一种特殊增压浸没燃烧汽化污水处理装置与方法.pdf

本发明是一种基于增压浸没燃烧的污水处理汽化装置及方法，属于节能减排、有益于环境保护的污水处理技术领域。本处理方法是以气体或液体燃料为能源，燃料通过高压燃烧器燃烧后产生的高温、高压烟气通过鼓泡单元直接通入增压浸没燃烧汽化单元中的污水内部，将污水高效蒸发、浓缩，浓缩液通过脉冲阀定期排放、回收。通过调节限压阀可以产生不同压力的汽气混合气体，该增压混合气体可进行二次利用。增压浸没燃烧汽化工艺设备紧凑，室外安装，人力投入少，操作维护方便、可靠，整个工艺流程能实现污水高效处理。

1、  一种基于增压浸没燃烧的油田污水处理汽化装置，包括汽化单元(3)、设置在汽化单元(3)内的燃烧器(1)、与燃烧器(1)的出气口相连接的鼓泡单元(2)、设置在汽化单元(3)侧面上的供液阀(7)和设置在汽化单元(3)底部的排液阀(6)，其特征在于：所述的汽化单元(3)为一密闭空间，燃烧器(1)布置在该封闭空间内，鼓泡单元(2)浸没在汽化单元(3)内的污水中；在汽化单元(3)上设置有排气管道，在排气管道上安装有限压阀(5)。

2、  根据权利要求1所述的一种基于增压浸没燃烧的污水处理汽化装置，其特征在于：还包括设置在汽化单元(3)上的安全防护单元(4)。

3.  一种使用权利要求1所述的一种基于增压浸没燃烧的污水处理汽化装置处理污水的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
首先经过供液阀(7)将待处理的油田污水输入到汽化单元(3)内，液面高于鼓泡单元(2)；燃料与助燃空气输入到燃烧器(1)内，经燃烧器(1)燃烧后产生的湿烟气进入鼓泡管(2)，湿烟气通过鼓泡管(2)底部及底部侧面的鼓泡孔鼓泡进入汽化单元(3)内的污水中，湿烟气所释放的热量对污水进行蒸发浓缩，浓缩液通过排液阀(6)定期排放与回收，烟气连同蒸发的汽气混合气体进入汽化单元(3)的上部密闭空间，通过限压阀(5)调节汽化单元(3)上部密封空间内的压力值，烟气连同蒸发的汽气混合气体通过限压阀(5)稳态下释放。

4、  根据权利要求3所述的利用一种基于增压浸没燃烧的污水处理汽化装置处理污水的方法，其特征在于：所述的汽化单元(3)上部密封空间内的压力在正压范围内。

一种特殊增压浸没燃烧汽化污水处理装置与方法
技术领域
本发明是一种基于增压浸没燃烧汽化的污水处理汽化装置及方法，可用于污水处理，属于节能减排、有益于环境保护的污水处理技术领域。在污水处理的同时可同步产生有益于二次利用的增压混合气体。
背景技术
浸没燃烧汽化设备采用浸没燃烧技术由于高温烟气从液体中鼓泡后排出，气液直接接触换热，不需要间壁式换热器或蒸发器所必需的固定传热面，气液混合物搅拌强烈，大大增强了气液间接触传热面积，强化传热，换热效率极高；节省耐高温、耐腐蚀材料，简化了设备，降低了投资，减少了日常维修工作；烟气在高温区停留时间短，NOx排放少，是一种低污染燃烧技术产品。由于浸没燃烧技术有上述一些主要优点，特别是提高了装置的能源利用率、降低污染，因此，它的研究和推广成为节能减排、降耗的重要措施之一。现有浸没燃烧汽化设备，主要包括浸没燃烧器、容器和分离器组成，多在常压下工作。
发明内容
本发明的目的在于克服了现有污水处理方法的上述缺陷，提供了一种增压浸没燃烧汽化装置及方法，该方法具有经济、高效、环保、节能的优点。在对污水进行处理的同时，可产生具有特殊用途的增压汽气混合气体。
为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。本装置包括汽化单元、设置在汽化单元内的燃烧器、与燃烧器的出气口相连接的鼓泡单元、设置在汽化单元侧面上的供液阀、设置在汽化单元底部的排液阀和设置在汽化单元上端面的、用于安全防爆的安全防护单元。所述的汽化单元为一密闭空间，燃烧器布置在该封闭空间内，鼓泡单元设置在由供液阀输入到汽化单元内的污水中，鼓泡管底部及侧面设置有气体鼓泡孔。在汽化单元的上端设置有与汽化单元内的密闭空间相连通的排气管道，在排气管道上安装有限压阀。
使用上述汽化装置处理污水的方法包括以下步骤：
首先经过供液阀将待处理的污水输入到汽化单元内，液面高于鼓泡单元。燃料与助燃空气输入到燃烧器内，经燃烧器燃烧后产生的湿烟气进入鼓泡管，湿烟气通过鼓泡管底部及底部侧面的鼓泡孔鼓泡进入汽化单元内的污水中，湿燃气所释放的热量对污水进行蒸发浓缩，浓缩液通过排液阀定期排放与回收，烟气连同蒸发的汽气混合气体进入汽化单元的上部密闭空间，通过限压阀调节汽化单元上部密封空间内的压力值，烟气连同蒸发的汽气混合气体通过限压阀稳态下释放。
本发明的有益效果是：
1)增压浸没燃烧汽化工艺装置能对污水进行高效处理，能源利用率高，污染物排放低，有益于节能减排、环境保护；
2)在对污水进行处理的同时，可通过工艺调节，产生不同压力具有特殊用途的汽气混合增压气体，该增压混合气体可进行二次有效利用。
3)设备紧凑，室外安装，人力投入少，操作维护方便、可靠，整个工艺流程能实现油田污水高效处理；能减少NO_x和CO₂的排放，从而减少对环境的污染；增压浸没燃烧汽化工艺热效率高，节约能源。
附图说明
图1本发明增压浸没燃烧汽化工艺装置结构流程简图
图中：1、燃烧器，2、鼓泡单元，3、汽化单元，4、安全防护单元，5、限压阀，6、排液阀，7、供液阀。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
本实施例的结构如图1所示，包括汽化单元3、设置在汽化单元内的燃烧器1、与燃烧器的出气口相连接的鼓泡单元2、设置在汽化单元侧面上的供液阀7、设置在汽化单元底部的排液阀6和设置在汽化单元3上端面的、用于安全防爆的设备单元4。汽化单元3为一个密闭的空间，燃烧器1设置在汽化单元3的内部，二者之间通过法兰密封连接。鼓泡单元2与燃烧器1的出气口通过法兰或螺纹连接，鼓泡单元2设置在由供液阀7输入到汽化单元3内的污水中。在汽化单元3的侧壁上设置有进水管，在进水管路上设置有供液阀，本实施例中选用的供液阀为电动调节阀，待处理的污水设置有磁翻板液位计，控制汽化单元3内的污水水位。在汽化单元3的底部设置有排水管路，排水管路上设置有排液阀6，本实施例中选用的是脉冲阀。在汽化单元3的液面上部为密闭空间，所以在汽化单元3的上端设置有安全防爆的设备单元4，设备单元4可为防爆膜或安全阀。
本装置是以现有气体或液体商品燃料为能源，燃料通过燃烧器燃烧后产生的高温、高压湿烟气通入增压浸没燃烧汽化工艺蒸发单元中的污水内部，将污水高效蒸发、浓缩后定期排放与回收。
进行污水处理时，首先将污水经过电动调节阀注入到汽化单元3内，根据汽化单元3内的液位控制的传感信号控制液位在一定位置。燃料与助燃空气在浸没燃烧器1内燃烧，燃烧器1的燃烧室内部衬有耐火材料，外包一层隔热材料，壳体为不锈钢，产生的高温、高压湿烟气进入鼓泡管2，鼓泡管可采取多种形式，图1中为一种基本结构形式，高温、高压湿烟气通过鼓泡管2底部及底部侧面的鼓泡孔鼓泡进入汽化单元3内的污水中，所释放的热量对污水进行高效蒸发浓缩，浓缩液可通过脉冲阀定期排放与回收，蒸发的汽(气)体、烟气、过剩空气均进入汽化单元的上部密封空间，根据燃烧器1压力大小、整个传热、传质过程的压力损失对限压阀5的调节，汽化单元上部密封空间表压力大小可调，一定增压范围的汽气混合气体可通过限压阀稳态下释放，释放的增压混合气体可进行高效二次利用。