)膽、304不銹鋼錨固件、耐高溫耐酸陶瓷內(nèi)襯。[0037] 所述焚燒爐2左上端從上到下安裝有螺桿空壓機1和水泵11,所述螺桿空壓機1用以保證焚燒擁有充足的氧氣,所述水泵11用于將廢液泵送至焚燒爐2中進行焚燒,所述焚燒爐2的頂端安裝有若干個所述熱等離子體火炬3,為了保證焚燒的效果和不產(chǎn)生浪費,本實施例選擇將所述熱等離子體火炬3并排的安裝于所述焚燒爐2的頂端,同時方向為豎直向下,在所述焚燒爐2的底端安裝有所述攪拌組件,本實施例為了達到更好的凈化效果,將所述焚燒爐2與所述攪拌組件對應(yīng)設(shè)置。[0038] 所述攪拌組件包括步進電機、步進電機控制器、攪拌軸13、若干個的攪拌槳葉12、聯(lián)軸器和散熱裝置,所述攪拌軸13與所述步進電機連接,所述步進電機控制器控制所述步進電機轉(zhuǎn)動,帶動所述攪拌槳葉12轉(zhuǎn)動,同時,打開散熱裝置,防止攪拌組件溫度過高而損壞。為了適應(yīng)廢液被處理時產(chǎn)生的高溫,所述攪拌軸13與所述攪拌槳葉12采用304不銹鋼件。[0039] 為了保證攪拌的效果,如圖2所示,所述攪拌槳葉12為鏤空的直角三角形狀,為了增大旋轉(zhuǎn)的范圍,將短直角邊傾斜的設(shè)置于所述攪拌軸13上,所述攪拌槳葉12所在的平面與所述攪拌軸13的軸心的夾角θ為15?30°,本實施例為了保證攪拌的效果,將夾角θ設(shè)置為20°,通過傾斜設(shè)置的所述攪拌槳葉12,可以增加旋轉(zhuǎn)的力度,同時傾斜設(shè)置的所述攪拌槳葉12順應(yīng)所述攪拌軸13的順時針轉(zhuǎn)動,提高使用壽命,同時,所述攪拌槳葉12和所述攪拌軸
13可以適當(dāng)?shù)纳担蛊湟恢碧幱谝好嫦?,使得廢液中有機物不沉降,益于有機物被焚燒,同時使廢液受熱均勻,加快蒸發(fā)。
[0040] 在所述焚燒爐2的底端安裝有螺桿出渣器14,所述螺桿出渣器14與所述廢渣箱15連通,用以將焚燒后的廢渣排出所述焚燒爐2。[0041] 所述焚燒爐2的左上端通過煙氣管道7與所述二燃室4連通,焚燒廢液產(chǎn)生的氣體通過通道進入所述二燃室4。[0042] 所述二燃室4的頂端安裝有若干個所述熱等離子體火炬3,本實施例中為了保證煙氣處理的效果和避免產(chǎn)生浪費,選擇在所述二燃室4的頂端矩陣安裝并排朝下的所述熱等離子體火炬3。[0043] 所述二燃室4的底端設(shè)置有集渣斗16,用以收集焚燒煙氣時產(chǎn)生的少量灰渣,灰渣主要為碳顆粒及無機鹽等。[0044] 氣體經(jīng)過二燃室4處理后,進入與所述二燃室4通過煙氣管道7連通的余熱回收組件5,用以對氣體進行降溫。[0045] 經(jīng)過換熱器出來的氣體,進入與所述余熱回收組件5通過煙氣管道7連接的氣液分離組件6,所述氣液分離組件6內(nèi)設(shè)置有渦流管和折流板,所述渦流管提供低溫的環(huán)境,所述折流板通過增加氣體的行進的路徑延長氣體在所述氣液分離組件6的停留時長,保證氣液能充分的分離。[0046] 所述氣液分離組件6的底端通過冷凝液通道17與所述冷凝液處理組件18連通,用以收集分離后的冷凝液,經(jīng)過氣液分離后的冷凝液,其COD等大大降低,高濃度廢液(COD超過幾萬mg/L)經(jīng)上述處理冷凝液COD可降至1000mg/L以下;COD在2000—10000mg/L的廢液經(jīng)上述處理,冷凝液COD可降至500mg/L以下??筛鶕?jù)實際工況(原廢液成分和濃度、熱等離子體功率等)和當(dāng)?shù)嘏欧乓?,對達到排放標(biāo)準(zhǔn)的冷凝液可從冷凝液排放口19直接排放;對未達到標(biāo)準(zhǔn)排放的低濃度COD冷凝液,可選擇生物處理技術(shù)、或吸附法、化學(xué)法等進行再行處理,即可實現(xiàn)達標(biāo)排放。[0047] 分離后的氣體進入到與所述氣液分離組件6通過煙氣管道7連通的熱等離子體裂解器8,所述熱等離子體裂解器8是通過高頻(30KHZ)高壓(100K)大功率電源在特定條件下的聚能放電,產(chǎn)生3000?4000℃等離子態(tài)高溫氣流。有機廢氣(OCs)在高溫、高電勢的雙重作用下,瞬間(萬分之5秒)成為高溫等離子體,有機物(OCs)裂解成單質(zhì)原子,清除率大于98%。高溫等離子裂解裝置同樣可以分解氮氧化物等化合物。
[0048] 經(jīng)過所述熱等離子裂解器8處理的氣體進入到與所述熱等離子裂解器8通過煙氣管道7連通的洗滌塔9內(nèi),所述洗滌塔9內(nèi)設(shè)置有噴淋設(shè)備,用以對處理后的氣體進行降溫降塵洗滌脫酸等處理。[0049] 經(jīng)過處理后的氣體經(jīng)過排煙組件10處理后達標(biāo)排放。[0050] 本實用新型在排煙組件10前設(shè)置了引風(fēng)機20,將整個裝置內(nèi)設(shè)置成負壓環(huán)境,保證煙氣可以順著煙氣管道7排出裝置。[0051] 為了增加設(shè)備的使用壽命,設(shè)備內(nèi)的管道均采用耐酸、耐堿、耐高溫、耐磨損的高性能材質(zhì),并進行必要的防腐處理。[0052] 同時由于某些廢液加熱蒸發(fā)等處理時具有燃爆性,所以在所述焚燒爐2和所述二燃室4內(nèi)設(shè)置有泄爆裝置,保障設(shè)備的安全。[0053] 為了提高效率,所述焚燒裝置還設(shè)置有控制裝置,所述控制裝置包括輔助控制系統(tǒng)、報警系統(tǒng)和安全聯(lián)鎖控制系統(tǒng),對整個設(shè)備的運行進行調(diào)整與監(jiān)控。[0054] 在所述焚燒裝置進行運行時,所述水泵11將廢液泵送至所述焚燒爐2中,所述焚燒爐2內(nèi)的所述熱等離子體火炬3直接焚燒液面,廢液頃刻間被等離子體火焰包圍炙烤,并由所述螺桿空壓機1補充熱等離子體焚燒爐2內(nèi)氧氣,經(jīng)過焚燒使廢液中大部分有機物得以分解,同時產(chǎn)生大量水蒸汽,所述攪拌組件對廢液進行攪拌,增加處理有機物的效率。焚燒廢液時產(chǎn)生的碳顆粒、無機碳等,在攪拌組件定時停止運行后,打開所述螺桿出渣器14,將廢渣輸送至所述廢渣箱15。所述廢渣箱15中的廢渣經(jīng)過簡單的沖洗過濾即可無公害處理,沖洗液和隨著廢渣同時排出的廢液由所述水泵11泵送至所述焚燒爐2進行處理。[0055] 焚燒產(chǎn)生的氣體通過煙氣管道7進入到所述二燃室4進行處理,所述二燃室4中的所述熱等離子體火炬3對氣體進行焚燒處理,將未燃盡的有害物質(zhì)做進一步的分解銷毀,焚燒產(chǎn)生的廢渣進入所述集渣斗16進行無害化處置。[0056] 處理后的廢氣進入所述余熱回收組件5回收熱量,進入所述氣液分離組件6進行氣液分離,分離出的冷凝液通過所述冷凝液管道進入到的所述冷凝液處理組件18進行處理,分離出的氣體進入所述熱等離子體裂解器8進行微量有機物和二噁英的處理,處理后的氣體經(jīng)過所述洗滌塔9降溫除塵脫酸后達標(biāo)排放。[0057] 本實用新型提供的廢液處理裝置爐體結(jié)構(gòu)簡單,熱效率高,運行成本相對較低,可滿足現(xiàn)有的廢液的處理需求。[0058] 最后,可以理解的是,以上實施方式僅僅是為了說明本實用新型的原理而采用的示例性實施方式,然而本實用新型并不局限于此。對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言,在不脫離本實用新型的原理和實質(zhì)的情況下,可以做出各種變型和改進,這些變型和改進也視為本實用新型的保護范圍。
聲明:
“用于處理廢液的熱等離子體焚燒裝置” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)