能量回收型废水催化湿式氧化处理装置及废水处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种能量回收型废水催化湿式氧化处理装置，废水储槽与催化剂储槽同时连通第一换热器，第一换热器连通第一反应塔，第一反应塔连通第二换热器，第二换热器连通第二反应塔，第二换热器的换热水出口连接透平发电机，第二反应塔连通第一气液分离器，第一气液分离器的气相出口与第一尾气吸收塔相通、液相出口与MVR蒸发器相通，MVR蒸发器连通第三换热器，第三换热器连通第三反应塔，第三反应塔连通第二气液分离器，第二气液分离器的气相出口连通第二尾气吸收塔的进口；空压机为第一反应塔、第二反应塔及第三反应塔提供反应空气。本发明专利技术优点是：能直接处理高浓度高含盐量废水，环保、成本低、效果好、占地面积小、可回收利用能量。

Energy recovery type waste water catalytic wet type oxidation treatment device and waste water treatment method

The invention discloses an energy recovery type wastewater treatment of catalytic wet oxidation device, water tank and the catalyst storage tank is communicated with the first heat exchanger, the heat exchanger is communicated with the first reactor, the first reaction tower is communicated with the second heat exchanger, the second heat exchanger is communicated with the second reaction tower, second hot water heat exchanger. Connected with the outlet of turbine generator, second reaction tower is communicated with the first gas-liquid separator, the first outlet and the tail gas absorption tower, communicated with the liquid outlet is communicated with the evaporator MVR first gas-liquid separator in the gas phase, MVR evaporator connected third heat exchanger, the third heat exchanger is communicated with the third reactor, third reaction tower connected second gas-liquid separator, second gas-liquid separator the gas outlet is communicated with the second gas absorber inlet; air compressor for the first reactor, second reaction tower and three tower to provide air reaction. The invention has the advantages of direct treatment of wastewater with high concentration and high salinity, environmental protection, low cost, good effect, small occupation area and recyclable energy.

【技术实现步骤摘要】
能量回收型废水催化湿式氧化处理装置及废水处理方法
本专利技术涉及一种工业有机废水处理
，具体涉及一种用以处理高浓度高含盐工业有机废水的装置和方法。
技术介绍
水污染是一个我国目前需要着手解决的重要问题。解决水污染问题首先就应该解决污染的源头，即污水的产生与排放，而工厂产生的工业有机废水是水污染的主要来源之一。工业废水中污染物成分复杂、生物毒性大、COD高、盐度高、颜色深、味道重，处理十分困难。目前主要的处理方法有：生物法、萃取法、焚烧法、芬顿法和臭氧法等，但这些方法的缺点是：（1）处理成本高且处理效果差；（2）无法直接处理COD含量超过10万mg/L且高含盐量的废水，在处理高含盐废水前，必须先将高浓度高含盐废水的COD含量及盐含量稀释降低，处理步骤复杂繁琐；（3）所应用的设备占地面积大；（4）在废水处理过程中存在对环境的二次污染及能量的大量浪费，不节能环保。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可以直接且高效地处理高浓度高含盐有机废水、在废水处理过程中无二次污染且能有效回收利用能量的能量回收型废水催化湿式氧化处理装置及废水处理方法。为实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：所述的一种能量回收型废水催化湿式氧化处理装置，包括用以储存废水的废水储槽、用以储存催化剂的催化剂储槽、以及空压机，所述废水储槽的出水口与催化剂储槽的出料口同时与第一换热器的进料口相通，第一换热器的出料口与第一反应塔的进口相通，第一反应塔的出口与第二换热器的进料口相通，第二换热器的出料口与第二反应塔的进口相通，所述第二换热器的换热水出口连接透平发电机，所述第二反应塔的出口经第一换热器与第一气液分离器的进口相连通，第一气液分离器的气相出口与第一尾气吸收塔的进口相连通，第一气液分离器的液相出口与MVR蒸发器的进料口相连通，MVR蒸发器的冷凝水出口与第三换热器的进料口相连通，第三换热器的出料口与第三反应塔的进口相连通，第三反应塔的出口经第三换热器与第二气液分离器的进口相连通，第二气液分离器的气相出口与第二尾气吸收塔的进口相连通；所述空压机通过管路同时为第一反应塔、第二反应塔及第三反应塔提供反应用空气。进一步地，前述的一种能量回收型废水催化湿式氧化处理装置，其中：第二反应塔的出口与第一换热器的壳层相连通，冷物料与热物料逆流经过第一换热器，第一换热器的壳层出口与第一气液分离器的进口相连通。进一步地，前述的一种能量回收型废水催化湿式氧化处理装置，其中：第三反应塔的出口与第三换热器的壳层相连通，冷物料与热物料逆流经过第三换热器，第三换热器的壳层出口与第二气液分离器的进口相连通。进一步地，前述的一种能量回收型废水催化湿式氧化处理装置，其中：第一气液分离器的液相出口与第一缓冲槽的进料口相连通，第一缓冲槽的出料口与MVR蒸发器的进料口相连通。进一步地，前述的一种能量回收型废水催化湿式氧化处理装置，其中：MVR蒸发器的蒸余母液回流到催化剂储槽。一种废水处理方法，包括如下步骤：（1）先将均相催化剂与废水混合后再升温通入第一反应塔，混有均相催化剂的废水和第一反应塔内由空压机提供的反应用空气一起在第一反应塔内进行第一次均相催化湿式氧化反应，生成包含均相催化剂的初道处理水；（2）接着将步骤（1）生成的初道处理水降温后通入第二反应塔，然后使初道处理水与第二反应塔内由空压机提供的反应用空气一起在第二反应塔内进行第二次均相催化湿式氧化反应，生成包含均相催化剂的二道处理水；（3）然后将步骤（2）生成的二道处理水降温后通入第一气液分离器进行气液分离，生成气相及含有均相催化剂的液相；（4）接着将步骤（3）生成的液相通入MVR蒸发器进行蒸发，生成无色结晶盐、冷凝水及含有均相催化剂的蒸余母液；（5）然后将步骤（4）生成的冷凝水升温后通入第三反应塔，冷凝水和第三反应塔内多相催化剂以及由空压机提供的反应用空气一起在第三反应塔内进行多相催化湿式氧化反应，生成三道处理水；（6）接着将步骤（5）生成的三道处理水降温后通入第二气液分离器进行气液分离，生成气相及符合排放标准的液相。所述的均相催化剂为硫酸铁、硝酸铁、硫酸铜、硝酸铜、硫酸锰、硝酸锰、硫酸钴、硝酸钴、硫酸锌、硝酸锌、硫酸镍、硝酸镍中的一种或几种。所述的多相催化剂为贵金属负载型催化剂，其载体为活性炭、二氧化钛、二氧化锆、三氧化二铝、二氧化硅和分子筛中的一种或多种组合，其活性组分为钌、铑、钯、银、铂、铈、镧、钕中的一种或多种。进一步地，前述的一种废水处理方法，其中：步骤（1）中均相催化湿式氧化反应的反应条件为：反应温度为（250~300）℃，反应压力为（4.5~9）MPa，液时空速为（0.5~3）h-1，其中均相催化剂的投加量为每升废水投加（50~500）mg（以金属离子量计）。进一步地，前述的一种废水处理方法，其中：步骤（2）中均相催化湿式氧化反应的反应条件为：反应温度为（220~290）℃，反应压力为（2.5~8）MPa，液时空速为（0.5~3）h-1，其中均相催化剂的投加量为每升废水投加（50~500）mg（以金属离子量计）。进一步地，前述的一种废水处理方法，其中：步骤（4）中MVR蒸发器的蒸发条件为：蒸发温度为（50~100）℃，蒸余母液量控制在步骤（3）生成的液相量的（1~10）%。进一步地，前述的一种废水处理方法，其中：步骤（5）中多相催化湿式氧化反应的反应条件为：反应温度为（180~280）℃，反应压力为（2.0~7.5）MPa，液时空速为（0.5~3）h-1。通过上述技术方案的实施，本专利技术废水处理装置的优点是：（1）处理成本低、处理效果好、占地面积小且自动化程度高；（2）无需稀释废水，就可以直接处理COD含量超过10万mg/L且高含盐量的废水；（3）在废水处理过程中不存在对环境的二次污染；（4）通过换热器回收多余热量，并将换热器产生的蒸汽用于透平发电机发电，达到了能量回收利用的目的，既实现环境效益又取得经济效益；本专利技术废水处理方法的优点是：处理效率好，COD去除率高，COD去除率大于95.5%，在废水处理过程中不存在对环境的二次污染，并且无需稀释废水，就可以直接处理COD含量超过10万mg/L且高含盐量的废水，尤其对处理有机成分易挥发的废水更具优势，MVR蒸余母液回用配制均相催化剂既解决了浓缩液的问题又达到循环利用的目的，并且析出盐为无色洁净盐，可回收再利用。附图说明图1为本专利技术所述的一种能量回收型废水催化湿式氧化处理装置的结构原理示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。如图1所示，所述的一种能量回收型废水催化湿式氧化处理装置，包括用以储存废水的废水储槽1、用以储存催化剂的催化剂储槽2、以及空压机3，所述废水储槽1的出水口通过设有第一隔膜泵4的第一管路5与管道混合器6的进口相连通，催化剂储槽2的出料口通过第二管路7与管道混合器6的进口相连通，管道混合器6的出口与第一换热器9的进料口相通，第一换热器9的出料口与第一反应塔10的进口相通，第一反应塔10顶部的出口通过第四管路12与第二换热器11的进料口相通，第二换热器11的出料口与第二反应塔13的进口相通，第二换热器11的换热水出口连接透平发电机14，第二反应塔13的顶部出口通过第五管路15与第一换热器9的换热水进口相连通，第一换热器9的本文档来自技高网...

【技术保护点】
能量回收型废水催化湿式氧化处理装置，其特征在于：包括用以储存废水的废水储槽、用以储存催化剂的催化剂储槽、以及空压机，所述废水储槽的出水口与催化剂储槽的出料口同时与第一换热器的进料口相通，第一换热器的出料口与第一反应塔的进口相通，第一反应塔的出口与第二换热器的进料口相通，第二换热器的出料口与第二反应塔的进口相通，所述第二换热器的换热水出口连接透平发电机，所述第二反应塔的出口经第一换热器与第一气液分离器的进口相连通，第一气液分离器的气相出口与第一尾气吸收塔的进口相连通，第一气液分离器的液相出口与MVR蒸发器的进料口相连通，MVR蒸发器的冷凝水出口与第三换热器的进料口相连通，第三换热器的出料口与第三反应塔的进口相连通，第三反应塔的出口经第三换热器与第二气液分离器的进口相连通，第二气液分离器的气相出口与第二尾气吸收塔的进口相连通；所述空压机通过管路同时为第一反应塔、第二反应塔及第三反应塔提供反应用空气。

【技术特征摘要】
1.能量回收型废水催化湿式氧化处理装置，其特征在于：包括用以储存废水的废水储槽、用以储存催化剂的催化剂储槽、以及空压机，所述废水储槽的出水口与催化剂储槽的出料口同时与第一换热器的进料口相通，第一换热器的出料口与第一反应塔的进口相通，第一反应塔的出口与第二换热器的进料口相通，第二换热器的出料口与第二反应塔的进口相通，所述第二换热器的换热水出口连接透平发电机，所述第二反应塔的出口经第一换热器与第一气液分离器的进口相连通，第一气液分离器的气相出口与第一尾气吸收塔的进口相连通，第一气液分离器的液相出口与MVR蒸发器的进料口相连通，MVR蒸发器的冷凝水出口与第三换热器的进料口相连通，第三换热器的出料口与第三反应塔的进口相连通，第三反应塔的出口经第三换热器与第二气液分离器的进口相连通，第二气液分离器的气相出口与第二尾气吸收塔的进口相连通；所述空压机通过管路同时为第一反应塔、第二反应塔及第三反应塔提供反应用空气。2.根据权利要求1所述的能量回收型废水催化湿式氧化处理装置，其特征在于：第二反应塔的出口与第一换热器的壳层相连通，冷物料与热物料逆流经过第一换热器，第一换热器的壳层出口与第一气液分离器的进口相连通。3.根据权利要求1所述的能量回收型废水催化湿式氧化处理装置，其特征在于：第三反应塔的出口与第三换热器的壳层相连通，冷物料与热物料逆流经过第三换热器，第三换热器的壳层出口与第二气液分离器的进口相连通。4.根据权利要求1所述的能量回收型废水催化湿式氧化处理装置，其特征在于：第一气液分离器的液相出口与第一缓冲槽的进料口相连通，第一缓冲槽的出料口与MVR蒸发器的进料口相连通。5.根据权利要求1所述的能量回收型废水催化湿式氧化处理装置，其特征在于：MVR蒸发器的蒸余母液回流到催化剂储槽。6.一种废水处理方法，其特征在于：采用如权利要求1～5任一项所述的装置，并包括如下步骤：（1）先将均相催化剂与废水混合后再升温通入第一反应塔，混有均相催化剂的废水和第一反应塔内由空压机提供的反应用空气一起在第一反应塔内进行第一次均相催化湿式氧化反应，生成包含均相催化剂的初道处理水；（2）接着将步骤（1）生成的初道处理水降温后通入第二反应塔...

【专利技术属性】
技术研发人员：王维，孙承林，卫皇曌，李先如，
申请(专利权)人：中科院大连化学物理研究所张家港产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32