公布日：2023.02.03
申请日：2022.11.23
分类号：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
本发明涉及一种咖啡因生产废水的处理系统，包括：茶钠母液储罐、甲化残液储罐、一次氯提废液储罐、水洗母液储罐；与所述一次氯提废液储罐连通的脱氯塔；低温蒸发器，所述茶钠母液储罐、甲化残液储罐、水洗母液储罐和脱氯塔的出水合并后经过管路，与所述低温蒸发器的原液进口连通；焚烧炉，与所述低温蒸发器的完成液出口连通；所述焚烧炉内部设置有热交换管路，用于将进入所述低温蒸发器的蒸汽进行加热；生化处理单元。本申请提供的咖啡因生产废水的处理系统，能耗低，同时焚烧炉中焚烧后的残渣含有较高比例的无机盐，可以作为工业盐的原料。
权利要求书
1.一种咖啡因生产废水的处理系统，其特征在于，所述处理系统包括：茶钠母液储罐、甲化残液储罐、一次氯提废液储罐、水洗母液储罐；与所述一次氯提废液储罐连通的脱氯塔；低温蒸发器，所述茶钠母液储罐、甲化残液储罐、水洗母液储罐和脱氯塔的出水合并后经过管路，与所述低温蒸发器的原液进口连通；所述低温蒸发器还包括冷却液出口、完成液出口和蒸汽出口；所述低温蒸发器还包括蒸汽进口；焚烧炉，与所述低温蒸发器的完成液出口连通，用于将完成液焚烧；所述焚烧炉内部设置有热交换管路，用于将进入所述低温蒸发器的蒸汽进行加热；生化处理单元，与所述低温蒸发器的冷却液出口连通，用于将冷却液进行生化处理。
2.如权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述低温蒸发器的蒸汽出口与蒸汽进口通过蒸汽流通管路连通，且所述蒸汽流通管路流经所述热交换管路，用以将所述蒸汽出口的蒸汽加热。
3.如权利要求1或2所述的处理系统，其特征在于，在所述茶钠母液储罐、甲化残液储罐、水洗母液储罐和脱氯塔的出水合并之前，所述茶钠母液储罐设置沉渣池，用于将所述茶钠母液的固体进行过滤去除；所述甲化残液储罐设置气浮池，用于将所述甲化残液的油脂去除。
4.如权利要求1-3之一所述的处理系统，其特征在于，所述生化处理单元包括依次连接的A/O反应池、沉淀池、BAF生物曝气池、反硝化滤池、深度净化吸附池。
5.如权利要求1-4之一所述的处理系统，其特征在于，所述脱氯塔包括依次连通的接触室、曝气室和沉降室；所述接触室的中下部固定有脱氯催化膜组；所述脱氯催化膜组包括至少5层脱氯膜；所述接触室中，在所述脱氯催化膜组下方的室壁上还设置有若干出水口与所述曝气室的下部连通，以使经过脱氯催化膜处理后的废水进入曝气室；所述曝气室的上部还设置有溢流槽，用于使处理后的废水溢流至沉降室中；所述沉降室的上部还设置出水口，用于将脱氯塔处理后的废水输出。
6.如权利要求1-5之一所述的处理系统，其特征在于，所述脱氯膜包括负载有纳米钯颗粒和纳米铁颗粒的PVDF膜，以及用于固定所述PVDF膜的定型板；优选地，所述脱氯催化膜组包括n个第一脱氯膜和m个第二脱氯膜；第一脱氯膜通过定型板的第一端固定在所述接触室的第一室壁上，第二端斜向下深入所述接触室内部；第二脱氯膜通过定型板的第一端固定在所述接触室的第二室壁上，第二端斜向下深入所述接触室内部；所述第一室壁和第二室壁相对设置；且所述n个第一脱氯膜的第二端和m个第二脱氯膜的第二端交叉布置，且每一个第一脱氯膜和每一个第二脱氯膜均不互相接触；优选地，n为大于等于2的整数，m为大于等于2的整数。
7.如权利要求1-6之一所述的处理系统，其特征在于，所述第一脱氯膜和第二脱氯膜尺寸相同，且所述第一脱氯膜的第二端和第二脱氯膜的第二端斜向下的倾斜角度为20-30°。
8.如权利要求1-7之一所述的处理系统，其特征在于，所述脱氯催化膜组还包括第三催化膜，设置于n个第一脱氯膜和m个第二脱氯膜上方，所述第三催化膜水平放置，且所述第三催化膜的四周与所述接触室的室壁留有空间。
9.如权利要求1-8之一所述的处理系统，其特征在于，所述接触室的进水口设置在液面以下，且出水向下。
10.如权利要求1-9之一所述的处理系统，其特征在于，所述接触室还设置有回流管，用于将接触室底部的水回流至上部。
发明内容
针对现有技术的不足，本申请的目的在于提供一种咖啡因生产废水的处理系统，所述处理系统包括：
茶钠母液储罐、甲化残液储罐、一次氯提废液储罐、水洗母液储罐；
与所述一次氯提废液储罐连通的脱氯塔；
低温蒸发器，所述茶钠母液储罐、甲化残液储罐、水洗母液储罐和脱氯塔的出水合并后经过管路，与所述低温蒸发器的原液进口连通；所述低温蒸发器还包括冷却液出口、完成液出口和蒸汽出口；所述低温蒸发器还包括蒸汽进口；
焚烧炉，与所述低温蒸发器的完成液出口连通，用于将完成液焚烧；所述焚烧炉是将低温蒸发浓液进行焚烧，得到工业废盐的过程，焚烧产生的热量可用于将低温蒸发器的蒸汽进行加热；
生化处理单元，与所述低温蒸发器的冷却液出口连通，用于将冷却液进行生化处理。
本申请提供的咖啡因生产废水的处理系统先将一次氯提废液进行脱氯处理，然后将脱氯后的一次氯提废液与茶钠母液、甲化残液、水洗母液混合后，用低温蒸发的方式将混合后的废水进行处理，废水中的有机物被从完成液出口输出至焚烧炉焚烧，由于废水中的含氯有机化合物在脱氯塔中被转化为无机氯盐，然后在低温蒸发器中进入完成液转至焚烧炉中。换言之，焚烧炉中包含了脱氯塔出来的无机氯化盐，以及其他非含氯有机物，在焚烧过程中，有机物被焚烧生成二氧化碳、水等气体，实现了咖啡因生产废水中大部分有机物和无机氯化物的处理。此外，焚烧炉对有机物的焚烧会产生热量，这部分热量通过热交换将进入所述低温蒸发器的蒸汽进行加热，降低了能耗；同时无机盐由于熔点较高，且废水被带出，无机盐由此被析出获得了工业盐。
优选地，所述低温蒸发器的蒸汽出口与蒸汽进口通过蒸汽流通管路连通，且所述蒸汽流通管路流经所述热交换管路，用以将所述蒸汽出口的蒸汽加热。
优选地，在所述茶钠母液储罐、甲化残液储罐、水洗母液储罐和脱氯塔的出水合并之前，所述茶钠母液储罐设置沉渣池，用于将所述茶钠母液的固体进行过滤去除；所述甲化残液储罐设置气浮池，用于将所述甲化残液的油脂去除，便于后续低温蒸发过程。
优选地，所述生化处理单元包括依次连接的A/O反应池、沉淀池、BAF生物曝气池、反硝化滤池、深度净化吸附池。
优选地，所述脱氯塔包括依次连通的接触室、曝气室和沉降室；所述接触室的中下部固定有脱氯催化膜组；所述脱氯催化膜组包括至少5层脱氯膜；所述接触室中，在所述脱氯催化膜组下方的室壁上还设置有若干出水口与所述曝气室的下部连通，以使经过脱氯催化膜处理后的废水进入曝气室；所述曝气室的上部还设置有溢流槽，用于使处理后的废水溢流至沉降室中；所述沉降室的上部还设置出水口，用于将脱氯塔处理后的废水输出。
优选地，所述脱氯膜包括负载有纳米钯颗粒和纳米铁颗粒的PVDF膜，以及用于固定所述PVDF膜的定型板。
纳米钯颗粒和纳米铁颗粒可以使得有机氯化物转化为无机氯化物，而PVDF膜为载体，用于负载纳米钯颗粒和纳米铁颗粒，以防止其团聚；但PVDF膜的刚性不足，定型板的作用为提高脱氯膜的刚性，以提高其在接触室内布局的稳定性。
优选地，所述脱氯催化膜组包括n个第一脱氯膜和m个第二脱氯膜；第一脱氯膜通过定型板的第一端固定在所述接触室的第一室壁上，第二端斜向下深入所述接触室内部；第二脱氯膜通过定型板的第一端固定在所述接触室的第二室壁上，第二端斜向下深入所述接触室内部；所述第一室壁和第二室壁相对设置；且所述n个第一脱氯膜的第二端和m个第二脱氯膜的第二端交叉布置，且每一个第一脱氯膜和每一个第二脱氯膜均不互相接触。
优选地，n为大于等于2的整数，例如3、4、5、6、7等，m为大于等于2的整数，例如3、4、5、6、7等。
优选地，所述第一脱氯膜和第二脱氯膜尺寸相同，且所述第一脱氯膜的第二端和第二脱氯膜的第二端斜向下的倾斜角度为20-30°，例如21°、22°、23°、24°、25°、26°、27°、28°、29°等。
优选地，所述脱氯催化膜组还包括第三催化膜，设置于n个第一脱氯膜和m个第二脱氯膜上方，所述第三催化膜水平放置，且所述第三催化膜的四周与所述接触室的室壁留有空间。
所述第一催化膜、第二催化膜和第三催化膜的设计，是为了更好的提高废水与催化膜的接触，提高催化效率，同时不会造成催化膜两侧压力过大，保证水流畅性。
优选地，所述接触室的进水口设置在液面以下，且出水向下。
优选地，所述接触室还设置有回流管，用于将接触室底部的水回流至上部。
回流管的设置能够提高脱氯塔的脱氯效率。
与现有技术相比，本申请具有如下有益效果：
(1)本申请提供的咖啡因生产废水的处理系统，将不同来源的废水进行分别处理，如茶钠母液除渣、甲化残液除油、一次氯提废液除氯、水洗母液不进行预处理，然后使用低温蒸发器将高浓度有机物和无机盐的废液作为完成液从完成液出口排出，低VOC的废水作为冷却液从低温蒸发器的冷却液出口排出，实现大部分有机物和无机盐的排出，而完成液出口连接焚烧炉，将完成液焚烧，利用焚烧热量加热低温蒸发器所需要的蒸汽，进而降低了能耗；同时焚烧炉中焚烧后的残渣含有较高比例的无机盐，可以作为工业盐的原料。
(2)在优化方案中，脱氯催化膜组的脱氯膜通过交叉布局，能够提高废水与脱氯膜的接触，最大程度的将含氯有机物降解成无机盐，以此减少焚烧时含氯有机物产生的二噁英等环境污染。
（发明人：王慧芳;张传兵;徐亚慧;庄云萍;赵曙光;张利朋;杨鹏;朱光雨;荣中原;汤有增;杨婧文）
