申请日2018.09.07
公开(公告)日2019.01.18
IPC分类号C02F9/10
摘要
本发明涉及一种有机废水的高温氧化处理方法和处理设备，处理方法包括a)调质处理，向有机废水加入调酸剂，将有机废水的pH调节到6.0以下，加入氧化剂;b)预热处理，将调酸后的有机废水进行预热处理;c)高温氧化处理，将预热处理后的有机废水加热至120℃以上，高温氧化处理一段时间;d)检测，检测步骤c)的有机废水中COD浓度，完成处理过程。处理设备包括换热器和反应器，低温有机废水经过换热器的管路一流入反应器，反应器对有机废水进行高温氧化处理，处理后的高温水经换热器的管路二排出。本发明可以把废水中的有机物部分降解成二氧化碳和水，部分降解成短链的有机物，进一步提高废水的可生化性，在处理废水时不产生二次污染，节能、可靠。
权利要求书
1.一种有机废水的高温氧化处理方法，其特征在于：包括以下步骤，
a)调质处理，向有机废水加入调酸剂，将有机废水的pH调节到6.0以下，加入氧化剂;
b)预热处理，将调酸后的有机废水进行预热处理;
c)高温氧化处理，将预热处理后的有机废水加热至120℃以上，高温氧化处理一段时间;
d)检测，检测步骤c)的有机废水中COD浓度，完成处理过程。
2.根据权利要求1所述的一种有机废水的高温氧化处理方法，其特征在于：所述步骤a)中的调酸剂为一元酸、二元酸、三元酸的任何一种或多种组合。
3.根据权利要求1所述的一种有机废水的高温氧化处理方法，其特征在于：所述步骤a)中的氧化剂为过氧化氢、过氧乙酸、过氧化钙、过氧化镁、过氧化锌中的任一种或多种相组合。
4.根据权利要求1~3任一项所述的一种有机废水的高温氧化处理方法，其特征在于：所述调质处理后有机废水的pH为2.0~4.0。
5.根据权利要求4所述的一种有机废水的高温氧化处理方法，其特征在于：所述高温氧化处理的温度为150~250℃。
6.根据权利要求5所述的一种有机废水的高温氧化处理方法，其特征在于：所述高温氧化处理的反应时间为5~60min。
7.一种有机废水的高温氧化处理设备，其特征在于：所述处理设备包括由管路依次相连接的换热器和反应器，所述低温有机废水经过换热器的管路一流入反应器，所述反应器对有机废水进行高温氧化处理，处理后的高温水经换热器的管路二排出，所述反应器上具有加热装置，所述加热装置通过电加热、导热油加热、蒸汽加热的一种或多种相组合对反应器内的有机废水 进行加热。
8.根据权利要求7所述的一种有机废水的高温氧化处理设备，其特征在于：所述处理设备还包括用于对有机废水进行调质处理的调节罐，调质处理后的有机废水由进料泵输送至后续处理设备。
9.根据权利要求6~8任一项所述的一种有机废水的高温氧化处理设备，其特征在于：所述处理设备还包括位于换热器和反应器之间的、用于对预热后的有机废水进行加热的喷射式蒸汽加热器。
10.根据权利要求9所述的一种有机废水的高温氧化处理设备，其特征在于：所述换热器采用板式换热器、螺旋板式换热器、管式换热器其中的一种或若干个换热器串联、并联组成。
说明书
一种有机废水的高温氧化处理方法及设备
技术领域
本发明涉及环保技术领域，尤其是应用于处理有机废水的高温氧化处理方法与设备。
背景技术
化学氧化法可以在较短时间内将有机污染物降解，目前研究比较成熟的处理方法有以下几种：臭氧氧化法、光化学氧化法、湿式空气氧化法、芬顿氧化法。
臭氧氧化法主要是通过活泼的羟基自由基与有机物反应，使发色集团中的不饱和键断裂，达到脱色和降解有机物的目的。缺点是臭氧产生费用较高，利用率低，COD去除率较低。
光化学氧化法由于其反应条件温和(常温常压)、氧化能力强和速度快等优点，但实际应用面临的问题是运行费用高、处理量小。
湿式空气氧化技术是从本世纪50年代发展起来的一种适合处理高浓度、有毒、有害、生物难降解废水的高级氧化技术。它是在125℃~320℃和高压(0.5Mpa~20Mpa)下，以富氧气体或氧气为氧化剂，利用催化剂加快水中有机物与氧化剂间的反应，使废水中有机污染物及含N,S等有机物催化氧化成二氧化碳、水及氮气等物质。需要高温、高压设备与配套设施，催化剂损耗大，易发生中毒等现象而失活，并且该反应属于放热反应，反应过程中pH也会发生剧烈变化，所以需要耐高温、高压和耐腐蚀的设备，并且对操作管理技术要求也很高。湿式氧化法在日、美等发达国家已成功应用于焦化废水、农药废水、活性污泥废水等高浓度有机废水处理，国内基本上没有工程化的案例。
芬顿氧化法是使用过氧化氢为氧化剂在常温常压下降解废水， Fe2+与过氧化氢合称为芬顿试剂。H2O2与Fe2+反应产生强氧化性的羟基自由基，氧化分解有机物。缺点是产生大量的铁泥，增加固废处置成本。
由以上的处理方法可以看出，前三种处理方法均存在费用高、工程化难度大的问题，芬顿氧化法虽然条件温和、成本低，但存在二次污染的风险。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种与处理设备配套的有机废水处理方法。
本发明的另一个目的是提供一种不产生二次污染的有机废水处理设备，在较低能耗下就能对有机废水进行处理。
为实现上述第一个目的，本发明所采用的技术方案是：
一种有机废水的高温氧化处理方法，包括以下步骤，
a)调质处理，向有机废水加入调酸剂，将有机废水的pH调节到6.0以下，加入氧化剂;
b)预热处理，将调酸后的有机废水进行预热处理;
c)高温氧化处理，将预热处理后的有机废水加热至120℃以上，高温氧化处理一段时间;
d)检测，检测步骤c)的有机废水中COD浓度，完成处理过程。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤a)中的调酸剂为一元酸、二元酸、三元酸的任何一种或多种组合。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述步骤a)中的氧化剂为过氧化氢、过氧乙酸、过氧化钙、过氧化镁、过氧化锌中的任一种或多种相组合。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述调质处理后有机废水的pH为2.0~4.0。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述高温氧化处理的温度为150~250℃。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述高温氧化处理的反应时间为5~60min。
为实现上述第二个目的，本发明所采用的技术方案是：
一种有机废水的高温氧化处理设备，所述处理设备包括由管路依次相连接的换热器和反应器，所述低温有机废水经过换热器的管路一流入反应器，所述反应器对有机废水进行高温氧化处理，处理后的高温水经换热器的管路二排出，所述反应器上具有加热装置，所述加热装置通过电加热、导热油加热、蒸汽加热的一种或多种相组合对反应器内的有机废水进行加热。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述处理设备还包括用于对有机废水进行调质处理的调节罐。调质处理后的有机废水由进料泵输送至后续处理设备。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述处理设备还包括位于换热器和反应器之间的、用于对预热后的有机废水进行加热的喷射式蒸汽加热器。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述换热器采用板式换热器、螺旋板式换热器、管式换热器其中的一种或若干个换热器串联、并联组成。
本发明公开的高温氧化处理设备，在处理废水时不产生二次污染，节能、可靠。本发明充分考虑了对热量的综合利用，在换热器内用调质后的低温有机废水对高温氧化处理后的热水进行冷却，同时低温有机废水通过热交换，回收了热水的大部分热量而被预热，预热后的有机废水加热到一定温度后进入反应器进行高温氧化处理。
本发明是在芬顿氧化法的基础上进行的一种全新发明，既对高COD的废水有效果，也对低浓度废水有效果。与常用的芬顿法相比，在降低同样浓度的有机物时，不产生二次污染。并且可以提高废水的可生化性。本发明的反应温度不太高，反应时压力不超过1Mpa，反应过程中pH变化幅度小。