CN206203975U - 降解高浓度有机废水的连续湿式氧化工艺设备 - Google Patents
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Abstract
本专利公开了一种降解高浓度有机废水的连续湿式氧化工艺设备，属于水处理领域，包括沿待处理的废水流经方向设置的加压泵、换热器、气液混合装置、反应罐和气液分离罐；还包括氧化剂加压系统，与气液混合装置连通，加压氧化剂；气液分离罐的废水出口与换热器的介质入口连通；其中，气液分离罐与反应罐的上部连通，气液分离罐中的液位与反应罐中的液位平齐。本实用新型具有降解效率高、耗能少、运行稳定等优点。
Description
技术领域
本实用新型属于水处理领域，涉及一种降解高浓度有机废水的工艺设备，尤其涉及一种降解高浓度有机废水的连续湿式氧化工艺设备。
背景技术
我国是化工大国，但是化工“三废”治理现状还存在很多不足，尤其是高浓度有机废水的处理。高浓度有机废水含有大量对生物有毒有害的化学物质，生化法往往不能降解该类废水。常见的方法有焚烧法，但是高浓度有机废水仍然含有大量的水分，需要消耗大量燃料，而且焚烧过程还会产生废气导致二次污染。
湿式氧化是在一定温度和氧化剂作用下，将有机物直接降解为无毒害的气体，达到处理废水的目的，而且不会产生废气等二次污染。CN104761041A仅采用一个换热器，导致在工艺流程开车启动时换热负荷特别高，受限于换热器能力，一般启动时非常困难；而且一旦塔受到外界波动导致反应温度过低时，不能够通过外界引入额外热量维持体系运行，导致氧化反应速率会立即降低，进而又导致出口温度更加低，经过循环很容易引起连锁反应，使整个体系温度过低，并最终导致整个工艺流程停车。另外，为了克服大量使用空气而导致的气体分布不均问题，反映罐中使用大量惰性固体填料，从而占用了大量的有限的反映罐空间，大大降低了反映罐空间的利用率。
实用新型内容
本实用新型提供一种降解高浓度有机废水的连续湿式氧化工艺设备，以克服现有技术的缺陷。
为实现上述目的，本实用新型提供一种降解高浓度有机废水的连续湿式氧化工艺设备，包括沿待处理的废水流经方向设置的加压泵、换热器、气液混合装置、反应罐和气液分离罐；还包括氧化剂加压系统，与气液混合装置连通，加压氧化剂；气液分离罐的废水出口与换热器的介质入口连通；其中，气液分离罐与反应罐的上部连通，气液分离罐中的液位与反应罐中的液位平齐。
进一步，本实用新型提供一种降解高浓度有机废水的连续湿式氧化工艺设备，还包括加热器，设于换热器和气液混合装置之间。
进一步，本实用新型提供一种降解高浓度有机废水的连续湿式氧化工艺设备，其中，氧化剂加压系统为气体加压装置，加压气态氧化剂。
进一步，本实用新型提供一种降解高浓度有机废水的连续湿式氧化工艺设备，其中，氧化剂加压系统包括氧化剂加热装置，与气液混合装置连通，加热液态氧化剂。
进一步，本实用新型提供一种降解高浓度有机废水的连续湿式氧化工艺设备，其中，氧化剂加热装置为氧化剂换热器。
进一步，本实用新型提供一种降解高浓度有机废水的连续湿式氧化工艺设备，其中，氧化剂加压系统还包括循环介质加热器；循环介质加热器与氧化剂换热器的介质出/入口连通、形成循环回路。
进一步，本实用新型提供一种降解高浓度有机废水的连续湿式氧化工艺设备，其中，氧化剂加压系统还包括循环介质换热器；循环介质换热器与氧化剂换热器的介质出/入口连通、形成循环回路；循环介质换热器与气液分离罐的废水出口连通。
进一步，本实用新型提供一种降解高浓度有机废水的连续湿式氧化工艺设备，还包括蒸汽发生装置，与气液分离罐的废水出口连通。
进一步，本实用新型提供一种降解高浓度有机废水的连续湿式氧化工艺设备，工艺设备由加压泵、换热器、加热器、气液混合装置、反应罐、气液分离罐和氧化剂加压系统组成，氧化剂加压系统由氧化剂换热器、循环介质换热器和循环泵组成；其中，加压泵、换热器、加热器、气液混合装置、反应罐、气液分离罐沿待处理的废水的流经方向设置；氧化剂换热器与气液混合装置连通；氧化剂换热器的介质出/入口与循环泵和循环介质换热器连通、形成循环回路；气液分离罐的废水出口与换热器的介质入口连通，换热器的介质出口与循环介质换热器的介质入口连通；或者，气液分离罐的废水出口与循环介质换热器的介质入口连通，循环介质换热器的介质出口与换热器的介质入口连通。
进一步，本实用新型提供一种降解高浓度有机废水的连续湿式氧化工艺设备，其中，气液混合装置为气液两相喷射器。
本专利的有益效果在于：本实用新型提供一种降解高浓度有机废水的连续湿式氧化工艺设备，待处理的废水依次流经加压泵、换热器、气液混合机构、反映罐和气液分离罐，其中，气液分离罐与反映罐的上部连通，待处理的废水由反映罐的底部进入，在向上流动的过程中进行氧化反应，当废水流动至与气液分离罐的连通处时，排入气液分离罐，气液分离罐中的液位与反映罐中的液位平齐，容易控制反映罐中液位，通过控制废水的流速，从而控制废水的反应时间，并持续排出废水，实现废水的连续湿式氧化处理工艺。连续操作工艺可以高效处理大量废水，适合工业化应用。
此外，待处理废水通过加压泵和换热器加压升温，氧化剂通过氧化剂加压系统加压，混合后通入反应罐中直接发生氧化反应，反应罐无需再设置加压升温结构，节省能耗，同时增大氧化反应空间。
此外，加热器可以用于工艺启动还未产生处理后废水时，快速实现工艺启动过程；另外，当工艺受外界影响温度不稳定时，加热器还可以额外输入热量，防止工艺出现因温度过低而导致停车的情况，保证温度稳定，从而控制工艺稳定运行。
此外，本实用新型提供两种方式氧化剂加压系统，分别适用于气态氧化剂和液态氧化剂，使用纯氧或富氧空气等气态氧化剂成本较；使用液态氧化剂，可以避免使用压缩机等气体加压装置，降低操作成本，可以根据废水处理需求而设置。
此外，采用气液两相喷射器混合废水和气态的氧化剂，增强混合效果，从而提高氧化反应速率，避免消耗更多的氧化剂或加剧反应条件。本实用新型具有降解效率高、耗能少、运行稳定等优点。
附图说明
图1是实施例一降解高浓度有机废水的连续湿式氧化工艺设备示意图；
图2是实施例二降解高浓度有机废水的连续湿式氧化工艺设备示意图；
图3是实施例三降解高浓度有机废水的连续湿式氧化工艺设备示意图；
图4是实施例四降解高浓度有机废水的连续湿式氧化工艺设备示意图；
图5是实施例五降解高浓度有机废水的连续湿式氧化工艺设备示意图。
具体实施方式
以下结合附图来说明本实用新型的具体实施方式。
实施例一
如图1所示，本实施例提供的降解高浓度有机废水的连续湿式氧化工艺设备，包括沿待处理废水的流经方向依次连通的加压泵1、换热器2、加热器3、气液混合装置4、反应罐5和气液分离罐6；还包括氧化剂加压系统7，与气液混合装置4连通。本实施例中，氧化剂加压系统7为压缩机。
其中，换热器2还通过管路8直接与气液混合装置4连通。
气液分离罐6具有废水出口，换热器2具有介质入口，气液分离罐6的废水出口与换热器2的介质入口连通。气液分离罐6还具有和气体出口，与反应罐5顶部的气体出口连通，并通过气体管路共同排出分离的气体。
气液分离罐6与反应罐5的上部连通，气液分离罐中6的液位与反应罐5中的液位平齐。
本实施例中，气液混合装置4为气液两相喷射器，使废水与气态的氧化剂充分混合。
工艺正常连续运行时，废水或混合催化剂的废水依次流经加压泵1加压、换热器2换热升温，由管路8通入气液两相喷射器4。同时，气态氧化剂由压缩机7加压，通入气液两相喷射器4。气液两相喷射器4将废水和气态的氧化剂充分混合，由反应罐5底端注入反应罐5。混合的废水和氧化剂由反应罐5的下部流动至其上部，流动过程中进行氧化反应，获得的处理后废水和气体由气液分离罐6分离。分离的处理后废水通入换热器2，与废水换热后排出；分离的气体与反应罐5顶部排出的气体汇聚，最终排出。
其中，在反应罐5中，通过控制废水的流速，从而控制其反应停留时间。
工艺启动或不稳定时，废水或混合催化剂的废水依次流经加压泵1、换热器2，由加热器3加热后再通入气液两相喷射器4。其中，当工艺启动时，废水仅通过换热器2，不进行换热，通过加热器3进行加热；当工艺不稳定时，废水先通过换热器2换热，再通过加热器3加热，然后通入气液两相喷射器4。
本实施例中，还可以在加压泵1和换热器2之间设置缓冲罐；在最终排出气体处设置废气冷却装置；在最终排出废水处设置废水冷却装置、或沉淀催化离子回收装置。
实施例二
如图2所示，本实施例提供的降解高浓度有机废水的连续湿式氧化工艺设备，包括沿待处理废水的流经方向依次连通的加压泵1、换热器2、加热器3、气液混合装置4、反应罐5和气液分离罐6；还包括氧化剂加压系统7，与气液混合装置4连通。
其中，换热器2还通过管路8直接与气液混合装置4连通。
本实施例中，氧化剂加压系统7包括氧化剂加压泵71、氧化剂换热器72、循环泵73和循环介质加热器74。氧化剂加压泵71与氧化剂换热器72连通，氧化剂换热器72与气液混合装置4连通。氧化剂加压泵71将液态氧化剂通入氧化剂换热器72，液态氧化剂与循环介质换热后变为气态，通入气液混合装置4。循环泵73和循环介质加热器74与氧化剂换热器72的介质出/入口连通、形成循环回路，循环介质在氧化剂换热器72中换热降温后，由循环泵73循环、循环介质加热器74加热返回氧化剂换热器72。
气液分离罐6具有废水出口，换热器2具有介质入口，气液分离罐6的废水出口与换热器2的介质入口连通。气液分离罐6还具有和气体出口，与反应罐5顶部的气体出口连通，并通过气体管路共同排出分离的气体。
气液分离罐6与反应罐5的上部连通，气液分离罐中7的液位与反应罐5中的液位平齐。
本实施例中，气液混合装置4为气液两相喷射器，使废水与气态的氧化剂充分混合。
工艺正常连续运行时，废水或混合催化剂的废水依次流经加压泵1加压、换热器2换热升温，由管路8通入气液两相喷射器5。同时，液态氧化剂由氧化剂加压系统7加热变为气态并加压，通入气液两相喷射器4。气液两相喷射器4将废水和气态的氧化剂充分混合，由反应罐5底端注入反应罐5。混合的废水和氧化剂由反应罐5的下部流动至其上部，流动过程中进行氧化反应，获得的处理后废水和气体由气液分离罐6分离。分离的处理后废水通入换热器2，与废水换热后排出；分离的气体与反应罐5顶部排出的气体汇聚，最终排出。
其中，在反应罐5中，通过控制废水的流速，从而控制其反应停留时间。
工艺启动或不稳定时，废水或混合催化剂的废水依次流经加压泵1、换热器2，由加热器3加热后再通入气液两相喷射器5。其中，当工艺启动时，废水仅通过换热器2，不进行换热，通过加热器3进行加热；当工艺不稳定时，废水先通过换热器2换热，再通过加热器3加热，然后通入气液两相喷射器5。
实施例三
如图3所示，本实施例提供的降解高浓度有机废水的连续湿式氧化工艺设备，包括沿待处理废水的流经方向依次连通的加压泵1、换热器2、加热器3、气液混合装置4、反应罐5和气液分离罐6；还包括氧化剂加压系统7，与气液混合装置4连通。
其中，换热器2还通过管路8直接与气液混合装置4连通。
本实施例中，氧化剂加压系统7包括氧化剂加压泵71、氧化剂换热器72、循环泵73和循环介质换热器74。氧化剂加压泵71与氧化剂换热器72连通，氧化剂换热器72与气液混合装置4连通。氧化剂加压泵71将液态氧化剂通入氧化剂换热器72，液态氧化剂与循环介质换热后变为气态，通入气液混合装置4。循环泵73和循环介质换热器74与氧化剂换热器72的介质出/入口连通、形成循环回路，循环介质在氧化剂换热器72中换热降温后，由循环泵73循环、循环介质换热器74换热升温返回氧化剂换热器72。
气液分离罐6具有废水出口，循环介质换热器74和换热器2分别具有介质入口，气液分离罐6的废水出口依次与循环介质换热器74和换热器2的介质入口连通。气液分离罐6还具有和气体出口，与反应罐5顶部的气体出口连通，并通过气体管路共同排出分离的气体。
气液分离罐6与反应罐5的上部连通，气液分离罐中7的液位与反应罐5中的液位平齐。
本实施例中，气液混合装置4为气液两相喷射器，使废水与气态的氧化剂充分混合。
工艺正常连续运行时，废水或混合催化剂的废水依次流经加压泵1加压、换热器2换热升温，由管路8通入气液两相喷射器5。同时，液态氧化剂由氧化剂加压系统7加热变为气态并加压，通入气液两相喷射器4。气液两相喷射器4将废水和气态的氧化剂充分混合，由反应罐5底端注入反应罐5。混合的废水和氧化剂由反应罐5的下部流动至其上部，流动过程中进行氧化反应，获得的处理后废水和气体由气液分离罐6分离。分离的处理后废水依次通入循环介质换热器74和换热器2，与废水换热后排出；分离的气体与反应罐5顶部排出的气体汇聚，最终排出。
其中，在反应罐5中，通过控制废水的流速，从而控制其反应停留时间。
工艺启动或不稳定时，废水或混合催化剂的废水依次流经加压泵1、换热器2，由加热器3加热后再通入气液两相喷射器5。其中，当工艺启动时，废水仅通过换热器2，不进行换热，通过加热器3进行加热；当工艺不稳定时，废水先通过换热器2换热，再通过加热器3加热，然后通入气液两相喷射器5。
实施例四
如图4所示，本实施例提供的降解高浓度有机废水的连续湿式氧化工艺设备，包括沿待处理废水的流经方向依次连通的加压泵1、换热器2、加热器3、气液混合装置4、反应罐5和气液分离罐6；还包括氧化剂加压系统7，与气液混合装置4连通。
其中，换热器2还通过管路8直接与气液混合装置4连通。
本实施例中，氧化剂加压系统7包括氧化剂加压泵71、氧化剂换热器72、循环泵73和循环介质换热器74。氧化剂加压泵71与氧化剂换热器72连通，氧化剂换热器72与气液混合装置4连通。氧化剂加压泵71将液态氧化剂通入氧化剂换热器72，液态氧化剂与循环介质换热后变为气态，通入气液混合装置4。循环泵73和循环介质换热器74与氧化剂换热器72的介质出/入口连通、形成循环回路，循环介质在氧化剂换热器72中换热降温后，由循环泵73循环、循环介质换热器74换热升温返回氧化剂换热器72。
气液分离罐6具有废水出口，换热器2和循环介质换热器74分别具有介质入口，气液分离罐6的废水出口依次与换热器2和循环介质换热器74的介质入口连通。气液分离罐6还具有和气体出口，与反应罐5顶部的气体出口连通，并通过气体管路共同排出分离的气体。
气液分离罐6与反应罐5的上部连通，气液分离罐中7的液位与反应罐5中的液位平齐。
本实施例中，气液混合装置4为气液两相喷射器，使废水与气态的氧化剂充分混合。
工艺正常连续运行时，废水或混合催化剂的废水依次流经加压泵1加压、换热器2换热升温，由管路8通入气液两相喷射器5。同时，液态氧化剂由氧化剂加压系统7加热变为气态并加压，通入气液两相喷射器4。气液两相喷射器4将废水和气态的氧化剂充分混合，由反应罐5底端注入反应罐5。混合的废水和氧化剂由反应罐5的下部流动至其上部，流动过程中进行氧化反应，获得的处理后废水和气体由气液分离罐6分离。分离的处理后废水依次通入换热器2和循环介质换热器74，与废水换热后排出；分离的气体与反应罐5顶部排出的气体汇聚，最终排出。
其中，在反应罐5中，通过控制废水的流速，从而控制其反应停留时间。
工艺启动或不稳定时，废水或混合催化剂的废水依次流经加压泵1、换热器2，由加热器3加热后再通入气液两相喷射器5。其中，当工艺启动时，废水仅通过换热器2，不进行换热，通过加热器3进行加热；当工艺不稳定时，废水先通过换热器2换热，再通过加热器3加热，然后通入气液两相喷射器5。
实施例五
如图5所示，本实施例提供的降解高浓度有机废水的连续湿式氧化工艺设备，包括沿待处理废水的流经方向依次连通的加压泵1、换热器2、加热器3、气液混合装置4、反应罐5、气液分离罐6和蒸汽发生装置9，蒸汽发生装置9与换热器2的介质入口连通；还包括氧化剂加压系统7，与气液混合装置4连通。本实施例中，氧化剂加压系统7为压缩机。
其中，换热器2还通过管路8直接与气液混合装置4连通。
气液分离罐6与反应罐5的上部连通，气液分离罐中7的液位与反应罐5中的液位平齐。
本实施例中，气液混合装置4为气液两相喷射器，使废水与气态的氧化剂充分混合。
工艺正常连续运行时，废水或混合催化剂的废水依次流经加压泵1加压、换热器2换热升温，由管路8通入气液两相喷射器5。同时，气态氧化剂由压缩机7加压，通入气液两相喷射器5。气液两相喷射器5将废水和气态的氧化剂充分混合，由反应罐5底端注入反应罐5。混合的废水和氧化剂由反应罐5的下部流动至其上部，流动过程中进行氧化反应，获得的处理后废水和气体由气液分离罐6分离。分离的处理后废水先通入蒸汽发生装置9制备蒸汽，再通入换热器2，与废水换热后排出；分离的气体与反应罐5顶部排出的气体汇聚，最终排出。
其中，在反应罐5中，通过控制废水的流速，从而控制其反应停留时间。
工艺启动或不稳定时，废水或混合催化剂的废水依次流经加压泵1、换热器2，由加热器3加热后再通入气液两相喷射器5。其中，当工艺启动时，废水仅通过换热器2，不进行换热，通过加热器3进行加热；当工艺不稳定时，废水先通过换热器2换热，再通过加热器3加热，然后通入气液两相喷射器5。
以上内容是结合具体的实施方式对本实用新型所做的进一步详细说明，不能认定本实用新型只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或者替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种降解高浓度有机废水的连续湿式氧化工艺设备，其特征在于：
包括沿待处理的废水流经方向设置的加压泵、换热器、气液混合装置、反应罐和气液分离罐；
还包括氧化剂加压系统，与所述气液混合装置连通，加压氧化剂；
所述气液分离罐的废水出口与所述换热器的介质入口连通；
其中，所述气液分离罐与所述反应罐的上部连通，所述气液分离罐中的液位与所述反应罐中的液位平齐。
2.根据权利要求1所述的降解高浓度有机废水的连续湿式氧化工艺设备，其特征在于：
还包括加热器，设于所述换热器和所述气液混合装置之间。
3.根据权利要求1或2所述的降解高浓度有机废水的连续湿式氧化工艺设备，其特征在于：
其中，所述氧化剂加压系统为气体加压装置，加压气态氧化剂。
4.根据权利要求1或2所述的降解高浓度有机废水的连续湿式氧化工艺设备，其特征在于：
其中，所述氧化剂加压系统包括氧化剂加热装置，与所述气液混合装置连通，加热液态氧化剂。
5.根据权利要求4所述的降解高浓度有机废水的连续湿式氧化工艺设备，其特征在于：
其中，所述氧化剂加热装置为氧化剂换热器。
6.根据权利要求5所述的降解高浓度有机废水的连续湿式氧化工艺设备，其特征在于：
其中，所述氧化剂加压系统还包括循环介质加热器；
所述循环介质加热器与所述氧化剂换热器的介质出/入口连通、形成循环回路。
7.根据权利要求5所述的降解高浓度有机废水的连续湿式氧化工艺设备，其特征在于：
其中，所述氧化剂加压系统还包括循环介质换热器；
所述循环介质换热器与所述氧化剂换热器的介质出/入口连通、形成循环回路；
所述循环介质换热器与所述气液分离罐的废水出口连通。
8.根据权利要求1或2所述的降解高浓度有机废水的连续湿式氧化工艺设备，其特征在于：
还包括蒸汽发生装置，与所述气液分离罐的所述废水出口连通。
9.根据权利要求7所述的降解高浓度有机废水的连续湿式氧化 工艺设备，其特征在于：
所述工艺设备由所述加压泵、所述换热器、所述加热器、所述气液混合装置、所述反应罐、所述气液分离罐和所述氧化剂加压系统组成，所述氧化剂加压系统由所述氧化剂换热器、所述循环介质换热器和循环泵组成；
其中，所述加压泵、所述换热器、所述加热器、所述气液混合装置、所述反应罐、所述气液分离罐沿待处理的废水的流经方向设置；
所述氧化剂换热器与所述气液混合装置连通；
所述氧化剂换热器的介质出/入口与所述循环泵和所述循环介质换热器连通、形成循环回路；
所述气液分离罐的所述废水出口与所述换热器的介质入口连通，所述换热器的介质出口与所述循环介质换热器的介质入口连通；
或者，所述气液分离罐的所述废水出口与所述循环介质换热器的介质入口连通，所述循环介质换热器的介质出口与所述换热器的介质入口连通。
10.根据权利要求1、2、5、6或9任意一项所述的降解高浓度有机废水的连续湿式氧化工艺设备，其特征在于：
其中，所述气液混合装置为气液两相喷射器。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113087249A (zh) * | 2019-12-23 | 2021-07-09 | 南京延长反应技术研究院有限公司 | 一种h酸生产中废水的处理系统及方法 |
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2016
- 2016-10-11 CN CN201621115507.2U patent/CN206203975U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN113087249A (zh) * | 2019-12-23 | 2021-07-09 | 南京延长反应技术研究院有限公司 | 一种h酸生产中废水的处理系统及方法 |
| CN113087249B (zh) * | 2019-12-23 | 2022-04-22 | 南京延长反应技术研究院有限公司 | 一种h酸生产中废水的处理系统及方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |