《高含鹽有機廢水的超臨界水氧化處理系統》是西安交通大學和蘇州市艾克沃環境能源技術有限公司於2012年4月23日申請的專利，該專利的申請號為2012101202177，公布號為CN102642947A，授權公布日為2012年8月22日，發明人是王樹眾、徐東海、唐興穎、譚璇、公彥猛、張潔、王玉珍。
《高含鹽有機廢水的超臨界水氧化處理系統》公開了一種高含鹽有機廢水的超臨界水氧化處理系統，通過液氧的冷能將高鹽廢水進行冷卻結晶，降低廢水中無機鹽的質量濃度。在超臨界水條件下利用水力旋流器脫除廢水中析出的大量固體鹽顆粒，有效防止水力旋流器後續管路及反應器的堵塞。通過在水力旋流器下部設定脫鹽裝置可連續將無機鹽從系統脫除。此外，通過分離回收部分，回收過量的氧氣和CO2產物氣體；通過設定簡單的後續處理單元，降低超臨界水氧化反應時間和反應溫度；通過設定軟化水裝置，系統以蒸汽的形式回收反應後高溫流體的熱量；有效降低了系統的運行成本。
2018年12月20日，《高含鹽有機廢水的超臨界水氧化處理系統》獲得第二十屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《高含鹽有機廢水的超臨界水氧化處理系統》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：高含鹽有機廢水的超臨界水氧化處理系統
- 公告號：CN102642947A
- 授權日：2012年8月22日
- 申請號：2012101202177
- 申請日：2012年4月23日
- 申請人：西安交通大學、蘇州市艾克沃環境能源技術有限公司
- 地址：陝西省西安市鹹寧西路28號
- 發明人：王樹眾、徐東海、唐興穎、譚璇、公彥猛、張潔、王玉珍
- Int.Cl.：C02F9/04(2006.01)I
- 代理機構：西安通大專利代理有限責任公司
- 代理人：朱海臨
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
超臨界水是指溫度和壓力均高於其臨界點（T＝374.15攝氏度，P＝22.12兆帕）的特殊狀態的水。超臨界水兼具液態和氣態水的性質，該狀態下只有少量的氫鍵存在，介電常數近似於極性有機溶劑，具有高的擴散係數和低的黏度。有機物、氧氣與超臨界水互溶，從而使非均相反應變為均相反應，大大減小了傳質阻力，而無機鹽在超臨界水中的溶解度極低，很容易被分離出來。
超臨界水氧化技術（Super critical Water Oxidation，簡稱SCWO）是利用超臨界水對有機物和氧化劑都是良好溶劑的特殊性質，在提供充足氧化劑的前提下，有機物在富氧環境中進行均相反應，迅速、徹底地將有機物深度破壞，轉化成H2O、CO2等無害化小分子化合物和無機鹽。SCWO主要套用於高毒性、高濃度、難生化降解有機廢水的高效無害化處理，無二次污染，能夠實現自熱，能量回收最佳化時運行成本低，具有經濟優勢，在取代傳統焚燒法方面具有光明的發展前景。因此，SCWO的發展在國內外受到廣泛關注，美國國家關鍵技術六大領域之一“能源與環境”指出，21世紀最有前途的有機廢物處理技術之一是超臨界水氧化技術。目前，國外已有少量商業化SCWO裝置正在運行，而國內大多還處在實驗研究階段，僅出現個別中試裝置。
高濃度難生化降解有機廢水（如農藥廢水）通過含有大量的無機鹽，質量含量甚至高達5wt％～30wt％，部分無機鹽具有回收利用價值。而無機鹽在超臨界水中的溶解度顯著降低，通常小於100毫克/升。例如Na2SO4、CaCl2、NaCl和KCl在400攝氏度、25兆帕的超臨界水中的溶解度不超過1克/升。有機廢水超臨界水氧化過程中析出的黏性鹽在反應器內表麵團聚、沉積，當鹽沉積失去控制時反應器會被堵塞，特別是在低流速條件下析出較大顆粒的黏性鹽時更容易造成反應器的堵塞。當堵塞發生時，整套裝置必須停機、沖洗和再啟動，這就降低了SCWO裝置運行的可靠性，增加了運行成本。此外，無機鹽特別是含氯離子無機鹽的沉積也會加快反應器、輸運管路等部位的腐蝕速率，導致換熱器中換熱面的傳熱惡化。高溫高壓富氧的反應環境致使SCWO裝置運行成本較高，這些問題極大地限制了SCWO的推廣套用。
鑒於有機廢水SCWO過程中複雜的進料特性和苛刻反應條件，現有的除鹽方法（電滲析、反滲透、離子交換、電吸附等）難以用在高含鹽有機廢水SCWO系統中，高含鹽有機廢水SCWO系統的可靠運行需要更為簡單、高效、方便的除鹽設備和脫鹽方法。因此，針對高含鹽有機廢水SCWO系統的開發，需要解決反應器中鹽沉積引起的堵塞問題，並能夠有效降低SCWO的運行成本。
發明內容
專利目的
《高含鹽有機廢水的超臨界水氧化處理系統》的目的是克服高含鹽有機廢水SCWO系統設計時面臨鹽沉積和高運行成本問題，提供一種改進的超臨界水氧化處理系統，可以廣泛套用於高含鹽有機廢水的高效、低成本無害化處理。
技術方案
《高含鹽有機廢水的超臨界水氧化處理系統》是採取如下技術方案予以實現的：
一種高含鹽有機廢水的超臨界水氧化處理系統，其特徵在於：包括預脫鹽部分、超臨界水處理脫鹽部分、混合反應部分和分離回收部分，其中：
預脫鹽部分包括第一管式換熱器和第二管式換熱器，所述第一管式換熱器管側的入口通入高鹽廢水，第一管式換熱器管側的出口連線冷卻結晶器的入口，冷卻結晶器的頂部出口與一個儲存有機廢水的儲料池的入口相連，冷卻結晶器的底部出口與過濾離心機的入口相連，過濾離心機的頂部出口連線儲料池，過濾離心機的底部出口排鹽；第一管式換熱器和第二管式換熱器殼側通有乙二醇溶液，第二管式換熱器管側的入口通入液氧；
所述超臨界水處理脫鹽部分包括加熱爐，該加熱爐的入口連線儲料池的出口，加熱爐中間出口連線水力旋流器的入口，水力旋流器頂部出口連線加熱爐中間入口，加熱爐出口連線混合器入口，水力旋流器底部出口連線脫鹽裝置；
混合反應部分包括第一容積式換熱器，該第一容積式換熱器管側的入口連線第二管式換熱器管側的出口，第一容積式換熱器管側的出口連線第一緩衝器的入口，第一緩衝器的出口連線混合器的入口，混合器的出口連線管式反應器的入口，管式反應器出口連線容積式換熱器組管側的入口；
分離回收部分包括高壓汽液分離器，該高壓汽液分離器的入口連線容積式換熱器組管側的出口，高壓汽液分離器頂部出口連線第四容積式換熱器管側的入口，第四容積式換熱器管側的出口連線提純塔的入口，提純塔頂部出口連線第二緩衝器的入口，第二緩衝器的出口與高壓壓縮機入口連線，高壓壓縮機出口連線第一緩衝器的入口；高壓汽液分離器底部出口連線第一容積式換熱器殼側的入口，第一容積式換熱器殼側的出口連線後續處理單元；容積式換熱器組殼側的入口連線軟化水裝置；容積式換熱器組殼側的出口輸出蒸汽；提純塔底部出口排出CO2。
上述系統中，可以進一步改進的技術方案為：
所述的軟化水裝置包括軟化水箱，該軟化水箱的出口通過低壓變頻泵連線容積式換熱器組殼側的入口，容積式換熱器組殼側出口輸出蒸汽。所述的容積式換熱器組可由兩個容積式換熱器串聯組成。
所述的脫鹽裝置包括緩衝氧化器，該緩衝氧化器頂部的入口連線水力旋流器底部出口，緩衝氧化器底部出口與擴容器頂部入口連線，擴容器底部出口與儲鹽池頂部入口連線，儲鹽池底部出口排出無機鹽。
所述高壓汽液分離器底部出口與第一容積式換熱器殼側入口之間通過背壓閥、敞口集液箱和低壓水泵連線。
所述的後續處理單元中的污泥出口端通過連線管道與儲料池入口連線。
所述的第一容積式換熱器管側的出口還連線緩衝氧化器頂部的入口。
所述的氧化緩衝器頂部的出口連線水力旋流器頂部的出口。
改善效果
《高含鹽有機廢水的超臨界水氧化處理系統》系統突出的優點是：
1、有兩股含鹽有機廢水作為超臨界水氧化處理進料，其中一股含鹽量10wt％～30wt％有機廢水（簡稱高鹽廢水），此類無機鹽隨溫度的降低溶解度降低，約占總水量的三分之一，另一股含鹽量為5wt％～10wt％有機廢水。利用系統中液氧冷能將高鹽廢水進行冷卻結晶，降低廢水中無機鹽的質量濃度，進而降低兩股廢水所形成混合廢水的無機鹽濃度至5wt％～10wt％。混合廢水經過高壓計量泵加壓後輸送到加熱爐進行預熱，該系統加熱爐中的換熱盤管分兩段布置（低溫段和高溫段），低溫段出口（加熱爐中間出口）流體達到超臨界水溫度，進入水力旋流器後利用離心分離作用可以將反應流體中顆粒度10微米以上的大量固體鹽顆粒分離出來，經過脫鹽處理後水力旋流器頂部出口流體再進入加熱爐的高溫段，進而可以保證高溫段換熱盤管的換熱係數，有效防止水力旋流器後續管路及反應器的堵塞。同時將水力旋流器底部分離出的固體無機鹽利用水力旋流器上的電機螺旋輸送到緩衝氧化器中，當緩衝氧化器充滿固體無機鹽時，關閉緩衝氧化器頂部入口管路上的截止閥，關閉水力旋流器上部的輸送電機，緩慢開啟緩衝氧化器下部的截止閥，啟動緩衝氧化器上的螺旋輸送電機，將緩衝氧化器中的固體無機鹽輸送到擴容器中，含固體無機鹽流體在擴容器內膨脹，產生的蒸汽進入儲料池，熱量回收利用，分離出的固體無機鹽進入儲鹽池，間隔一段時間從儲鹽池中取出再進行填埋處置。此外，利用水力旋流器分離出的高含鹽流體經螺旋輸送進入氧化緩衝器後，在氧化緩衝器中與先前從氧氣輸運管路引入的氧氣進行反應，將其中的有機污染物無害化去除。過飽和高含鹽流體進入氧化緩衝器後，固體無機鹽顆粒沉降到氧化緩衝器下部，氧化緩衝器上部基本不含固體無機鹽的超臨界流體進入水力旋流器頂部出口管道。
因此，該系統利用液氧的冷能對高鹽廢水冷卻結晶處理，降低混合廢水的含鹽量，然後再利用超臨界水的特性通過水力旋流器進行混合廢水的脫鹽處理，從而有效避免水力旋流器後續管路及反應器等設備的堵塞。
2、為降低高含鹽有機廢水超臨界水氧化處理系統的運行成本，系統利用液氧的冷能去冷卻結晶高鹽廢水，回收可能有價值的無機鹽，進而產生經濟收益。為保證高的有機物去除率，系統採用高氧化係數（3.0～4.0），通過設定第四容積式換熱器、冷卻機組、提純塔、第二緩衝器、高壓壓縮機分離回收再利用過量的氧氣，分離出CO2液體出售可以獲得一定的收益。通過設定軟化水箱、低壓變頻泵、第二容積式換熱器、第三容積式換熱器將反應後的高溫流體換熱產生飽和蒸汽，對外輸出產生收益。通過降低反應時間和反應溫度，降低有機廢水超臨界水氧化的去除率，同時輔助簡單的後續處理單元，在滿足混合廢水整體處理達標排放要求的前提下，有效降低系統的運行成本。這些方法的耦合使用都能夠有效降低高含鹽有機廢水超臨界水氧化處理系統的運行成本。
附圖說明
圖1是《高含鹽有機廢水的超臨界水氧化處理系統》系統的結構示意圖。
圖中：1為儲料池、2為高壓柱塞泵、3為加熱爐、4為水力旋流器、5為緩衝氧化器、6為擴容器、7為儲鹽池、8為高鹽廢水池、9為低壓泵、10為第一套管式換熱器、11為乙二醇溶液箱、12為低壓離心泵、13為第二套管式換熱器、14為液氧貯槽、15為低溫液氧泵、16為冷卻結晶器、17為隔膜泵、18為過濾離心機、19為第一容積式換熱器、20為第一緩衝器、21為混合器、22為管式反應器、23為第二容積式換熱器、24為第三容積式換熱器、25為高壓汽液分離器、26為第四容積式換熱器、27為冷卻機組、28為提純塔、29為第二緩衝器、30為高壓壓縮機、31為CO2儲罐、32為軟化水箱、33為低壓變頻泵、34為背壓閥、35為敞口集液箱、36低壓水泵、37為後續處理單元，V1～V5為電動截止閥，V6～V10為電動調節閥，V11為電動減壓閥。
圖1中的圖例和儀表代碼含義見表1
表1
技術領域
《高含鹽有機廢水的超臨界水氧化處理系統》涉及一種利用超臨界水作為反應介質對高含鹽（無機鹽含量為5wt％～30wt％）有機廢水進行無害化處理的系統。
權利要求
1.一種高含鹽有機廢水的超臨界水氧化處理系統，該高含鹽有機廢水的無機鹽含量為5wt%～30wt%，其特徵在於：包括預脫鹽部分、超臨界水處理脫鹽部分、混合反應部分和分離回收部分，其中：預脫鹽部分包括第一管式換熱器和第二管式換熱器，所述第一管式換熱器管側的入口連線高鹽廢水，第一管式換熱器管側的出口連線冷卻結晶器的入口，冷卻結晶器的頂部出口與一個儲存有機廢水的儲料池的入口相連，冷卻結晶器的底部出口與過濾離心機的入口相連，過濾離心機的頂部出口連線儲料池，過濾離心機的底部出口排鹽；第一管式換熱器和第二管式換熱器殼側通有乙二醇溶液，第二管式換熱器管側的入口通入液氧；所述超臨界水處理脫鹽部分包括加熱爐，該加熱爐的入口連線儲料池的出口，加熱爐中間出口連線水力旋流器的入口，水力旋流器頂部出口連線加熱爐中間入口，加熱爐出口連線混合器入口，水力旋流器底部出口連線脫鹽裝置；混合反應部分包括第一容積式換熱器，該第一容積式換熱器管側的入口連線第二管式換熱器管側的出口，第一容積式換熱器管側的出口連線第一緩衝器的入口，第一緩衝器的出口連線混合器的入口，混合器的出口連線管式反應器的入口，管式反應器出口連線容積式換熱器組管側的入口；分離回收部分包括高壓汽液分離器，該高壓汽液分離器的入口連線容積式換熱器組管側的出口，高壓汽液分離器頂部出口連線第四容積式換熱器管側的入口，第四容積式換熱器管側的出口連線提純塔的入口，提純塔頂部出口連線第二緩衝器的入口，第二緩衝器的出口與高壓壓縮機入口連線，高壓壓縮機出口連線第一緩衝器的入口；高壓汽液分離器底部出口連線第一容積式換熱器殼側的入口，第一容積式換熱器殼側的出口連線後續處理單元；容積式換熱器組殼側的入口連線軟化水裝置；容積式換熱器組殼側的出口輸出蒸汽；提純塔底部出口排出CO2。
2.如權利要求1所述的高含鹽有機廢水的超臨界水氧化處理系統，其特徵在於：所述的軟化水裝置包括軟化水箱，該軟化水箱的出口通過低壓變頻泵連線容積式換熱器組殼側的入口，容積式換熱器組殼側出口輸出蒸汽。
3.如權利要求2所述的高含鹽有機廢水的超臨界水氧化處理系統，其特徵在於：所述的容積式換熱器組由兩個容積式換熱器串聯組成。
4.如權利要求1所述的高含鹽有機廢水的超臨界水氧化處理系統，其特徵在於：所述的脫鹽裝置包括緩衝氧化器，該緩衝氧化器頂部的入口連線水力旋流器底部出口，緩衝氧化器底部出口與擴容器頂部入口連線，擴容器底部出口與儲鹽池頂部入口連線，儲鹽池底部出口排出無機鹽。
5.如權利要求1所述的高含鹽有機廢水的超臨界水氧化處理系統，其特徵在於：所述高壓汽液分離器底部出口與第一容積式換熱器殼側入口之間通過背壓閥、敞口集液箱和低壓水泵連線。
6.如權利要求1所述的高含鹽有機廢水的超臨界水氧化處理系統，其特徵在於：所述的後續處理單元中的污泥出口端通過連線管道與儲料池入口連線。
7.如權利要求1所述的高含鹽有機廢水的超臨界水氧化處理系統，其特徵在於：所述的第一容積式換熱器管側的出口還連線緩衝氧化器頂部的入口。
8.如權利要求7所述的高含鹽有機廢水的超臨界水氧化處理系統，其特徵在於：所述的緩衝氧化器頂部的出口連線水力旋流器頂部的出口。
實施方式
參照圖1，儲料池1出口端與高壓柱塞泵2入口端連線，高壓柱塞泵2出口端與加熱爐3入口端連線，加熱爐3中間出口端與水力旋流器4入口端連線，水力旋流器4頂部出口端與加熱爐3中間入口端連線，加熱爐3出口端與混合器21入口端連線。高鹽廢水池8出口端與低壓泵9入口端連線，低壓泵9出口端與第一套管式換熱器10管側的入口端連線，第一套管式換熱器10管側的出口端與冷卻結晶器16的入口端連通，冷卻結晶器16頂部出口端與儲料池1的入口端相連，冷卻結晶器16底部出口端與過濾離心機18的入口端相連。乙二醇溶液箱11出口端與低壓離心泵12入口端連線，低壓離心泵12出口端與第二套管式換熱器13殼側入口端連線，第二套管式換熱器13殼側出口端與第一套管式換熱器10殼側入口端連線，第一套管式換熱器10殼側出口端與乙二醇溶液箱11入口端連線。低溫液氧泵15的入口與液氧貯槽14連線，出口與第二套管式換熱器13管側的入口端連線，第二套管式換熱器13管側的出口端與第一容積式換熱器19管側的入口端連線，第一容積式換熱器19管側的出口端與第一緩衝器20的入口端連線，第一緩衝器20的出口端與混合器21入口端連線。混合器21出口端與管式反應器22入口端連線，管式反應器22出口端與第二容積式換熱器23管側入口端連線，第二容積式換熱器23管側出口端與第三容積式換熱器24管側入口端連線，第三容積式換熱器24管側出口端與高壓汽液分離器25入口端連線，高壓汽液分離器25頂部出口端與第四容積式換熱器26管側入口端連線，第四容積式換熱器26管側出口端與提純塔28入口端連線，提純塔28頂部出口端與第二緩衝器29入口端連線，第二緩衝器29出口端與高壓壓縮機30入口端連線，高壓壓縮機30齣口端與第一緩衝器20入口管路連線。高壓汽液分離器25底部出口端與背壓閥34入口端連線，背壓閥34出口端與敞口集液箱35入口端連線，敞口集液箱35出口端與低壓水泵36入口端連線，低壓水泵36出口端與第一容積式換熱器19殼側入口端連線，第一容積式換熱器19殼側出口端與後續處理單元37入口端連線，後續處理單元37出口端進行液體無污染排放。水力旋流器4底部出口與緩衝氧化器5頂部入口端連線，緩衝氧化器5底部出口端與擴容器6頂部入口端連線，擴容器6底部出口端與儲鹽池7頂部入口端連線，儲鹽池40底部出口端排除的無機鹽進行填埋處置。軟化水箱32出口端與低壓變頻泵33入口端連線，低壓變頻泵33出口端與第三容積式換熱器24殼側入口端連線，第三容積式換熱器24殼側出口端與第二容積式換熱器23殼側入口端連線，第二容積式換熱器23殼側出口端輸出蒸汽。
圖1系統中，低壓變頻泵33出口端還有一路通過電動調節閥V9與軟化水箱入口端連線。後續處理單元37產生污泥的出口端通過連線管道與儲料池1入口端連線。第一容積式換熱器19管側的出口端還有一路與緩衝氧化器5頂部的入口端連線。緩衝氧化器5頂部的出口端通過電動截止閥V2與水力旋流器4頂部出口端的管路連線。第四容積式換熱器26殼側入口端與冷卻機組27出口端連線，第四容積式換熱器26殼側出口端與冷卻機組27入口端連線。
圖1所示高含鹽有機廢水的超臨界水氧化處理系統工作原理如下：
1）高鹽廢水池8中的高鹽廢水（無機鹽溶解在廢水中，隨溫度的降低溶解度降低，該股有機廢水含鹽量為10wt％～30wt％，約占總水量的三分之一）經過低壓泵9輸運到第一套管式換熱器10的管側被乙二醇溶液冷卻，然後進入冷卻結晶器16結晶析出沉澱到冷卻結晶器的下部，冷卻結晶器16頂部進行脫鹽後的有機廢水進入儲料池1與含鹽量為5wt％～10wt％的廢水混合，進而降低兩股廢水所形成混合廢水的無機鹽濃度至5wt％～10wt％。冷卻結晶器16底部分離出的固體無機鹽經過隔膜泵17輸運到過濾離心機18中，經過過濾離心分離作用將結晶析出的無機鹽從過濾離心機18的底部分離出來，若該無機鹽組分相對單一，可以進行出售從而獲得一定的收益。過濾離心機18的頂部流體進入儲料池1。冷卻高鹽廢水採用系統中反應物質液氧的冷能，通過利用中間換熱介質乙二醇溶液進行換熱，具體過程可以描述為來自乙二醇溶液箱11中的乙二醇溶液經過低壓離心泵12輸運，進入第二套管式換熱器13殼側被管側來自低溫液氧泵15的液氧冷卻，再進入第一套管式換熱器10殼側冷卻高鹽廢水，最後再回到乙二醇溶液箱11。
因此，通過系統中作為氧化劑的液氧冷能可以降低高鹽廢水的溫度，進而結晶析出無機鹽。一方面，對高鹽廢水進行了預脫鹽，有效降低了混合廢水的含鹽量，從而降低了系統中反應器的堵塞風險。另一方面，利用系統中自有的冷能去脫除高鹽廢水中的無機鹽，當這種無機鹽組分相對單一時，所分離出的無機鹽可以出售獲得一定的經濟收益。
2）儲料池1中的混合廢水經過高壓柱塞泵2加壓輸運到加熱爐3的低溫段進行預熱，通過調控加熱爐3的加熱功率，使加熱爐3中間出口A位置處理的流體溫度達到超臨界水溫度（約400攝氏度），然後這股流體進入水力旋流器4，利用水力旋流器4的離心分離作用，將超臨界條件下析出的無機鹽分離出來，分離後的進料流體進入加熱爐3的高溫段進行進一步預熱，達到預熱溫度後從加熱爐3的出口流出，再進入混合器21。
因此，高含鹽混合廢水通過高壓計量泵2加壓和加熱爐3預熱後達到超臨界水狀態，無機鹽在此條件下析出，再利用水力旋流器4的離心分離作用將固體無機鹽分離出來，將顆粒度10微米以上的大量固體鹽顆粒分離出來，經過脫鹽處理後流體的含鹽質量分數可以降低90％，再從水力旋流器4頂部出口流出進入加熱爐3的高溫段，進而可以保證高溫段換熱盤管的換熱係數，有效防止水力旋流器後續管路及設備（混合器21，特別是反應器22）的堵塞。
3）液氧貯槽14的液體氧氣經過低溫液氧泵15加壓和流量調節後，進入第二套管式換熱器13管側被殼側的乙二醇溶液預熱汽化，然後進入第一容積式換熱器19管側被殼側反應後的低溫流體（約50攝氏度）預熱，再進入第一緩衝器20，當第一緩衝器20中的氣體壓力PIC（201）達到系統壓力時，開啟電動截止閥V6，氧氣再進入混合器21與預熱後的混合廢水進行混合。
混合器21中混合後的反應流體進入管式反應器22，在管式反應器22中充分反應後，反應後的高溫流體進入第二容積式換熱器23管側被殼側的軟化水冷卻，然後進入第三容積式換熱器24管側被殼側低溫軟化樹水冷卻到50攝氏度左右，再進入高壓汽液分離器25進行汽液分離。高壓汽液分離器25上部分離出的過量氧氣和反應生成氣體產物（主要為CO2）進入第四容積式換熱器26管側被殼側來自冷卻機組27的冷卻水冷卻，CO2氣體被液化後汽液兩相流體進入提純塔28。提純塔28頂部氧氣進入第二緩衝器29緩衝後進入高壓壓縮機30，經過高壓壓縮機30加壓後系統反應過量的氧氣被輸送到第一緩衝器20，重新進入反應器參與反應。提純塔28底部的CO2液體經過電動減壓閥V11減壓後儲存於CO2儲罐31，通過電動調節閥V10的開度來控制提純塔28的液位。
因此，通過高壓汽液分離器25、第四容積式換熱器26、冷卻機組27、第二緩衝器29、高壓壓縮機30、CO2儲罐31分離回收系統中過量的氧氣，使系統具有較高的氧化係數（3.0～4.0），有效保證了有機廢水的超臨界水氧化無害化去除效率，同時能夠保證具有較低的運行成本。此外，可以將主要的氣體產物CO2分離收集，出售可以獲得一定的經濟收益。
4）高壓汽液分離器25底部流體先進入背壓閥34，將流體壓力降低到常壓，降壓後的流體進入敞口集液箱35分離出氣體產物，液體經過低壓水泵36輸送到第一容積式換熱器19殼側去預熱管側氧氣，然後進入後續處理單元37經簡單處理後達標排放，其中後續處理單元37產生的少量污泥進入儲料池1。
因此，通過在超臨界水氧化系統中設定後續處理單元37，在相對低的反應溫度和停留時間條件下處理高含鹽有機廢水，在相對低的有機物去除率條件下耦合採用常規處理方法，在有效降低系統運行成本的前提下，保證了廢水處理最終達標排放要求。
5）當電動截止閥V3關閉，電動調節閥V6關閉，電動截止閥V1和V2開啟時，利用水力旋流器4上的電機將水力旋流器4底部分離出的固體無機鹽螺旋輸送到緩衝氧化器5中並沉澱到下部，氧化緩衝器5上部基本不含固體無機鹽的超臨界流體進入水力旋流器4頂部出口管道。當緩衝氧化器5充滿固體無機鹽時，關閉水力旋流器4上部的輸送電機，關閉緩衝氧化器5頂部進出口管路上的電動截止閥V1和V2，緩慢開啟緩衝氧化器5下部出口電動截止閥V4，啟動緩衝氧化器5上的螺旋輸送電機，將緩衝氧化器5中的固體無機鹽輸送到擴容器6中，含固體無機鹽流體在擴容器6內膨脹，產生的蒸汽進入儲料池1，熱量回收利用，分離出的固體無機鹽進入儲鹽池7。此外，固體無機鹽被輸運到氧化緩衝器5之前，先關閉電動截止閥V1～V3，開啟電動調節閥V6，從氧氣輸運管路引入的氧氣至氧化緩衝器5中，然後開啟V1和V2，利用水力旋流器4分離出的高含鹽流體經螺旋輸送進入氧化緩衝器5後，在氧化緩衝器5中與氧氣進行反應，將其中的有機污染物無害化去除，保證儲鹽池7中的無機鹽不含有機物，間隔一段時間從儲鹽池7中取出這些無機鹽進行填埋處置。
因此，系統通過設定水力旋流器4、氧化緩衝器5、擴容器6和儲鹽池7，可以利用超臨界水的特性將混合廢水中的無機鹽，從而在管式反應器22前有效脫除無機鹽，避免從而有效避免水力旋流器4後續管路及管式反應器22等設備的堵塞。
6）軟化水箱32中的低溫軟化水經過低壓變頻泵33輸送，進入第三容積式換熱器24殼側冷卻管側反應後的流體，再進入第二容積式換熱器23殼側冷卻管側反應後的高溫流體，第二容積式換熱器23殼側出口端輸出蒸汽。通過電動調節V7調控產生蒸汽的壓力（約0.8兆帕），通過電動調節閥V8調節產生蒸汽的軟化水流量。在保證進入V8的軟化水流量前提下，低壓變頻泵33輸出的多餘流體經過電動調節閥V9返回到軟化水箱32中。
因此，通過設定軟化水箱32、低壓變頻泵33、第二容積式換熱器23和第三容積式換熱器24，可以將反應後高溫流體的熱量以蒸汽的形式進行回收出售，從而獲得收益，有效降低整個系統的運行成本。
榮譽表彰
2018年12月20日，《高含鹽有機廢水的超臨界水氧化處理系統》獲得第二十屆中國專利優秀獎。
