[發明專利]高濃度有機廢水濕式氧化處理系統及工藝

有效

• 申請號: 202210514592.3
• 申請日: 2022-05-11
• 公開（公告）號: CN114772832B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 孟繼安
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: C02F9/00
• 分類號: C02F9/00;C02F3/28;B01D53/18;B01D53/14;C02F101/30;C02F1/20;C01B32/50;C01B13/02
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 黃德海

1.一種高濃度有機廢水濕式氧化處理系統，其特征在于，包括：

帶壓高濃度廢水儲罐，用于接收和存儲注入待處理的高濃度有機廢水，并將本系統濕式氧化反應生成的富含CO₂的反應氣通入所述高濃度有機廢水中，生成富含CO₂的調質高濃度廢水；

高濃度廢水泵，連接所述帶壓高濃度廢水儲罐，用于泵送所述富含CO₂的調質高濃度廢水；

換熱反應裝置，連接所述高濃度廢水泵接收所述調質高濃度廢水，用于對所述富含CO₂的調質高濃度廢水進行換熱升溫，根據情況補充加熱使其達到設定的濕式氧化反應溫度，而后進行濕式氧化反應，生成反應后熱廢水和富含CO₂的反應氣，并對所述反應后熱廢水進行熱交換降溫，得到反應后冷卻廢水；

供氧單元，用于給進行所述濕式氧化反應的調質高濃度廢水提供氧化劑；

反應后廢水壓力儲罐，用于在所述反應后廢水壓力儲罐中分離所述反應后冷卻廢水和所述富含CO₂的反應氣并暫時儲存，而后在反應后廢水壓力儲罐的壓力作用下將所述富含CO₂的反應氣通入所述帶壓高濃度廢水儲罐中用于高濃度廢水調質，以及在反應后廢水壓力儲罐的壓力作用下將所述反應后冷卻廢水進行后續處理或者外排；

帶壓高濃度廢水儲罐的壓力范圍為0.1MPa-2.0MPa。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述換熱反應裝置包括：

換熱器，作為熱交換單元回收工藝過程熱能，用于對所述富含CO₂的高濃度廢水進行加熱升溫形成反應前熱廢水，對所述反應后熱廢水進行熱交換降溫形成所述反應后冷卻廢水；

加熱器，作為補充加熱單元，用于對所述反應前熱廢水進行補充加熱，使得所述高濃度廢水的溫度滿足濕式氧化反應的溫度條件；

反應器，作為濕式氧化反應的反應單元，在所述反應器內發生濕式氧化反應，生成反應后熱廢水和富含CO₂的反應氣。

3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述帶壓高濃度廢水儲罐內設置有反應氣分布器，以增強所述帶壓高濃度廢水儲罐內的濾液吸收所述反應氣中的CO₂。

4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，還包括：

壓縮空氣單元，用于給所述反應后廢水壓力儲罐補充壓縮空氣，在系統啟動前建立系統壓力和運行過程中調控系統壓力。

5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，還包括：

過濾器，所述過濾器設置于所述帶壓高濃度廢水儲罐的高濃度廢水管線或調質高濃度廢水管線上，用于過濾所述高濃度廢水。

6.根據權利要求1-5任意一項所述的系統，其特征在于，所述反應氣中CO₂的體積百分比占比范圍為20％-80％。

7.一種高濃度有機廢水濕式氧化處理工藝，其特征在于，所述處理工藝應用于如權利要求1-6任意一項所述的高濃度有機廢水濕式氧化處理系統，包括以下步驟：

采用帶壓高濃度廢水儲罐接收高濃度有機廢水，并將本工藝過程中產生的富含CO₂的反應氣通入所述高濃度有機廢水中，使得所述高濃度有機廢水在帶壓高濃度廢水儲罐的壓力作用下吸收反應氣中的CO₂，對高濃度廢水進行調質改性，形成富含CO₂的高濃度廢水；

對所述富含CO₂的高濃度廢水進行換熱升溫，根據情況補充加熱使其達到設定的濕式氧化反應溫度，進行濕式氧化反應，生成反應后熱廢水和富含CO₂的反應氣，并對所述反應后熱廢水進行熱交換降溫，得到反應后冷卻廢水；

在所述反應后廢水壓力儲罐中儲存所述反應后冷卻廢水和富含CO₂的反應氣，通過重力作用分離所述反應后罐儲廢水和所述富含CO₂的反應氣，并將所述富含CO₂的反應氣通入所述帶壓高濃度廢水儲罐中。