CN114772832B - 高浓度有机废水湿式氧化处理系统及工艺 - Google Patents

高浓度有机废水湿式氧化处理系统及工艺 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种高浓度有机废水湿式氧化处理系统及工艺，包括带压高浓度废水储罐、高浓度废水泵、换热反应装置、供氧单元和反应后废水压力储罐；在换热反应装置中进行湿式氧化反应后的废水存储于反应后废水压力储罐中进行气液分离，富含CO2的反应气在压力的作用下通入高浓度废水储存装置中的带压高浓度废水储罐中的高浓度废水中，带压高浓度废水储罐中的高浓度废水吸收通入的反应气中的CO2，对高浓度废水进行调质改性，从而可以利用CO2显著增强高浓度废水处理工艺的防垢阻垢效果，提高了工艺的稳定可靠性，同时反应后废水压力储罐中反应气的回流，实现了剩余压力能回收利用，一定程度上降低了工艺能耗和处理成本。

Description

高浓度有机废水湿式氧化处理系统及工艺
技术领域
本申请涉及高浓度废水处理技术领域，特别涉及一种高浓度有机废水湿式氧化处理系统及工艺。
背景技术
随着工业生产技术的不断创新升级，工业有机废水的有机物种类繁多、浓度越来越高、毒性更强、盐含量增高、成分更为复杂，可生化性变差；同时工业废水对于环境的污染及人体健康的影响已经越来越受到重视。原有的生化处理工艺COD(Chemical OxygenDemand，化学需氧量)去除率不高、残留较多难降解的有机物污染物，因此，具有在处理过程中无需添加其他化学药剂、不产生二次污染等优点的基于湿式氧化的高浓度有机废水深度处理技术，已成为高浓度废水处理技术领域的研究热点。
相关技术中，公开了一种基于湿式氧化的高浓度有机废水深度处理技术，湿式氧化技术在高温高压条件下，通过氧化剂和有机废水中的有机物进行反应，将水中大分子有机物、难降解有机物转化为CO2(二氧化碳)和其他简单小分子物质(主要为乙酸等小分子酸)。
但是，高浓度有机废水的湿式氧化过程在高温条件下的结垢和堵塞是比较普遍和难解决的难题。
发明内容
本申请提供一种高浓度有机废水湿式氧化处理系统及工艺，可以获得优良的防垢阻垢效果，提高工艺的稳定性可靠性，并一定程度上降低工艺能耗。
本申请第一方面实施例提供一种高浓度有机废水湿式氧化处理系统，包括：带压高浓度废水储罐，用于接收和存储注入待处理的高浓度有机废水，并将本系统湿式氧化反应生成的富含CO2的反应气通入所述高浓度有机废水中，生成富含CO2的调质高浓度废水；高浓度废水泵，连接所述带压高浓度废水储罐，用于泵送所述富含CO2的调质高浓度废水；换热反应装置，连接所述高浓度废水泵接收所述调质高浓度废水，用于对所述富含CO2的调质高浓度废水进行换热升温，根据情况补充加热使其达到设定的湿式氧化反应温度，而后进行湿式氧化反应，生成反应后热废水和富含CO2的反应气，并对所述反应后热废水进行热交换降温，得到反应后冷却废水；供氧单元，用于给进行所述湿式氧化反应的调质高浓度废水提供氧化剂；反应后废水压力储罐，用于在所述反应后废水压力储罐中分离所述反应后冷却废水和所述富含CO2的反应气并暂时储存，而后在反应后废水压力储罐的压力作用下将所述富含CO2的反应气通入所述带压高浓度废水储罐中用于高浓度废水调质，以及在反应后废水压力储罐的压力作用下将所述反应后冷却废水进行后续处理或者外排。
可选地，所述换热反应装置包括：换热器，作为热交换单元回收工艺过程热能，用于对所述富含CO2的高浓度废水进行加热升温形成反应前热废水，对所述反应后热废水进行热交换降温形成所述反应后冷却废水；加热器，作为补充加热单元，用于对所述反应前热废水进行补充加热，使得所述高浓度废水的温度满足湿式氧化反应的温度条件；反应器，作为湿式氧化反应的反应单元，在所述反应器内发生湿式氧化反应，生成反应后热废水和富含CO2的反应气。
可选地，所述带压高浓度废水储罐内设置有反应气分布器，以增强所述带压高浓度废水储罐内的滤液吸收所述反应气中的CO2。
可选地，还包括：压缩空气单元，用于给所述反应后废水压力储罐补充压缩空气，在系统启动前建立系统压力和运行过程中调控系统压力。
可选地，还包括：过滤器，所述过滤器设置于所述带压高浓度废水储罐的高浓度废水管线或调质高浓度废水管线上，用于过滤所述高浓度废水。
可选地，所述反应气中CO2的体积百分比占比范围为20％-80％。
可选地，带压高浓度废水储罐的压力范围为0.1MPa-2.0MPa。
本申请第二方面实施例提供一种高浓度有机废水湿式氧化处理工艺，包括：采用带压高浓度废水储罐接收高浓度有机废水，并将本工艺过程中产生的富含CO2的反应气通入所述高浓度有机废水中，使得所述高浓度有机废水在带压高浓度废水储罐的压力作用下吸收反应气中的CO2，对高浓度废水进行调质改性，形成富含CO2的高浓度废水；对所述富含CO2的高浓度废水进行换热升温，根据情况补充加热使其达到设定的湿式氧化反应温度，进行湿式氧化反应，生成反应后热废水和富含CO2的反应气，并对所述反应后热废水进行热交换降温，得到反应后冷却废水；在所述反应后废水压力储罐中储存所述反应后冷却废水和富含CO2的反应气，通过重力作用分离所述反应后罐储废水和所述富含CO2的反应气，并将所述富含CO2的反应气通入所述带压高浓度废水储罐中。
由此，本申请至少具有如下有益效果：
可以利用反应后废水压力储罐将高浓度废水经湿式氧化反应后的气相和液相在重力作用下进行分离，上部富含CO2的带压反应气通入带压高浓度废水储罐中的高浓度废水中，高浓度废水吸收通入的反应气中的CO2进行调质改性，从而可以显著增强高浓度废水湿式氧化处理工艺过程中的防垢阻垢效果，提高高浓度废水湿式氧化处理工艺的稳定性和可靠性，同时通过对反应气的压力能的梯级利用和反应气中部分剩余O2(氧气)的回收利用，在一定程度上降低了工艺能耗和处理成本。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本申请实施例提供的一种高浓度有机废水湿式氧化处理系统的原理结构示意图；
图2是根据本申请实施例提供的一种高浓度有机废水湿式氧化处理系统的工艺流程图；
图3是本申请实施例提供的一种高浓度有机废水湿式氧化处理工艺的流程示意图。
附图标记说明：U1、高浓度废水储存装置；U2、高浓度废水泵；U3、换热反应装置；U4、反应后废水压力储罐；U5、压缩空气单元；U6、过滤器；U7、供氧单元；U9、第二废水处理单元；U11、带压高浓度废水储罐；U12、反应气分布器；U31、换热器；U32、反应器；U33、加热器；U34、混合器；S1、高浓度废水；S2、调质高浓度废水；S3、反应前热废水；S4、反应后热废水；S5、反应后冷却废水；S6、反应后罐储废水；A1、氧化剂；GA、压缩空气；G1、反应气；G2、排气。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，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，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
为了叙述简洁，下述将“有机废水”简称为“废水”，所述“废水”均指“有机废水”。
化验分析表明，高浓度有机废水在高温条件下的垢为以碳酸盐(主要为碳酸钙，其次为碳酸镁)为主的复合型垢，而湿式氧化工艺的反应生成气包含有大量的CO2，如果将反应生成的大量CO2利用起来加入废水中，CO2在高压情况下可以与碳酸盐(如CaCO3，碳酸钙)反应生成可溶于水的碳酸氢盐(如Ca(HCO3)2，碳酸氢钙)，如此，可以很好的达到防垢防堵塞的效果。
为了克服背景技术的问题，本申请实施例提供一种高浓度有机废水湿式氧化处理系统及工艺。待处理的高浓度废水注入储存于高浓度废水储存装置的带压高浓度废水储罐内，通过将反应后废水压力储罐中富含CO2的反应气通入带压高浓度废水储罐内，高浓度废水在压力作用下吸收反应气中的CO2对高浓度废水进行调质改性，从而形成调质高浓度废水。调质高浓度废水在带压高浓度废水储罐的压力作用下经过过滤器的过滤，而后通过高浓度废水泵泵送进入换热反应装置，在换热反应装置的换热器中与反应后热废水进行换热，被加热升温形成反应前热废水，而后进入后序的换热反应装置的反应器中；在进入换热反应装置的反应器前，在换热反应装置的反应器前或换热反应装置的换热器前设置混合器加入氧化剂(如富氧空气或纯氧或臭氧或双氧水等)，反应前热废水和氧化剂混合后进入反应器中进行反应；反应后热废水流出换热反应装置的反应器，进入换热反应装置的换热器中与低温的调质高浓度废水进行换热被冷却降温，从而实现工艺过程热量的深度回收，提高工艺经济性。调质高浓度废水在换热器中的换热升温过程中、高温废水在反应器内的反应过程中和高温的反应后热废水在换热器的换热降温过程中，由于调质高浓度废水加入了大量的CO2，带压的CO2溶于水生成H2CO3(碳酸)使得废水中的盐类更易于生成碳酸氢盐，故可以起到非常好的防垢阻垢效果。反应后冷却废水排入反应后废水压力储罐中储存，在重力的作用下气相与液相分离，气相(即反应气)存储在反应后废水压力储罐的上部，液相(即反应后罐储废水)存储在反应后废水压力储罐的下部；反应后罐储废水在压力的推动下进入第二废水处理单元，根据情况选择合适的第二废水处理工艺进行进一步地处理，处理达标后排放。反应后废水压力储罐中的反应气富含湿式氧化反应生成的CO2，如果采用富氧空气，则反应气中CO2体积百分比一般大约20％-80％，剩余的主要为O2和N2(氮气)，在反应后废水压力储罐中压力的作用下，将富含CO2的反应气通入带压高浓度废水储罐的高浓度废水中，带压高浓度废水储罐中的高浓度废水吸收/溶解通入的反应气中的CO2，由于在高压条件下，CO2易溶于水，故使得高浓度废水富含CO2，CO2在高浓度废水中存在的形式主要有溶解的CO2、在水中生成H2CO3、与碳酸盐反应生成碳酸氢盐等。这种富含CO2的高浓度废水经过调质改性，从而混合形成调质高浓度废水，在带压高浓度废水储罐的压力作用下，调质高浓度废水流入过滤器中进行过滤，去除杂物。这种富含CO2的调质高浓度废水，在后续的加热、湿式氧化反应以及降温过程中，不易结垢，即具有优良的防垢阻垢性能。同时，反应气回流至带压高浓度废水储罐中实现了反应气的压力能的梯级利用和反应气中部分剩余O2的回收利用，降低了工艺能耗。
因此，上述工艺过程的一种高浓度有机废水湿式氧化处理系统及工艺，通过湿式氧化反应后的废水中的COD大幅降低(一般COD可降低70％-95％)，有机物被降解反应产生大量的CO2和H2O(水)以及小分子酸(主要为乙酸)等，可生化性大幅提高。反应后冷却废水在反应后废水压力储罐中进行气液分离，反应后废水压力储罐上部富含CO2的反应气在反应后废水压力储罐中的压力作用下通入带压高浓度废水储罐的高浓度废水中，带压高浓度废水储罐中的高浓度废水吸收通入的反应气中的CO2，将高浓度废水调质改性为调质高浓度废水，使得该富含CO2的调质高浓度废水具有优良的防垢阻垢特性，再在带压高浓度废水储罐中的压力和高浓度废水泵的作用下流入换热反应装置进行湿式氧化反应。由于上述高浓度废水处理工艺过程中的高浓度废水不易结垢或者明显减缓结垢，由此可以显著减缓由于结垢而引起的换热性能降低和处理能力下降，明显延长设备维修检修时间，获得显著节能降耗效益，以及避免由于结垢而产生堵塞的问题，提高工艺的稳定性可靠性；同时该工艺实现了剩余压力能的梯级利用和少量未反应的O2的回收利用，在一定程度上降低了工艺能耗。
此外，尽管上述高浓度废水经湿式氧化反应后COD大幅降低，一般COD可降低70％-95％，一部分有机质被氧化生成CO2等被排放，还有部分有机质被氧化生成小分子酸(如乙酸)留在反应后的废水中，由于其易于生化处理，可根据情况将该富含小分子酸的废水选择适当的第二处理工艺(一般可选择生化处理，生化处理成本比较低)；也可以根据情况作为污水处理厂中反硝化过程的碳源，达到资源化利用和进一步降低污水处理成本的目的。
下面参考附图描述本申请实施例的高浓度有机废水湿式氧化处理系统及工艺。具体而言，图1是根据本申请实施例提供的高浓度有机废水湿式氧化处理系统的原理结构示意图。
如图1所示，该高浓度有机废水湿式氧化处理系统包括：U1高浓度废水储存装置；U2高浓度废水泵；U3换热反应装置；U4反应后废水压力储罐；U5压缩空气单元；U6过滤器；U7供氧单元。
高浓度废水储存装置U1，包括带压高浓度废水储罐U11，待处理高浓度废水注入和存储在带压高浓度废水储罐U11内，根据需要在带压高浓度废水储罐U11的前后设置过滤器U6以过滤高浓度废水中的杂物，需要时还可以设置粉粹机、磨机等对高浓度废水的大杂物进行细化处理。带压高浓度废水储罐U11，为可承受设定压力的压力罐结构，一方面带压高浓度废水储罐U11连接高浓度废水S1的管道接受注入的高浓度废水S1，一方面带压高浓度废水储罐U11连接反应后废水压力储罐U4上部的反应气接管，将富含CO2的反应气G1通入带压高浓度废水储罐U11的高浓度废水中，一般带压高浓度废水储罐U11的压力在0.1MPa-2.0MPa，带压高浓度废水储罐中的高浓度废水在一定压力下吸收反应气中的CO2，使得上述带压高浓度废水储罐中的高浓度废水富含CO2；再一方面带压高浓度废水储罐U11连接调质高浓度废水管线或者调质高浓度废水管线上的设备如高浓度废水泵U2，在带压高浓度废水储罐U11中压力的作用下将富含CO2的调质高浓度废水泵送至换热反应装置U3中，富含CO2的调质高浓度废水可显著提高高浓度废水在后续换热和反应过程的防垢阻垢性能。为了提高在带压高浓度废水储罐U11中的高浓度废水吸收CO2的效率，可在带压高浓度废水储罐U11中设置反应气分布器U12。
高浓度废水泵U2为调质高浓度废水输送的动力设备，泵送调质高浓度废水S2进行后续的处理工艺，高浓度废水泵U2的进口连接带压高浓度废水储罐U11下部，高浓度废水泵U2的出口连接换热反应装置U3，用于将调质高浓度废水S2泵送至换热反应装置U3的换热器U31中的冷物流通道进行换热升温。
换热反应装置U3，包括用于调质高浓度废水与反应后热废水进行热交换的换热器U31、用于高温高压高浓度废水进行湿式氧化的反应器U32、用于给高浓度废水为达到设定的湿式氧化温度而根据需要补充热量的加热器U33和用于将反应前热废水和氧化剂进行充分混合的混合器U34。
反应后废水压力储罐U4为可承受设定压力的储罐，反应后废水压力储罐U4连接换热器U31用于接收存储来自换热器U31的反应后冷却废水S5，在重力的作用下反应后冷却废水中的气相即反应气G1与液相即反应后罐储废水S6在反应后废水压力储罐U4内进行分离，反应气G1位于反应后废水压力储罐U4的上部，反应气G1富含湿式氧化反应生成的CO2，如果采用富氧空气，则反应气G1中CO2的体积百分比占比大约20％-80％，其余为O2和N2。液相即反应后罐储废水S6位于反应后废水压力储罐U4的下部，称为反应后罐储废水S6；反应后罐储废水S6可根据情况，选择排入第二废水处理单元U9进行进一步处理，或者排入污水厂作为污水厂反硝化过程的碳源。
需要说明的是，高浓度废水的COD一般比较高，通常可达30000-50000，经济合理地选择湿式氧化参数，如反应温度180-230℃、压力1.6-3.2MPa，则经湿式氧化反应后COD可降低50％-80％。而经湿式氧化后的废水的COD可能还高达10000-20000，但经湿式氧化后的废水的主要成分为小分子酸，如乙酸，其很容易采用生化处理后达标排放，可以选择排入第二废水处理单元U9进行进一步处理；或者根据情况可作为污水处理厂中反硝化过程的碳源，这样不仅可以减少废水处理费用，而且可以资源化。如果高浓度废水湿式氧化参数选择更高温度和压力，如选择应温度250-270℃、压力4.0-6.5MPa，则可以实现95％以上的COD去除率，但其设备造价和运营费用较高，而且其安全性要求也较高。因此，建议采用比较经济的中温中压参数(如反应温度180-230℃压力1.6-3.2MPa)，尽管经一次湿式氧化处理的COD还比较高，但经湿式氧化后的废水易于生化处理，可以采用生化法二次处理，其处理费用相对比较低，而且安全可靠性也比较高，为推荐选用技术方案。
在本申请实施例中，如图1所示，本申请实施例的系统还包括：压缩空气单元U5、过滤器U6和供氧单元U7。
具体而言，压缩空气单元U5，用于给反应后废水压力储罐U4补充压缩空气，用以系统启动前建立系统压力和运行过程中调控系统压力。
过滤器U6，设置在高浓度废水管线或调质高浓度废水管线上用于过滤高浓度废水中的杂物。
供氧单元U7，用于向高浓度废水中添加氧化剂，如富氧空气或纯氧或臭氧或双氧水等，添加的氧化剂与高浓度废水混合然后参与后续的湿式氧化反应。
在本实施例中，如图1所示，本申请实施例的系统可选择地包括：第二废水处理单元U9。反应后罐储废水S6可根据情况，选择排入第二废水处理单元U9进行进一步处理。由于经湿式氧化反应后的废水易于生化处理，可以采用生化法二次处理，其处理费用相对比较低，而且安全可靠性也比较高，为推荐选用技术方案。另外，由于高浓度废水湿式氧化处理后的废水，其有机成分主要为小分子酸(如乙酸)，因此，还可选择地作为污水处理厂反硝化过程的碳源而直接稀释后排入污水厂。
下面将结合图1、图2对一种高浓度有机废水湿式氧化处理系统的结构及工艺原理进行详细阐述，具体如下：
(1)、带压高浓度废水储罐U11，为可承受设定压力的压力罐结构，一方面带压高浓度废水储罐U11连接高浓度废水S1的管道，又一方面带压高浓度废水储罐U11连接反应后废水压力储罐U4上部的反应气G1接管，将富含CO2的反应气G1通入带压高浓度废水储罐U11的高浓度废水中，一般带压高浓度废水储罐U11的压力在0.1MPa-2.0MPa，带压高浓度废水储罐的高浓度废水在一定压力下吸收反应气中的CO2，使得上述带压高浓度废水储罐的高浓度废水富含CO2；再一方面带压高浓度废水储罐U11连接高浓度废水管线或者高浓度废水管线上的设备如高浓度废水泵U2，在高浓度废水泵的作用下将富含CO2的调质高浓度废水泵送至换热反应装置U3中，富含CO2的调质高浓度废水可显著提高高浓度废水在后续换热和反应过程的防垢阻垢性能。同时，反应气具有一定的压力，将反应气通入带压高浓度废水储罐U11中，使得带压高浓度废水储罐U11内也具有一定的压力，这样一方面可以利用该压力对高浓度废水进行过滤，另一方面提高的高浓度废水泵U2的进口压力，降低了高浓度废水泵送压差和功耗，实现工艺过程的压力能的梯级利用，从而可以获得明显的节能经济效益。反应气中含有未反应的剩余O2，此工艺还实现了少量未反应的剩余O2的回收利用。为了增强在带压高浓度废水储罐U11中的高浓度废水吸收CO2的效率，可在带压高浓度废水储罐U11中设置反应气分布器U12。另外，带压高浓度废水储罐U11设置排气接管和阀门排出多余反应气，排气G2可通过外排至反应气处理单元处理，达标后外排大气，或者排气G2已达标可直接排放。
需要说明的是，高浓度废水S1可选择地经过过滤器U6对高浓度废水中杂物如大颗粒物料和长纤维物料等进行过滤，以防止杂物损坏堵塞输送泵、管道和工艺设备。
(2)、调质高浓度废水S2在高浓度废水泵U2的泵送输运至换热反应装置U3中，在换热器U31中进行自换热，即反应前冷的调质高浓度废水S2与反应后热废水S4换热使得反应前冷的调质高浓度废水S2升温，而反应后热废水S4降温，以回收工艺过程中的热能；在反应器U32中发生湿式氧化反应以实现高浓度废水中有机物进行湿式氧化反应而被降解。高浓度废水中的有机质在反应器U32中进行湿式氧化反应，在高温高压和氧化剂的作用下可使得高浓度废水中的有机物发生水解和氧化反应成为小分子有机物、CO2和H2O等。其中，在湿式氧化过程中生成的气相，即反应气包括反应生成的CO2、未反应的N2和剩余的O2等，液相包括溶于水的小分子有机酸、溶于液相的酸性气体及盐类等，反应器U32内设置有加热器U33，或者外设加热器U33，用于在需要补充热量时对高浓度废水进行补充加热，使其达到要求的反应温度，即调控湿式氧化反应的温度。
可以理解的是，调质高浓度废水S2流入换热器U31中，在换热器U31通过热交换被加热，调质高浓度废水S2被加热升温后流出换热器U31，称为反应前热废水S3。反应前热废水S3与供氧单元U7提供的氧化剂A1在混合器U34中进行混合，氧化剂A1通常为富氧空气或者纯氧或者臭氧或者双氧水，而后进入反应器U32，反应前热废水S3在反应器U32中发生湿式氧化反应后流出反应器U32称为反应后热废水S4。反应后热废水S4为气液两相物流，然后反应后热废水S4流入换热器U31中与冷的调质高浓度废水S2进行热交换而降温，降温后称为反应后冷却废水S5，再排入反应后废水压力储罐U4中存储。
(3)、反应后废水压力储罐U4，为可承受设定压力的储罐，连接换热反应装置U3的换热器U31的热物流通道的出口，用于接受和存储一定压力的反应后冷却废水S5，反应后冷却废水S5包含气液两相，在反应后废水压力储罐U4中反应气和液相在重力的作用下分离，上部为气相的反应气，反应气主要为CO2、N2和O2等，下部为液相的反应后废水即反应后罐储废水S6，在反应后废水压力储罐U4内压力的作用下，反应后罐储废水S6经反应后废水压力储罐U4下部可选择地排出至第二废水处理单元U9中。富含CO2的反应气经反应后废水压力储罐U4上部排出，在反应后废水压力储罐U4内压力的作用下，输送至带压高浓度废水储罐U11的高浓度废水中。
(4)、压缩空气单元U5，用于给反应后废水压力储罐U4补充压缩空气，用以系统启动前建立系统压力和运行过程中调控系统压力。
在本申请实施例中，如图1、图2所示，本申请实施例的系统可选择地包括：第二废水处理单元U9。反应后罐储废水S6可根据情况，选择排入第二废水处理单元U9进行进一步处理。由于经湿式氧化后的废水易于生化处理，可以采用生化法二次处理，其处理费用相对比较低，而且安全可靠性也比较高，为推荐选用技术方案。另外，由于高浓度废水湿式氧化处理后的废水，其有机成分主要为小分子酸，主要为乙酸，因此，还可选择地作为污水处理厂反硝化过程的碳源而直接稀释排入污水厂。
综上，本申请实施例可以利用换热反应装置U3对高浓度废水进行换热和湿式氧化反应，利用反应后废水压力储罐U4内压力的作用将反应后废水压力储罐U4上部的富含CO2的反应气G1通入带压高浓度废水储罐U11内的高浓度废水中，带压高浓度废水储罐U11内的高浓度废水充分吸收通入的反应气中的CO2，从而形成调质高浓度废水S2，然后在高浓度废水泵U2的作用下将富含CO2的调质高浓度废水S2泵送至换热反应装置U3中进行后续的湿式氧化反应，由于调质高浓度废水富含CO2，使得其在后续处理的换热和反应过程中具有优良的防垢阻垢性能。
经过本申请实施例湿式氧化处理后的高浓度有机废水的COD大幅下降，废水毒性完全清除，可生化性大大提高，同时盐类多为溶于水的碳酸氢盐，系统的防垢阻垢能力大大增强，由此可以显著减缓由于结垢而引起的换热性能降低和处理能力下降，明显延长设备维修检修周期，获得显著节能降耗效益，以及避免由于结垢而产生堵塞的问题，提高工艺的稳定性和可靠性；同时该工艺实现了压力能的梯级利用和少量未反应剩余O2的回收利用，并一定程度上降低工艺能耗。
其次参照附图描述根据本申请实施例提出的高浓度有机废水湿式氧化处理工艺。其中，图2是根据本申请实施例提供的一种高浓度有机废水湿式氧化处理系统的工艺流程图；图3是本申请实施例的一种高浓度有机废水湿式氧化处理工艺的流程示意图。
在本申请实施例中，高浓度有机废水湿式氧化处理工艺应用于上述实施例的高浓度有机废水湿式氧化处理系统，如图3所示，包括以下步骤：
在步骤S101中，采用带压高浓度废水储罐接收高浓度有机废水，并将本工艺过程中产生的富含CO2的反应气通入高浓度有机废水中，使得高浓度有机废水在带压高浓度废水储罐的压力作用下吸收反应气中的CO2，对高浓度废水进行调质改性，形成富含CO2的高浓度废水；
在步骤S102中，对富含CO2的高浓度废水进行换热升温，根据情况补充加热使其达到设定的湿式氧化反应温度，进行湿式氧化反应，生成反应后热废水和富含CO2的反应气，并对反应后热废水进行热交换降温，得到反应后冷却废水；
在步骤S103中，在反应后废水压力储罐中储存反应后冷却废水和富含CO2的反应气，通过重力作用分离反应后罐储废水和富含CO2的反应气，并将富含CO2的反应气通入带压高浓度废水储罐中。
需要说明的是，前述对高浓度有机废水湿式氧化处理系统实施例的解释说明也适用于该实施例的高浓度有机废水湿式氧化处理工艺，在此不再赘述。
根据本申请实施例提出的高浓度有机废水湿式氧化处理系统，可以利用反应后废水压力储罐将高浓度废水经湿式氧化反应后的气相和液相在重力作用下进行分离，上部富含CO2的带压反应气通入带压高浓度废水储罐中的高浓度废水中，高浓度废水吸收通入的反应气中的CO2进行调质改性，从而可以显著增强高浓度废水湿式氧化处理工艺过程中的防垢阻垢效果，提高高浓度废水湿式氧化处理工艺的稳定性和可靠性，同时通过对反应气的压力能的梯级利用和反应气中部分剩余O2的回收利用，在一定程度上降低了工艺能耗和处理成本。
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申请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是必须针对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一个或N个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
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至少一个该特征。在本申请的描述中，“N个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更N个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种高浓度有机废水湿式氧化处理系统，其特征在于，包括：
带压高浓度废水储罐，用于接收和存储注入待处理的高浓度有机废水，并将本系统湿式氧化反应生成的富含CO2的反应气通入所述高浓度有机废水中，生成富含CO2的调质高浓度废水；
高浓度废水泵，连接所述带压高浓度废水储罐，用于泵送所述富含CO2的调质高浓度废水；
换热反应装置，连接所述高浓度废水泵接收所述调质高浓度废水，用于对所述富含CO2的调质高浓度废水进行换热升温，根据情况补充加热使其达到设定的湿式氧化反应温度，而后进行湿式氧化反应，生成反应后热废水和富含CO2的反应气，并对所述反应后热废水进行热交换降温，得到反应后冷却废水；
供氧单元，用于给进行所述湿式氧化反应的调质高浓度废水提供氧化剂；
反应后废水压力储罐，用于在所述反应后废水压力储罐中分离所述反应后冷却废水和所述富含CO2的反应气并暂时储存，而后在反应后废水压力储罐的压力作用下将所述富含CO2的反应气通入所述带压高浓度废水储罐中用于高浓度废水调质，以及在反应后废水压力储罐的压力作用下将所述反应后冷却废水进行后续处理或者外排；
带压高浓度废水储罐的压力范围为0.1MPa-2.0MPa。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述换热反应装置包括：
换热器，作为热交换单元回收工艺过程热能，用于对所述富含CO2的高浓度废水进行加热升温形成反应前热废水，对所述反应后热废水进行热交换降温形成所述反应后冷却废水；
加热器，作为补充加热单元，用于对所述反应前热废水进行补充加热，使得所述高浓度废水的温度满足湿式氧化反应的温度条件；
反应器，作为湿式氧化反应的反应单元，在所述反应器内发生湿式氧化反应，生成反应后热废水和富含CO2的反应气。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述带压高浓度废水储罐内设置有反应气分布器，以增强所述带压高浓度废水储罐内的滤液吸收所述反应气中的CO2。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：
压缩空气单元，用于给所述反应后废水压力储罐补充压缩空气，在系统启动前建立系统压力和运行过程中调控系统压力。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：
过滤器，所述过滤器设置于所述带压高浓度废水储罐的高浓度废水管线或调质高浓度废水管线上，用于过滤所述高浓度废水。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的系统，其特征在于，所述反应气中CO2的体积百分比占比范围为20％-80％。
7.一种高浓度有机废水湿式氧化处理工艺，其特征在于，所述处理工艺应用于如权利要求1-6任意一项所述的高浓度有机废水湿式氧化处理系统，包括以下步骤：
采用带压高浓度废水储罐接收高浓度有机废水，并将本工艺过程中产生的富含CO2的反应气通入所述高浓度有机废水中，使得所述高浓度有机废水在带压高浓度废水储罐的压力作用下吸收反应气中的CO2，对高浓度废水进行调质改性，形成富含CO2的高浓度废水；
对所述富含CO2的高浓度废水进行换热升温，根据情况补充加热使其达到设定的湿式氧化反应温度，进行湿式氧化反应，生成反应后热废水和富含CO2的反应气，并对所述反应后热废水进行热交换降温，得到反应后冷却废水；
在所述反应后废水压力储罐中储存所述反应后冷却废水和富含CO2的反应气，通过重力作用分离所述反应后罐储废水和所述富含CO2的反应气，并将所述富含CO2的反应气通入所述带压高浓度废水储罐中。
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