申请日2018.05.29
公开(公告)日2018.11.02
IPC分类号C02F9/10; C02F101/10
摘要
本发明公开了一种同时去除有机废水中盐和有机污染物的装置及方法，该装置包括反应釜，反应釜顶端通过气体计量泵管路连接空气或氧气瓶且通过高压计量泵管路连接储液罐;反应釜底端管路连接沉淀釜，沉淀釜顶端管路连接急冷器，沉淀釜底端通过泥浆泵与沉淀收集箱管路连接;急冷器顶端通过管路与气液分离器底端连接;所述反应釜包括釜体、隔热层、加热层;加热层设置在釜体与隔热层之间;本发明的方法为通过分析废水中盐和有机物的含量，根据化学计量反应的要求，配制出能满足在超临界水中进行计量反应的含盐有机废水，通过超临界水氧化反应处理技术，同时脱出废水中的各种盐和有机污染物，杜绝废水处理过程中二氧化碳排放。
翻译权利要求书
1.一种同时去除有机废水中盐和有机污染物的装置，包括反应釜，其特征在于：反应釜顶端通过气体计量泵管路连接空气或氧气瓶且通过高压计量泵管路连接储液罐;反应釜底端管路连接沉淀釜，沉淀釜顶端管路连接急冷器，沉淀釜底端通过泥浆泵与沉淀收集箱管路连接;急冷器顶端通过管路与气液分离器底端连接;所述反应釜包括釜体、隔热层、加热层;加热层设置在釜体与隔热层之间。
2.如权利要求1所述的同时去除有机废水中盐和有机污染物的装置，其特征在于：所述反应釜顶端设置有温控系统、防爆器、压力表。
3.如权利要求1所述的同时去除有机废水中盐和有机污染物的装置，其特征在于：所述反应釜的釜体内衬防腐镀层。
4.如权利要求1所述的同时去除有机废水中盐和有机污染物的装置，其特征在于：所述气体计量泵与反应釜之间、高压计量泵与反应釜之间均设置有单向阀。
5.如权利要求1所述的同时去除有机废水中盐和有机污染物的装置，其特征在于：所述空气或氧气瓶顶端、气体计量泵与反应釜之间、高压计量泵与反应釜之间、反应釜与沉淀釜之间、沉淀釜与急冷器之间、急冷器顶端、急冷器与气液分离器之间、气液分离器底端均设置有阀门。
6.一种应用权利要求1所述的装置同时去除有机废水中盐和有机污染物的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、测定含盐有机废水中的Ca2+、Mg2+含量和有机废水中的COD值;
S2、假设废水中有机物在反应过程中完全分解成CO2和酸性物质，按形成高价碳酸盐的化学反应计量比例配制待处理含盐有机废水;
S3、调节配制后含盐废水的pH值，使其呈碱性;
S4、将调节pH值后的含盐有机废水加入储液罐中，通过高压液体计量泵将含盐有机废水打入反应釜;
S5、通过高压气体计量泵向反应釜充入空气或氧气1 MPa -10MPa;
S7、将反应釜加热至375℃-500℃，反应釜压力保持为22MPa-40MPa，废水停留10s-10min后，将废水从反应釜中放入沉淀釜;
S8、将沉淀釜内的废水汽化，汽化后的气体进入急冷器，在急冷器中冷凝后的液态水和不凝气在气液分离器中进行气液分离;沉淀釜中的沉淀物通过泥浆泵进入沉淀收集箱。
说明书
一种同时去除有机废水中盐和有机污染物的装置及方法
技术领域
本发明涉及废水净化领域，尤其涉及一种同时去除有机废水中盐和有机污染物的装置及方法。
背景技术
随着工业化和城市化的快速发展，含盐有机废水的产生量迅猛增加，若不能有效处理，将会严重污染地表与地下水体，威胁生态安全和人类健康。目前，含盐有机废水基本是分步处理，先通过生化法，降解废水中的有机物，再通过蒸发法，除去废水中的盐;或者先通过冷冻或蒸发除去废水中的盐，再收集废水，降解废水中的有机物。但是，这种分步处理的方法不仅能耗高，而且处理环节水中有机物逃逸，造成无组织排放现象严重。因此，处理含盐有机废水一直是工业废水处理的难题。
本方法就是针对这一难题开展了研究工作，取得了较好的处理效果。超临界水(SCW)是指温度和压力均高于其临界点(T=374.15℃,P=22.12MPa)的处于特殊状态的水。超临界水与常温常压水的物理化学性质完全不同。在超临界状态下，水的氢键被大量破坏，只有少量氢键存在于超临界水中。因此，超临界水的介电常数近似于有机溶剂，粘度很低，并具有较高的扩散系数。在超临界水中，有机污染物与氧气或空气能按任意比例混溶，使非均相反应变为均相反应，大大减少了传质传热阻力，从而使有机污染物的氧化反应速度迅速加快。
利用超临界水技术处理含有机物废水的研究国内外已有大量报道，并在实际应用中取得了很大进展。国内外已有人对冷冻、蒸发等分步处理含盐有机废水的办法进行了研究，这种方法一般是先脱盐，再降解有机物。目前，工业上多采用先降解有机物，然后再蒸发脱盐的方法。虽然国外曾有报道，采用水中燃烧有机物的方法，可从含高价盐有机废水中脱出碳酸盐，但是，利用超临界水氧化技术处理含盐有机废水，同时脱出废水中所有盐和有机物的方法还未见报道。
专利CN201510225241.0所述超临界水氧化方法与我方所申报专利貌似相近，但是，该专利去除有机物及盐的方法与我方申报的专利依据的原理完全不同。这篇专利的原理是利用溶于水中硝酸铵在一定温度下可分解成氮气，氧气和水的反应，也就是说废水中必须含有铵盐和硝酸根，否则就需要人为加入;另外，该篇专利并没有考虑硝酸铵在超临界水氧化环境中的副反应，若考虑副反应，硝酸铵中的氮元素就不能完全转化为氮气;该专利处理水中金属盐和有机物的方法与本专利不同，该专利方法未形成碳酸盐沉淀，有机物氧化后会放出温室气体二氧化碳，将对大气环境造成影响;因此，该专利处理含盐废水的方法对废水中有机成分有严格的限制条件，具有局限性，与我方所申报专利差别较大。
发明内容
本发明目的是解决上述问题，发明一种水中有机物降解效率高、回收的固体废物可综合利用，能同时去除有机废水中盐和有机污染物的装置及方法。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种同时去除有机废水中盐和有机污染物的装置，包括反应釜，反应釜顶端通过气体计量泵管路连接空气或氧气瓶且通过高压计量泵管路连接储液罐;反应釜底端管路连接沉淀釜，沉淀釜顶端管路连接急冷器，沉淀釜底端通过泥浆泵与沉淀收集箱管路连接;急冷器顶端通过管路与气液分离器底端连接;所述反应釜包括釜体、隔热层、加热层;加热层设置在釜体与隔热层之间。
进一步的，所述反应釜顶端设置有温控系统、防爆器、压力表。
进一步的，所述反应釜的釜体内衬防腐镀层。
进一步的，所述气体计量泵与反应釜之间、高压计量泵与反应釜之间均设置有单向阀。
进一步的，所述空气或氧气瓶顶端、气体计量泵与反应釜之间、高压计量泵与反应釜之间、反应釜与沉淀釜之间、沉淀釜与急冷器之间、急冷器顶端、急冷器与气液分离器之间、气液分离器底端均设置有阀门。
一种同时去除有机废水中盐和有机污染物的方法，包括以下步骤：
S1、测定含盐有机废水中Ca2+、Mg2+的含量和有机废水中的COD值;
S2、假设废水中有机物在反应过程中完全分解成CO2和酸性物质，按形成高价碳酸盐的化学反应计量比例配制待处理含盐废水;
S3、调节配制后含盐废水的pH值，使其呈碱性;
S4、将调节pH值后的含盐废水加入储液罐中，通过高压液体计量泵将含盐废水打入反应釜;
S5、通过高压气体计量泵向反应釜充入空气或氧气1MPa-10MPa;
S7、将反应釜加热至375℃-500℃，反应釜压力保持为22MPa-40MPa，废水停留10s-10min后，将废水从反应釜中放入沉淀釜;
S8、将沉淀釜内的废水汽化，汽化后的气体进入急冷器，在急冷器中冷凝后的液态水和不凝气在气液分离器中进行气液分离;沉淀釜中的沉淀物通过泥浆泵进入沉淀收集箱。
与现有技术相比，本发明具有的优势是：
本发明通过超临界水处理技术，同时脱出废水中的各种盐和有机污染物，并使处理后的废水能够达标排放或成为可回收利用的中性水，并且本方法处理含盐有机废水后副产的碱金属盐和碳酸盐混合物可进一步综合利用;若原料为只含碱金属盐的有机废水，则副产碱金属盐。若原料为只含高价金属的有机废水，则副产碳酸盐;本发明具有处理废水速率快、有机物降解效率高、杜绝废水处理过程中二氧化碳排放、废水中各类盐均能除去、处理后废水能达标排放、固体废物能综合利用的优点。
