申请日2015.03.23
公开(公告)日2015.07.15
IPC分类号C02F1/08; C02F9/10
摘要
本发明涉及一种新型炼油废水综合处理系统,其包括预处理单元、污水富集单元、超临界水氧化单元，所述污水富集单元包含依次连通的隔油-—气浮池和中间调节池，所述隔油-气浮池的入口连接所述预处理单元的出口，所述中间调节池的纯水出口连接清水池;所述超临界水氧化单元的超临界水氧化反应器、气固分离系统、气液分离系统依次连接，超临界水氧化反应器的燃料入口连接所述启动燃料系统，超临界水氧化反应器的氧气入口连接所述氧气供应系统，所述超临界水氧化反应器的污水入口连接所述中间调节池的浓水出口，所述气液分离系统的出口连接所述清水池。本发明隔油-气浮富集与超临界水氧化的结合使更大范围COD值的炼油废水能够进行超临界水氧化处理，实现零污染排放，同时回收大量能量，解决了炼油废水处理的难题。
摘要附图
权利要求书
1.一种新型炼油废水综合处理系统,其特征在于：包括预处理单元、污水富集单 元、超临界水氧化单元，所述污水富集单元包含依次连通的隔油-—气浮池和中间调 节池，所述隔油-气浮池的入口连接所述预处理单元的出口，所述中间调节池的纯水 出口连接清水池;所述超临界水氧化单元包含氧气供应系统、启动燃料系统、超临界 水氧化反应器、气固分离系统、气液分离系统，其中，超临界水氧化反应器、气固分 离系统、气液分离系统依次连接，超临界水氧化反应器的燃料入口连接所述启动燃料 系统，超临界水氧化反应器的氧气入口连接所述氧气供应系统，所述超临界水氧化反 应器的污水入口连接所述中间调节池的浓水出口，所述气液分离系统的出口连接所述 清水池。
2.根据权利要求1所述的一种新型炼油废水综合处理系统,其特征在于：所述超 临界水氧化反应器的污水入口通过一膜浓缩组件连接所述中间调节池的浓水出口,所 述膜浓缩组件包括一个或一个以上串联的膜过滤器。
3.根据权利要求1所述的一种新型炼油废水综合处理系统,其特征在于：所述的 超临界水氧化反应器包括筒体、燃烧器、蒸发壁;所述筒体内部同心设置蒸发壁，所 述蒸发壁与筒体之间形成沿筒体轴向分布的多级环状的封闭的狭隙，每个所述狭隙在 筒体上开有入水口，经由入水口通入的液体能够通过所述蒸发壁渗入，在蒸发壁内表 面形成水膜;燃烧器自筒体顶部伸入，所述燃烧器的燃烧嘴位于筒体内，筒体上部制 有污水入口及氧气入口，燃烧器制有燃料入口及氧气入口，筒体底部制有液体排出口。
4.根据权利要求3所述的一种新型炼油废水综合处理系统,其特征在于：所述蒸 发壁由多孔材料制成。
5.根据权利要求1-4之一所述的一种新型炼油废水综合处理系统,其特征在于： 所述气固分离的另一出口连接固体盐类收集设备。
6.根据权利要求1-4之一所述的一种新型炼油废水综合处理系统,其特征在于： 所述气固分离系统和气液分离系统之间设置热交换系统，所述热交换系统的蒸汽出口 连接蒸汽利用设备。
7.根据权利要求1-4之一所述的一种新型炼油废水综合处理系统,其特征在于： 所述气液分离系统的气体出口依次连接压力能回收系统、富氧回用系统和所述氧气供 应系统。
8.一种实现如权利要求1-7所述的新型炼油废水综合处理方法，其步骤包括：
1)均质：即含油废水进入调节池，进行均质均量调节;
2)隔油—气浮分离：在隔油—气浮池去除大部分浮渣，产生的浮渣由浮渣收集 设备收集处理，去除浮渣后的废水进入中间调节池，所述中间调节池之后连接一用于 对废水进行浓缩的膜浓缩组件;
3)超临界水氧化：经过分离并浓缩后的废水由中间调节池进入超临界水氧化反 应器，同时氧气供应系统输出的氧气、启动燃料设备输出的燃料分别进入超临界水氧 化反应器进行氧化反应，生成超临界流体和无机盐;
4)气固分离：在超临界水氧化反应器内氧化反应后的超临界流体和无机盐通过 旋风分离器进行分离，无机盐以固体的形式脱除由固体盐类收集设备收集;
5)气液分离：经过超临界反应后，所述超临界流体进入气液分离系统中进行气 相和液相的分离，气体部分为二氧化碳和氧气，液体部分为水，气液分离得到的清水 进入清水池。
9.如权利要求8所述的一种新型炼油废水综合处理方法，其特征在于：经过所 述步骤4)脱盐后的超临界流体进入热交换系统多级换热，其温度降为100～200℃、 压力降为22～35MPa，热能转换为蒸汽进入蒸汽利用设备。
10.如权利要求8所述的一种新型炼油废水综合处理方法，其特征在于：所述步 骤5)分离后的气体进入压力能回收系统，对压力能进行回收，经分离后可得到二氧 化碳和氧气，所述的氧气可进入氧气供应系统中进行回用。
说明书
一种新型炼油废水综合处理系统及方法
技术领域
本发明属于污水处理及资源能源循环回收领域，涉及一种新型炼油废水综合处理 系统及方法。
背景技术
炼油废水的主要污染物质为COD污染，废水组成复杂。炼油及石油化工废水除 含有油、硫、酚、氰化物、COD外，还含有多种有机化学产品，如多环芳烃化合物、 芳香胺类化合物、杂环化合物等。废水中的主要污染物，一般可概括为烃类和可溶解 的有机与无机组分。其中可溶解的无机组分主要是硫化氢、氯化合物及微量的重金属; 可溶解的有机组分大多能被微生物所降解，亦有小部分难以生物降解。废水中所含氮、 磷等营养成分往往不均衡。废水水质随加工原油的性质及工艺过程和方法不同而变化 很大。正常生产排放的水质与开、停工初期及检修期间排放的水质差别较大。其中大 量污染为COD，主要成分为石油类和挥发酚。如果使用传统的化学、物理、厌氧技 术不能回收其中的资源和能源，并且处理费用较高，难以做到完全无害化处理，容易 造成二次污染的出现。
因此，需要寻求一种更适合的炼油废水综合处理系统及方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，针对现有炼油废水处理技术存在的问 题，提供一种处理效率高、零污染排放、操作简单、可同时实现能源和资源回收利用、 节省投入、处理成本较低的新型炼油废水综合处理系统及方法。
一种新型炼油废水综合处理系统,其特征在于：包括预处理单元、污水富集单元、 超临界水氧化单元，所述污水富集单元包含依次连通的隔油-—气浮池和中间调节池， 所述隔油-气浮池的入口连接所述预处理单元的出口，所述中间调节池的纯水出口连 接清水池;所述超临界水氧化单元包含氧气供应系统、启动燃料系统、超临界水氧化 反应器、气固分离系统、气液分离系统，其中，超临界水氧化反应器、气固分离系统、 气液分离系统依次连接，超临界水氧化反应器的燃料入口连接所述启动燃料系统，超 临界水氧化反应器的氧气入口连接所述氧气供应系统，所述超临界水氧化反应器的污 水入口连接所述中间调节池的浓水出口，所述气液分离系统的出口连接所述清水池。
所述超临界水氧化反应器的污水入口通过一膜浓缩组件连接所述中间调节池的 浓水出口,所述膜浓缩组件包括一个或一个以上串联的膜过滤器。
所述的超临界水氧化反应器包括筒体、燃烧器、蒸发壁;所述筒体内部同心设置 蒸发壁，所述蒸发壁与筒体之间形成沿筒体轴向分布的多级环状的封闭的狭隙，每个 所述狭隙在筒体上开有入水口，经由入水口通入的液体能够通过所述蒸发壁渗入，在 蒸发壁内表面形成水膜;燃烧器自筒体顶部伸入，所述燃烧器的燃烧嘴位于筒体内， 筒体上部制有污水入口及氧气入口，燃烧器制有燃料入口及氧气入口，筒体底部制有 液体排出口。
所述蒸发壁由多孔材料制成。
所述气固分离的另一出口连接固体盐类收集设备。
所述气固分离系统和气液分离系统之间设置热交换系统，所述热交换系统的蒸汽 出口连接蒸汽利用设备。
所述气液分离系统的气体出口依次连接压力能回收系统、富氧回用系统和所述氧 气供应系统。
一种实现如权利要求1-7所述的新型炼油废水综合处理方法，其步骤包括：
1)均质：即含油废水进入调节池，进行均质均量调节;
2)隔油—气浮分离：在隔油—气浮池去除大部分浮渣，产生的浮渣由浮渣收集 设备收集处理，去除浮渣后的废水进入中间调节池，所述中间调节池之后连接一用于 对废水进行浓缩的膜浓缩组件;
3)超临界水氧化：经过分离并浓缩后的废水由中间调节池进入超临界水氧化反 应器，同时氧气供应系统输出的氧气、启动燃料设备输出的燃料分别进入超临界水氧 化反应器进行氧化反应，生成超临界流体和无机盐;
4)气固分离：在超临界水氧化反应器内氧化反应后的超临界流体和无机盐通过 旋风分离器进行分离，无机盐以固体的形式脱除由固体盐类收集设备收集;
5)气液分离：经过超临界反应后，所述超临界流体进入气液分离系统中进行气 相和液相的分离，气体部分为二氧化碳和氧气，液体部分为水，气液分离得到的清水 进入清水池。
经过所述步骤4)脱盐后的超临界流体进入热交换系统多级换热，其温度降为 100～200℃、压力降为22～35MPa，热能转换为蒸汽进入蒸汽利用设备。
所述步骤5)分离后的气体进入压力能回收系统，对压力能进行回收，经分离后 可得到二氧化碳和氧气，所述的氧气可进入氧气供应系统中进行回用。
本发明的优点和有益效果为：
1、本发明针对炼油废水中大量污染为COD的情况，在超临界水氧化工艺的前端 添加隔油-气浮富集工艺对废水进行浓缩。浓水中的有机物高度富集，进入超临界水 氧化系统进行处理;同时经过膜浓缩工艺的产水为中水进行回用。隔油-气浮富集与 超临界水氧化(SCWO)的结合使大量污染为COD的炼油废水能够进行超临界水氧 化处理，实现零污染排放，同时回收利用大量资源和能量，节省投入。
2、本发明由于炼油废水的COD值不能达到直接进行超临界水氧化反应的标准， 因此在进入超临界水氧化反应器之前，需要对调节后的污水进行浓缩。
