申請日2015.08.28

　　公開(公告)日2015.12.23

　　IPC分類號C02F11/06; C02F11/18

　　摘要

　　本發(fā)明提供了一種煤氣化廢水生化污泥的處理方法，其包括以下步驟：1)將煤氣化廢水生化污泥輸送到加熱爐中預(yù)熱;同時將液氧輸送到冷凝器中換熱，然后送到氧緩沖罐中;2)預(yù)熱后的煤氣化廢水生化污泥、來自氧緩沖罐的氧化劑分別進(jìn)入超臨界水氧化反應(yīng)器發(fā)生氧化反應(yīng);3)氧化后的高溫流體經(jīng)換熱器降溫后，輸送至高壓氣液分離器;4)經(jīng)分離后的液相產(chǎn)物由高壓氣液分離器的底部排出，氣相產(chǎn)物由其頂部輸送至脫水塔;5)經(jīng)脫水后的氣相產(chǎn)物經(jīng)冷凝器換熱降溫后，被輸送至CO2提純塔;6)經(jīng)分離后的液相CO2由CO2提純塔底部排出，氣相產(chǎn)物中氧氣經(jīng)其頂部送回至氧緩沖罐作為氧化劑循環(huán)使用。本發(fā)明實現(xiàn)了煤氣化廢水生化污泥中有機物的快速徹底降解，并且在處理過程中進(jìn)行了氧氣的循環(huán)利用及CO2的回收，使能量得到最大化的利用。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種煤氣化廢水生化污泥的處理方法，其包括以下步驟：

　　1)將煤氣化廢水生化污泥通過泵輸送到加熱爐中進(jìn)行預(yù)熱;同時，將液氧通過泵 輸送到冷凝器中換熱，再將換熱后的液氧輸送到氧緩沖罐中進(jìn)行緩沖，作為氧化劑使 用;

　　2)將經(jīng)加熱爐預(yù)熱后的煤氣化廢水生化污泥輸送到超臨界水氧化反應(yīng)器中;同時 將經(jīng)過氧緩沖罐緩沖后的氧化劑輸送到超臨界水氧化反應(yīng)器中，氧化劑與煤氣化廢水 生化污泥在超臨界水氧化反應(yīng)器中進(jìn)行氧化反應(yīng);

　　3)將經(jīng)過超臨界水氧化反應(yīng)器氧化后的高溫流體經(jīng)換熱器換熱后，再輸送到高壓 氣液分離器中進(jìn)行氣液分離;

　　4)將經(jīng)過高壓氣液分離器分離后的液相產(chǎn)物由高壓氣液分離器的底部排出，氣相 產(chǎn)物由高壓氣液分離器的頂部輸送到脫水塔中進(jìn)行脫水處理;

　　5)將經(jīng)脫水塔的填料脫水后的氣相產(chǎn)物輸送到冷凝器中與液氧換熱后輸送到CO2提純塔中;

　　6)經(jīng)CO2提純塔分離后的液相CO2由CO2提純塔底部排出回收，氣相產(chǎn)物中的氧氣 經(jīng)CO2提純塔頂部送回至氧緩沖罐中作為氧化劑循環(huán)使用;

　　7)當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定運行后,可關(guān)閉加熱爐，將煤氣化廢水生化污泥經(jīng)泵直接輸送到換 熱器中換熱，然后輸送到超臨界水氧化反應(yīng)器中與來自氧緩沖罐的氧化劑進(jìn)行氧化反 應(yīng)。

　　2.如權(quán)利要求1所述的一種煤氣化廢水生化污泥的處理方法，其特征在于：脫水 塔的填料采用分子篩或硅膠材料。

　　3.如權(quán)利要求1所述的一種煤氣化廢水生化污泥的處理方法，其特征在于：氣相 產(chǎn)物通過冷凝器冷凝后液化CO2的溫度為-10～-20℃，液氧的溫度為0～30℃。

　　4.如權(quán)利要求1所述的一種煤氣化廢水生化污泥的處理方法，其特征在于：煤氣 化廢水生化污泥通過換熱器換熱后溫度為300～550℃，壓力為22～32MPa。

　　說明書

　　一種煤氣化廢水生化污泥的處理方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種有機廢物無害化的處理方法，特別是關(guān)于一種煤氣化廢水生化污 泥的處理方法。

　　背景技術(shù)

　　煤氣化廢水生化污泥是指煤氣化過程中產(chǎn)生的廢水在生化處理過程中所產(chǎn)生的污 泥。煤氣化過程中產(chǎn)生的廢水量十分巨大，以年產(chǎn)30億Nm3天然氣的煤氣化廠為例， 排放的煤氣化廢水約600t/h。據(jù)統(tǒng)計，目前國內(nèi)在運行的有近10個煤氣化廠，年產(chǎn) 能總和約為200億Nm3，廢水年排放量達(dá)4280萬噸。目前煤氣化廢水處理的核心方法 是采用生化處理法，但是該方法每處理1000噸廢水將會有3～4噸污泥的產(chǎn)生。而煤 氣化廢水生化污泥中含有大量苯酚、多環(huán)芳烴、重金屬等有毒有害物質(zhì)，如果不及時 進(jìn)行處理，會對環(huán)境造成極大危害。但是化工企業(yè)對于這類污泥的處理大多是采用燃 燒、填埋或委托處理的方法，這些方法不僅環(huán)保性差而且成本較高。為了解決這一問 題，近年來出現(xiàn)了利用超臨界水氧化技術(shù)對污泥進(jìn)行處理的辦法。超臨界水氧化技術(shù) 是利用水在超臨界條件下獨特的化學(xué)性質(zhì)，即溫度T>374.15℃，壓強P>22.12MPa狀 態(tài)下，在加入過量氧后，有機物在超臨界水均相條件下發(fā)生氧化反應(yīng)，將污泥中的有 害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為以CO2、H2O為主的產(chǎn)品。但在實際運行中，為提高有機物去除率，通常 需加入過量的氧化劑，但是由于氧化劑不能循環(huán)使用，因此需要在氧化反應(yīng)過程中不 斷補充氧化劑，這使得氧化劑消耗量極大，導(dǎo)致系統(tǒng)處理污泥成本增加。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種可實現(xiàn)氧化劑循環(huán)使用的煤氣化廢水生 化污泥的處理方法。

　　為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種煤氣化廢水生化污泥的處理方 法，其包括以下步驟：

　　1)將煤氣化廢水生化污泥通過泵輸送到加熱爐中進(jìn)行預(yù)熱;同時，將液氧通過泵 輸送到冷凝器中換熱，再將換熱后的液氧輸送到氧緩沖罐中進(jìn)行緩沖，作為氧化劑使 用;

　　2)將經(jīng)加熱爐預(yù)熱后的煤氣化廢水生化污泥輸送到超臨界水氧化反應(yīng)器中;同時 將經(jīng)過氧緩沖罐緩沖后的氧化劑輸送到超臨界水氧化反應(yīng)器中，氧化劑與煤氣化廢水 生化污泥在超臨界水氧化反應(yīng)器中進(jìn)行氧化反應(yīng);

　　3)將經(jīng)過超臨界水氧化反應(yīng)器氧化后的高溫流體經(jīng)換熱器換熱后，再輸送到高壓 氣液分離器中進(jìn)行氣液分離;

　　4)將經(jīng)過高壓氣液分離器分離后的液相產(chǎn)物由高壓氣液分離器的底部排出，氣相 產(chǎn)物由高壓氣液分離器的頂部輸送到脫水塔中進(jìn)行脫水處理;

　　5)將經(jīng)脫水塔的填料脫水后的氣相產(chǎn)物輸送到冷凝器中與液氧換熱后輸送到CO2提純塔中;

　　6)經(jīng)CO2提純塔分離后的液相CO2由CO2提純塔底部排出回收，氣相產(chǎn)物中的氧氣 經(jīng)CO2提純塔頂部送回至氧緩沖罐中作為氧化劑循環(huán)使用;

　　7)當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定運行后,可關(guān)閉加熱爐，將煤氣化廢水生化污泥經(jīng)泵直接輸送到換 熱器中換熱，然后輸送到超臨界水氧化反應(yīng)器中與來自氧緩沖罐的氧化劑進(jìn)行氧化反 應(yīng)。

　　脫水塔的填料采用分子篩或硅膠材料。

　　氣相產(chǎn)物通過冷凝器冷凝后液化CO2的溫度為-10～-20℃，液氧的溫度為0～30℃。

　　煤氣化廢水生化污泥通過換熱器換熱后溫度為300～550℃，壓力為22～32MPa。

　　本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點：1、本發(fā)明方法實現(xiàn)了煤氣化廢 水生化污泥中有機物的徹底降解，使處理后流體達(dá)標(biāo)排放。2、采用高倍氧化系數(shù)量實 現(xiàn)有機物的快速高效去除的同時，并結(jié)合工藝特點充分利用系統(tǒng)中液氧的冷能，實現(xiàn) 了氧氣的循環(huán)利用及CO2的回收，使系統(tǒng)內(nèi)部能量得到最大化的利用。3、本發(fā)明方法 操作簡單，氧化劑消耗量小，有效的控制了系統(tǒng)處理污泥的成本。