CN1137861C - 超临界水氧化处理废水的方法 - Google Patents
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Abstract
一种超临界水氧化处理废水的方法，该废水处理方法利用套管式反应器，在温度370±10℃、压力30±0.5MPa条件下，使废水中的有机废物与O2混合进行自热氧化反应，生成CO2、H2O，从而对水进行处理，应用于各种浓度工业废水和污泥，是新一代的废水处理工艺，能耗小、操作稳定、设备紧凑，处理后所得水纯度达到99.98%，符合自来水标准。
Description
本发明涉及一种处理废水的方法，特别涉及一种超临界水氧化处理废水的方法。
目前，工业化处理各种有毒废水的方法，常用的是生物氧化法和焚烧法两大类，前者只能处理有毒物含量小于1％，后者则只适用于有机物浓度较高废水，前者速度极慢，后者投资费用昂贵，故各国科学家致力于寻找处理速度快、投资小、效果好的新的废水处理法。
本发明的目的在于提供一种超临界水氧化处理废水方法，它是利用在高压和不太高的温度下，即水处于超临界状态下，与各种有机物处在完全互溶的，并能与氧进行快速地自热氧化反应，把有机物分解为CO2和水，没有氮氧化物，完全满足环保要求。
本发明的实施方案如下：将废水槽内的废水或污泥和去离子水槽内的水，分别以一定量经过高压泵，压力升到(300±5)×105帕，并经预热器先预热到200±20℃，再经电加热器加热到370±10℃；开动隔膜压缩机将空气加压到(300±5)×105帕，其中一路空气与上述370±10℃的料液混合进入套管式反应器内的反应管的下部、向反应管上部喷出，此时进行强烈反应，反应分解有机物从反应管上部喷出反应产物，由反应器下部出口管流出，进入预热器的列管外，将热量与列管内的废水预热热交换后，反应产物进入水冷却器列管内、经冷却水间接冷却降温到50±10℃，在进入减压阀，压力降到10×104～10×105帕进入气液分离器放出CO2、O2和少量挥发性有机物，水则流入水槽。从隔膜压缩机1出来的压缩空气其中另一路通过空气减压阀从反应器的夹套进入，使反应器内与夹套压差为(15±5)×105帕。
下面的优选例结合流程图对本发明作详细描述，但不意味着限制本发明的范围。
图1为本发明的流程图。
例1，在图1中的反应器9系长为6米的套管，内有同心的反应管14，开车时用高压水泵6A将废水槽4中含有苯3.5％的废水以每小时140升和去离子水槽5以每小时10升的流量抽出，加压后压力达(300±5)×105帕后，送入预热器7进行预热到180℃，然后此混合废水进入电加热器8，加热到370±10℃后送出，与来自隔膜压缩机1的空气其中一路一同送入反应器9中的反应管14，这时超临界水与空气中的氧和有机物强烈反应将碳氧化成CO2，而氢则反应生成H2O，从反应管14的上端喷出，物料在反应器14内的停留时间为2.5分钟，废水被氧化时放出大量反应热，此时反应器9内最高温度为610℃，这种高温的被氧化分解的气液物料从反应器9底部的出口管流出，并返回预热器7的列管外对新来的废水进行预热，电加热器8被关闭，高压水泵6B是用来调节反应器内温度的，当温度过高时，可打入无离子水来降温，从预热器7列管外出来的物流进入冷却器10，用冷水进行间接冷却到60℃，并通过减压缩阀11，使物流压力降到10×104～10×105帕后，进入气液分离器12，从顶端放出CO2、H2O和少量有机挥发物，纯水则流入水槽13。
从隔膜压缩机1出来的另一路空气通过减压阀2进入反应器夹套3，其压力比反应器9内压力小，即(15±5)×105帕以保证反应管14的内外压差不致于过大而缩短寿命。
分析水槽13中的水纯度为99.99％，含苯量为5ppm，达到自来水标准。
例2、除废水槽4中的污泥代替含苯废水外，其余条件与例1相同，测得水槽13中水的纯度为99.98％。
本发明的优点是：各种工业废水都可处理，设备控制稳定，开车时只短暂用电加热器，一旦反应进行，可利用其反应热，故电加热可停用，能源消耗小，也是特点之一，反应热也可作为发电厂的发电及其它各种能源之用。
Claims (2)
1、一种超临界水氧化处理废水的方法，其特征在于：该废水处理方法利用套管式反应器，在温度370±10℃、压力30±0.5MPa条件下使废水中的有机废物与O2混合进行自热氧化反应，生成CO2、H2O，从而对水进行处理。
2、根据权利要求1所述的废水处理方法，其特征在于：将废水槽(4)内的废水与去离子水(5)经水泵(6A)加压到30±0.5MPa，经预热器(7)预热到200±20℃，再经电加热器(8)加热到370±10℃，开动隔膜压缩机(1)，将空气加压到30±0.5MPa，并与废水混合后进入反应管的下部、向其上部(14)喷出，进行分解氧化反应，同时，开动高压水泵(6B)打入去离子水来降温，反应产物水由反应器(9)下部出口管流出，进入预热器(7)与废水进行热交换，之后进入水冷却器(10)，冷至50±10℃，再经减压阀(11)，压力降至0.1～1MPa，最后进入气液分离器(12)，放出CO2及少量挥发性有机物，处理后的水流入水槽(13)，从隔膜压缩机(1)出来的另一路空气，经减压阀(2)进入反应器(9)的夹套(3)内，使反应器内与夹套压差为(15±5)×105帕。
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