[发明专利]一种气液固三相固定鼓泡床反应器及有机废水处理方法

说明书

本发明公开了一种气液固三相固定鼓泡床反应器及有机废水处理方法，所述鼓泡床反应器顶部设有物料出口、底部设有物料进口、内部设有用于承载催化剂床层的格栅板、以及位于所述格栅板下方的混合进料分布器，所述混合进料分布器包括主管、第一分布构件和第二分布构件；所述第一分布构件设置在所述主管的上部，并且所述第一分布构件上设有多个开孔；所述第二分布构件设置在所述主管的下部，并且所述第二分布构件上设有多个开孔；利用本发明的反应器进行废水处理，采用气液混合进料、操作稳定，对有机废水处理效果好。

技术领域

本发明涉及有机废水处理领域，特别涉及一种具有气液混合进料分布器的气液固三相固定鼓泡床反应器以及利用该反应器的有机废水处理方法。

背景技术

湿式氧化(Catalytic Wet Air Oxidation，简称CWAO)法是上世纪八十年代中期在湿式氧化法(简称WAO)基础上发展起来的一种治理高浓度有机废水的先进环保技术，是在一定的温度(150-350℃)、压力(2～10MPa)和催化剂的作用下，经空气氧化，使污水中的有机物及氨分别氧化分解成CO₂、H₂O及N₂等无害物质来达到净化的目的。催化湿式氧化过程中所发生的化学反应分为以下几类：

(1)有机物如：C₆H₅OH+7O₂→6CO₂+3H₂O

(2)含氮化合物如：4NH₃+3O₂→2N₂+6H₂O

(3)含硫化合物如：2(NH4)₂S₂O₃+7O₂→2N₂+4H₂O+4H₂SO₄

CWAO法是处理高浓度、有毒、有害、生物难降解废水的高效稳定的环保技术之一，具有广阔的应用前景。该技术已广泛用于处理炼焦、化工、石油及合成工业产生的高浓度工业污水，特别是一些有毒性物质、难以用其他方法处理的污水，如有机农药、染料、合成纤维、易燃易爆物质及难以生物降解的高浓度工业废水。与常规水处理方法相比，它具有应用范围广、净化效率高、占地面积小、能耗低、二次污染少等优点。

总体来说，近年来，国内CWAO技术己日渐成熟，但在工业化的历程中，还有诸多需完善优化的问题。特别是在多种复杂有机物成分的酸性废水处理中，由于高温下腐蚀性较强，往往需要使用特材合金设备，同时在大规模废水处理中，物料升温所需热量很大(约占总成本30％)，系统热集成效率决定了废水处理成本。

废水与空气混合进料，可以共同预热至所需温度，避免废水与高压空气单独预热后混合，由于水相汽化气相潜热导致气液混合物温度下降，从而达不到反应所需温度而需要高温热源进一步加热所需能耗(一般为电加热或燃气炉加热高温导热油，该部分能量占到系统总成本15％左右，一般为20～30元/吨废水)，同时额外增加的特材换热器也提高了装置建设成本。另外，将水气两相在进入反应器之前充分混合接触，有利于提高水中溶氧量，促进有机物的氧化分解，从而提高COD去除率。