[发明专利]碱法造纸废水的超临界水氧化处理及资源回收系统及方法

说明书

本发明公开了一种碱法造纸废水的超临界水氧化处理及资源回收系统，其包括超临界水氧化单元、黑液预处理单元、氧化剂供应单元、碱回收单元及白泥利用单元；所述超临界水氧化反应器采用多层喷烧多层冷却超临界反应器，并连接启动燃料系统和凝水循环系统；所述黑液预处理单元包括依次连接的木素回收系统、黑液调质系统及增温增压系统；所述氧化剂供应单元包括液氧增压泵及空温汽化器；碱回收单元包括盐水分离罐、立式苛化器，超临界水氧化反应器底部制有排盐口并依次连接盐水分离罐及立式苛化器。本发明处理效率高、零污染排放、操作简单、可同时实现资源和能源回收利用、节省投入、处理成本较低。

技术领域

本发明涉及污水处理及资源能源循环回收领域，特别是一种碱法造纸废水的超临界水氧化处理及资源回收系统方法。

背景技术

造纸工业是传统的用水大户，造纸废水具有水量大、组份复杂、难降解的特点，是造成水环境污染的重要污染源之一。据统计，我国县级以上造纸及纸制品工业废水排放量占全国工业总排放量的18.6％，排放废水中COD约占全国工业COD总排放量的44.0％。

造纸废水主要包括制浆蒸煮废液(又称黑液)、洗涤漂白过程中产生的中段水及抄纸工序中产生的白水。其中，黑液中所含的污染物占全厂污染排放总量的90％以上，其特点是废水量大、色度大、强碱性、有机污染物浓度高，当前的生化法处理废水技术难以实现处理达标，目前，一般是进行浓缩后焚烧处理，将黑液含固量浓缩到45％以上，在碱回收炉增稠后燃烧，底部流出的熔融物经过苛化工段进行碱回收，该方法整个过程耗能较大，且往往需要额外加碱提高碱含量来改善黑液浓缩性，导致了耗能进一步增加，苛化工序后的白泥处理量加大，且没有多余热量用于白泥干化；在燃烧工序中还会产生氮氧化物、粉尘、二噁英等污染物质，给环境带来危害。因此，需要寻求一种更适合造纸黑水特点的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，提供一种碱法造纸废水的超临界水氧化处理及资源回收系统及方法，其具有处理效率高、零污染排放、操作简单、可同时实现资源和能源回收利用、节省投入、处理成本较低的优点。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种碱法造纸废水的超临界水氧化处理及资源回收系统，其特征在于：包括超临界水氧化单元、黑液预处理单元、氧化剂供应单元、碱回收单元及白泥利用单元；所述超临界水氧化单元包括启动燃料系统、超临界水氧化反应器及凝水循环系统，启动燃料系统包括燃料储存罐、高压燃料泵、燃料电加热器，凝水循环系统包括凝水循环罐、冷却泵、给水泵、调温泵，超临界水氧化反应器采用多层喷烧多层冷却超临界反应器，并连接启动燃料系统和凝水循环系统；所述黑液预处理单元包括依次连接的木素回收系统、黑液调质系统及增温增压系统，黑液预处理单元连接至超临界水氧化反应器的物料入口；所述氧化剂供应单元包括液氧增压泵及空温汽化器，氧化剂供应单元连接至超临界水氧化反应器的氧化剂入口；碱回收单元包括盐水分离罐、立式苛化器，超临界水氧化反应器底部制有排盐口并依次连接盐水分离罐及立式苛化器；白泥利用单元包括白泥烘干单元；超临界水氧化反应器上部制有超临界气体出口。

而且，还包括能源回用单元，能源回用单元包括套管换热器、气液分离器，套管换热器安装于黑液预处理单元的增温增压单元与超临界水氧化反应器之间，超临界水氧化反应器的反应气体出口连接至套管换热器与黑液进行换热，然后连接至气液分离器进行气液分离及压力能回收，气液分离器的气体管道连接回木素回收单元。