工业化设备简介:
超临界水氧化法可应用于石油、化工、医药、造纸、制革、印染(燃料)、军工等行业的各类高浓度有机废水,尤其是有机污染物浓度在5%~10%的废水处理。
我公司的超临界水氧化工艺流程图如下:


上图是我公司的超临界水氧化中试设备,该装置日处理量300L/d,是目前国内最大的超临界水氧化装置。该装置可对各类高浓度有机废水进行实验处理,包括:化工废水、制药废水、造纸黑液、军工废水等。
该装置对造纸黑液的处理效果如下图:

原液的COD值:130000~150000mg/L;处理后的出水COD值:小于30mg/L。
利用超临界水氧化法处理工业废水,经大量实验和中试证明效果良好,可完全消除各种有机物质。超临界水氧化法对一些有机物质的去除率见表
化合物 |
温度/℃ |
停留时间/min |
去除率/% |
二恶英 |
574 |
3.7 |
>99.9995 |
氯甲苯 |
600 |
0.5 |
>99.998 |
2,4—二硝基甲苯 |
457 |
0.5 |
>99.7 |
1,1,1—三氯乙烷 |
495 |
3.6 |
99.99 |
1,2—二氯化物 |
495 |
3.6 |
99.99 |
1,1,2,2,--四氯乙烯 |
495 |
3.6 |
99.99 |
六氯环戊二烯 |
488 |
3.5 |
99.99 |
邻氯甲苯 |
495 |
3.6 |
99.99 |
多氯代联苯(PCB) |
550 |
0.05 |
>99.99 |
二氯—二苯—三氯乙烷 |
505 |
3.7 |
>99.997 |
我公司从98年开始从事超临界水氧化处理废水废液的研究。先后对农药废水、造纸废水、化工废水、制药废水等进行了小试。
(1)农药废水以张家口某农药厂产生的废水为例,进水COD为80000—130000mg/L,反应温度650℃,压力26 Mpa时,COD去除率99.75%。
(2)石化废水以丙烯腈厂产生的废水为例,进水COD为128000mg/L含氢氰酸1000ppm,硫胺10%,硫酸钠0.3%,聚合物组分3-10%,丙酮微量,反应温度520℃,压力25Mpa, COD去除率99.99%。
(3)制药废水以多硝基苯制药为例:进水COD为60000--172000 mg/L时,在1.7L+2.2L反应器中,温度为550℃、压力为23 Mpa时,其COD去除率>99%。
常规的污水处理方法是希望有机物浓度越低越好,而采用超临界水氧化法是希望有机物浓度越高越好;常规的污水处理方法往往是COD浓度越高,运行费用越高、投资越大而且运行费用越大,而超临界水氧化法是COD浓度越高越容易氧化,则经济效益越好。
超临界水氧化法和其它处理方法的对比见下表
参数与指标 |
超临界水氧化 |
湿式氧化 |
焚烧法 |
温度/℃ |
400—650 |
150—350 |
1200—2000 |
压力/Mpa |
25—30 |
2—20 |
常压 |
催化剂 |
可不添加 |
需要 |
不需要 |
停留时间/min |
≤1 |
15—20 |
≥10 |
去除率/% |
≥99 |
75—90 |
≥99 |
自热 |
是 |
是 |
不是 |
适用性 |
普适 |
受限制 |
普适 |
排出物 |
无毒、无色 |
有毒、有色 |
二恶英、NOX等 |
后续处理 |
不需要 |
需要 |
需要 |
运行费用/元/m3废水 |
≤40 |
≤40 |
1600—2000 |
投资/万元/ m3废水 |
≥100 |
≤80 |
≥200 |
由上表可见超临界水氧化法和焚烧法都有去除效率极高的特点,去除率可以达到99%以上,但目前使用的焚烧法存在着如下缺点:(1)运行费用高,处理1吨废水废液大约花费1600~2200元;(2)设备投资也大;(3)焚烧法处理后的烟气含有NOX、HCL等酸性气体,很容易排放有毒物质,造成更为严重的二次污染,因此需要后续处理设备;废水中有机物浓度小于30%时,需要添加处理量为水量三分之一的柴油维持燃烧。而超临界氧化法处理后产生的热能除可以维持自燃外,还可回收利用。湿式氧化法存在的问题是处理效率不高,废水处理后不能达到国家规定的排放标准,还需后续处理设备。
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