CN2563146Y

CN2563146Y - 超临界水湿式双效氧化污水处理设备

Info

Publication number: CN2563146Y
Application number: CN 02244218
Authority: CN
Inventors: 彭英利; 杨建军; 马承愚
Original assignee: QILI SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd SHIJIAZHUANG DEVELOPMENT ZONE
Current assignee: QILI SCIENCE AND TECHNOLOGY Co Ltd SHIJIAZHUANG DEVELOPMENT ZONE
Priority date: 2002-07-31
Filing date: 2002-07-31
Publication date: 2003-07-30
Anticipated expiration: 2012-07-31

Abstract

本实用新型涉及高浓度有机污水净化处理装置，属污水处理设备技术领域。所要解决的技术问题提供一种超临界水湿式双效氧化污水处理设备。构成包括顺序排列的超临界反应罐、降温器、湿式反应罐和催化剂输送装置，前一罐或器的出料口与后一罐或器的进料口通过管路相连通，催化氧化装置中的输送泵6出口与超临界反应罐和湿式反应罐相连通，超临界反应罐上还设有污水、蒸汽和压缩空气进口，湿式反应罐上还设有压缩空气和蒸汽排放口，具有对污水进行预热、加热、高温高压催化氧化、中温中压催化氧化和气液分离等多道顺向处理功能，可使高浓度有机物充分氧化，设备结构合理防腐性能好，污水处理量大、可连续运转，热能可充分回收利用，适宜作为各类有机物的工业废水处理设备。

Description

超临界水湿式双效氧化污水处理设备

技术领域

本实用新型涉及高浓度有机污水净化处理装置，属污水处理设备技术领域。

背景技术

污水在液态状态下进行氧化反应为湿式氧化法，湿式氧化的反应温度和压力较低，用于对一定浓度的有机废水处理时具有稳定的工业化效果，用于对高浓度高毒性的有机废水处理时则显得力不从心。催化氧化法是一种单纯的化学氧化处理方法，对于高浓度污水的处理也具有一定的局限性，同时还具有催化剂消耗量大、成本高的缺点。催化氧化和湿式氧化虽已结合发展为较成熟的催化湿式氧化技术，较单独的湿式氧化或催化氧化前进了一步，但仍没有解决高浓度有机污水的有效处理问题。超临界水氧化法是一种新的污水处理技术。水在≥374℃和≥22Mpa的温度和压力下时处于超临界状态，此时有机物、空气和水完全互溶，有机物可在短时间内氧化，氧化时产生的高温高压对有机物具有分解作用。该技术在近年来得到重视和发展，但目前仍处在研究试验和开发阶段，对某些高浓度有机物的氧化反应也没有达到理想的结果。充分利用现有的技术，将湿式氧化、超临界水氧化与催化技术结合起来，形成超临界水湿式双效氧化技术是一新的研究发展方向，可有效解决上述各种污水处理技术上的局限性和不成熟性，其技术的关键在于研制提供满足工艺使用要求的处理设备。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题提供一种超临界水湿式双效氧化污水处理设备。

本实用新型的目的是以下技术方案实现的：

一种超临界水湿式双效氧化污水处理设备，构成包括超临界反应罐1(以下简称超临界反应罐)、降温器2、湿式反应罐3和催化剂输送装置，其中，超临界反应罐、降温器、湿式反应罐依次顺序排列，前一罐或器的出料口与后一罐或器的进料口通过管路相连通，所述催化氧化装置包括催化剂储罐5和与之相连的输送泵6，输送泵的出口与超临界反应罐和湿式反应罐相连通，超临界反应罐上还设有污水进口、蒸汽进口和压缩空气进口，湿式反应罐上还设有压缩空气进口和蒸汽排放口。

为快速加热和充分利用氧化释放的热能，上述超临界水湿式双效氧化污水处理设备，所述超临界反应罐外套装外罐套7，二者之间的空隙形成密封腔室8，所述超临界反应罐上的污水进口和空气进口上分别增设污水加热管9、空气加热管10，两加热管位于密封腔室中，所述超临界反应罐上的蒸汽进口设于外罐套上、与密封腔室相通，外罐套上还设有与密封腔室相通的高压进水口11，密封腔室上设有超临界水出口7-1，该出口通过管路与湿式反应罐相连通。

上述超临界水湿式双效氧化污水处理设备，所述湿式反应罐内底音设有鼓风搅拌器12，鼓风搅拌器为管状，其上设有排气孔12-1和进气孔，排气孔数量若干，间隔分布在管状体上，所述湿式反应罐3上的蒸汽进口和密封腔室上的超临界水出口7-1分别与鼓风搅拌器上的进气孔12-2、12-3相连，通过鼓风搅拌器将蒸汽和超临界水引入湿式反应罐中。

为方便添加催化剂，上述超临界水湿式双效氧化污水处理设备，所述催化剂输送装置数量为2套，两套中输送泵出口分别与超临界反应罐1和湿式反应罐3相连。

为充分分离，上述超临界水湿式双效氧化污水处理设备在湿式反应罐后面增设气液分离器4，二者之间的进出料口通过管路相连通，气液分离器底部和顶部分别设有沉淀物排放口和蒸汽排放口。

为进一步利用热能，上述超临界水湿式双效氧化污水处理设备增设污水预热罐13、空气预热罐14，两预热罐内的蒸汽热管15、16通过管路与湿式反应罐和气液分离罐上的蒸汽排放口相连，两预热罐的出口分别与密封腔室中的污水加热管9和空气加热管10相连，气液分离器的蒸汽排放口上设有单向阀19。

上述超临界水湿式双效氧化污水处理设备，所述超临界反应罐和外罐体为筒状并同心套装，二者之间形成环形密封腔室8，所述污水加热管和空气加热管平行间隔盘绕在环形密封腔室中。

上述超临界水湿式双效氧化污水处理设备，所述污水预热罐、空气预热罐的出口分别带有背压阀17，所述蒸汽热管15、16的进口管路上设有换热器30。

本实用新型具有如下特点：

1.同时设置超临界反应罐和湿式反应罐，两个反应罐各配置均相催化装置，均相催化剂在压缩空气的配合作用下可与有机物发生高效反应，使有机物得到充分催化氧化；

2.超临界反应罐增设外罐套后，二者之间可形成高温高压密封腔室，反应初期，可通过引入的高温蒸汽对超临界反应罐和密封腔室中的污水、空气加热管进行加热，进入正常反应过程后，可利用氧化反应中释放的大量热能对污水和空气加热管进行加热、以及利用超临界水保持湿式反应罐所需的反应温度，实现自身热能的重复利用；密封腔室引入的高压水则可平衡超临界反应罐的内、外压力，降低反应罐承压负荷，允许反应罐采用较薄的罐壁，方便了反应罐的加工，提高了热导效率、降低了材料成本；

3.湿式反应罐内增设的鼓风搅拌器可通过排气孔鼓出的气流对罐内的废水进行搅拌，使催化剂和污水充分混合，增强氧化反应效果；

4.催化剂中的某些化学成份不仅可对高浓度有机污水有高效催化作用，还可对污水中的腐蚀性因子起到钝化作用，使腐蚀性因子失去活性，减少其对反应罐的腐蚀；

5.湿式反应罐具有气液分离的功能，在某些工况使用场所，如处理量较低等情况下可不配置气液分离器，可简化设备构成、减少造价及占地等；

6.增设的污水预热罐和空气预热罐可利用湿式反应罐和气液分离器排放的蒸汽对污水和空气进行进入前的预热，使蒸汽热能得到回收利用；

7.超临界反应罐和外罐套采用筒状同心套装结构后，整体外形尺寸小、占地少，加工和组装性能好，二者之间形成的环形密封室很方便布置安装污水加热管和空气加热管；

综上，本实用新型具有对污水进行预热、加热、高温高压催化氧化、中温中压催化氧化和气液分离等多道顺向处理功能，可使高浓度有机物充分氧化，设备结构合理、防腐性能好、污水处理量大、可连续运转，氧化反应后的热能可充分回收利用，使用成本低，适宜作为各类有机物的工业废水处理设备。

附图说明

图1是本实用新型构成示意图；

图2是超临界反应罐放大视图；

图3是图1中A-A放大剖视图。

具体实施方式

参阅图1、2，图示实施例中，超临界反应罐的反应温度为400℃～550℃、压力为22～25MPA，湿式反应罐的反应温度为100℃～200℃、压力为1～10MPA。污水由污水池20、过滤器21、污水泵22进入污水预热罐13，经蒸汽热管15预热后由背压阀17进入密封腔室8中的污水加热管9中，在密封腔室受到二次加热后进入超临界反应罐1内；压缩空气经空压机23进入空气预热罐14，经蒸汽热管16预热后由背压阀17进入密封腔室8中的空气加热管10，在二次加热后进入超临界反应罐1中，催化剂由输送泵6进入超临界反应罐1中。经过超临界催化反应的气液混合物经降温器2降温处理后进入湿式反应罐3进行湿式催化反应并粗分离，然后入气液分离器4，分离后的高温蒸汽由湿式反应罐3和气液分离器4顶部的蒸汽排放口排出，沉淀物由气液分离器底部的沉淀物排放口排出。降温器2为换热管式热交换装置，罐体上设有冷却水进、出口，罐体内设有换热管。超临界反应罐1和外罐套7的顶部分别设有安全阀24、25，超临界反应罐1顶部和底部还设有排污口1-1，外罐套侧壁上设有与湿式反应罐相连的超临界水出口7-1，由蒸汽锅炉26出来的高温蒸汽经外罐套底部的蒸汽进口1-1进入密封腔室8。湿式反应罐3的催化剂由另一催化剂输送装置中的输送泵6送入，两套催化剂输送装置分别安置在超临界反应罐1和湿式反应罐3的上方。图2中，1-1为超临界反应罐的排污口，1-2、1-3分别通向密封腔室8的蒸汽进口和高压水进口。

仍参阅图1，污水预热罐13中的蒸汽热管15与空气预热罐14中蒸汽热管16之间通过管路相连通，蒸汽热管15的进口通过管路与湿式反应罐和气液分离器顶部的蒸汽排放口相连通，蒸汽热管的进口管路有换热器30，换热器30用于调节进入蒸汽热管的蒸汽温度，换热器30上还有与供暖系统相连的出口管道30-1，气液分离器的蒸汽排放口上还设有单向阀19。

参阅图3，图示中，鼓风搅拌器12由O形管圈和十字管构成，若干排气孔12-1间隔分布在O形管圈和十字管上，压缩空气由空气预热罐背压阀17经进气口12-2导入，由超临界水出口7-1引入的超临界水由进水口12-3导入。

仍参阅图1，密封腔室8的高压水来自高压水泵27，高压水泵出口上的预热器28用于提高水温，热源引至蒸汽热管16。

本使用新型初使用时，反应所需的蒸汽热源来自蒸汽锅炉26，所需的压缩空气来自空压机，进入正常反应后，可切断蒸汽锅炉热源，利用超临界反应时产生的高温和回收的排放蒸汽保持反应温度，实现了能源的重复利用。

Claims

1.一种超临界水湿式双效氧化污水处理设备，其特征在于，构成包括超临界反应罐[1]、降温器[2]、湿式反应罐[3]和催化剂输送装置，其中，超临界反应罐、降温器、湿式反应罐依次顺序排列，前一罐或器的出料口与后一罐或器的进料口通过管路相连通，所述催化氧化装置包括催化剂储罐[5]和与之相连的输送泵[6]，输送泵的出口与超临界反应罐和湿式反应罐相连通，超临界反应罐上还设有污水进口、蒸汽进口和压缩空气进口，湿式反应罐上还设有压缩空气进口和蒸汽排放口。

2.根据权利要求1所述的超临界水湿式双效氧化污水处理设备，其特征在于，所述超临界反应罐外套装外罐套[7]，二者之间的空隙形成密封腔室[8]，所述超临界反应罐上的污水进口和空气进口上分别增设污水加热管[9]、空气加热管[10]，两加热管位于密封腔室中，所述超临界反应罐上的蒸汽进口设于外罐套上、与密封腔室相通，外罐套上还设有与密封腔室相通的高压进水口[11]，密封腔室上设有超临界水出口[7-1]，该出口通过管路与湿式反应罐相连通。

3.根据权利要2所述的超临界水湿式双效氧化污水处理设备，其特征在于，所述湿式反应罐内底部设有鼓风搅拌器[12]，鼓风搅拌器为管状，其上设有排气孔[12-1]和进气孔，排气孔数量若干，间隔分布在管状体上，所述湿式反应罐[3]上的蒸汽进口和密封腔室上的超临界水出口[7-1]分别与鼓风搅拌器上的进气孔[12-2]、[12-3]相连。

4.根据权利要求3所述的超临界水湿式双效氧化污水处理设备，其特征在于，所述催化剂输送装置数量为2套，两套中输送泵出口分别与超临界反应罐[1]和湿式反应罐[3]相连。

5.根据权利要求4所述的超临届水湿式双效氧化污水处理设备，其特征在于，在湿式反应罐后面增设气液分离器[4]，二者之间的进出料口通过管路相连通，气液分离器底部和顶部分别设有沉淀物排放口和蒸汽排放口。

6.根据权利要求5所述的超临界水湿式双效氧化污水处理设备，其特征在于，增设污水预热罐[13]、空气预热罐[14]，两预热罐内的蒸汽热管[15]、[16]通过管路与湿式反应罐和气液分离罐上的蒸汽排放口相连，两预热罐的出口分别与密封腔室中的污水加热管[9]和空气加热管[10]相连，气液分离器的蒸汽排放口上设有单向阀[19]。

7.根据权利要求6所述的超临界水湿式双效氧化污水处理设备，其特征在于，所述超临界反应罐和外罐体为筒状并同心套装，二者之间形成环形密封腔室[8]，所述污水加热管和空气加热管平行间隔盘绕在环形密封腔室中。

8.根据权利要求7所述的超临界水湿式双效氧化污水处理设备，其特征在于，所述污水预热罐、空气预热罐的出口分别带有背压阀[17]，所述蒸汽热管[15]、[16]的进口管路上设有换热器[30]。