[0001]
本发明涉及废弃物资源化利用领域，尤其涉及一种废包装桶和废盐的协同资源化处理系统。
背景技术：
[0002]
含有或直接沾染危险废物的废弃包装桶属于危险废物，代码900-041-49。传统的废铁包装桶采用有机溶剂清洗后回收利用，生产过程中使用有机溶剂危险性高，且会产生二次污染。因此从环境安全角度改用碱性水溶液清洗工艺。但是清洗后的废水cod浓度高，可生化性差，处理难度大。同时铁片上的赃物难以清洗分离。另一方面，目前全国化工、煤炭、环保等行业每年产生废盐1000万吨以上，废盐的处置费用极高，成为治理难点。为了解决上述问题，开发了新型高效资源化处理技术。
技术实现要素：
[0003]
为了解决上述问题，本发明的第一目的在于提供一种废包装桶和废盐的协同资源化处理系统，上述协同资源化处理系统可利用废盐在线生成碱性溶液和氯气，碱性溶液可作为清洗剂，氯气可以作为氧化剂，处理清洗后的废水，提高可生化性。
[0004]
为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：
[0005]
一种废包装桶和废盐的协同资源化处理系统，包括废包装桶预处理子系统和废盐电化学处理子系统；所述废包装桶预处理子系统包括清洗单元，用于对铁质物料进行清洗；
[0006]
所述废盐电化学处理子系统包括电化学反应器，以及用于配置主要成分为氯盐的电解液的配制罐；所述电化学反应器包括阴极室、阳极室，以及分别处于阴极室和阳极室内并与电源相连接的阴极和阳极；所述阴极室与阳极室之间通过阴离子交换膜相隔；
[0007]
所述配制罐的出口端与阴极室的进口端通过管道连接，阴极室的出口端与清洗单元的进口端通过管道连接，清洗单元的出口端与阳极室的进口端通过管道连接。
[0008]
本发明采用上述技术方案，该技术方案涉及一种废包装桶和废盐的协同资源化处理系统，该协同资源化处理系统包括废包装桶预处理子系统和废盐电化学处理子系统；其中，废包装桶预处理子系统包括清洗单元，用于对废包装桶形成的铁质物料进行清洗；而清洗所采用的碱性清洗液是在废盐电化学处理子系统中电解得到，并且废盐电化学处理子系统中电解得到的氯气，可以作为清洗废液处理的氧化剂，降解部分有机污染物，减轻后续深度处理的难度。
[0009]
本发明创造的优点和积极效果
[0010]
1、实现了废包装桶和废盐的协同处理，实现了资源回收利用。
[0011]
2、利用废盐在线生成碱性清洗液，节约了清洗剂的外购成本，同时可以收取废盐处置费和废铁外售费，经济效益可观。
[0012]
3、采用碱性清洗剂，经过摩擦清洗和超声清洗组合处理，能够有效清除铁件表面附着的赃物，产品质量好。
[0013]
4、废盐电化学处理子系统的副产物氯气，可以作为清洗废液处理的氧化剂，降解部分有机污染物，减轻后续深度处理的难度。
[0014]
作为优选，所述废盐电化学处理子系统还包括阳极罐，阳极罐连接在清洗单元的出口端与阳极室的进口端之间管道上，用于存放清洗单元排出的含有机物和氨氮的废液。
[0015]
作为优选，阳极优选为导电金属或金属氧化物、表面涂敷有pbo2、ruo2、mno2、iro2、 sno2中的一种或几种催化材料。
[0016]
作为优选，所述废盐电化学处理子系统还包括废液罐，废液罐的进口端连接阳极室的出口端，阳极室废液通入废液罐暂存，以便后续深度处理。
[0017]
作为优选，所述废盐电化学处理子系统还包括清洗液储罐，清洗液储罐连接在阴极室出口端与清洗单元进口端之间的管道上。清洗液储罐是用于存放废盐电化学处理子系统中电解得到的碱性清洗剂。
[0018]
作为优选，所述废包装桶预处理子系统的清洗单元具体包括摩擦清洗单元和超声清洗单元，摩擦清洗单元和超声清洗单元的出口端均与阳极室的进口端通过管道连接，摩擦清洗单元和超声清洗单元的进口端均与阴极室的出口端通过管道连接。该技术方案中，废包装桶经处理得到的铁质物料需经过摩擦清洗和超声清洗两道工序，具体清洗工序如下方法中记载。经两道工序清洗后，铁片达到废铁回收利用的产品标准，可作为废铁出售。
[0019]
作为优选，所述废包装桶预处理子系统还依次包括
[0020]
残液收集单元，对废铁包装桶进行残液收集，分离出桶内剩余的危险废物；
[0021]
破碎单元，对废铁包装桶进行破碎；
[0022]
磁选单元，对破碎后的物料通过磁选分离出铁质物料和非铁质残渣。
[0023]
一种废包装桶和废盐的协同资源化处理方法，其特征在于：包括废包装桶预处理工艺和废盐电化学处理工艺；所述废包装桶预处理工艺包括如下步骤：
[0024]
步骤1，将收集的废铁包装桶先经过残液收集，分离出桶内剩余的危险废物；
[0025]
步骤2，残液收集后包装桶进入破碎单元，进行破碎；
[0026]
步骤3，破碎后的物料通过磁选分离出铁质物料和非铁质残渣；
[0027]
步骤4，对铁质物料进行清洗达到废铁回收利用的产品标准，该步骤的清洗液来自废盐电化学处理工艺得到的碱性溶液，该步骤所产生的废液经废盐电化学处理工艺处理；
[0028]
所述废盐电化学处理工艺包括如下步骤：
[0029]
步骤1，将废盐配置成cl离子浓度为100～1000mg/l的溶液，作为电解液；
[0030]
步骤2，将电解液与废包装桶预处理工艺步骤4得到的废液经过电化学处理制得碱性溶液和氯酸盐氧化剂；
[0031]
步骤3，将碱性溶液通入废包装桶预处理工艺的步骤4中作为清洗液，氯酸盐氧化剂降解废液中的有机物和氨氮后对废液进行暂存。
[0032]
作为优选，所述废盐电化学处理工艺的步骤1具体是：采用主要成分为nacl、kcl中的一种或者两者的废盐，和水配置为cl离子浓度为100～1000mg/l的溶液，作为电解液。
[0033]
作为优选，所述步骤4包括步骤4.1，摩擦清洗工序和步骤4.2，超声清洗工序；
[0034]
步骤4.1，摩擦清洗工序具体是将铁质物料浸泡在清洗液中不断摩擦，剥离铁片上附着的赃物；
[0035]
步骤4.2，超声清洗工序具体是对于将铁片浸泡在清洗液中通过超声波清洗。
附图说明
[0036]
图1为本发明创造涉及的协同资源化处理系统结构示意图。
具体实施方式
[0037]
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0038]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0039]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。
[0040]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0041]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0042]
实施例1：
[0043]
如图1所示的一种废包装桶和废盐的协同资源化处理系统，包括废包装桶预处理子系统和废盐电化学处理子系统。
[0044]
所述废包装桶预处理子系统依次包括
[0045]
残液收集单元1，对废铁包装桶进行残液收集，分离出桶内剩余的危险废物。
[0046]
破碎单元2，对废铁包装桶进行破碎。
[0047]
磁选单元3，对破碎后的物料通过磁选分离出铁质物料和非铁质残渣。
[0048]
包括清洗单元，用于对铁质物料进行清洗。其中的清洗单元具体包括摩擦清洗单元4和超声清洗单元5。
[0049]
上述废包装桶预处理子系统的运行步骤如下：收集的废铁包装桶先经过残液收集，分离出桶内剩余的危险废物，单独处置。残液收集后包装桶进入破碎单元2，破碎设备采用市售破碎机，优选为剪切破碎机。破碎后的物料进入磁选单元3，通过磁选机分离出铁质
物料和非铁质残渣。非铁质残渣收集后另外处置。铁质物料进入摩擦清洗单元4。摩擦清洗单元4 优选为翻滚式清洗机，铁质物料浸泡在清洗液中不断摩擦，剥离铁片上附着的赃物。摩擦清洗单元4清洗液来自废盐电化学处理系统。铁片经摩擦清洗单元4处理后，进入超声清洗单元5进一步清洗。超声清洗单元5清洗液来自废盐电化学处理系统。摩擦清洗单元4和超声清洗单元5清洗液使用完后进入阳极罐暂存。超声清洗后的铁片达到废铁回收利用的产品标准，可作为废铁出售。
[0050]
所述的废盐电化学处理子系统包括电化学反应器6、阳极罐7、废液罐8、清洗液储罐9 和配制罐10。所述电化学反应器6包括阴极室61、阳极室62，以及分别处于阴极室61和阳极室62内并与电源63相连接的阴极64和阳极65。其中，阴极室61与阳极室62之间通过阴离子交换膜66相隔；阳极65优选为导电金属或金属氧化物、表面涂敷有pbo2、ruo2、 mno2、iro2、sno2中的一种或几种催化材料。
[0051]
所述的配制罐10用于配置主要成分为氯盐的电解液，配制罐10的出口端与阴极室61的进口端通过管道连接。所述阴极室61的出口端与清洗单元的进口端通过管道连接，清洗液储罐9是用于存放废盐电化学处理子系统中电解得到的碱性清洗剂，清洗液储罐9连接在阴极室61出口端与清洗单元进口端之间的管道上。所述清洗单元的出口端与阳极室62的进口端通过管道连接，阳极罐7连接在清洗单元的出口端与阳极室62的进口端之间管道上，用于存放清洗单元排出的含有机物和氨氮的废液。所述废液罐8的进口端连接阳极室62的出口端，阳极室62废液通入废液罐8暂存，以便后续深度处理。
[0052]
如上述记载所述，清洗单元具体包括摩擦清洗单元4和超声清洗单元5。在此情况下，摩擦清洗单元4和超声清洗单元5的出口端均与阳极室62的进口端通过管道连接，摩擦清洗单元4和超声清洗单元5的进口端均与阴极室61的出口端通过管道连接。该技术方案中，废包装桶经处理得到的铁质物料需经过摩擦清洗和超声清洗两道工序，具体清洗工序如实施例 2中记载。经两道工序清洗后，铁片达到废铁回收利用的产品标准，可作为废铁出售。
[0053]
本发明采用上述技术方案，该技术方案涉及一种废包装桶和废盐的协同资源化处理系统，该协同资源化处理系统包括废包装桶预处理子系统和废盐电化学处理子系统。其中，废包装桶预处理子系统包括清洗单元，用于对废包装桶形成的铁质物料进行清洗。而清洗所采用的碱性清洗液是在废盐电化学处理子系统中电解得到，并且废盐电化学处理子系统中电解得到的氯气，可以作为清洗废液处理的氧化剂，降解部分有机污染物，减轻后续深度处理的难度。
[0054]
本发明创造的优点和积极效果
[0055]
1、实现了废包装桶和废盐的协同处理，实现了资源回收利用。
[0056]
2、利用废盐在线生成碱性清洗液，节约了清洗剂的外购成本，同时可以收取废盐处置费和废铁外售费，经济效益可观。
[0057]
3、采用碱性清洗剂，经过摩擦清洗和超声清洗组合处理，能够有效清除铁件表面附着的赃物，产品质量好。
[0058]
4、废盐电化学处理子系统的副产物氯气，可以作为清洗废液处理的氧化剂，降解部分有机污染物，减轻后续深度处理的难度。
[0059]
实施例2：
[0060]
本实施例基于实施例1中废包装桶和废盐的协同资源化处理系统基础上，提供一种废包装桶和废盐的协同资源化处理方法，包括废包装桶预处理工艺和废盐电化学处理工艺。所述废包装桶预处理工艺包括如下步骤：
[0061]
步骤1，将收集的废铁包装桶先经过残液收集，分离出桶内剩余的危险废物。
[0062]
步骤2，残液收集后包装桶进入破碎单元2，进行破碎。
[0063]
步骤3，破碎后的物料通过磁选分离出铁质物料和非铁质残渣。
[0064]
步骤4，对铁质物料进行清洗达到废铁回收利用的产品标准，该步骤的清洗液来自废盐电化学处理工艺得到的碱性溶液，该步骤所产生的废液经废盐电化学处理工艺处理。
[0065]
所述步骤4包括步骤4.1，摩擦清洗工序和步骤4.2，超声清洗工序。
[0066]
步骤4.1，摩擦清洗工序具体是将铁质物料浸泡在清洗液中不断摩擦，剥离铁片上附着的赃物。
[0067]
步骤4.2，超声清洗工序具体是对于将铁片浸泡在清洗液中通过超声波清洗。
[0068]
所述废盐电化学处理工艺包括如下步骤：
[0069]
步骤1，将废盐配置成cl离子浓度为100～1000mg/l的溶液，作为电解液。步骤1具体是：采用主要成分为nacl、kcl中的一种或者两者的废盐，和水配置为cl离子浓度为 100～1000mg/l的溶液，作为电解液。
[0070]
步骤2，将电解液与废包装桶预处理工艺步骤4得到的废液经过电化学处理制得碱性溶液和氯酸盐氧化剂。
[0071]
步骤3，将碱性溶液通入废包装桶预处理工艺的步骤4中作为清洗液，氯酸盐氧化剂降解废液中的有机物和氨氮后对废液进行暂存。
[0072]
方法实施过程和原理：将废盐配置成cl离子浓度为100～1000mg/l的溶液，作为电解液，通入电化学反应器6阴极室61。将阳极罐7内使用过的清洗液废水通入阳极室62。电源63 正极和阳极65相连，电源63负极和阴极64相连。电源63输出可采用恒流、恒压或者脉冲方式，电流密度为0.5～35a/dm2。通电后，阴极64发生还原反应生成氢气和氢氧根，从而生成碱性溶液，进入清洗液储罐9作为清洗液使用。阴极室61的氯离子在电动力和浓差的作用下迁移到阳极室62，在阳极65发生氧化反应生成氯气，氯气溶于水反应后生成次氯酸盐氧化剂，可以降解阳极65废液中的有机物和氨氮。
[0073]
基于上述废包装桶和废盐的协同资源化处理系统和方法，所采用的两组实验记录如下：实验组一：对装废机油铁桶进行预处理。利用焚烧飞灰水洗废水蒸发结晶得到的以氯化钠为主的废盐配置电解液，电解液浓度为300mg/l，废盐指标如下表所示。以不锈钢作为阴极64， tio2/ruo2作为阳极65，在5a/dm2的电流密度下电解，阴极室61得到ph≥13的碱性清洗液，用于铁件的摩擦清洗和超声清洗。阳极室62废水的cod浓度从3561mg/l降为1915mg/l，氨氮浓度从314mg/l降为91mg/l。回收的再生铁件质量满足《废钢铁》gb4223-2004中的相关限值要求。
[0074]
[0075][0076]
表1：实验组一的废盐指标
[0077]
实验组二：对装油漆渣铁桶进行预处理。利用焚烧飞灰水洗废水蒸发结晶得到的氯化钠和氯化钾混合的废盐配置电解液，电解液浓度为400mg/l，废盐指标如下表所示。以不锈钢作为阴极64，tio2/ruo2作为阳极65，在5a/dm2的电流密度下电解，阴极室61得到ph≥13的碱性清洗液，用于铁件的摩擦清洗和超声清洗。废水cod浓度从3812mg/l降为2038mg/l，氨氮浓度从532mg/l降为116mg/l。回收的再生铁件质量满足《废钢铁》gb4223-2004中的相关限值要求。
[0078]
项目指标％氯化钾和氯化钠含量≥90.1水分
ꢀꢀ
≤4.0水不溶物
ꢀꢀꢀ
≤0.2钙镁离子总量
ꢀꢀ
≤0.7硫酸根离子≤2.0
[0079]
表2：实验组二的废盐指标
[0080]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0081]
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
技术特征：
1.一种废包装桶和废盐的协同资源化处理系统，其特征在于：包括废包装桶预处理子系统和废盐电化学处理系统；所述废包装桶预处理子系统包括清洗单元，用于对铁质物料进行清洗；所述废盐电化学处理系统包括电化学反应器（6），以及用于配置主要成分为氯盐的电解液的配制罐（10）；所述电化学反应器（6）包括阴极室（61）、阳极室（62），以及分别处于阴极室（61）和阳极室（62）内并与电源（63）相连接的阴极（64）和阳极（65）；所述阴极室（61）与阳极室（62）之间通过阴离子交换膜（66）相隔；所述配制罐（10）的出口端与阴极室（61）的进口端通过管道连接，阴极室（61）的出口端与清洗单元的进口端通过管道连接，清洗单元的出口端与阳极室（62）的进口端通过管道连接。2.根据权利要求1所述的一种废包装桶和废盐的协同资源化处理系统，其特征在于：所述废盐电化学处理系统还包括阳极罐（7），阳极罐（7）连接在清洗单元的出口端与阳极室（62）的进口端之间管道上，用于存放清洗单元排出的含有机物和氨氮的废液。3.根据权利要求1所述的一种废包装桶和废盐的协同资源化处理系统，其特征在于：阳极（65）为导电金属或金属氧化物，表面涂敷有pbo2、ruo2、mno2、iro2、sno2中的一种催化材料。4.根据权利要求1所述的一种废包装桶和废盐的协同资源化处理系统，其特征在于：所述废盐电化学处理系统还包括废液罐（8），废液罐（8）的进口端连接阳极室（62）的出口端。5.根据权利要求1所述的一种废包装桶和废盐的协同资源化处理系统，其特征在于：所述废盐电化学处理系统还包括清洗液储罐（9），清洗液储罐（9）连接在阴极室（61）出口端与清洗单元进口端之间的管道上。6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种废包装桶和废盐的协同资源化处理系统，其特征在于：所述废包装桶预处理子系统的清洗单元具体包括摩擦清洗单元（4）和超声清洗单元（5），摩擦清洗单元（4）和超声清洗单元（5）的出口端均与阳极室（62）的进口端通过管道连接，摩擦清洗单元（4）和超声清洗单元（5）的进口端均与阴极室（61）的出口端通过管道连接。7.根据权利要求6所述的一种废包装桶和废盐的协同资源化处理系统，其特征在于：所述废包装桶预处理子系统还依次包括残液收集单元（1），对废铁包装桶进行残液收集，分离出桶内剩余的危险废物；破碎单元（2），对废铁包装桶进行破碎；磁选单元（3），对破碎后的物料通过磁选分离出铁质物料和非铁质残渣。
技术总结
本发明涉及废弃物资源化利用领域，尤其涉及一种废包装桶和废盐的协同资源化处理系统。一种废包装桶和废盐的协同资源化处理系统，包括废包装桶预处理子系统和废盐电化学处理子系统；其中，废包装桶预处理子系统包括清洗单元，用于对废包装桶形成的铁质物料进行清洗；而清洗所采用的碱性清洗液是在废盐电化学处理子系统中电解得到，并且废盐电化学处理子系统中电解得到的氯气，可以作为清洗废液处理的氧化剂，降解部分有机污染物，减轻后续深度处理的难度。理的难度。理的难度。
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