超临界水氧化法处理除草剂生产废水及热能的研究
超临界水氧化法处理除草剂生产废水及热能的研究马承愚1,3姜安玺1彭英利2穆莹3李艳华3李丹3朱清华4(1.哈尔滨工业大学市政及环境工程学院,黑龙江哈尔滨150090;2.石家庄开发区奇力科技有限公司,河北石家庄050035;3.河北省环境科学院,河北石家庄050051;4.河北省藁城市环境保护局,河北藁城052160)2L+1.7L超临界水氧化反应器对除草剂生产废水进行了处理平衡方程式如下:装置输入的热量,kJ 0c1为有效利用热量,kJ/kg;0,2为设备散热及其他热损失,kJ/kg在SCWO反应的过程中,由于有机物几乎百分之一百转化成CO2,因此SCWO反应热(01)可近似用上述测定热值代替。
SCWO试验装置的外界加热方式为外套碳化硅电加热套管加热,输入热量为试验中折算每千克(升)废水需外界加热计算公式为:作实测电流,17.8A;R为电热套管工作时实测电阻,21.为电热套管加热时间,505s的物料为废水和空气,经混合器混合,其热焓值为如,排出反应器的流体为超临界气体,其热焓值为h2,因此0.计算式为:1=3483-83=3400kJ/kg超临界水氧化装置的热效率Z为:由(1)式可见,要使该有机废水在SCWO条件下正常工作,其废水的理论热值应大于3 400kJ/kg,因此需提高有机废水的COD浓度由于该废水的热值只有1589kJ/kg,因此需要外界补充热量。
由(4)式计算可见,该试验装置的热效率为68.5%;若提高SCWO装置的热效率,应使01值尽量接近Q.1值,同时降低值5结论2L+1.7L超临界水氧化反应器对除草剂生产废水进行处理,当温度大于600°C、压力大于32 MPa反应时间为120 s时,其COD去除率为96. 4%;同样状况下,当反应时间为180s时,其COD去除率达98.%,反应时间为300s时,其COD去除率为99.8%,处理后的排水可以达到《废水综合排放标准》(GB利用氧弹法,采用间歇式对该废水热值进行了测定,其燃烧值为1 589kJ/kg采用超临界水氧化法对该除草剂废水进行完全自燃,其废水理论热值最少为3400kJ/kg利用该超临界水氧化试验装置对除草剂生产废水的热值进行了分析,并利用热平衡方程式计算该反应器热效率为68.5%.为进一步提高该反应装置的热效率,还应从该反应器装置的保温、热交换器结构上进行改进