适用于城市污泥和高浓度有机废水的超临界水氧化处理系统

一、项目简介

城市污泥产量大、含水率高、成分复杂，其传统处理技术如卫生填埋、焚烧、堆肥、建材利用和水体消纳等均难以兼顾环境保护、处理成本和资源回收等多方面的要求。始于20世纪80年代的超临界水氧化技术，利用处于超临界状态下的水所表现出来的特殊性质（如密度、粘度、介电常数、离子积降低，氢键减弱，扩散性能、非极性特征增强等），将有机污染物深度氧化降解为CO2、H2O、N2等无机组分，具有反应快、降解彻底、无二次污染等独特优点，是目前最具潜力的有机污染物处理技术之一。然而，苛刻的反应条件、腐蚀和盐沉积等问题，在一定程度上阻碍了该技术的工业化进程。我们在总结和借鉴国内外研究成果的基础上，设计并开发出了适用于我国城市污泥和高浓度有机废水的超临界水氧化处理系统。该系统目前已完成实验室阶段评价，对城市污泥和高浓度有机废水的处理均能达到较好的处理效果，并且具有优良的抗腐蚀和防堵塞性能。

二、应用领域

该系统适用于城市污泥和石油、化工、医药、造纸、制革、印染（燃料）、军工等行业的各类高浓度有机废水处理，尤其是有机污染物含量为5%～10%的废水处理。如石油炼制过程中油品酸碱精制所产生的酸渣、碱渣，化纤生产中产生的对二甲酸甲酯、聚对二甲酸乙二酯残液等、电镀行业的含氰废水、农药生产厂的有毒废水、煤气站的含酚废水等。

三、技术指标

污泥处理效果明显，排水COD可达50mg/L以下，固体残渣量远低于污泥固含量。

高浓度有机废水处理后COD可达50mg/L以下，释放热量全部回收利用。

安全可靠，精确的压力、温度以及流量控制。

微电脑控制，自动化程度高，操作简单。

应用范围广，可对城市污泥和各种高浓度有机废水进行处理。

 

超临界水氧化处理系统功能模块

超临界水氧化处理系统实物图

 

四、技术水平

20多年来，蒸发壁式反应器设计一直是超临界水氧化技术的主流思想，然而该设计有其致命缺陷：①反应器内部物相复杂，难以控制，工业化推广难度大。②水在反应器内部并非惰性，可使设备腐蚀加剧。③工艺水耗量大，热量损失严重，成本高。而本系统在国际上率先采用气体密封技术以解决目前超临界水氧化技术所面临的腐蚀和盐沉积问题，使系统内部物相简单，过程容易控制；热损失小，设备材料抗腐蚀性能增强；氧化反应剧烈程度大幅降低，反应体系扰动小、处理效果稳定。本系统属于拥有自主知识产权的原创技术，具有国际先进性。

五、前景预测

本系统不但处理效果好，而且运行成本低（初步估算其处理城市污泥的成本仅为采用焚烧方式进行处理的50%），无二次污染，是环境保护领域少有的可同时满足人们对于处理效果、运行成本、资源回收等多方面要求的技术之一，具有极强的市场竞争力和广阔的工业化推广前景。目前正值投资超临界水氧化技术的黄金期，因为该技术的规模化运行在全球范围内均尚未全面启动。毫无疑问，谁能最先掌握该技术，谁将占据整个环境保护行业的先机及主动权，成为国内甚至国际环境保护领域的领头羊。