[發明專利]一種超臨界氧化廢水處理方法

在審

• 申請號: 202110116082.6
• 申請日: 2021-01-28
• 公開（公告）號: CN112875838A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 詹詩君
• 申請（專利權）人: 杭州安及星環?？萍加邢薰?/a>
• 主分類號: C02F1/72
• 分類號: C02F1/72
• 代理公司: 杭州知杭知識產權代理事務所(普通合伙) 33310
• 代理人: 夏艷

本發明公開了一種超臨界氧化廢水處理方法，包括以下步驟：廢液的預處理，將廢液和氧化劑放入配料罐中，廢液和氧化劑混合均勻，超臨界水反應器的預熱處理，對含有廢水混合物的超臨界水反應器進行預熱，對廢液進行超臨界水反應，經過預熱的廢水從加熱器的出口進入反應器中，反應后的氣液分離，反應后的固液分離，流出清潔的水，CO₂和N₂等氣體由氣液分離器頂部排出。本發明的優點在于采用廢液的預處理，將廢液和氧化劑放入配料罐中，廢液和氧化劑混合均勻，使本來在廢液中有機物與氧氣充分融合，氣體增壓泵和壓力控制裝置控制整個系統的流量和壓力，通過控制壓力和溫度使得反應過程中固體和液體的分離回收變得可以控制。

技術領域

本發明涉及廢水處理技術領域，特別是涉及一種超臨界氧化廢水處理方法。

背景技術

超臨界氧化是一種環境友好的廢水處理方法，超臨界水具有極強的溶解能力，高度的可壓縮性，粘度接近水蒸汽，而密度接近于液態水，由于其極強的溶解能力，可與氧氣和有機物互溶，可使有機物的分子鏈斷裂，從而分解有機物，因此應用于垃圾滲濾液的處理，對垃圾滲濾液中COD的去除率達到99.61％，COD又叫化學需氧量是一個重要而且能較快測定的有機物污染參數，COD通過化學方法測量水樣中需要被氧化的還原性物質的量，從而表示水中還原性物質多少的一個指標，水中的還原性物質包括有機物、亞硝酸鹽、硫化物和亞鐵鹽等，但主要成分是有機物，水中的化學需氧量越大，說明水體受有機物的污染越嚴重。

廢水中的COD指標過高會對水系統造成危害，當垃圾滲濾液中的高濃度的有機廢水通過地下水進入到江河中，有機污染物會在江底被淤泥吸附而沉積下來，在若干年內對水生生物造成持久的毒害，破壞河中的生態系統，而且毒害難以去除，人若以水中的生物為食，則會大量吸收這些生物體內的毒素，積累在體內導致癌癥和畸形對人構成危害；用受污染的水進行灌溉，植物和農作物也會受到影響，導致農作物生長不良，人也無法食用這些農作物。

現有的超臨界水氧化技術采用高溫和高壓將有機物與氧化劑在超臨界水中完全混溶，在超臨界水環境中提升有機物的氧化效率，氧化劑將有機物氧化分解為水、二氧化碳和氮氣等氣體，有機物中含有的放射性核素轉變為無機鹽，無機鹽在超臨界水中的溶解度為零，在有機物氧化反應完成后將無機鹽固體分離。但是超臨界水氧化需要處于高溫和高壓的條件下，尤其是有機物含有鹵素、硫或磷，在超臨界水氧化過程中會產生酸，引起設備的強烈腐蝕，而且反應中的鹽沉淀會影響傳熱降低換熱率，嚴重時還會堵塞管路，造成水資源的浪費同時降低設備的工作效率。

發明內容

本發明的目的在于提供一種超臨界氧化廢水處理方法，從而使廢液中有機物與氧氣充分融合，使廢液中的有機組分在適當的溫度和壓力下，能被完全氧化為CO₂、H₂0、N2和無機鹽等物質，并且提高臨界氧化反應的速率，減少反應時間。

一種超臨界氧化廢水處理方法，包括以下步驟：

步驟1，廢液的預處理，將廢液和氧化劑放入配料罐中，廢液和氧化劑混合均勻，對配料罐進行加壓，配料罐具有至少兩個高度不同的出液口，將加壓混勻的氧化劑和有機廢液加入超臨界水反應器中；

步驟2，超臨界水反應器的預熱處理，對含有廢水混合物的超臨界水反應器進行預熱，配料罐中的廢水由高壓泵加壓輸入超臨界水反應器中，超臨界水反應器的加熱器開始加熱，超臨界水反應器中設置有充氧裝置，充氧裝置將氧氣鋼瓶中的氧氣按照所需氧化劑的用量輸入超臨界水反應器中預熱至300度，預熱后與經過的廢水一起進入超臨界水氧化反應器中；

步驟3，對廢液進行超臨界水反應，經過預熱的廢水從加熱器的出口進入反應器中，在反應器中充入經過預熱的氧氣并進一步加壓加熱，啟動氧化學反應將廢水脫鹽，加熱后的氧化劑與脫鹽后的廢水分別從兩端流入超臨界水氧化反應器中，系統壓力由背壓閥控制，發生超臨界水氧化反應，廢水中的污染物降解為CO₂、N₂和H₂O等無毒害物，反應后清潔的高溫高壓流體進入加熱器與廢水和氧化劑分別進行熱交換；