[发明专利]一种内置蒸发脱氮的超临界水氧化系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种内置蒸发脱氮的超临界水氧化系统，具体是通过超临界水氧化反应釜彻底氧化废水中的有机物，同时利用出水的热量加热蒸发脱氮的处理系统。 

背景技术

超临界水氧化(supercritical water oxidation，SCWO)技术环境友好，用途广泛，是一种极具前景的绿色水处理技术。在超临界状态下，有机物、氧气或空气能够与水互溶，有机物被迅速氧化成CO₂、H₂O等小分子化合物，可以高效去除废水中的难降解有机物(99.9％以上)。经过对现有相关技术文献检索发现，中国专利号200920315890.X名称为：超临界水氧化装置。根据该技术自述，超临界水氧化装置可以将超临界水热反应产生的泥浆从底部分离排出，不易造成设备堵塞，可连续处理高固体含量流体。此外，该装置的产物包括水、气体和固体的混合物，其排放气体中无NO_x，酸气(如HCl或SO_x等)和粉尘微粒等，CO的含量低，完全符合排放气体标准。 

该超临界水氧化装置的不足在于：对废水中的氨氮和氮氧化物去除率较低，出水中所含的氮化合物进入水体环境，会造成水质的恶化，影响渔业、农业和城镇环境质量，进而影响人体健康。其中，氨氮是各类型氮中危害影响最大的一种形态，是水体受到污染的标志。作为水体中的一种营养素，氨氮可为藻类生长提供营养源，增加水体富营养化发生的几率。同时在氧气充足的情况下，氨氮可被微生物氧化为亚硝酸盐氮，进而分解为硝酸盐氮，亚硝酸盐氮与蛋白质结合生成亚硝胺，具有致癌和致畸作用。随着水体富营养化问题的日益严重和人们对氮化合物危害环境质量认识的逐步深入，废水处理中对氨氮和氮氧化物的处理标准日益严格。目前，排放高氨氮难降解有机废水的行业主要集中在石油化工、有色金属化学冶金、化肥、味精、肉类加工和养殖等，超临界水氧化装置难以处理高氨氮难降解的有机废水。 

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种自动运行，节能减排，成本低廉，结构简单，可用于处理高氨氮难降解的有机废水的内置蒸发脱氮的超临界水氧化系统。 

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种内置蒸发脱氮的超临界水氧化系统，其特征在于，包括超临界水氧化反应釜、换热器、集控器、贮水罐、渣水罐、回水加热器、脱氨塔、氧压缩机和进水泵；所述的氧压缩机和进水泵连接至超临界水氧化反应釜的进水，超临界水氧化装置的出口与换热器相连接，换热器和贮水罐的出口均与回水加热器的下部相连接，所述的回水加热器上部与贮水罐的进口相连接，回水加热器的底部与脱氨塔相连接，回水加热器的顶部设有排气孔，所述的集控器与贮水罐、渣水罐和回水加热器连接。 

所述的回水加热器和贮水罐之间连有冷却水回流装置，冷却水从回水加热器下部进入，经过搅拌气提后从回水加热器上部流出，利用温度的大幅降低来减少超临界反应釜出水中CO₂的含量。 

所述的回水加热器内部设有盘式进水管，通过盘式进水管传递热量，溶液被加热后，游离态氨氮通过加热和气提被吹出。 

所述的回水加热器包括盘式进水管、搅拌器、冷却水进水管、冷却水出水管、温控器、出水管和排气管；所述的盘式进水管和搅拌器均设置在回水加热器的内部，盘式进水管和换热器连接，冷却水进水管和冷却水出水管都连接至贮水罐，出水管和脱氨塔相连接；回水加热器顶部设有排气管将废气排入大气，温控器连接至集控器。 

所述的超临界水氧化反应釜依次连接换热器、回水加热器、贮水罐和渣水罐。 

所述的贮水罐中的回流冷却水采用静置24小时后的系统处理出水，充分利用水资源和热能。 

内置蒸发脱氮的超临界水氧化系统在处理废水时，超临界水氧化反应釜1内温度加热到450℃以上，保持反应过程中的压力为18MPa-30.0Mpa。回水加热器6内温度在10-70℃之间。 

与现有技术相比，本发明通过系统内的蒸发装置，在高效降解废水中有机污染物的同时，有效去除超临界水氧化装置出水中所含的氨氮，自动运行，节能减排， 成本低廉，结构简单，可用于处理高氨氮难降解的有机废水。 

附图说明

图1为本发明内置蒸发脱氮的超临界水氧化系统的结构原理图。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。 

实施例1