处理高浓度有机废水的一体化设备
0前言
高浓度有机废水的处理难度大，成本高，已经成为环境治理的难题。如染料行业的硝基废水、高浓度有色废水；农药行业的带有杂环的有机废水，石油化工行业的高浓度有毒有害废水等，给环境造成了严重的污染，由于这些污水中存在着用生化法不能降解的某些化合物，因此迫切需要高科技技术与装备来治理。
CWO（催化、湿式、氧化法）是八十年代中期国际上发展起来的一种治理高浓度有机废水的先进环保技术，该技术的主要原理是在一定的压力（2-8MPa）和温度（200~280℃）下，将废水通过装有高效氧化性能的催化剂反应器，将其中的有机物及含N、S等毒物催化氧化成CO2、H2O及N2、SO42-等无害物排放。具有净化效率高，无二次污染，流程简单，占地面积小等优点。
1一体化装置的研究和设计
CWO高浓度有机废水处理属世界上领先技术，除个别国家已有研究成果外，我国相关研究工作起步较晚。为尽快将成功的小试工业化，我们将实验室小试放大近600倍，所有设备、仪表、阀门、管线都采用工业化，实现CWO技术小规模的工业化应用，为大规模的工业化应用提供依据。
1.1性能指标
处理能力：1吨/日
工作温度：230~280℃
工作压力：4~8MPa
进口COD值：2×103~32×104mg/L
COD去除率：大于90%（一段反应器），99%（三段反应器）
排放水温：常温
1.2工艺流程
待处理的高浓度有机废水经柱塞泵打入换热器，加热后进入反应器，同时空压机将空气打入换热器加热后进人反应器。废水中的有机物在一定的温度、压力和催化剂的作用下，分解成CO2、H2O等，处理后的废水进入换热器经冷却到分离罐中进行气液分离后排放。
工艺流程图如下：
1.3系统工程
系统中换热器、反应器、冷却器、分离器等压力容器以及管线、电器、仪表、阀门等均由大连金州重型机器有限公司自行设计、选型。外购空压机、仪表、阀门、配电柜等选用充分考虑其安全性和可靠性。根据处理废水的腐蚀性，整个装置选用耐腐蚀材料。
1.4设备
①空压机：选用空气中的氧做氧化剂，需小型空压机一台。
②储气罐：为使进气保持平稳，设带有安全阀的储气罐一台。
③柱塞泵：进水选用柱塞泵。
④加热器：反应温度在230~280℃范围内，因此，废水在进入反应器前需加热。采用外包式加热方式进行加热。
⑤反应器：反应器是CWO装置的核心设备。设计为塔式反应器。反应器内装催化剂，外部设有保温层。
⑥催化剂：由中科院大连化学物理研究所提供具有高活性的催化剂。
⑦换热器：由于反应后温度在200℃以上，通过换热器进水、气加热，降低能源消耗。
⑧冷却器：反应后系统热量回收利用，排放水温需冷却至常温。
⑨分离器：反应后气、水分离，控制压力。配置了液位计和压力自动控制器。
⑩阀门：选用耐高温、高压、耐腐蚀的不锈钢阀门。
⑾压力、温度自动控制：选用先进的电脑仪表控制，使系统运行平稳。
⑿压力显示和温度显示：在系统中的各关键部位，安装了压力、温度一次显示表和二次显示表，及时掌握系统运行情况。 ⒀流量计：选用了带有数字显示的流量计。
⒁系统安全：设置有自动压力控制、安全阀和手动放气阀。
⒂采样器：为便于采样分析，设计了带有冷却装置的采样器。
⒃配电柜：各电源及控制仪表集中在配电柜里，以保证安全和操作方便。
⒄控制：系统中的压力、加热温度采用自动化控制。电器开关、压力表和温度显示等用远程方式安装在操作台上，便于操作。
2装置的制造与安装
①按照图样要求设备制造完成后，进行压力试验和致密性试验。
②整体的安装布置考虑系统工艺流程、方便系统运行中操作、调整。设备的间距考虑系统管道的布置及保温、绝热空间。
3装置的调试
①由于此装置是在较高的温度和压力下进行操作的，因此，升温速度以缓慢为好。
②柱塞泵流量必须反复进行流量设定，从而确定稳定的流量值。
③对后压控制器进行调试，使之稳定在要求的压力范围内。
④要求分离器的水位保持在一定的液位上，进水量与排水量的一致性。
⑤调试储气罐压力和系统压力，使空气流量计稳定在某一要求范围内。
4废水处理检测
该装置调试稳定后，经大连市环境监测中心测试，结果如下：
5结论
高浓度有机废水处理一体化设备经检测废水处理结果，各项技术指标均达到工艺设计要求。经该装置处理的高浓度难降解有机废水可生化性大大提高，因而可作为高浓度难降解有机废水的预处理，也可作为高浓度有机废水的一次性处理，达标排放。该成套装置的试制成功，填补了国内空白，为CWO高浓度有机废水处理的工业化应用提供了可靠的技术依据。