一种利用菌藻提高低COD废水热值的超临界系统及方法与流程

文档序号:11061226阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种利用菌藻提高低COD废水热值的超临界系统,其特征在于:它包括预处理池、光生物反应器、超临界水氧化系统、二氧化碳回用系统和环境温度调节系统,其中所述预处理池、光生物反应器和超临界水氧化系统依次连接;

所述预处理池用于去除对系统有害的物质、调节废水的进水量、氮磷比、pH值;

所述光生物反应器为相互连通的两级或两级以上的培养单元串联组合,所述二氧化碳回用系统为每个所述培养单元提供二氧化碳,所述环境温度调节系统将所述培养单元的温度控制在适宜菌藻共生系统的温度范围之内;第一级培养单元中设置菌藻添加装置,用于形成菌藻和废水的混合液,所述混合液在各培养单元之间具备一定流动性;

所述超临界水氧化系统包括氧化剂供应系统、物料输入系统、超临界水氧化反应器、压力能回收系统和气液分离系统,其中氧化剂供应系统连接所述超临界反应器的氧化剂入口,最后一级培养单元的输出端通过物料输入系统连接所述超临界反应器的物料入口;所述物料输入系统中包括浓缩设备和研磨设备;所述超临界反应器的超临界蒸汽出口分别连接氧化剂供应系统、物料输入系统和环境温度调节系统的热交换器的外管入口,热交换器的外管出口依次连接压力能回收系统和气液分离系统;

所述压力能回收系统连接发电装置,所述发电装置为所述环境温度调节系统供电;所述气液分离系统的气体出口连接所述二氧化碳回用系统。

2.如权利要求1所述的利用菌藻提高低COD废水热值的超临界系统,其特征在于:所述光生物反应器为密闭式光生物反应器,所述发电装置为光所述生物反应器提供光源。

3.如权利要求1所述的利用菌藻提高低COD废水热值的超临界系统,其特征在于:最后一级培养单元与物料输入系统之间设置膜浓缩池,所述膜浓缩池的浓水出口连接所述物料输入系统,所述气液分离系统的液体出口和所述膜浓缩池的产水出口连接储水池的入水口。

4.如权利要求3所述的利用菌藻提高低COD废水热值的超临界系统,其特征在于:所述膜浓缩池中设置多个介电电泳膜元件,所述介电电泳膜元件包括两片膜构成的封闭的产水腔,以及所述产水腔中设置的介电电泳电极组;介电电泳电极组包括一列或一列以上的叉指电极。

5.如权利要求3或4所述的利用菌藻提高低COD废水热值的超临界系统,其特 征在于:当所述超临界反应器为蒸发壁式反应器时,其包括在筒体内部同心设置的蒸发壁,所述蒸发壁与筒体之间有环状封闭的狭隙;所述储水池的出水口通过换热器连接所述狭隙的入水口,所述换热器的外管入口连接所述超临界蒸汽出口,外管出口连接所述压力能回收系统。

6.如权利要求1或2或3或4所述的利用菌藻提高低COD废水热值的超临界系统,其特征在于:所述超临界反应器的筒体底部设置放净口,所述放净口旁边连接一个或一个以上的液相出口;所述液相出口为一伸入筒体内部的竖管,在筒体内部液相出口的端口高于放净口的端口。

7.如权利要求6所述的利用菌藻提高低COD废水热值的超临界系统,其特征在于:液相出口的端口与放净口的端口高度差为30mm-150mm。

8.一种实现如权利要求1-7所述的利用菌藻提高低COD废水热值的超临界系统的方法,其步骤包括:

1)废水预处理:废水通入预处理池,去除废水中对系统有害的物质、调节进水量、废水中的氮磷比例、pH值;

2)废水中培养微藻:设置由多级相互连通的培养单元串联构成的光生物反应器,并在其中建立菌藻共生系统,在第一级培养单元中将菌藻与废水混合形成混合液,混合液在各级培养单元之间保持一定的流动性;

3)对最后一级培养单元输出的含大量微藻的高热值混合液进行膜浓缩,浓缩后的产水进入储水池,浓水进行研磨形成浆化物料;

4)进行超临界水氧化反应:在超临界反应器启动之初,对氧化剂增压、预热,向超临界反应器提供高温高压的氧化剂;对浆化物料增压、预热,向超临界反应器提供高温高压的浆化物料;

5)产物回用:

i)热能回用:超临界反应器稳定工作后,自超临界反应器输出超临界蒸汽,直接利用超临界蒸汽与氧化剂和浆化物料进行换热;并利用超临界蒸汽提高培养单元中的环境温度;

ii)压力能回用:经过多路换热后的低温高压蒸汽汇入压力能回收系统回收压力能;将压力能转化为电能,驱动调温装置将培养单元的环境温度控制在适宜菌藻增殖的温度范围内;

iii)CO2回用:对回收压力能后的低温低压蒸汽进行气液分离,将分离出的含CO2的气体提供给光生物反应器;

iv)水回用:气液分离出的水进入储水池中,作为蒸发壁水回用。

9.如权利要求8所述的利用菌藻提高低COD废水热值的超临界方法,其特征在于:所述藻种为小球藻、栅藻、螺旋藻中的一种或一种以上的混合物。

10.如权利要求8或9所述的利用菌藻提高低COD废水热值的超临界方法,其特征在于:所述步骤5)中还包括无机盐回用:对超临界反应器产出的无机盐进行分离,将菌藻共生系统能够利用的无机盐回用到所述步骤1)中。

当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1