CN1211540A - 超临界水氧化处理废水工艺 - Google Patents
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Abstract
一种超临界水氧化处理废水工艺,它是将废水纯水混合加压到(300±5)×105帕和加温到370±10℃,与空氧中的氧气于套管式反应器内进行超临界水氧化,使废水中的有机物分解为CO2、O2和水,应用于各种浓度工业废水和污泥是最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工艺，特别涉及一种超临界水氧化处理废水工艺。
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，后者投资费用高昂，故各国科学家致力寻找处理速度快、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工艺，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水泵，压力升到(300±5)×105帕，并经预热器先预热到200℃±20℃后，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帕的压力后，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℃，再进入减压阀，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简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为本发明的流程简图。
例1，在图1中的反应器9系长为8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(30±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，而氢则反应成H2O，从反应管14的上端喷出，物料在反应管14内停留时间为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、O2和少量有机挥发物，纯水则流入水槽13。
从隔膜压缩机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。反应热也可作发电厂的发电及其他各种能源之用。
Claims (1)
1．一种超临界水氧化处理废水工艺，其特征在于：将废水槽4内的废水或污泥与去离子水槽5内的水，分别以一定量经高压水泵6A，加压当压力升到(300±5)×105帕后，经预热器7，预热到200±20℃后再经电加热器8，加热到370±10℃，开动隔膜压缩机1，将空气加压到(300±5)×105帕的压力后，其中一路压缩空气与上述370±10℃的料液混合进入套管式反应器9内的反应管14的下部，向反应管14的上部喷出，反应产物从反应器9下部出口管流出，进入预热器7的列管外，将热量给列管内的新鲜废水预热，热交换后，反应产物进入水冷却器10列管内，经冷却水间接冷却到50±10℃温度，再进入减压阀11，压力降到10×104-10×105帕进入气液分离器12放出CO2、O2和少量有机挥发物，水则流入水槽13，从隔膜压缩机1出来另一路压缩空气经空气减压阀2进入反应器9的夹套3内。
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