[发明专利]基于超临界水氧化处理高盐有机废水的工艺与系统

说明书

本发明涉及节能环保技术领域，具体公开了基于超临界水氧化处理高盐有机废水的系统与工艺。本发明高盐有机废水通过纳滤装置截留作用，实现一价盐和二价盐的分离；二价浓盐水经加压加热装置达到超临界状态后进入超临界反应器氧化降解，超临界反应后的高温高压反应流体用作加热蒸发一价盐溶液和二价浓缩盐溶液，冷却后进入反渗透膜组件进一步浓缩二价盐溶液，获得淡化水和浓缩液，浓缩液蒸发结晶，析出Na₂SO₄结晶盐，获得淡化水；一价盐溶液进入反渗透膜装置、获得淡化水和一价浓缩盐溶液，一价浓缩盐溶液蒸发结晶，获得淡化水和NaCl结晶盐，本发明获得工业级NaCl、Na₂SO₄，实现高盐有机废水中无机盐的资源化利用。

技术领域

本发明涉及节能环保技术领域，具体公开了基于超临界水氧化处理高盐有机废水的工艺与系统。

背景技术

高盐有机废水具有含盐量高、成分复杂、易产生结垢和腐蚀现象、有机物浓度高且难以降解等特点。若直接排放必然对环境产生极为不利的影响，造成大量水资源的严重浪费。

目前最具潜力的有机废水处理技术之一，是超临界水氧化是在超过水的临界点(Pc＝22.1MPa,Tc＝374℃)的条件下，利用氧化剂将有机物进行“燃烧”氧化的方法。该技术利用超临界水的独特性质(如密度、粘度、介电常数、离子积降低，氢键减弱，扩散性能、非极性特征显著增强等)，将有机污染物彻底氧化为CO₂、H₂O等无毒无害产物，具有反应速率快、降解彻底、无二次污染等独特优势。

当前，浓盐废水的处理方式主要是预处理技术、膜分离和低温多效蒸发浓缩或机械蒸汽再压缩蒸发技术等形成一系列工艺组合，以完成浓盐废水的浓缩与蒸发结晶，但这些处理方式存在有机物降解不彻底而易产生二次污染，产生的结晶杂盐按照危险废物处理，不仅处理成本高，而且由于高浓盐水中盐类浓度常常很高，特别经过浓缩后，其含量将达到10％-20％左右，这其中含有较为丰富的无机盐资源，造成无机盐资源的浪费。若长期堆放，可能造成结晶盐淋融，污染土壤和地下水，且对固化材料有很强的腐蚀性，具有严重的环境隐患。以反渗透为主的膜法脱盐技术回收率仅为75％，还有25％的含盐量以更高的浓缩液排放，且还存在膜污堵严重的问题。因此，有必要开发一种低能耗、高处理效率的新技术，实现高盐废水的经济高效处理。

发明内容

有鉴于此，为解决高盐有机废水处理成本高、有机物降解不彻底处理易产生二次污染和无机盐资源化利用率低的问题，本发明提出一种基于超临界水氧化处理高盐有机废水的工艺与系统，实现高盐有机废水的近零排放。

为实现上述目的，本发明采取以下的技术方案：

本发明基于超临界水氧化处理高盐有机废水的工艺，包括以下步骤：

S1、纳滤分盐：高盐有机废水通过纳滤过滤，获得纳滤浓缩液和纳滤透过液；

S2、所述纳滤浓缩液采用超临界水氧化反应，去除其中的有机物，同时产生高温高压反应流体；

所述纳滤透过液先经反渗透处理，获得淡化水和一价浓缩盐溶液；其中淡化水外排，一价浓缩盐溶液蒸发结晶，获得一价盐晶体；

S3、所述高温高压反应流体，分别作为一价浓缩盐溶液蒸发结晶过程的热源、二价浓缩盐溶液蒸发结晶过程的热源，与一价、二价浓缩盐溶液换热后的高温高压反应流体变为低温反应流体；

S4、所述低温反应流体经过反渗透处理，反渗透分离得到的淡化水外排，二价浓缩盐溶液蒸发结晶，获得二价盐晶体。

作为本发明的其中一种实施方式，还包括前处理步骤，在纳滤分盐前先对高盐有机废水进行前处理，去除高盐有机废水中的硬度、碱度、重金属离子和部分COD。