[發明專利]超臨界水氧化技術處理焦化廢水或有機廢水工藝

無效

• 申請號: 200710304129.1
• 申請日: 2007-12-25
• 公開（公告）號: CN101209883A
• 公開（公告）日: 2008-07-02
• 發明（設計）人: 李春和;申英俊;劉雪冬
• 申請（專利權）人: 北京能泰高科環保技術有限公司
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F1/72;C02F1/58;C02F1/20;C02F1/52;C02F5/00
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司
• 代理人: 吳小燦

技術領域

本發明涉及污水處理工藝，例如，焦化廢水及其他有機廢水處理的新技術，特別是一種超臨界水氧化技術處理焦化廢水或有機廢水工藝。

背景技術

我國焦炭行業發展異常迅速，到去年年底共有15000多個焦化廠，焦炭生產能力已接近3億噸。但中小獨立焦化企業數量占全部焦化企業數量的80％以上，產能約占35％。企業規模小、布局分散極不合理，環保存在問題突出，焦炭生產排放的廢水、廢氣等有害污染物，嚴重污染環境，威脅人民群眾身體健康。

我國的焦化企業目前多采用生物法處理焦化廢水，先后開發與完善了“A-O、A²-O、A-O²等工藝，主要以活性污泥法為主，這種方法對酚、氰的處理可達標準要求，但對COD、NH₃-N的處理效果往往不盡如人意，特別是NH₃-N幾乎沒有降解。該過程工序復雜，占地面積較大、投資、運行費用也較高，目前一般焦化廢水脫氮的投資為15-20萬元/噸水、運行費為5-6元/噸水、占地為100-150m²/噸水。

為了解決這一問題，從微生物、工藝流程及反應器等幾方面著手，對生化法進行了大量的研究，但是就全國情況來看，還有相當部分企業不能滿足國家或當地環保標準的要求。所以物化法、焚燒法、濕式催化氧化法、超臨界水氧化法處理焦化廢水或有機廢水的技術也在近年引起了重視，力求找到一次性投資合理、運行費用低、適應范圍廣、出水穩定的處理方法。

發明內容

本發明為了解決傳統工藝存在的問題，提供一種超臨界水氧化技術處理焦化廢水或有機廢水工藝，其采用超臨界水氧化技術處理焦化廢水或有機廢水，廢水中的有機污染物和氧化劑均溶解于水中，氧化反應在均相中進行，在很短的反應時間內，有機污染物被迅速氧化分解。

本發明的技術方案如下：

超臨界水氧化技術處理焦化廢水或有機廢水工藝，其特征在于包括：對焦化廢水或有機廢水進行預處理，得到除去固體顆粒的廢水；廢水通過一級換熱器或者還通過超臨界鍋爐，加熱到380-450℃后進入除鹽裝置，利用超臨界無機物不溶的特性去除廢水中的鹽；將除鹽后的廢水送入反應釜與經過加熱加壓的氧化劑發生自熱反應，得到溫度更高的高溫氣水混合物；高溫氣水混合物進入一級換熱器作為熱介質與新進來的焦化廢水或有機廢水換熱后通過二級換熱器進入冷卻器冷卻至常溫，通過調壓裝置調解壓力后，再進入氣液分離器進行氣液分離，氣體排放，液體即處理后的水循環使用。

所述加熱加壓的氧化劑是指，將氧化劑儲罐中的氧化劑泵入二級換熱器預熱后進入反應釜。

所述反應釜采用管式反應釜。

所述除鹽裝置的排鹽出口設有過濾網及水沖洗裝置，不僅防止了鹽對管路和反應器的堵塞，還實現了無機鹽的回收利用。

所述冷卻器采用回收廢熱的結構形式。

所述超臨界鍋爐剛開始時作為主加熱器，系統運行之后作為輔助加熱器，即：當廢水通過一級換熱器加熱到380-450℃后直接進入除鹽裝置，不再通過超臨界鍋爐。

所述預處理采用斜板式沉淀池，并在斜板式沉淀池中添加絮凝劑以提高沉淀效果。

所述管式反應釜采用鎳基超合金耐腐蝕材料。

所述除去固體顆粒的廢水通過柱塞式加壓泵泵入一級換熱器。

在所述除去固體顆粒的廢水中投加緩蝕阻垢劑，以減少或杜絕換熱設備的結垢、腐蝕。

本發明的的技術效果如下：

采用本發明超臨界水氧化技術處理焦化廢水或有機廢水工藝，只需要預熱、無機鹽分離和氧化三個反應器，工藝流程大幅縮短，反應時間大幅加快。裝置占地面積是生化法的不足十分之一。污染物排放量較普通生化法減少幾十倍，尤其是可以有效除去廢水中有致癌潛在危害的苯并芘等稠環芳烴。處理后的水質指標可達到和超過工業水標準，徹底實現零排放，且不產生二次污染。由于采用該工藝是從廢水源頭開始處理(蒸氨前或蒸氨后廢水)，而且處理后的水接近地面水要求，對保護飲用水源水質將產生巨大的環境效益。

與其它過程相比，采用超臨界水氧化技術處理焦化廢水或有機廢水，反應器結構簡單、體積小、處理量大，適用范圍廣，系統實行全封閉操作，無二次污染，處理后的水可作為回用水標準，是較為理想的焦化廢水或有機廢水處理工藝過程，具有很好的經濟和環境效益。