一種新型零污染排放污水綜合處理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于污水處理及資源能源循環(huán)回收領(lǐng)域，特別涉及一種新型零污染排放污水綜合處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的污水處理技術(shù)有:物化處理技術(shù)、化學(xué)處理技術(shù)以及生物處理技術(shù)。物化法常作為一種預(yù)處理的手段應(yīng)用于污水處理；化學(xué)處理技術(shù)也常常作為生化處理的預(yù)處理方法使用；較為普遍采用的處理方法基本上為生物法，但是難降解有機物的去除、水體的富營養(yǎng)化、高濃度高COD工業(yè)廢水、微污染水源的治理等都是生物處理技術(shù)已面臨的難題。近年來，膜生物反應(yīng)器及反滲透在污水處理中應(yīng)用越來越廣泛。但是由于膜產(chǎn)品成本高、壽命短、易受污染、處理不徹底造成二次污染等原因，致使該技術(shù)在發(fā)展過程中面臨著阻礙及推廣應(yīng)用的難題?？傮w來說，目前污水處理技術(shù)存在的主要問題是:(I)根據(jù)廢水種類和水質(zhì)特征，需要不同類型的處理方法；(2)過程中可回收的經(jīng)濟價值不高，造成了資源和能源的浪費；(3)污水特別是有些難處理有機廢水處理費用很高；(4)處理不徹底，會造成二次污染。
[0003]因此，需要尋求一種更適合的污水綜合處理系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有污水處理技術(shù)存在的問題，本實用新型提供一種適用范圍廣、高效率、零污染排放、可同時實現(xiàn)能源和資源回收的，特別適用于高濃度有機廢水零污染排放的新型零污染排放污水綜合處理系統(tǒng)。
[0005]本實用新型解決其技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0006]一種新型零污染排放污水綜合處理系統(tǒng)，其特征在于，包括如下單元:
[0007](I)污水濃縮單元:包含預(yù)處理系統(tǒng)、膜過濾系統(tǒng)、膜濃縮系統(tǒng)、粉碎研磨系統(tǒng)、均質(zhì)系統(tǒng)，污水的進(jìn)水依次通過預(yù)處理系統(tǒng)、膜過濾系統(tǒng)、膜濃縮系統(tǒng)、均質(zhì)系統(tǒng)與超臨界水氧化單元的污水輸送系統(tǒng)入口相連，另外，預(yù)處理系統(tǒng)和膜過濾系統(tǒng)分別與粉碎研磨系統(tǒng)相連，粉碎研磨系統(tǒng)和均質(zhì)系統(tǒng)相連；
[0008](2)超臨界水氧化單元:包含氧氣輸送系統(tǒng)、污水輸送系統(tǒng)、超臨界水氧化(SCWO)反應(yīng)器、氣固分離系統(tǒng)、氣液分離系統(tǒng)、αν液化系統(tǒng)、富氧回用系統(tǒng)，氧氣輸送系統(tǒng)、污水輸送系統(tǒng)的出口與超臨界水氧化(SCWO)反應(yīng)器的入口相連，超臨界水氧化(SCWO)反應(yīng)器的出口依次連接氣固分離系統(tǒng)、氣液分離系統(tǒng)、CCV液化系統(tǒng)、富氧回用系統(tǒng)，富氧回用系統(tǒng)和氧氣輸送系統(tǒng)相連；
[0009](3)出水膜濃縮單元:包含出水膜濃縮系統(tǒng)，出水膜濃縮系統(tǒng)進(jìn)水口和超臨界水氧化單元的氣液分離系統(tǒng)相連，出水口和污水濃縮單元的膜濃縮系統(tǒng)相連。
[0010]而且，所述的反應(yīng)器為逆流蒸發(fā)壁式反應(yīng)器。
[0011]本實用新型的優(yōu)點和有益效果為:
[0012]本實用新型不僅適用于污水處理，而且可同時處理污泥、秸桿等固廢；處理后產(chǎn)物為二氧化碳、水和無機鹽，不會產(chǎn)生二次污染；過程中產(chǎn)生的熱量不僅滿足系統(tǒng)自身的用熱，而且多余熱量用來供暖、供冷和發(fā)電；二氧化碳的回收和富氧回用進(jìn)一步節(jié)約了成本擴大了收益。膜濃縮與超臨界水氧化的結(jié)合使更大范圍COD值的污水能夠進(jìn)行超臨界水氧化處理，并且實現(xiàn)零污染排放。
【附圖說明】
[0013]圖1為新型零污染排放污水綜合處理系統(tǒng)的原理方框圖；
[0014]圖2為新型零污染排放污水綜合處理系統(tǒng)的工作原理流程示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面通過具體實施例對本實用新型作進(jìn)一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本實用新型的保護(hù)范圍。
[0016]一種新型零污染排放污水綜合處理系統(tǒng)，包括如下單元:
[0017](I)污水濃縮單元:包含預(yù)處理系統(tǒng)、膜過濾系統(tǒng)、膜濃縮系統(tǒng)、粉碎研磨系統(tǒng)、均質(zhì)系統(tǒng)，污水的進(jìn)水依次通過預(yù)處理系統(tǒng)、膜過濾系統(tǒng)、膜濃縮系統(tǒng)、均質(zhì)系統(tǒng)與超臨界水氧化單元的污水輸送系統(tǒng)入口相連，另外，預(yù)處理系統(tǒng)和膜過濾系統(tǒng)分別與粉碎研磨系統(tǒng)相連，粉碎研磨系統(tǒng)和均質(zhì)系統(tǒng)相連。
[0018]預(yù)處理系統(tǒng)可采用格柵、浮選池。
[0019]膜過濾系統(tǒng)采用微濾/超濾膜過濾設(shè)備。
[0020]膜濃縮系統(tǒng)采用納濾/反滲透膜過濾設(shè)備。
[0021]粉碎研磨系統(tǒng)采用濕法立式球磨機。
[0022]均質(zhì)系統(tǒng)采用高壓均質(zhì)機。
[0023](2)超臨界水氧化單元:包含氧氣輸送系統(tǒng)、污水輸送系統(tǒng)、超臨界水氧化(SCWO)反應(yīng)器、氣固分離系統(tǒng)、氣液分離系統(tǒng)、αν液化系統(tǒng)、富氧回用系統(tǒng)，氧氣輸送系統(tǒng)、污水輸送系統(tǒng)的出口與超臨界水氧化(SCWO)反應(yīng)器的入口相連，超臨界水氧化(SCWO)反應(yīng)器的出口依次連接氣固分離系統(tǒng)、氣液分離系統(tǒng)、CCV液化系統(tǒng)、富氧回用系統(tǒng)，富氧回用系統(tǒng)和氧氣輸送系統(tǒng)相連。
[0024](3)出水膜濃縮單元:包含出水膜濃縮系統(tǒng)，膜濃縮系統(tǒng)進(jìn)水口和超臨界水氧化單元的氣液分離系統(tǒng)相連，出水口和污水濃縮單元的膜濃縮系統(tǒng)相連。
[0025]本新型零污染排放污水綜合處理系統(tǒng)的工作過程為:
[0026]一種新型零污染排放污水綜合處理方法，包括如下步驟:
[0027](I)預(yù)處理:污水的進(jìn)水經(jīng)預(yù)處理系統(tǒng)使用物理化學(xué)法去除水中對膜有危害的有機物、無機顆粒和漂浮物，調(diào)節(jié)進(jìn)水水量和PH值。步驟(I)預(yù)處理的方法為格柵、篩網(wǎng)、沉砂池、砂水分離器、沉淀池、隔油池、調(diào)節(jié)池、事故池、過濾法、離心分離法、吸附法、氣浮法、酸堿中和法、化學(xué)沉淀法、電解法、混凝法等中的一個或一個以上方法的結(jié)合。
[0028]本實施例的步驟(I)預(yù)處理的方法為格柵和浮選池的結(jié)合。
[0029](2)膜過濾:經(jīng)過預(yù)處理后的水經(jīng)膜過濾系統(tǒng)使用微濾/超濾膜過濾技術(shù)，去除水中微生物，分離溶液中的大分子、膠體、蛋白質(zhì)和懸浮顆粒，凈水產(chǎn)水回收率80%以上。
[0030](3)膜濃縮:經(jīng)過膜過濾后的水經(jīng)膜濃縮系統(tǒng)使用納濾/反滲透膜過濾技術(shù)，進(jìn)一步去除水中的溶解性小分子有機物和無機鹽，使水中的污染物進(jìn)一步富集濃縮，凈水產(chǎn)水回收率80%以上。
[0031](4)粉碎研磨:預(yù)處理過程中去除的對膜有危害的有機物以及膜過濾過程中被截留的大分子、膠體、蛋白質(zhì)經(jīng)粉碎研磨系統(tǒng)進(jìn)一步回收進(jìn)行粉碎研磨。
[0032](5)均質(zhì):步驟(3)膜濃縮后的高濃度有機物與步驟(4)經(jīng)過粉碎研磨后的有機物進(jìn)行混合，在經(jīng)均質(zhì)系統(tǒng)機械作用下進(jìn)一步破碎，攪拌均勻，使整個體系更加穩(wěn)定。
[0033](6)污水輸送:經(jīng)過均質(zhì)處理后的高濃有機物經(jīng)過污水輸送系統(tǒng)增壓、預(yù)熱后進(jìn)入超臨界水氧化反應(yīng)系統(tǒng)，其溫度控制在250?350°C，壓力控制在22?35MPa。
[0034](7)氧氣輸送:氧氣在氧氣輸送系統(tǒng)經(jīng)過增壓、預(yù)熱進(jìn)入超臨界水反應(yīng)器，其溫度控制在250?350°C，壓力控制在22?35MPa。
[0035](8)超臨界水氧化(SCWO):氧氣和高濃有機物進(jìn)入超臨界水氧化(SCWO)反應(yīng)器，混合燃燒，產(chǎn)生超臨界流體和無機鹽。
[0036](9)氣固分離:超臨界流體和無機鹽通過氣固分離系統(tǒng)進(jìn)行分離，無機鹽以固體的形式脫除。氣固分離系統(tǒng)采用旋風(fēng)分離器。
[0037](10)氣液分離:脫鹽后的超臨界流體經(jīng)過多級換熱后，其溫度在100?200°C、壓力在22?35MPa，進(jìn)入到氣液分離系統(tǒng)后，通過背壓閥控制壓力到5?lOMPa，氣相和液相分離，氣體部分為二氧化碳和多余氧氣，液體部分為水。
[0038](Il)CCV液化:氣液分離后的氣體部分經(jīng)過CO2液化系統(tǒng)脫水、換熱降溫至20?300C，進(jìn)入精餾塔，經(jīng)精餾塔分離后得到液態(tài)CO2和富氧氣體。
[0039](12)富氧回用:富氧氣體和氧氣經(jīng)富氧回用系統(tǒng)混合后回用。
[0040](13)膜濃縮:步驟(10)氣液分離后的液體部分進(jìn)一步通過納濾/反滲透膜過濾技術(shù)處理，濃水進(jìn)入到出水膜濃縮系統(tǒng)進(jìn)行膜濃縮處理。
[0041]步驟(9)氣固分離過程，除鹽裝置可與反應(yīng)器一起，還可與反應(yīng)器分開。
[0042]污水經(jīng)超臨界水氧化處理后，產(chǎn)生的大量能量進(jìn)行回收利用，用來給氧氣和污水預(yù)熱，多余的熱量用來供暖、供冷和發(fā)電。
[0043]步驟(13)膜濃縮后的凈水產(chǎn)水，一部分回用到超臨界水氧化(SCWO)用作蒸發(fā)壁水。
[0044]盡管為說明目的公開了本實用新型的實施例和附圖，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解:在不脫離本實用新型及所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)，各種替換、變化和修改都是可能的，因此，本實用新型的范圍不局限于實施例和附圖所公開的內(nèi)容。
【主權(quán)項】
1.一種新型零污染排放污水綜合處理系統(tǒng)，其特征在于，包括如下單元:(1)污水濃縮單元:包含預(yù)處理系統(tǒng)、膜過濾系統(tǒng)、膜濃縮系統(tǒng)、粉碎研磨系統(tǒng)、均質(zhì)系統(tǒng)，污水的進(jìn)水依次通過預(yù)處理系統(tǒng)、膜過濾系統(tǒng)、膜濃縮系統(tǒng)、均質(zhì)系統(tǒng)與超臨界水氧化單元的污水輸送系統(tǒng)入口相連，另外，預(yù)處理系統(tǒng)和膜過濾系統(tǒng)分別與粉碎研磨系統(tǒng)相連，粉碎研磨系統(tǒng)和均質(zhì)系統(tǒng)相連；(2)超臨界水氧化單元:包含氧氣輸送系統(tǒng)、污水輸送系統(tǒng)、超臨界水氧化(SCWO)反應(yīng)器、氣固分離系統(tǒng)、氣液分離系統(tǒng)、CCV液化系統(tǒng)、富氧回用系統(tǒng)，氧氣輸送系統(tǒng)、污水輸送系統(tǒng)的出口與超臨界水氧化(SCWO)反應(yīng)器的入口相連，超臨界水氧化(SCWO)反應(yīng)器的出口依次連接氣固分離系統(tǒng)、氣液分離系統(tǒng)、CCV液化系統(tǒng)、富氧回用系統(tǒng)，富氧回用系統(tǒng)和氧氣輸送系統(tǒng)相連；(3)出水膜濃縮單元:包含出水膜濃縮系統(tǒng)，出水膜濃縮系統(tǒng)進(jìn)水口和超臨界水氧化單元的氣液分離系統(tǒng)相連，出水口和污水濃縮單元的膜濃縮系統(tǒng)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型零污染排放污水綜合處理系統(tǒng)，其特征在于:所述的超臨界水氧化(SCWO)反應(yīng)器為逆流蒸發(fā)壁式反應(yīng)器。
【專利摘要】本實用新型涉及一種新型零污染排放污水綜合處理系統(tǒng)，其包括如下單元：污水濃縮單元，含預(yù)處理系統(tǒng)、膜過濾系統(tǒng)、膜濃縮系統(tǒng)、粉碎研磨系統(tǒng)、均質(zhì)系統(tǒng)；超臨界水氧化單元，含氧氣輸送系統(tǒng)、污水輸送系統(tǒng)、超臨界水氧化(SCWO)反應(yīng)器、氣固分離系統(tǒng)、氣液分離系統(tǒng)、CO2液化系統(tǒng)、富氧回用系統(tǒng)；出水膜濃縮單元，含膜濃縮系統(tǒng)。本實用新型的系統(tǒng)和方法不僅適用于污水處理，而且可同時處理污泥、秸稈等固廢；處理后產(chǎn)物為二氧化碳、水和無機鹽，不會產(chǎn)生二次污染；過程中產(chǎn)生的熱量不僅滿足系統(tǒng)自身的用熱，而且多余熱量用來供暖、供冷和發(fā)電；二氧化碳的回收和富氧回用進(jìn)一步節(jié)約了成本擴大了收益。
【IPC分類】F25J3-02, C02F9-06, C02F9-04
【公開號】CN204569599
【申請?zhí)枴緾N201520031440
【發(fā)明人】王冰, 馬英霞, 郭仕鵬
【申請人】王冰
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年1月19日