【技术实现步骤摘要】
一种超临界水氧化处理高挥发性有机废水的系统与方法
本专利技术涉及能源与环境
,特别涉及一种超临界水氧化处理高挥发性有机废水的系统与方法。
技术介绍
高浓度(化学需氧量COD>2000mg/L)、有毒、难降解有机废水的处理是国内外公认的难题。传统的有机废水处理技术(如物化处理技术、生物处理技术、湿式氧化、焚烧等)存在成本高、降解率低、易衍生二次污染等问题。超临界水氧化(SupercriticalWaterOxidation,SCWO)作为一种新型的处理有机废水及回收能量的技术,是有效解决这一难题的方法之一。超临界水氧化是在超过水的临界点(PC=22.1MPa,TC=374℃)的高温高压条件下,以空气或其他氧化剂,将有机物进行“燃烧”氧化的方法。水的极性是温度和压力的函数,超临界水是一种非极性溶剂。在超临界水的环境下,有机物和气体可完全互溶,气液两相的相界面消失,形成均一相体系,反应速度大大加快。在小于1分钟甚至几秒钟的停留时间内,99.9%以上的有机物迅速燃烧氧化成CO2、H2O和其他无毒无害的终端产物。反应温度一般在400–650℃,避免了SO2、NOx、二恶英等二次污染物的产生。整个燃烧氧化过程产生大量的热,具有较大的能量回收潜力。当前,腐蚀和盐沉积是超临界水氧化技术工业化推广面临的两大技术难题。腐蚀主要源于超临界水氧化反应过程中无机酸(如HCl、H2SO4等)的形成及高温、高压、高氧浓度的反应条件;而无机盐在超临界水中几乎不溶的特性会造成反应器和管路的堵塞。目前,采用水膜反应器是综合解决腐蚀和盐沉积问题较为有效的方法。如申请号为200710 ...
【技术保护点】
一种超临界水氧化处理高挥发性有机废水的系统,其特征在于,包括低温蒸馏系统,过滤系统,气液分离系统,水膜反应系统,供氧系统;所述低温蒸馏系统包括:低温多效蒸馏器,废水管道,冷却回流系统,加热循环系统,抽真空系统;所述低温多效蒸馏器顶端设有废水进口通道和抽气口,所述废水进口通道连接废水管道,所述抽气口连接抽真空系统;所述低温多效蒸馏器底端设有浓缩含盐废液出口通道和高浓的有机液出口通道;所述冷却回流系统通过冷却水管道连接于所述低温多效蒸馏器;所述加热循环系统通过热源水管道连接于所述低温多效蒸馏器;所述过滤系统包括超滤装置,反渗透装置,压力能回收装置;所述浓缩含盐废液出口通道依次经盐水泵、超滤装置、压力能回收装置、反渗透装置的进口通道后,与水膜反应器相连接;所述气液分离系统包括气液分离器,与抽真空系统、冷却循环系统和过滤系统汇聚后的管道相连接;所述水膜反应系统包括水膜反应器;所述水膜反应器顶端设置有两个进口通道,其中一个进口通道为高浓的有机液进口通道,连接低温多效蒸馏器中高浓的有机液出口通道,另一个进口通道为氧气进口通道,连接供氧系统;所述水膜反应器侧壁设置有进口通道,浓缩含盐废液出口通道通过 ...
【技术特征摘要】
1.一种超临界水氧化处理高挥发性有机废水的系统,其特征在于,包括低温蒸馏系统,过滤系统,气液分离系统,水膜反应系统,供氧系统;所述低温蒸馏系统包括:低温多效蒸馏器,废水管道,冷却回流系统,加热循环系统,抽真空系统;所述低温多效蒸馏器顶端设有废水进口通道和抽气口,所述废水进口通道连接废水管道,所述抽气口连接抽真空系统;所述低温多效蒸馏器底端设有浓缩含盐废液出口通道和高浓的有机液出口通道;所述冷却回流系统通过冷却水管道连接于所述低温多效蒸馏器;所述加热循环系统通过热源水管道连接于所述低温多效蒸馏器;所述过滤系统包括超滤装置,反渗透装置,压力能回收装置;所述浓缩含盐废液出口通道依次经盐水泵、超滤装置、压力能回收装置、反渗透装置的进口通道后,与水膜反应器相连接;所述气液分离系统包括气液分离器,与抽真空系统、冷却循环系统和过滤系统汇聚后的管道相连接;所述水膜反应系统包括水膜反应器;所述水膜反应器顶端设置有两个进口通道,其中一个进口通道为高浓的有机液进口通道,连接低温多效蒸馏器中高浓的有机液出口通道,另一个进口通道为氧气进口通道,连接供氧系统;所述水膜反应器侧壁设置有进口通道,浓缩含盐废液出口通道通过过滤系统与水膜反应器侧壁的进口通道相连接,所述水膜反应器底端设置有反应流体出口通道,所述反应流体出口通道与气液分离系统相连接;所述供氧系统包括氧气罐和氧气增压泵,所述氧气罐经过氧气管道与所述氧气增压泵连接后,通入水膜反应器顶端的氧气进口通道。2.根据权利要求1所述的超临界水氧化处理高挥发性有机废水的系统,其特征在于,所述废水管道经过第二换热器后,与低温多效蒸馏器连接。3.根据权利要求1所述的超临界水氧化处理高挥发性有机废水的系统,其特征在于,所述高浓的有机液出口通道经有机液增压泵增压后,经由第四换热器换热后由高浓的有机液进口通道注入水膜反应器。4.根据权利要求1所述的超临界水氧化处理高挥发性有机废水的系统,其特征在于,所述冷却回流系统包括第一换热器,冷却水依次注入低温多效蒸馏器和所述第一换热器,产生的热水对外输出;所述加热循环系统包括循环泵,第二换热器,第三换热器;所述循环泵出口依次与低温多效蒸馏器、第二换热器、第三换热器连接,形成一个循环回路。5.根据权利要求1所述的超临界水氧化处理高挥发性有机废水的系统,其特征在于,所述抽真空系统包括引射器,所述引射器具有三通接口结构,其中第一个接口端与抽气口相连接,第二个接口端与气液分离系统的入口相连接,第三个接口连接冷却循环系统。6.根据权利要求1所述的超临界水氧化处理高挥发性有机废水的系统,其特征在于,所述反...
【专利技术属性】
技术研发人员:张凤鸣,岳鹏飞,冯东东,陈顺权,
申请(专利权)人:广州中国科学院先进技术研究所,深圳先进技术研究院,
类型:发明
国别省市:广东;44
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