[发明专利]一种高浓度含氮有机废水超临界水氧化的脱氮装置

说明书

本发明公开了一种高浓度含氮有机废水的超临界水氧化脱氮装置，属于环境保护与有机废水无害化处理装置技术领域。本发明的液氧供给单元通过管线与超临界水氧化反应单元相连，物料输送单元经过有机废水预处理单元后与超临界水氧化反应单元相连，甲醇供给单元分别通过管线与有机废水预处理单元和超临界水氧化反应单元相连，超临界水氧化反应单元、换热单元分别通过管线与冷却降压单元相连，软化水输送单元、气液分离单元均分别与换热单元相连；可以有效降解难降解、高浓度的含氮有机废水，实现气态氮、液相氮以及固态氮(主要为硝酸盐与亚硝酸盐)的分离以及产物的零污染排放。

技术领域

本发明属于环境保护与有机废水无害化处理装置技术领域，涉及一种高浓度含氮有机废水超临界水氧化的脱氮装置。

背景技术

超临界水(Supercritical water，简称SCW)是指温度和压力均高于其临界值状态的水(Tc＝647.15K，Pc＝22.12MPa)，其低粘度、低静电介质常数、可连续变化的密度、高扩散系数，使得有机物与SCW可以任意比互溶，从而使非均相反应变为均相反应，减小了相界面对传热传质的相间阻力。而无机物特别是盐类在SCW中的溶解度极低，很容易被分离出来。

超临界水氧化(Supercritical water oxidation，简称SCWO)技术被认为是一种很有前途的处理有毒以及生物难降解废水的工艺，被广泛应用于处理各种工业废水、农药废水、污泥、垃圾渗滤液等，这些废水具有高色度、难降解以及化学性质稳定的特点，并且它们含有大量有害的含氮有机污染物，由于超临界水氧化具有反应速率快、反应彻底(＞99.99％)、无二次污染、反应自热等优势成为一种绿色环保技术。

氨氮是含氮物质的难降解中间产物，在525℃以下不会被破坏，在无催化剂条件下，即使温度升高到了600℃，氨氮去除率仍然不高。目前在工业化超临界水氧化处理氨氮时，由于氨氮的稳定性与难降解性，当前工业化常使用316不锈钢材料承受高温能力有限，而使用贵金属制造的钢材价格成本过高不实用。一方面，升高温度，容易造成反应器的腐蚀、盐沉积堵塞等问题另一方面，由于水的性质在临界点附近变化很大，因此在超临界水氧化过程中也必须考虑热量传递问题，但是当前并未有合适的脱氮装置能够实现高浓度含氮有机废水的脱氮处理。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种高浓度含氮有机废水超临界水氧化的脱氮装置，该装置能够有效降解难降解、高浓度的含氮有机废水，实现气态氮、液相氮以及固态氮(主要为硝酸盐与亚硝酸盐)的分离以及产物的零污染排。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

本发明公开了一种高浓度含氮有机废水超临界水氧化的脱氮装置，包括物料输送单元、液氧供给单元、甲醇供给单元、有机废水预处理单元、超临界水氧化反应单元、冷却降压单元、换热单元、软化水输送单元及气液分离单元；

液氧供给单元通过管线与超临界水氧化反应单元相连，物料输送单元经过有机废水预处理单元后与超临界水氧化反应单元相连，甲醇供给单元分别通过管线与有机废水预处理单元和超临界水氧化反应单元相连，超临界水氧化反应单元、换热单元分别通过管线与冷却降压单元相连，软化水输送单元、气液分离单元均分别与换热单元相连；

所述液氧供给单元是由液氧储罐、第一高压液氧泵以及第一缓冲罐组成的闭合回路；

所述物料输送单元是由物料储罐、高压物料泵以及第二缓冲罐组成的闭合回路；

所述甲醇供给单元包括甲醇储罐、第一高压甲醇泵和第二高压甲醇泵；

所述有机废水预处理单元包括预加热器，所述超临界水氧化反应单元包括超临界水反应器；其中：

物料储罐通过管路与预加热器相连，用于完成物料注入；