適用于城市污泥和高濃度有機廢水的超臨界水氧化處理系統

一、項目簡介

城市污泥產量大、含水率高、成分復雜，其傳統處理技術如衛生填埋、焚燒、堆肥、建材利用和水體消納等均難以兼顧環境保護、處理成本和資源回收等多方面的要求。始于20世紀80年代的超臨界水氧化技術，利用處于超臨界狀態下的水所表現出來的特殊性質（如密度、粘度、介電常數、離子積降低，氫鍵減弱，擴散性能、非極性特征增強等），將有機污染物深度氧化降解為CO2、H2O、N2等無機組分，具有反應快、降解徹底、無二次污染等獨特優點，是目前最具潛力的有機污染物處理技術之一。然而，苛刻的反應條件、腐蝕和鹽沉積等問題，在一定程度上阻礙了該技術的工業化進程。我們在總結和借鑒國內外研究成果的基礎上，設計并開發出了適用于我國城市污泥和高濃度有機廢水的超臨界水氧化處理系統。該系統目前已完成實驗室階段評價，對城市污泥和高濃度有機廢水的處理均能達到較好的處理效果，并且具有優良的抗腐蝕和防堵塞性能。

二、應用領域

該系統適用于城市污泥和石油、化工、醫藥、造紙、制革、印染（燃料）、軍工等行業的各類高濃度有機廢水處理，尤其是有機污染物含量為5%～10%的廢水處理。如石油煉制過程中油品酸堿精制所產生的酸渣、堿渣，化纖生產中產生的對二甲酸甲酯、聚對二甲酸乙二酯殘液等、電鍍行業的含氰廢水、農藥生產廠的有毒廢水、煤氣站的含酚廢水等。

三、技術指標

污泥處理效果明顯，排水COD可達50mg/L以下，固體殘渣量遠低于污泥固含量。

高濃度有機廢水處理后COD可達50mg/L以下，釋放熱量全部回收利用。

安全可靠，精確的壓力、溫度以及流量控制。

微電腦控制，自動化程度高，操作簡單。

應用范圍廣，可對城市污泥和各種高濃度有機廢水進行處理。

 

超臨界水氧化處理系統功能模塊

超臨界水氧化處理系統實物圖

 

四、技術水平

20多年來，蒸發壁式反應器設計一直是超臨界水氧化技術的主流思想，然而該設計有其致命缺陷：①反應器內部物相復雜，難以控制，工業化推廣難度大。②水在反應器內部并非惰性，可使設備腐蝕加劇。③工藝水耗量大，熱量損失嚴重，成本高。而本系統在國際上率先采用氣體密封技術以解決目前超臨界水氧化技術所面臨的腐蝕和鹽沉積問題，使系統內部物相簡單，過程容易控制；熱損失小，設備材料抗腐蝕性能增強；氧化反應劇烈程度大幅降低，反應體系擾動小、處理效果穩定。本系統屬于擁有自主知識產權的原創技術，具有國際先進性。

五、前景預測

本系統不但處理效果好，而且運行成本低（初步估算其處理城市污泥的成本僅為采用焚燒方式進行處理的50%），無二次污染，是環境保護領域少有的可同時滿足人們對于處理效果、運行成本、資源回收等多方面要求的技術之一，具有極強的市場競爭力和廣闊的工業化推廣前景。目前正值投資超臨界水氧化技術的黃金期，因為該技術的規模化運行在全球范圍內均尚未全面啟動。毫無疑問，誰能最先掌握該技術，誰將占據整個環境保護行業的先機及主動權，成為國內甚至國際環境保護領域的領頭羊。