揮發(fā)性廢水處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種揮發(fā)性廢水處理系統(tǒng)，包含離心式氣液分離裝置及高溫分解裝置。離心式氣液分離裝置包含殼體、離心筒槽、廢水輸入端、廢水輸出端、氣體輸入端及氣體輸出端。殼體中設(shè)置離心筒槽。揮發(fā)性廢水從廢水注入端注入離心筒槽中，離心筒槽分離揮發(fā)性廢水離心為揮發(fā)性氣體及非揮發(fā)性廢水，非揮發(fā)性廢水由廢水輸出端排出，氣體輸入端輸入空氣至離心筒槽中，空氣帶動(dòng)揮發(fā)性氣體一起從氣體輸出端排出。高溫分解裝置接收空氣及揮發(fā)性氣體，高溫分解處理空氣及揮發(fā)性氣體成無害氣體后排出至大氣。以此減少設(shè)備的建置費(fèi)用，并能減少副產(chǎn)物及耗能。
【專利說明】
揮發(fā)性廢水處理系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及廢水處理系統(tǒng)，尤其涉及一種處理含揮發(fā)性物質(zhì)的廢水的水處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)今工業(yè)的廢水，常含有在工業(yè)工藝中使用的溶劑、清潔劑或是在生產(chǎn)后殘余的揮發(fā)性物質(zhì)等，若未適當(dāng)處理，廢水中的揮發(fā)性物質(zhì)會(huì)經(jīng)由溢散揮發(fā)后會(huì)變成氣體型態(tài)的有害廢氣彌漫于空氣中，尤其是有機(jī)揮發(fā)性氣體(Volatile Organic Compound,VOC) 0VOC對(duì)人體健康會(huì)產(chǎn)生極大的危害，產(chǎn)生頭暈、惡心、嘔吐、流淚、刺鼻、咳嗽等癥狀，濃度過高時(shí)可導(dǎo)致中毒死亡，長(zhǎng)期接觸時(shí)會(huì)導(dǎo)致肝、肺、呼吸道等疾病，容易導(dǎo)致癌癥。另外，VOC通常揮發(fā)點(diǎn)及燃點(diǎn)低、且具有可燃燒的特性，當(dāng)VOC濃度過高時(shí)，會(huì)有爆炸、燃燒的危險(xiǎn)性。因而，對(duì)于VOC的處理，是現(xiàn)今在廢棄物處理中不得不慎重的一環(huán)。
[0003]參閱圖1A及圖1B，現(xiàn)有技術(shù)揮發(fā)性廢水處理系統(tǒng)的單元方框圖。如圖1A所示，現(xiàn)有技術(shù)揮發(fā)性廢水處理系統(tǒng)500包含一氣液接觸反應(yīng)器510及一吸附裝置520。氣液接觸反應(yīng)器510為蒸餾塔、氣提塔等，能將揮發(fā)性廢水中的物質(zhì)通過沸點(diǎn)不同的方式分離，并分離出揮發(fā)性氣體。吸附裝置520與氣液接觸反應(yīng)器510連接，接收揮發(fā)性氣體。吸附裝置520中可以包含活性碳等以吸附揮發(fā)性氣體。這種實(shí)施方式，吸附揮發(fā)性物質(zhì)后的副產(chǎn)品仍需要委外清運(yùn)，并進(jìn)行再處理。副產(chǎn)品的處理是否會(huì)產(chǎn)生對(duì)于環(huán)境的不良效應(yīng)仍有不確定性，且清運(yùn)處理需要額外的成本。
[0004]除了上述的方式，目前也有利用生物分解的方式處理，雖然處理后產(chǎn)生的生物污泥可以作為堆肥，但仍有場(chǎng)域中揮發(fā)性氣體濃度過高的疑慮。此外，生物分解的處理時(shí)間較長(zhǎng)，且生物污泥的暫存也需要大量的空間，副產(chǎn)品的清運(yùn)成本也相當(dāng)昂貴。
[0005]如圖1B所示，現(xiàn)有技術(shù)另一實(shí)施例之揮發(fā)性廢水處理系統(tǒng)500的包含氣液接觸反應(yīng)器510及燃燒裝置530，此方式為對(duì)圖1A的實(shí)施例的改良。在此實(shí)施例中，是利用燃燒裝置530以燃燒反應(yīng)直接將氣液接觸反應(yīng)器510所分離出的揮發(fā)性氣體分解為氮?dú)?、二氧化碳、水蒸氣等無害氣體，從而解決了副產(chǎn)品的問題。但是現(xiàn)有技術(shù)揮發(fā)性廢水處理系統(tǒng)500仍有氣液接觸反應(yīng)器510的體積龐大、設(shè)備成本昂貴、耗能的問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供一種揮發(fā)性廢水處理系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有上的問題，能縮減體積、減少設(shè)備建置成本。
[0007]為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型提供一種揮發(fā)性廢水處理系統(tǒng)，其包含:
[0008]—離心式氣液分離裝置，包含一殼體、一離心筒槽、一廢水輸入端、一廢水輸出端、一至少氣體輸入端及一氣體輸出端，該殼體中設(shè)置該離心筒槽，該離心筒槽包含至少一開口，該廢水輸入端、該氣體輸入端、及該氣體輸出端與該殼體及該離心筒槽連通，該廢水輸出端與該殼體連通，該廢水輸入端及該氣體輸入端分別將注入一揮發(fā)性廢水及一空氣至該離心筒槽，該離心筒槽高速旋轉(zhuǎn)將該揮發(fā)性廢水離心分離成一揮發(fā)性氣體及一非揮發(fā)性廢水，該空氣帶動(dòng)該揮發(fā)性氣體一起從該氣體輸出端排出，該非揮發(fā)性廢水經(jīng)由開口排出離心筒槽，再經(jīng)由該廢水輸出端排出至該殼體外;及
[0009]—高溫分解裝置，接收該空氣及該揮發(fā)性氣體，高溫分解處理該空氣及該揮發(fā)性氣體成一無害氣體后排出。
[0010]上述的揮發(fā)性廢水處理系統(tǒng)，其中該廢水輸入端及該氣體輸出端連接于該離心筒槽的頂部，該氣體輸入端連接于該離心筒槽的側(cè)邊、該廢水輸出端位于該殼體的底部。
[0011]上述的揮發(fā)性廢水處理系統(tǒng)，其中該開口位于該離心筒槽的側(cè)邊或底面。
[0012]上述的揮發(fā)性廢水處理系統(tǒng)，其中該離心筒槽高速旋轉(zhuǎn)作動(dòng)的離心力大于100重力場(chǎng)。
[0013]上述的揮發(fā)性廢水處理系統(tǒng)，其中該高溫分解裝置為一觸媒燃燒裝置，該觸媒燃燒裝置中包含多個(gè)活性觸媒。
[0014]上述的揮發(fā)性廢水處理系統(tǒng)，其中該多個(gè)活性觸媒設(shè)置于一觸媒載體的表面。
[0015]上述的揮發(fā)性廢水處理系統(tǒng)，其中該高溫分解裝置為一等離子裝置，通過等離子分解該空氣及該揮發(fā)性氣體成該無害氣體。
[0016]上述的揮發(fā)性廢水處理系統(tǒng)，其中另包含一前處理槽，該前處理槽連接該廢水輸入端，該前處理槽中添加有一前處理藥劑，提升該揮發(fā)性廢水中的至少一揮發(fā)性物質(zhì)的蒸氣壓。
[0017]上述的揮發(fā)性廢水處理系統(tǒng)，其中更包含一固碳裝置，該固碳裝置連接該觸媒燃燒裝置，接收該無害氣體，將該無害氣體中的碳元素固化。
[0018]上述的揮發(fā)性廢水處理系統(tǒng)，其中更包含一洗滌塔，該洗滌塔連接該氣體輸出端及該高溫處理裝置，將該空氣及該揮發(fā)性氣體進(jìn)行濕式洗滌后再輸入至該高溫處理裝置。
[0019]在上述實(shí)施態(tài)樣中，由于利用離心式氣液分離裝置，能較傳統(tǒng)的氣提塔、蒸餾塔的體積、設(shè)置成本及耗能大幅節(jié)省，同時(shí)具有更加的質(zhì)傳效果。此外，可以利用高溫分解裝置直接將揮發(fā)性氣體分解為無害氣體，能大幅減少副產(chǎn)物，更能減少后續(xù)副產(chǎn)物的處理及清運(yùn)費(fèi)用。
[0020]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。
【附圖說明】
[0021 ]圖1A為現(xiàn)有技術(shù)揮發(fā)性廢水處理系統(tǒng)的單元方框圖；
[0022]圖1B為現(xiàn)有技術(shù)另一揮發(fā)性廢水處理系統(tǒng)的單元方框圖；
[0023]圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施例揮發(fā)性廢水處理系統(tǒng)的單元方框圖；
[0024]圖3為本實(shí)用新型的離心式氣液分離裝置的立體示意圖；
[0025]圖4為本實(shí)用新型的高溫分解裝置一實(shí)施例的單元示意圖。
[0026]其中，附圖標(biāo)記
[0027]I 揮發(fā)性廢水處理系統(tǒng)10 離心式氣液分離裝置
[0028]11 殼體13 離心筒槽
[0029]15a 廢水輸入端131開口
[0030]15b廢水輸出端17a氣體輸入端
[0031]17b氣體輸出端30高溫分解裝置
[0032]31活性觸媒33觸媒載體
[0033]40固碳裝置50前處理槽
[0034]60洗滌塔500揮發(fā)性廢水處理系統(tǒng)
[0035]510氣液接觸反應(yīng)器520吸附裝置
[0036]530燃燒裝置A空氣
[0037]G無害氣體W揮發(fā)性廢水
[0038]ffL非揮發(fā)性廢水Wg揮發(fā)性氣體
【具體實(shí)施方式】
[0039]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作具體的描述:
[0040]參閱圖2，本實(shí)用新型一實(shí)施例揮發(fā)性廢水處理系統(tǒng)的單元方框圖。如圖2所示，揮發(fā)性廢水處理系統(tǒng)I包含離心式氣液分離裝置10及高溫分解裝置30。同時(shí)參閱圖3，本實(shí)用新型的離心式氣液分離裝置的立體示意圖。如圖3所示，離心式氣液分離裝置10包含一殼體
11、一離心筒槽13、一廢水輸入端15a、一廢水輸出端15b、至少一氣體輸入端17a及一氣體輸出端17b。
[0041]殼體11中設(shè)置離心筒槽13。離心筒槽13在底面或側(cè)面開設(shè)有至少一開口131。廢水輸入端15a、氣體輸入端17a及氣體輸出端17b連通殼體11及離心筒槽13。廢水輸出端15b連通殼體11。廢水輸入端15a及氣體輸入端17a分別輸入揮發(fā)性廢水W及空氣A至離心筒槽13中。
[0042]離心筒槽13高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心作用，促使密度不同的物質(zhì)產(chǎn)生不同的加速度，同時(shí)產(chǎn)生負(fù)壓效應(yīng)及渦流現(xiàn)象，密度輕的物質(zhì)被吸引朝上流動(dòng)、密度重的物質(zhì)向下流動(dòng)，而使揮發(fā)性廢水W中的物質(zhì)分層。另外，揮發(fā)性廢水W的液面與空氣A接觸，空氣A能形成一空氣流，促使揮發(fā)性廢水W中的揮發(fā)性物質(zhì)在離心作用時(shí)快速地轉(zhuǎn)換為揮發(fā)性氣體Wc，而提升質(zhì)傳效果，快速地分離揮發(fā)性廢水W為一揮發(fā)性氣體呢及一非揮發(fā)性廢水I。
[0043]非揮發(fā)性廢水Wl在離心作用時(shí)為液滴狀，能經(jīng)由開口131排出離心筒槽13，再經(jīng)過蓄積后由廢水輸出端15b排出殼體11之外。另外，空氣A帶動(dòng)動(dòng)揮發(fā)性氣體Wc從氣體輸出端17b排出。在此實(shí)施例中，廢水輸入端15a及氣體輸出端17b是位于離心筒槽13的上方、廢水輸出端15b位于殼體11的下方，而氣體輸入端17a位于離心筒槽13的側(cè)邊。在此僅為示例，但不限于此。
[0044]由于離心筒槽13高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力大于100重力場(chǎng)(100G)，能提升在離心式氣液分離裝置1中物質(zhì)的質(zhì)傳速率，同時(shí)能夠縮減離心式氣液分離裝置1的體積以及設(shè)備的建置成本，而更符合經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。
[0045]高溫分解裝置30接收空氣及揮發(fā)性氣體Wg，高溫分解處理空氣A及揮發(fā)性氣體呢成一無害氣體G后排出至大氣，在此，無害氣體G是為水蒸氣、氮?dú)饧岸趸紴橹鳌?br>[0046]高溫分解裝置30可以為燃燒裝置，例如直燃式燃燒爐，或者觸媒燃燒裝置。由于一般的有機(jī)性揮發(fā)氣體，再經(jīng)過燃燒反應(yīng)后，產(chǎn)物為水蒸氣及二氧化碳，能直接排放至大氣而不會(huì)產(chǎn)生固態(tài)的副產(chǎn)品。
[0047]參閱圖4，本實(shí)用新型的高溫分解裝置一實(shí)施例的單元示意圖。如圖4所示，高溫分解裝置30可進(jìn)一步限定為觸媒燃燒裝置，藉由觸媒能夠降低燃燒反應(yīng)的活化能，而使燃燒的溫度大幅降低。例如，傳統(tǒng)直燃式燃燒爐通常需達(dá)到700至800°C才能達(dá)到完全燃燒，觸媒燃燒裝置則可以降低至300至4000C，而有效地減少能量的消耗。觸媒燃燒裝置中包含多個(gè)活性觸媒31，例如金(Au)、鈀(Pd)、鉑(Pt)、鎢(W)等，可以形成發(fā)泡狀、蜂巢狀的多孔性觸媒壁面，而增加揮發(fā)性氣體WG與觸媒的接觸面積。此外，活性觸媒31可以設(shè)置成顆粒狀，設(shè)置于觸媒載體33的表面，觸媒載體33可以為氧化鋁(Al2O3)、氧化鋯(ZrO2)、氧化鈰(CeO)、氧化猛(ΜΠ2θ3)等。
[0048]高溫分解裝置30也可以為等離子裝置，利用高能尖端放電產(chǎn)生等離子，利用等離子的高能量直接裂解揮發(fā)性氣體Wc的結(jié)構(gòu)，而與空氣A及揮發(fā)性氣體呢反應(yīng)成無害氣體G。
[0049]再次參見圖2，揮發(fā)性廢水處理系統(tǒng)I另包含一固碳裝置40。固碳裝置連接高溫處理裝置，接收無害氣體G，將無害氣體G中的二氧化碳固化。例如，如下述的化學(xué)反應(yīng)反應(yīng)式
(1)、反應(yīng)式(2)等將二氧化碳固化以減少二氧化碳的排放量，并能將產(chǎn)物再利用。
[0050]反應(yīng)式(I):Ca(0H)2+C02—CaC03+H20[0051 ]反應(yīng)式(2):Na0H+C02^NaHC03
[0052]再次參見圖2，揮發(fā)性廢水處理系統(tǒng)I另包含一前處理槽50。前處理槽50連接廢水輸入端15a，揮發(fā)性廢水W先在前處理槽50中進(jìn)行前處理，再輸入離心式氣液分離裝置10中。前處理槽50中添加有一前處理藥劑，提升揮發(fā)性廢水W中的揮發(fā)性物質(zhì)的蒸氣壓。例如，前處理槽中添加有液堿能使得提升揮發(fā)性廢水W中的氨離子(NH4+)轉(zhuǎn)為氨氣(ΝΗ3ω)，或者添加能促進(jìn)沸點(diǎn)下降的物質(zhì)，使整體揮發(fā)性蒸氣壓提升，以在離心分離時(shí)充分將揮發(fā)性廢水W中的揮發(fā)性物質(zhì)轉(zhuǎn)換成氣態(tài)的揮發(fā)性氣體Wc。
[0053]揮發(fā)性廢水處理系統(tǒng)更包含一洗滌塔60，洗滌塔60連接氣體輸出端17b及高溫處理裝置30，將空氣A及揮發(fā)性氣體Wg進(jìn)行濕式洗滌后再輸入至高溫處理裝置30。洗滌塔60可以利用噴灑藥劑的濕式洗滌，去除揮發(fā)性氣體Wc中的酸性揮發(fā)物質(zhì)，例如，氯化氫(HCl)、二氧化硫(SO2)、氫氟酸(HF)、氯氣(Cl2)等。藉此可增加高溫處理裝置30的使用壽命。
[0054]本實(shí)用新型上述的各實(shí)施例中，主要是利用離心式氣液分離裝置來進(jìn)行氣液分離，以此方式能夠提升質(zhì)傳的效果，此外，離心式氣液分離裝置較傳統(tǒng)的方式，具有體積小、設(shè)置費(fèi)用便宜、耗能低等優(yōu)點(diǎn)。在此，將離心式氣液分離裝置與高溫分解裝置結(jié)合，直接將揮發(fā)性氣體分解為無害氣體，沒有固態(tài)副產(chǎn)物的問題，而不需額外的處理及清運(yùn)費(fèi)用。
[0055]當(dāng)然，本實(shí)用新型還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本實(shí)用新型精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本實(shí)用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種揮發(fā)性廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，包含: 一離心式氣液分離裝置，包含一殼體、一離心筒槽、一廢水輸入端、一廢水輸出端、一至少氣體輸入端及一氣體輸出端，該殼體中設(shè)置該離心筒槽，該離心筒槽包含至少一開口，該廢水輸入端、該氣體輸入端、及該氣體輸出端與該殼體及該離心筒槽連通，該廢水輸出端與該殼體連通，該廢水輸入端及該氣體輸入端分別將注入一揮發(fā)性廢水及一空氣至該離心筒槽，該離心筒槽高速旋轉(zhuǎn)將該揮發(fā)性廢水離心分離成一揮發(fā)性氣體及一非揮發(fā)性廢水，該空氣帶動(dòng)該揮發(fā)性氣體一起從該氣體輸出端排出，該非揮發(fā)性廢水經(jīng)由開口排出離心筒槽，再經(jīng)由該廢水輸出端排出至該殼體外;及 一高溫分解裝置，接收該空氣及該揮發(fā)性氣體，高溫分解處理該空氣及該揮發(fā)性氣體成一無害氣體后排出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的揮發(fā)性廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，該廢水輸入端及該氣體輸出端連接于該離心筒槽的頂部，該氣體輸入端連接于該離心筒槽的側(cè)邊、該廢水輸出端位于該殼體的底部。3.根據(jù)權(quán)利要求1至2的任意一項(xiàng)所述的揮發(fā)性廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，該開口位于該離心筒槽的側(cè)邊或底面。4.根據(jù)權(quán)利要求1至2的任意一項(xiàng)所述的揮發(fā)性廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，該離心筒槽高速旋轉(zhuǎn)作動(dòng)的離心力大于100重力場(chǎng)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的揮發(fā)性廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，該高溫分解裝置為一觸媒燃燒裝置，該觸媒燃燒裝置中包含多個(gè)活性觸媒。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的揮發(fā)性廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，該多個(gè)活性觸媒設(shè)置于一觸媒載體的表面。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的揮發(fā)性廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，該高溫分解裝置為一等離子裝置，通過等離子分解該空氣及該揮發(fā)性氣體成該無害氣體。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的揮發(fā)性廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，另包含一前處理槽，該前處理槽連接該廢水輸入端，該前處理槽中添加有一前處理藥劑，提升該揮發(fā)性廢水中的至少一揮發(fā)性物質(zhì)的蒸氣壓。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的揮發(fā)性廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，更包含一固碳裝置，該固碳裝置連接該觸媒燃燒裝置，接收該無害氣體，將該無害氣體中的碳元素固化。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的揮發(fā)性廢水處理系統(tǒng)，其特征在于，更包含一洗滌塔，該洗滌塔連接該氣體輸出端及該高溫處理裝置，將該空氣及該揮發(fā)性氣體進(jìn)行濕式洗滌后再輸入至該高溫處理裝置。
【文檔編號(hào)】F23G7/07GK205676189SQ201620512276
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年5月30日 公開號(hào)201620512276.2, CN 201620512276, CN 205676189 U, CN 205676189U, CN-U-205676189, CN201620512276, CN201620512276.2, CN205676189 U, CN205676189U
【發(fā)明人】楊東昱, 溫一鴻, 陳建銘, 鍾煥尉, 謝奇旭, 譚發(fā)祥
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