[发明专利]一种湿式氧化处理含硫有机废水的装置和方法

说明书

本发明提供一种湿式氧化处理含硫有机废水的装置，包括聚结除油单元、氧化反应单元、旋流脱气单元和密闭排泥单元。本发明提供一种利用上述装置进行湿式氧化处理含硫有机废水的方法，首先对含硫有机废水进行高效除油处理，然后采用空气氧化法对硫化物进行化学氧化处理，反应产物进入旋流脱气器进行深度气液分离，泥渣通过排泥器密闭排出。本发明的装置和方法提高了氧化速率，增强了处理能力，减少了二次污染，且能回收有用物科，可广泛应用于废水处理领域。

技术领域

本发明属于湿式氧化技术领域，具体涉及一种湿式氧化处理含硫有机废水的装置和方法。

背景技术

湿式氧化技术即中高压空气氧化法(WetAir Oxidation，简称WAO)是一种处理有毒、有害、高浓度有机废水的重要方法。在100-373摄氏度、0.5-10MPa条件下，以空气中的氧气为氧化剂，利用空气中的氧气将废碱液中的硫化物氧化成硫代硫酸钠或者硫酸盐，消除恶臭气味；在液相中将污染物氧化为无机物或者小分子有机物，降低废碱液中的COD浓度，适用于COD范围在几千到几十万(mg/L)。适用的有机污染物浓度介于焚烧法处理浓度和生化法处理浓度之间。

以有机物湿式氧化反应为例，湿式氧化反应属于自由基反应，包括诱导期、增殖期、退化期和结束期4个阶段。在诱导期，分子氧与有机物反应生成烃基自由基，在增殖期，烃基自由基继续与分子氧反应，产生的酯基自由基与有机物作用生成低分子酸和羟基自由基，在退化期，低分子酸分解成醚基自由基、羟基自由基以及烃基自由基。羟基自由基具有强氧化性，再去氧化有机污染物，在结束期，自由基之间的能量结合，反应停止。

目前湿式氧化反应处理废水遇到的难题包括废水带烃质油、氧化效率不高、反应产物脱气困难以及密闭排渣不达标。

围绕原料废水带烃质油，来自碱洗过程的烃类以及碱洗塔中产生的黄油被夹带在废碱液中，废碱液带油导致氧化反应器温度和压力波动，造成反应器飞温，发生结焦，甚至使反应器出口的剩余氧含量急剧下降。另外，剧烈的波动导致反应器出口气体雾沫夹带严重，使在线测氧仪表失灵。由于碱液和油的体系极易乳化，目前常见的斜板沉降、旋流分离、滤芯聚结等方法无法满足长周期、高效率的碱液除油。

围绕氧化效率不足，在适用的COD范围之内，需要消耗大量的氧气，而氧在空气和液相之间的传质是反应的主控步骤，需要强化气液传质，提高有机物氧化效率。为了提高氧化效率，通常采用膜曝气、高级氧化、催化氧化等手段。但是满足工程应用的案例并不多，以西门子公司的氧化工艺为例，在湿式空气氧化工艺中，反应器压力2.5～2.7MPa，温度200～215摄氏度，该工艺中反应器液相停留时间过长，设备体积过大，加上反应器材质价格昂贵，装置一次性投资过大。

围绕反应产物脱气困难，事实上，湿式氧化反应器中含有大量的微细尺寸的气泡。但是反应产物中较小的气泡具有较高的流体跟随性，在反应产物气液分离阶段，微细气泡难以从液相剥离，气相雾沫夹带严重。此外，由于需要严格控制气液接触时间，以避免过分反应产生杂质和结焦，气液分离器的体积不能过大，对传统沉降式气液分离技术提出了新挑战。

围绕密闭排渣不达标，液相产物经中和后产生一定量的泥渣沉淀，需要定期排外。湿式氧化反应压力通常大于1MPa，含酸、含碱、含有毒有机组分，在环保和安全要求日益严格的趋势下，对密闭清理泥渣技术提出了更高的要求。

发明内容

针对上述工艺步骤的重要性，以及目前技术现状无法满足湿式氧化反应的要求，本发明提供一种湿式氧化处理含硫有机废水的装置，以及实现该效果的方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种湿式氧化处理含硫有机废水的装置，所述装置包括聚结除油单元、氧化反应单元、旋流脱气单元和密闭排泥单元；

所述聚结除油单元包括聚结器，所述聚结器包括第一壳体和所述第一壳体内的除油装置；所述第一壳体的顶面设有进液口和油相出口；所述油相出口下方的第一壳体的底部设有第一排液口；