专利名称：废水处理工艺和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种废水处理工艺、以及废水处理系统。
背景技术：
药厂废水、军工废水等高浓度难降解废水由于大多具有毒性，通常采用生物好氧技术或厌氧技术难以处理，有毒物质会将微生物杀死。所以，传统上仍然采用稀释降浓的方式，将废水COD稀释到国家排放标准，从本质上将没有成功处理废水当中的有机质。这不仅会造成环境的二次污染，同时也浪费了大量的水资源。个别废水通过焚烧氧化或掺烧氧化的处理方式，由于废水具有很高的水含量，结果导致处理过程能耗大大提高，热量不易回收。同时，有机废液由于燃烧不充分，会随烟气排放到大气当中，产生了再次污染。有些多环芳烃类物质在燃烧过程中由于温度较低(一般600-800°C )，产生了二噁英等剧毒污染物， 对环境及人体、动物具有十分严重的毒害。总而言之，通过稀释降浓或焚烧的方式未能从根本上解决高浓度难降解废水的处理问题，仍然是当今各国政府及研究机构关注和研究的热点。众所周知，物质可以固态、液态、气态和超临界状态等状态存在，物质所处的状态取决于它的温度、压力、密度、组成等状态参数。当物质的温度和压力同时高于其临界温度和临界压力时，则称其处于超临界状态。超临界状态不同于气态和液态，它具有特殊的物理化学性质。超临界是超临界流体的一种。当温度高于374. 1°C，压力高于22. 12MPa时(本文所述压力均为绝对压力，下同)，水处于超临界状态，其性质发生了很大的改变。例如，在非超临界状态下，碱金属或碱土金属氢氧化物或碱金属或碱土金属碳酸盐在水中通常具有良好的溶解性，但在接近超临界态和超临界状态的水中，它们的溶解度将急剧降低，以致于能从其水溶液中析出来，盐在超临界中的溶解度大大降低。此外，超临界状态下水的介电常数降低，极性减弱，这使得它更接近于有机物，因此对有机质具有良好的溶解作用，同时它也具有优异的传质能力，是一种理想的反应介质。膜蒸馏(MD)是膜技术与蒸馏过程相结合的膜分离过程，它以特殊的膜材料为介质，在膜两侧蒸气压差的作用下，料液中挥发性组分以蒸气形式透过膜孔，从而实现分离的目的。通常，膜蒸馏温度大约控制在65-95°C，膜的两侧存在一定的压差，进料一侧一般为常压，出料一侧为负压，真空度一般为25-90kPa。膜蒸馏具有分离效率高、操作条件温和、对膜与原料液间相互作用及膜的机械性能要求不高等特点。反渗透(RO)又称逆渗透，一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力，当压力超过它的渗透压时，溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透，从而在膜的低压侧得到透过的溶剂，即渗透液；高压侧得到浓缩的溶液，即浓缩液。射流真空泵原理利用流体来传递能量和质量的真空获得装置，采用有一定压力的介质通过对称均布成一定侧斜度的喷咀喷出，聚合在一个焦点上。由于喷射水流速特别高，将压力能转变为动能，使吸气区压力降低产生真空。真空度可通过调节喷嘴的开度，出
4口流速或射流真空泵的结构进行调节。文章“喷射管与文丘里管的设计-化工设计-魏同成，1993年6期21-27”介绍了一种喷射管与文丘里管的设计方案，详细描述了射流真空泵的工作原理。马盛军等人“射流真空泵在减压蒸馏中的应用”(浙江化工2002年33期)， 均有助于理解本专利的发明内容。高速水流经过文氏管收缩段与喉径充分混合压缩，进行分子扩散能量交换，速度均衡。在经扩张段速度降低压力增高，一般大于大气压力。传统的超临界气化或氧化工艺，未进行浓缩和脱盐处理，直接进入超临界反应系统，结果导致装置单位时间处理有机质的能力低下，过多的水分进入反应系统然后又流出反应系统，这不但增加了动力设备的能量消耗，而且也产生了更多的能量消耗。1.膜蒸馏法需要维持一定的温度和真空度，单纯利用，运行成本高，能量回收困难，同时浓缩后产物盐含量提高，实际处理时会造成设备的腐蚀，降低了设备使用寿命；2. SCffO (超临界水氧化反应)氧化技术氧化有机质，具有传热效果好，有机质转化率高等特点。然而，在处理低浓度废液时，单位时间处理量低，能耗高，成本增加。
发明内容
针对相关技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种废水处理工艺、以及废水处理系统，以解决现有技术中能量利用率低的技术问题。为实现上述目的，本发明提供了一种废水处理工艺，包括步骤a:使废水进入浓缩处理装置进行浓缩处理，将废水中的部分水以水蒸汽形式分离出以得到浓缩后的废水； 步骤b 对浓缩后的废水进行超临界水氧化反应处理，形成反应后流体；还包括步骤c 使反应后流体的一部分或全部通过压力产生装置产生压力，得到泄压流体，并且用压力产生装置产生的压力为浓缩处理提供压力条件。优选地，本发明工艺还包括步骤d 将泄压流体与浓缩处理时分离出的水进行换热，以为浓缩处理提供温度条件，进而使分离出的水蒸发。优选地，将反应后流体分为两股，其中一股通过压力产生装置产生压力，得到泄压流体，并且用压力产生装置产生的压力为浓缩处理提供压力条件，另一股与浓缩处理时分离出水进行换热，以为浓缩处理装置提供温度条件，进而使分离出的水蒸发。优选地，在步骤b和c之间还包括步骤1^2 使部分或全部反应后流体与待浓缩处理的废水进行换热，其中步骤c中通入压力产生装置的反应后流体是步骤1^2中换热后的反应后流体。优选地，本发明工艺还包括步骤e 使步骤d中换热后的泄压流体与待浓缩处理的废水进行换热。优选地，本发明废水处理工艺用于处理处理药厂废水和/或军工废水。另一方面，本发明还提供一种用于本发明前述任一废水处理工艺的废水处理系统，包括废水浓缩处理装置，用于对废水进行浓缩处理，具有废水入口和用于排出浓缩后的废水的浓缩出口 ；超临界水反应器，对浓缩后的废水进行超临界水氧化反应处理，具有与浓缩出口连通的反应器入口、供经过超临界水反应处理后的反应后流体排出的反应器出口 ；压力产生装置，具有进料口、排料口、位于进料口与排料口之间的压力腔，反应后流体在从进料口流向排料口时在压力腔中产生压力；浓缩处理装置还具有用以实现脱水处理的相对压力较高的腔室和相对压力较低的腔室，这两个腔室设在废水入口和浓缩出口之间，并且相对压力较低的腔室与压力腔连通。优选地，在相对压力较低的腔室内，设置有供从排料口排出的反应后流体流经的换热管，换热管与压力产生装置的排料口连通。优选地，本发明系统还包括对待浓缩处理的废水进行加热的第一换热器，第一换热器具有供待浓缩处理的废水流经的第一换热通道、供从换热管流出的反应后流体流经的第二换热通道，其中，第一换热通道的出口与浓缩处理装置的废水入口连通，第二换热通道的入口与换热管的出口端连通。优选地，本发明系统还包括对待浓缩处理的废水进行加热的第二换热器，第二换热器具有供待浓缩处理的废水流经的第三换热通道、供从反应器出口排出的反应后流体流经的第四换热通道，其中，第三换热通道的出口与浓缩处理装置的废水入口连通，第四换热通道的入口与反应器出口连通，第四换热通道的出口与压力产生装置的进料口连通。优选地，废水浓缩处理装置为膜分离装置，膜分离装置被膜分隔为相对压力较高的腔室和相对压力较低的腔室。优选地，压力产生装置为射流真空泵。优选地，膜分离装置为膜蒸馏装置、微滤装置、超滤装置、渗析装置、电渗析装置、 纳滤装置或反渗透装置。本发明的有益技术效果在于本发明将浓缩处理后的废水进行超临界水氧化反应，以形成反应后流体(高温高压产物)；然后将反应后流体的一部分或全部通过压力产生装置产生压力(负压)，并且用压力产生装置产生的压力为浓缩处理提供压力条件，从而本发明将反应后流体通过压力产生装置产生的负压，与浓缩处理所需的负压进行耦合(匹配)；进一步，本发明将反应后流体流经压力产生装置后得到的泄压流体与浓缩处理时分离出的水进行换热，以为浓缩处理提供温度条件，从而本发明将反应后流体的低品位能量与浓缩处理时所需的温度进行耦合 (匹配)，压力条件和温度条件的满足，使分离出的水蒸发，并随泄压流体一并从压力产生装置中排出。本发明利用了反应后流体的低品位热能和部分压力能，并且不影响反应后流体的高品位能量(热能、压力能以及压力能释放产生的动能等)可用于发电或产生高压蒸汽；由此，本发明具有较高的能量效率，并且降低了成本。再进一步，本发明在浓缩处理装置中进行的浓缩处理，除了包括脱水处理之外，还可包括脱盐处理，经过浓缩处理后的盐分，可以利用盐分在超临界状况下溶解度大大降低的特点，集中回收盐分，既有效防止了盐沉积阻塞管路，也可实现盐分的资源化利用。
图1示出了本发明废水处理工艺中的一个流程示意图；图2示出了本发明废水处理工艺的另一流程示意图；图3是本发明废水处理系统的一个实施例的示意图，其中还以箭头示出了废水处
理流程；图4是本发明废水处理系统的另一实施例的示意图，其中还以箭头示出了废水处
理流程。
具体实施例方式以下参见附图描述本发明的具体实施例。参见图1-图4描述本发明的废水处理工艺，其包括步骤a 使废水进入浓缩处理装置进行浓缩处理，将废水中的部分水以水蒸汽形式分离出以得到浓缩后的废水，其中浓缩处理包括脱水和脱盐处理，也可以只有脱水处理而没有脱盐处理；步骤b 将浓缩后的废水送入超临界水反应器1进行超临界水氧化反应处理，形成反应后流体；步骤c 使所述反应后流体的一部分或全部通过压力产生装置产生压力，得到泄压流体，并且用反应后流体在压力产生装置产生的压力为浓缩处理提供压力条件。本发明中，步骤a中的浓缩处理包括脱水和脱盐处理，也可以只有脱水处理而没有脱盐处理，相应地浓缩处理装置可以只包括脱水装置，也可以同时包括脱水装置和脱盐装置。关于步骤c，参见图3-4，在压力产生装置为射流真空泵时说明如下其中射流真空泵具有进料口、排料口、位于进料口与排料口之间的压力腔，而浓缩处理装置具有对废水进行脱水处理的相对压力较低的腔室和相对压力较高的腔室(在图3中浓缩处理装置为膜蒸馏装置2，相应地相对压力较低的腔室就是膜蒸馏装置2的负压腔21)，并且该相对压力较低的腔室与压力腔连通，从而当反应后流体在从进料口流向排料口时，其流经压力腔并且在压力腔中产生压力(负压)，从而实现了为浓缩处理提供压力条件；进一步，本发明工艺还包括步骤d 将泄压流体与浓缩处理时分离出的水进行换热，以为浓缩处理提供温度条件，压力条件和温度条件的满足，使分离出的水蒸发，并随泄压流体一并从压力产生装置中排出。这可以参见图3详细描述如下在膜蒸馏装置2的负压腔21中设有换热管8，以供射流真空泵排出的泄压流体流经换热管8时向负压腔21中的水放热。从而可以实现为浓缩处理提供温度条件。显然，此时本发明是将超临界水反应器1排出的反应后流体分为两股，其中一股通过压力产生装置产生压力，得到泄压流体，并且用压力产生装置产生的压力为浓缩处理提供压力条件，另一股与浓缩处理时分离出的水进行换热，以为浓缩处理装置提供温度条件。继续参见图3，本发明工艺还包括步骤e 使步骤d中换热后的泄压流体与待浓缩处理的废水进行换热。在图3中，泄压流体先向膜蒸馏装置2的负压腔21放热，然后向待浓缩处理的废水放热，以在浓缩处理之前对废水进行预加热，其中与废水之间的换热是在第一换热器6中进行的。参见图4，在步骤b和步骤c之间还可包括步骤1^2 使部分或全部反应后流体与待浓缩处理的废水进行换热，这在第二换热器3中进行。此时，步骤c中通入压力产生装置的反应后流体，是步骤中换热后的反应后流体。具体地，在图4中体现为反应后流体在对待浓缩处理的废水预热后，才流向射流真空泵的进料口。另一方面，本发明还提供一种用以本发明废水处理工艺的废水处理系统，参见图 3-4，其包括废水浓缩处理装置、超临界水反应器1、压力产生装置。废水浓缩处理装置用于对废水进行浓缩处理，其具有废水入口和用于排出浓缩后的废水的浓缩出口 ；超临界水反应器对浓缩后的废水进行超临界水氧化反应处理，其具有与浓缩出口连通的反应器入口、供经过超临界水反应处理后的反应后流体排出的反应器出口 ；压力产生装置具有进料口、排料口、位于进料口与排料口之间的压力腔，反应后流体在从进料口流向排料口时在压力腔中产生压力；其中，浓缩处理装置包括脱水装置，该脱水装置具有对压力较高的腔室和相对压力较低的腔室，这两个腔室设在废水入口和浓缩出口之间，并且相对压力较低的腔室与压力产生装置的压力腔连通，从而反应后流体在流经压力腔时为水的浓缩处理提供压力条件。其中在图3和图4示出的实施例中压力产生装置为射流真空泵4，但是本发明不局限于此，而是可以是任何能够使得反应后流体流经时能产生压力的装置。参见图3示出的，本发明废水处理系统还包括换热管8，换热管8设在射流真空泵 4相对压力较低的腔室(负压腔)内，并与射流真空泵的排料口连通，以供从排料口排出的反应后流体流经时向负压腔释放热量。图3中还示出了对待浓缩处理的废水进行加热的第一换热器6，该第一换热器6具有供待浓缩处理的废水流经的第一换热通道、供从换热管8 流出的反应后流体(即从换热管8流出的泄压流体)流经的第二换热通道，第一换热通道的出口与浓缩处理装置的废水入口连通，第二换热通道的入口与换热管8的出口端连通。 其中第二换热通道中的反应后流体向第一换热通道中废水放热，以实现在浓缩处理之前对废水预热。参见图4，与图3所示情形不同，本发明废水处理系统可以采用第二换热器3，使得反应后流体在流经射流真空泵之前，先与废水进行热交换，以实现在浓缩处理之前对废水预热，即并不是利用泄压流体所含热量对废水进行预热。具体地，第二换热器3具有供待浓缩处理的废水流经的第三换热通道、供从反应器出口排出的反应后流体(不是泄压流体) 流经的第四换热通道，第三换热通道的出口与废水入口连通，第四换热通道的入口与反应器出口连通，第四换热通道的出口与射流真空泵的进料口连通。需要指出，本发明涉及的浓缩处理装置优选为膜分离装置，该膜分离装置被膜分隔为所述的相对压力较高的腔室和所述的相对压力较低的腔室。膜分离装置可以是膜蒸馏装置、微滤装置、超滤装置、渗析装置、电渗析装置、纳滤装置或反渗透装置。尽管图3和4 以膜蒸馏装置2为例，膜蒸馏装置2被膜10分隔为所述的相对压力较高的腔室和所述的相对压力较低的腔室，但实际上可以膜分离装置可以是上述膜分离装置中任一种。本发明的废水为药厂废水、军工废水等高浓度难降解废水。本发明中涉及的浓缩处理在包括脱盐处理处理的情形下，该脱盐处理可采用重力沉降、蒸馏、电渗析等方式中任一种，脱除的盐分可进一步加工用于工业或食品行业。为更进一步理解本发明，以下参见图3-4进一步说明本发明废水处理工艺的5个实施例。[废水处理工艺的实施例1]参见图3，在膜蒸馏装置2中对废水进行脱水处理，膜蒸馏装置2内的温度控制在 65-80°C，真空度(膜蒸馏装置的负压腔21的真空度)25-47. 5Kpa，其中。废水在脱水处理后浓缩7倍，浓缩7倍的废水由高压泵送入脱盐装置5中进行脱盐处理。在进行脱盐处理的过程中，废水压力在22-25MPa，废水被加热至360-380°C，此时95 %以上盐分从水中析出， 经重力沉降脱除系统脱除盐分。脱除盐分后的废水进入超临界水反应器1，在超临界水反应器1中，氧气与废水中的有机质反应生成反应后流体(氧化反应物气体)并释放出热量， 超临界水反应器排料口温度控制在500-650°C，压力在22-25MPa(即，氧化反应物从超临界水反应器1排出时的温度控制在500-650°C、压力在22-25MPa)。前述的释放出热量中的部分热量进入膜蒸馏装置2为膜蒸馏过程提供热量，维持膜蒸馏过程的工艺温度在65-80°C。 同时，超临界水反应器1的反应器出口连接有射流真空泵4，射流真空泵4具有压力腔，其中
8膜蒸馏装置的负压腔21与射流真空泵4的压力腔连通。从而从超临界水反应器1排出的高压的氧化反应物气体在降压时为膜蒸馏提供了负压环境，减少了能量的消耗。本实施例中，射流真空泵出口温度控制在110-130°C，膜蒸馏装置2的负压腔21内压力25-47. 5kpa, 另外为了利用来自超临界水反应器1的氧化反应物所含的热能，将射流真空泵4排出的氧化反应物和膜蒸馏负压腔进行换热，为负压腔内的水汽化提供热量，经过换热后的氧化反应物可再次与待浓缩处理的废水换热(换热后介质的温度维持在100-120°C )以提高废水进入膜蒸馏装置2的温度，即实现在脱水处理之前对废水进行预热处理，预热后废水的温度为65-80°C，压力为常压。[废水处理工艺的实施例2]与实施例1不同之处在于从射流真空泵4喷射出的氧化产物，直接引入第一换热器6中加热要供给膜蒸馏装置的废水，而没有将射流真空泵4喷射出的氧化产物引入膜蒸馏装置中负压腔21进行放热；其余步骤与实施例1步骤相同。[废水处理工艺的实施例3]参见图4，废水经泵送进入脱水装置中进行脱水处理，脱水装置是膜蒸馏装置2， 膜蒸馏装置2中温度控制在80-95°C，真空度47. 5-84. 5KPa(膜蒸馏装置的负压腔真空度)。经脱水处理后废水浓缩7倍，浓缩7倍后的废水由高压泵送进入脱盐装置5进行脱盐处理，在脱盐处理中，维持废水压力在22-25MPa，废水被加热至360-380°C，此时大部分盐分从水中析出，经重力沉降脱除系统，其余物料进入超临界水反应器1，在超临界水反应器 1中，氧气与废水中的有机质反应生成氧化反应物(反应后流体)并释放出热量，超临界水反应器出口温度控制在500-650°C，从超临界水反应器1排出的氧化反应物可与废水先进行换热(废水共经过了两步换热，一为第一换热器，二为换热管，二者的换热作用可保持膜蒸馏装置2内温度控制在80-95°C )，换热后的氧化反应物进入射流真空泵4。其中膜蒸馏装置的负压腔21与射流真空泵4的压力腔连通，从而高压氧化反应物气体在降压时为膜蒸馏工段提供了负压环境，这减少了能量的消耗，即，高压氧化反应物气体在从进入到排出射流真空泵4的过程中，为膜蒸馏装置的负压腔21提供了负压环境。其中从射流真空泵4排出的高压氧化反应物气体(图4中也称之为混合产品)即为所述的泄压流体。本实施例利用了从超临界水反应器1排出的氧化反应物气体所含热量，以对要进行脱水处理的废水进行加热(可加热至140-160°C )，其中氧化反应物气体在加热废水之后温度为400-550°C，压力仍维持在22-25MPa。[废水处理工艺的实施例4]该实施例主要为采用反渗透方式进行废水的浓缩。废水(常温常压)经泵送进入脱水装置进行脱水处理，脱水装置为采用反渗透的方式进行脱水的反渗透装置，操作压力为0. 75MPa, PH值为7. 5-8. 5，废水浓缩5倍后由高压泵送进入脱盐装置进行脱盐处理，在脱盐装置中，维持压力在22-25MPa，废水被加热至360-380°C，此时95%以上盐分从水中析出，经离心分离脱除系统，其余物料进入超临界水反应器，在超临界水反应器中，氧气与废水中的有机质反应生成氧化反应物，并释放出热量，维持水的超临界状态，超临界水反应器出口温度控制在500-650°C，经换热后可产生高压蒸汽，换热后产物经分离得到能源产品。与实施例1-3相似，本实施例在超临界水反应器的反应器出口可连接有射流真空泵，射流真空泵具有压力腔，其中反渗透装置具有相对压力较高的腔室与相对压力较低的腔室，该相对压力较低的腔室与射流真空泵的压力腔连通。从而从超临界水反应器排出的高压的氧化反应物气体在降压时为浓缩处理提供了压力环境，减少了能量的消耗。另外，为了利用来自超临界水反应器的氧化反应物所含的热能，将射流真空泵排出的氧化反应物引入相对压力较低的腔室进行放热，为浓缩处理提供温度条件，经过换热后的氧化反应物可再次与待浓缩处理的废水换热以提高废水进入的温度，即实现在脱水处理之前对废水进行预热处理。[废水处理工艺的实施例5]该实施例主要为采用半透膜方式进行废水的浓缩。废水(常温常压)经泵送进入浓缩处理装置中进行浓缩处理，本实施例中浓缩装置为采用半透膜技术方式的半透膜装置，操作压力为0. 55MPa，经半透膜处理后，盐和水可进一步分离。废水浓缩5倍后由高压泵并经预热器预热至380-400°C，进入超临界水反应器，维持压力在22-25MPa。在超临界水氧化反应器中，氧气与废水中的有机质反应生成氧化物产物，并释放出热量，超临界水反应器出口温度控制在500-650°C，经换热后可产生高压蒸汽，换热后产物经分离得到能源产品。与实施例1-3相似，本实施例在超临界水反应器的反应器出口可连接有射流真空泵，射流真空泵具有压力腔，其中半透膜装置具有相对压力较高的腔室与相对压力较低的腔室，该相对压力较低的腔室与射流真空泵的压力腔连通。从而从超临界水反应器排出的高压的氧化反应物气体在降压时为浓缩处理提供了压力环境，减少了能量的消耗。另外，为了利用来自超临界水反应器的氧化反应物所含的热能，将射流真空泵排出的氧化反应物引入相对压力较低的腔室进行放热，为浓缩处理提供温度条件，经过换热后的氧化反应物可再次与待浓缩处理的废水换热以提高废水进入半透膜装置的温度，即实现在脱水处理之前对废水进行预热处理。需要指出，以上5个实施例中涉及的脱盐处理是优选的处理方式，换而言之，只要采用浓缩处理装置能够通过脱水实现浓缩的技术效果，本领域技术人员可以根据废水的种类和组成成分的不同而采用或不采用脱盐处理，其是可以省略的步骤。相应地，用于脱盐处理的脱盐装置也是优选的。本发明将浓缩处理后的废水进行超临界水氧化反应，以形成反应后流体(高温高压产物)；然后将反应后流体的一部分或全部通过压力产生装置产生压力(负压)，并且用压力产生装置产生的压力为浓缩处理提供压力条件，从而本发明将反应后流体通过压力产生装置产生的负压，与浓缩处理所需的负压进行耦合(匹配)；进一步，本发明将反应后流体流经压力产生装置后得到的泄压流体与浓缩处理时分离出的水进行换热，以为浓缩处理提供温度条件；压力条件和温度条件的满足，使分离出的水蒸发，并随泄压流体一并从压力产生装置中排出，从而本发明将反应后流体的低品位能量与浓缩处理时所需的温度进行耦合(匹配)，利用了反应后流体的低品位热能和部分压力能，并且不影响反应后流体的高品位能量(热能、压力能以及压力能释放产生的动能等)可用于发电或产生高压蒸汽；由此， 本发明具有较高的能量效率，并且降低了成本。再进一步，本发明在浓缩处理装置中进行的浓缩处理，除了包括脱水处理之外，还可包括脱盐处理，经过浓缩处理后的盐分，可以利用盐分在超临界状况下溶解度大大降低的特点，集中回收盐分，既有效防止了盐沉积阻塞管路，也可实现盐分的资源化利用。本发明可以实现污染物完全处理，无机物可实现回收，超临界氧化处理废弃有机质，有机质转化率可达99. 99%以上。 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种废水处理工艺，包括步骤a:使废水进入浓缩处理装置进行浓缩处理，将废水中的部分水以水蒸汽形式分离出以得到浓缩后的废水；步骤b 对浓缩后的废水进行超临界水氧化反应处理，形成反应后流体；其特征在于还包括步骤c:使所述反应后流体的一部分或全部通过压力产生装置产生压力，得到泄压流体，并且用所述压力产生装置产生的压力为所述浓缩处理提供压力条件。
2.根据权利要求1所述的废水处理工艺，其特征在于，还包括步骤d 将所述泄压流体与所述浓缩处理时分离出的水进行换热，以为所述浓缩处理提供温度条件。
3.根据权利要求1所述的废水处理工艺，其特征在于，将所述反应后流体分为两股，其中一股通过所述压力产生装置产生压力，得到泄压流体，并且用所述压力产生装置产生的压力为所述浓缩处理提供压力条件，另一股与所述浓缩处理时分离出水进行换热，以为所述浓缩处理装置提供温度条件。
4.根据权利要求1所述的废水处理工艺，其特征在于，在所述步骤b和c之间还包括步骤1^2 使部分或全部反应后流体与待浓缩处理的废水进行换热，其中所述步骤c中通入所述压力产生装置的反应后流体，是所述步骤1^2中换热后的反应后流体。
5.根据权利要求2所述的废水处理工艺，其特征在于，还包括步骤e 使所述步骤d中换热后的泄压流体与待浓缩处理的废水进行换热。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的废水处理工艺，其特征在于，所述废水处理工艺用于处理药厂废水和/或军工废水。
7.一种用于权利要求1-6中任一项所述废水处理工艺的废水处理系统，其特征在于， 包括废水浓缩处理装置，用于对废水进行浓缩处理，具有废水入口和用于排出浓缩后的废水的浓缩出口；超临界水反应器，对浓缩后的废水进行超临界水氧化反应处理，具有与所述浓缩出口连通的反应器入口、供经过超临界水反应处理后的反应后流体排出的反应器出口 ；以及压力产生装置，具有进料口、排料口、位于所述进料口与排料口之间的压力腔，所述反应后流体在从所述进料口流向所述排料口时在所述压力腔中产生压力；其中，所述浓缩处理装置还具有用以实现脱水处理的相对压力较高的腔室和相对压力较低的腔室，这两个腔室设在所述废水入口和浓缩出口之间，并且所述相对压力较低的腔室与所述压力腔连通。
8.根据权利要求7所述的废水处理系统，其特征在于，在所述相对压力较低的腔室内，设置有供从所述排料口排出的反应后流体流经的换热管，所述换热管与所述压力产生装置的排料口连通。
9.根据权利要求8所述的废水处理系统，其特征在于，还包括对待浓缩处理的废水进行加热的第一换热器，所述第一换热器具有供待浓缩处理的废水流经的第一换热通道、供从所述换热管流出的反应后流体流经的第二换热通道，其中，所述第一换热通道的出口与所述浓缩处理装置的废水入口连通，所述第二换热通道的入口与所述换热管的出口端连通。
10.根据权利要求7所述的废水处理系统，其特征在于，还包括对待浓缩处理的废水进行加热的第二换热器，所述第二换热器具有供待浓缩处理的废水流经的第三换热通道、供从所述反应器出口排出的反应后流体流经的第四换热通道，其中，所述第三换热通道的出口与所述浓缩处理装置的废水入口连通，所述第四换热通道的入口与所述反应器出口连通，所述第四换热通道的出口与所述压力产生装置的进料 □连通。
11.根据权利要求7-10中任一所述的废水处理系统，其特征在于，所述废水浓缩处理装置为膜分离装置，所述膜分离装置被膜分隔为所述相对压力较高的腔室和所述相对压力较低的腔室。
12.根据权利要求7-10中任一所述的废水处理系统，其特征在于，所述压力产生装置为射流真空泵。
13.根据权利要求11所述的废水处理系统，其特征在于，所述膜分离装置为膜蒸馏装置、微滤装置、超滤装置、渗析装置、电渗析装置、纳滤装置或反渗透装置。
全文摘要
本发明提供一种废水处理工艺，包括步骤a使废水进入浓缩处理装置进行浓缩处理，将废水中的部分水以水蒸汽形式分离出以得到浓缩后的废水；步骤b对浓缩后的废水进行超临界水氧化反应处理，形成反应后流体；步骤c使反应后流体的一部分或全部通过压力产生装置产生压力，得到泄压流体，并且用压力产生装置产生的压力为浓缩处理提供压力条件。另一方面，本发明还提供一种用于本发明废水处理工艺的废水处理系统，包括废水浓缩处理装置；超临界水反应器；压力产生装置；浓缩处理装置还具有用以实现脱水处理的相对压力较高的腔室和相对压力较低的腔室，并且相对压力较低的腔室与压力腔连通。本发明能量利用率高。
文档编号C02F9/04GK102515397SQ20121000718
公开日2012年6月27日 申请日期2012年1月11日 优先权日2012年1月11日
发明者宋庆峰, 宋成才, 张玉宝, 李成学, 杜娟, 王青, 田文堂, 程乐明, 谷俊杰, 高志远 申请人:新奥科技发展有限公司