超临界水氧化处理系统的制作方法

1.本实用新型属于有机物废水处理技术领域，具体涉及一种超临界水氧化处理系统。


背景技术：

2.超临界水氧化技术是指在温度和压力高于水的临界温度和压力之上的反应条件下，以超临界水为反应介质，以氧气为氧化剂，将水中有机污染物彻底氧化成二氧化碳和水的过程。由于超临界水对有机物和氧气均是极好的溶剂，有机物的氧化可以在富氧的均一相中进行，反应不存相间传质、传热等过程，可以快速完成反应，实现有机物质的彻底降解。
3.在处理含氟、含氯、含硫或含磷的有机物时，氟离子、硫离子或者铝离子会以酸根的形式存在于氧化反应后的废水当中，使氧化后的废水偏酸性，排水管道在长期使用后，酸性废水会对反应器、管道以及后续设备造成腐蚀，影响管道的使用寿命；管道在更换时需要整个系统停用，过频的更换管道影响有机物废水的处理效率，增加了管道的使用成本。现有的处理方法是对管道进行升级加厚，但此种方式并不能减轻管道的腐蚀，只能延缓管道腐蚀，治理效果不佳。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例提供一种超临界水氧化处理系统，旨在解决现有技术中，反应产生的废水偏酸性腐蚀管道，管道频繁更换影响污水处理效率，影响使用成本的技术问题。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
6.提供一种超临界水氧化处理系统，包括依次连接的浆料罐、反应罐、调压装置、换热器和废水缓冲罐，其中，所述废水缓冲罐内设有ph值检测组件，所述浆料罐的进口连接有用于盛放液碱的试剂罐，所述ph值检测组件与所述试剂罐通讯连接。
7.在一种可能的实现方式中，所述试剂罐的出口端设有输送泵，所述输送泵与所述ph值检测组件通讯连接。
8.在一种可能的实现方式中，所述ph值检测组件包括：
9.保护壳，贴设于所述废水缓冲罐内壁；
10.ph值检测计，设于所述保护壳内，所述ph值检测计的检测端穿出所述保护壳，并伸入废水的液面下方；以及
11.控制面板，设于所述废水缓冲罐外壁，所述控制面板分别与所述ph值检测计和所述输送泵通讯连接。
12.在一种可能的实现方式中，所述废水缓冲罐包括：
13.罐体；
14.进水管，设于所述罐体的上部，并与所述换热器的出水端连通；
15.出水管，设于所述罐体底部；以及
16.两个阀门，分别设于所述进水管和所述出水管上。
17.在一种可能的实现方式中，所述废水缓冲罐的侧壁设有两个液位传感器，两个所述液位传感器在竖直方向上错位设置，所述液位传感器分别和两个所述阀门通讯连接。
18.在一种可能的实现方式中，所述出水管的排水端连接有固液分离装置。
19.在一种可能的实现方式中，所述浆料罐内设有搅拌组件，所述搅拌组件包括设于所述浆料罐内的搅拌杆和连接于所述搅拌杆的驱动件，还包括设于所述搅拌杆下端部的叶片。
20.在一种可能的实现方式中，所述反应罐外套设有夹套，所述夹套内流通有冷却介质。
21.在一种可能的实现方式中，所述调压装置包括顺次串联的降压器和闪蒸器，所述降压器的进水端和所述反应罐的出水端连通，所述降压器内部设有多组沿废水流动方向延伸的毛细管，所述毛细管用于导通废水，所述闪蒸器的出水端与所述换热器连通，所述闪蒸器的出气端与外界空气连通。
22.在一种可能的实现方式中，所述闪蒸器的出气端顺次连接有膜分离器、二氧化碳吸收器和氧气吸收器。
23.本技术提供的超临界水氧化处理系统，与现有技术相比，在浆料罐上连通一个试剂罐，在换热器后增设废水缓冲罐，氧化反应后的废水在废水缓冲罐内积聚，废水在废水缓冲罐内减缓了流速，罐内的废水较稳定，方便对废水进行ph值检测，ph值检测组件对氧化反应后的废水进行检测，试剂罐根据ph值检测组件检测的数据向浆料罐内添加试剂，试剂是液碱，液碱和浆料罐内的有机物废液混合，在有机物废液发生超临界水氧化反应后，与废液中的酸根发生中和反应，使废水整体偏中性或碱性，废水呈中性或碱性不会对管道进行腐蚀，从根本上解决了管道被腐蚀的问题，大大延长了管道的使用寿命；废水缓冲罐设在固液分离装置之前，在废水输送过程中进行ph值检测，能够及时对浆料罐内的有机物废水进行ph值调整，避免整个运输管路被腐蚀，提高了ph值的调整效率和及时性；管道基本不用维修更换，降低了管道的更换频率，提高了对有机物废水的氧化处理效率，节约了成本。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
25.图1为本实用新型实施例一提供的超临界水氧化处理系统的结构示意图；
26.图2为本实用新型实施例二采用的搅拌装置的结构示意图；
27.图3为本实用新型实施例三采用的废水缓冲罐的截面示意图；
28.图4为本实用新型实施例四采用的闪蒸器的结构示意图。
29.附图标记说明：
30.1、浆料罐；11、搅拌组件；111、搅拌杆；112、驱动件；113、叶片；
31.2、反应罐；21、夹套；
32.3、调压装置；31、降压器；311、毛细管；32、闪蒸器；33、膜分离器；34、二氧化碳吸收器；35、氧气吸收器；
33.4、换热器；
34.5、废水缓冲罐；51、罐体；52、进水管；53、出水管；54、阀门；
35.6、ph值检测组件；61、保护壳；62、ph值检测计；63、控制面板；
36.7、试剂罐；71、输送泵；
37.8、液位传感器；
38.9、固液分离装置。
具体实施方式
39.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
40.需要说明的是，术语“长度”、“宽度”、“高度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“头”、“尾”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对实用新型的限制。
41.还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
42.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。此外，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
43.请一并参阅图1至图4，现对本实用新型提供的超临界水氧化处理系统进行说明。包括依次连接的浆料罐1、反应罐2、调压装置3、换热器4和废水缓冲罐5，其中，废水缓冲罐5内设有ph值检测组件6，浆料罐1的进口连接有用于盛放液碱的试剂罐7，ph值检测组件6与试剂罐7通讯连接。
44.需要说明的是，试剂罐7内的试剂为液碱，使有机物废水的ph值呈碱性，有机物废水进行完超临界水氧化反应后产生的废水仍然呈碱性，不会对管道内壁造成腐蚀。
45.需要说明的是，反应罐2用于去除废液中的有机物，废水缓冲罐5用于收集处理过的废液。
46.需要说明的是，加入液碱后的有机物废液ph值在7.5-13内，超临界水氧化反应后的废水ph值在7.5到9内。
47.本实施例提供的超临界水氧化处理系统，与现有技术相比，在浆料罐1上连通一个试剂罐7，在换热器4后增设废水缓冲罐5，氧化反应后的废水在废水缓冲罐5内积聚，废水在废水缓冲罐5内减缓了流速，罐内的废水较稳定，方便对废水进行ph值检测，ph值检测组件6对氧化反应后的废水进行检测，试剂罐7根据ph值检测组件6检测的数据向浆料罐1内添加
试剂，试剂是液碱，液碱和浆料罐1内的有机物废液混合，在有机物废液发生超临界水氧化反应后，与废液中的酸根发生中和反应，使废水整体偏中性或碱性，废水呈中性或碱性不会对管道进行腐蚀，从根本上解决了管道被腐蚀的问题，大大延长了管道的使用寿命；废水缓冲罐5设在固液分离装置之前，在废水输送过程中进行ph值检测，能够及时对浆料罐1内的有机物废水进行ph值调整，避免整个运输管路被腐蚀，提高了ph值的调整效率和及时性；管道基本不用维修更换，降低了管道的更换频率，提高了对有机物废水的氧化处理效率，节约了成本。
48.在一些实施例中，参阅图1，试剂罐7的出口端设有输送泵71，输送泵71与ph值检测组件6通讯连接。输送泵71能够将试剂罐7中的液碱泵至浆料罐1内，ph值检测组件检测到废水的ph值后，计算输送泵71的输送流量，将流量数据发送至输送泵71，输送泵71接收到数据后调整试剂罐7的输出流量，实现调节加入浆料罐1内的液碱量，保证有机物废水的ph值，以及反应后的废水ph值均呈碱性。
49.在一些实施例中，参阅图3，ph值检测组件6包括保护壳61、ph值检测计62以及控制面板63。保护壳61贴设于废水缓冲罐5内壁；ph值检测计62设于保护壳61内，ph值检测计62的检测端穿出保护壳61，并伸入废水的液面下方；控制面板63设于废水缓冲罐5外壁，控制面板63分别与ph值检测计62和输送泵71通讯连接。
50.本实施例中，保护壳61能够将ph值检测计62与反应后的废水隔离，ph值检测计62只有位于底部的检测端伸入废水的液面下，无论废水的水位如何变化，都不会与ph值检测计62的主体接触，保护了ph值检测计62的正常工作和本体使用寿命，控制面板63能够获取ph值检测计62的检测数据，并根据此数据计算出应该向浆料罐1内添加的液碱流量，之后控制面板63向输送泵71发送信息，输送泵71接收到信息后调整进入浆料罐1内的液碱流量；控制面板63、ph值检测计62以及输送泵71配合，使得浆料罐1内加入的液碱量满足中和反应的需求，加入的液碱量适中，不会出现液碱量过多或过少的情况，在保证氧化后的废水呈碱性的条件下节省了使用成本。
51.在一些实施例中，参阅图3，废水缓冲罐5包括罐体51、进水管52、出水管53和两个阀门54。进水管52设于罐体51的上部，并与换热器4的出水端连通；出水管53设于罐体51底部；两个阀门54分别设于进水管52和出水管53上。通过两个阀门54控制进水管52和出水管53的开口情况，保证废水缓冲罐5内始终存在废水，且废水的液面处于可控范围内，保证ph值检测计62的检测端能够始终处于液面下，保证ph值检测计62能够正常检测废水的ph值，实现输送泵71实时控制液碱加入浆料罐1的流量，进而保证氧化后的废水始终处于碱性范围内。
52.具体实施时，通过阀门54将进水管52的进水流量增大，减小出水管53的出水流量，罐体51内的废水积聚，液面上升；通过阀门54将进水管52的进水流量减小，增大出水管53的出水流量，罐体51内的废水排出，液面下降。
53.在一些实施例中，参阅图3，废水缓冲罐5的侧壁设有两个液位传感器8，两个液位传感器8在竖直方向上错位设置，液位传感器8分别和两个阀门54通讯连接。两个液位传感器8之间形成液面的浮动高度差，当废水液面高于顶部的液位传感器8时，位于出水管53上的阀门54控制出水流量增加，以降低废水液面高度；废水液面低于底部的液位传感器8时，位于进水管52上的阀门54控制进水管52的进水流量增加，以提高废水液面高度。阀门54和
液位传感器8配合控制废水液面高度，保证ph值检测计62的检测端能够始终处于液面下。
54.需要说明的是，液位传感器8是非接触式传感器，贴在罐体51的外壁就可以感知传感器所在水位是否存在水。
55.在一些实施例中，参阅图1，出水管53的排水端连接有固液分离装置9。固液分离装置9用于分离出固态废渣，能够将废水进一步进行过滤，废渣被固液分离装置9收集，方便进行废渣的集中处理，废水在过滤完废渣后方便进行下一步处理。
56.在一些实施例中，参阅图2，浆料罐1内设有搅拌组件11，搅拌组件11包括设于浆料罐1内的搅拌杆111和连接于搅拌杆111的驱动件112，还包括设于搅拌杆111下端部的叶片113。
57.在一些实施例中，参阅图2，反应罐2外套设有夹套21，夹套21内流通有冷却介质。冷却介质能够对超临界反应内产生的废水进行降温，使得废水在经过换热器4之前进行预降温，避免废水温度急剧改变影响管道使用寿命。
58.在一些实施例中，参阅图1，调压装置3包括顺次串联的降压器31和闪蒸器32，降压器31的进水端和反应罐2的出水端连通，降压器31内部设有多组沿废水流动方向延伸的毛细管311，毛细管311用于导通废水，闪蒸器32的进水端和降压器31的出水端连通，闪蒸器32的出水端与换热器4连通，闪蒸器32的出气端与外界空气连通。废水沿毛细管311流动，在毛细管311的作用下进行第一次降压，经过第一次降压的废水和气体在闪蒸器32进行第二次降压，气体从闪蒸器32排出，含渣废水进入废水缓冲罐5进行ph值检测。闪蒸器32和降压器31对废水进行二次降压，保证废水进入废水缓冲罐5时不会造成喷射，避免高压废水冲击进水管52和罐体51，保证了罐体51内能够正常缓冲废水。
59.具体实施时，闪蒸器32的出气端连接尾气处理装置，对气体进行处理。
60.在一些实施例中，参阅图4，闪蒸器32的出气端顺次连接有膜分离器33、二氧化碳吸收器34和氧气吸收器35。膜分离器33能够对气体进行筛分，二氧化碳和氧气通过膜分离器33，二氧化碳经过二氧化碳吸收器34被吸收，氧气分子通过膜分离器33，并被氧气吸收器35收集，避免了二氧化碳的直接排放，收集的氧气可以用于其他工艺，节省了成本。
61.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种超临界水氧化处理系统，其特征在于，包括依次连接的浆料罐、反应罐、调压装置、换热器和废水缓冲罐，其中，所述废水缓冲罐内设有ph值检测组件，所述浆料罐的进口连接有用于盛放液碱的试剂罐，所述ph值检测组件与所述试剂罐通讯连接。2.如权利要求1所述的超临界水氧化处理系统，其特征在于，所述试剂罐的出口端设有输送泵，所述输送泵与所述ph值检测组件通讯连接。3.如权利要求2所述的超临界水氧化处理系统，其特征在于，所述ph值检测组件包括：保护壳，贴设于所述废水缓冲罐内壁；ph值检测计，设于所述保护壳内，所述ph值检测计的检测端穿出所述保护壳，并伸入废水的液面下方；以及控制面板，设于所述废水缓冲罐外壁，所述控制面板分别与所述ph值检测计和所述输送泵通讯连接。4.如权利要求1所述的超临界水氧化处理系统，其特征在于，所述废水缓冲罐包括：罐体；进水管，设于所述罐体的上部，并与所述换热器的出水端连通；出水管，设于所述罐体底部；以及两个阀门，分别设于所述进水管和所述出水管上。5.如权利要求4所述的超临界水氧化处理系统，其特征在于，所述废水缓冲罐的侧壁设有两个液位传感器，两个所述液位传感器在竖直方向上错位设置，所述液位传感器分别和两个所述阀门通讯连接。6.如权利要求4所述的超临界水氧化处理系统，其特征在于，所述出水管的排水端连接有固液分离装置。7.如权利要求1所述的超临界水氧化处理系统，其特征在于，所述浆料罐内设有搅拌组件，所述搅拌组件包括设于所述浆料罐内的搅拌杆和连接于所述搅拌杆的驱动件，还包括设于所述搅拌杆下端部的叶片。8.如权利要求1所述的超临界水氧化处理系统，其特征在于，所述反应罐外套设有夹套，所述夹套内流通有冷却介质。9.如权利要求1所述的超临界水氧化处理系统，其特征在于，所述调压装置包括顺次串联的降压器和闪蒸器，所述降压器的进水端和所述反应罐的出水端连通，所述降压器内部设有多组沿废水流动方向延伸的毛细管，所述毛细管用于导通废水，所述闪蒸器的出水端与所述换热器连通，所述闪蒸器的出气端与外界空气连通。10.如权利要求9所述的超临界水氧化处理系统，其特征在于，所述闪蒸器的出气端顺次连接有膜分离器、二氧化碳吸收器和氧气吸收器。

技术总结
本实用新型提供了一种超临界水氧化处理系统，包括依次连接的浆料罐、反应罐、调压装置、换热器和废水缓冲罐，其中，所述废水缓冲罐内设有PH值检测组件，所述浆料罐的进口连接有用于盛放液碱的试剂罐，所述PH值检测组件与所述试剂罐通讯连接。本实用新型提供的超临界水氧化处理系统，试剂罐根据PH值检测组件检测的数据向浆料罐内添加试剂，试剂是液碱，液碱和浆料罐内的有机物废液混合，在有机物废液发生超临界水氧化反应后，与废液中的酸根发生中和反应，使废水整体偏中性或碱性，废水呈中性或碱性不会对管道进行腐蚀，节约了成本。节约了成本。节约了成本。


技术研发人员：任涛让 赵航程 高权 孙堃
受保护的技术使用者：石家庄新奥环保科技有限公司
技术研发日：2023.05.24
技术公布日：2023/9/1