本发明属于废水处理，具体涉及一种用于废水处理的改良型湿式氧化反应装置及废水处理方法。
背景技术：
1、随着国民经济的高速发展，带动了石油、化工、制药、造纸、食品等行业的快速发展，同时含有高浓度难生化降解的大分子有机物以及氨氮化合物的排放量以更迅猛的速度成倍增长，这一问题越来越引起社会各界和政府环保部门的重视。高浓度有机废水具有污染物含量高、毒性大、排放点分散、水量少，处理工艺复杂、投资和运行成本高及管理难等特点，而高浓度工业有机废水又是引发水体严重污染、生态环境恶化、威胁人体健康的主要污染物。由于常规的物理化学和生化处理方法难以或无法满足对此类废水净化处理的技术及经济要求，因此，开发难降解高浓度有机工业废水高效处理技术已成为国内外现阶段亟待解决的难题。
2、目前处理高浓度有机废水的方法主要有化学氧化、h2o2氧化、fenton试剂氧化、催化氧化、湿式氧化、活性炭吸附、sbr等方法。湿式氧化法属高级氧化法的一种，即以空气或氧气为氧化剂，在液相体系中，将废水中大分子有机物氧化分解成小分子有机物、二氧化碳和水等小分子无机物，达到净化目的。
3、目前，湿式氧化技术在实际应用中仍存在一些问题：
4、1、湿式氧化需要在一定温度、一定压力下进行，因此对设备材质提出了一定的要求，目前常用的材质为钛材，其价格较高，整体制造费用较高；
5、2、目前湿式氧化装置的整体热效率不高，存在极大的能源浪费，也导致湿式氧化技术的处理成本较高；
6、3、废水、空气、催化剂三者的接触效率不高，废水中的有机物氧化速率及效率有待提高；
7、4、设备整体处于一种高温高压状态下运行，对于设备的安全及可靠性需要进一步考虑；
8、5、由于湿式氧化过程涉及的流程长、设备多，导致整体设备占地面积较大，投资较高。
技术实现思路
1、发明目的：针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种用于废水处理的改良型湿式氧化反应装置及废水处理方法，该装置能够实现湿式氧化装备制造成本更低、热效率更高、氧化效果更好、占地面积更小、反应过程更安全。
2、技术方案：为达到上述目的，本发明采取以下技术方案：
3、一种用于废水处理的改良型湿式氧化反应装置，包括依序连接的均质罐、换热器、气液混合器、氧化塔和气液分离器，以及空压机、空气预热器和接液罐，所述气液分离器的气体出口和空压机分别与空气预热器连接，空气预热器的气体出口与气液混合器的气体入口连接，接液罐与换热器连接；均质罐中的废水能够进入换热器中预热，然后与空气在气液混合器中进行混合，随后进入氧化塔中进行湿式氧化反应，反应结束后能够进入气液分离器进行气液分离，分离的气体能够进入空气预热器中对空气进行加热，之后排出进行处理，分离的液体能够回流至换热器中与废水进行热交换，最终流入接液罐中。
4、作为具体实施方案，所述均质罐中设有搅拌装置，可均匀搅拌罐内废水，保持废水理化性质均一，不致进入氧化塔的废水水质剧烈波动；均质罐内部还设置温度、压力、液位检测器，根据检测结果进行相关操作。
5、作为具体实施方案，所述换热器串联设置若干个，形成多级换热器，其具有不同的换热温度区域，达到逐级换热的目的。
6、作为具体实施方案，所述换热器为卧式换热器，包括冷却管、加热管、导热层、辅助加热层和保温层，所述冷却管设置在中间位置，其周围设置若干根加热管，呈螺旋形包裹中间冷却管，两种管道周围填充导热层，导热层的外围设置辅助加热层，辅助加热层的外围设置保温层。优选的，导热层材料为导热硅胶或石墨等，保温层材料为聚氨酯、硅酸铝或纳米气凝胶等。该换热器结构能够降低热量损失，提高换热效率，加热均匀，热利用效率可达到90%以上，并减少换热单元体积。待处理废水在此处换热升温形成热废水，而反应后高温液体在此处进行热交换降温。装置初始阶段使用加热器对待处理废水进行升温，在装置运行期间亦可对其进行辅助加热升温。换热器可以采用智能控温，不仅可以智能调节各换热器温度区间，并可根据物料情况合理控制物料换热状态，减少物料在换热器内温度急剧变化，降低换热管中结垢现象。
7、作为具体实施方案，所述氧化塔上部设置进水管路，废水经前端气液混合器充分混合后自塔体切向进入，产生旋涡流动，增大气液碰撞频率，增大反应效率；氧化塔内部设置间歇性运行的刮壁机构，包括电机、转轴和刮渣板，电机设置在氧化塔外部，转轴一端连接电机，一端插入到氧化塔内部，转轴上设置若干刮渣板，刮渣板相对于氧化塔内壁倾斜且与内壁接触；氧化塔底部设置排渣口，定期排渣；优选的，所述刮渣板的材质为耐热硅胶材质。刮壁机构间歇性运行，能够降低高盐废水在塔体内壁结构等现象发生。
8、作为具体实施方案，根据废水水质情况，所述氧化塔串联设置若干个（通常2~3个），该设置能够降低单个氧化塔高度，同时多级串联也可以得到更好的氧化效果；所述氧化塔整体采用双相不锈钢材质，内部喷涂3～8层耐高压耐腐蚀抗暴涂层材料；优选的，所述涂层材料为纳米复合陶瓷涂层或纳米复合钛涂层，使其具备比传统钛材更优秀的耐高压耐腐蚀抗暴能力的同时，制造费用得到大幅度降低。
9、作为具体实施方案，所述接液罐内部设置温度、压力、液位检测器，根据出水的指标来动态实时精准调节换热速度、换热温度范围。
10、作为具体实施方案，所述装置采用温度联控、压力联控、液位联控、ai智能模拟预测的方式对整个装置进行监控，对每个环节的变化进行实时检测，并可通过远程系统进行调节。装置检测数值一旦超出设定允许范围或模拟有偏差，即可对系统进行预警并根据预设事件等级进行响应，包括调整物料进出、调节进出口温度压力、切断进料、快速降温、紧急泄压等。
11、作为具体实施方案，所述装置中的各部件均为框架式结构，高度模块化，集成化，能够快速进行积木式组装。现场安装可采用多层桁架形式，优化设备整体布局。
12、本发明还提供了利用所述的改良型湿式氧化装置进行废水处理的方法，包括以下步骤：
13、步骤1，待理废水进入均质罐中进行预处理，使罐中水质保持稳定；
14、步骤2，均质罐中的废水进入换热器中，经升温后通过管道进入气液混合器中与空压机提供的压缩空气进行充分混合；
15、步骤3，空压机提供的压缩空气进入空气预热器中进行加热后，通过管道进入气液混合器中与废水进行充分混合；
16、步骤4，充分混合后的气水混合物自氧化塔塔体切向方向进入，形成涡流扰动，增大碰撞频率；
17、步骤5，反应后的气水混合物经气液分离器分离后，液体进入换热器降温后排入接液罐，之后进入后端生化系统进行处置；
18、步骤6，气液分离后的气体进入空气预热器加热压缩空气，之后排出进行处理。
19、有益效果：与现有技术相比，本发明改良型湿式氧化装置制造成本更低、热效率更高、氧化效果更好、占地面积更小、反应过程更安全。采用多级换热，设置不同的换热温度区域，达到逐级换热的目的；采用特定结构的换热器，热量损失少，换热效率高，加热均匀，热利用效率可达到90%以上，并减少换热单元体积；氧化塔上部设置进水管路，使废水自塔体切向进入，产生旋涡流动，增大气液碰撞频率，增大反应效率；各部件为框架式结构，呈模块化单元，高度集成化，可现场快速进行积木式组装。
1.一种用于废水处理的改良型湿式氧化反应装置，其特征在于，包括依序连接的均质罐（1）、换热器（2）、气液混合器（3）、氧化塔（4）和气液分离器（5），以及空压机（6）、空气预热器（7）和接液罐（8），所述气液分离器（5）的气体出口和空压机（6）分别与空气预热器（7）连接，空气预热器（7）的气体出口与气液混合器（3）的气体入口连接，接液罐（8）与换热器（2）连接；均质罐（1）中的废水能够进入换热器（2）中预热，然后与空气在气液混合器（3）中进行混合，随后进入氧化塔（4）中进行湿式氧化反应，反应结束后能够进入气液分离器（5）进行气液分离，分离的气体能够进入空气预热器（7）中对空气进行加热，之后排出进行处理，分离的液体能够回流至换热器（2）中与废水进行热交换，最终流入接液罐（8）中。
2.根据权利要求1所述的用于废水处理的改良型湿式氧化反应装置，其特征在于，所述均质罐（1）中设有搅拌装置（11）；均质罐（1）内部还设置温度、压力、液位检测器，根据检测结果进行相关操作。
3.根据权利要求1所述的用于废水处理的改良型湿式氧化反应装置，其特征在于，所述换热器（2）串联设置若干个，形成多级换热器。
4.根据权利要求1所述的用于废水处理的改良型湿式氧化反应装置，其特征在于，所述换热器（2）为为卧式换热器，包括冷却管（21）、加热管（22）、导热层（23）、辅助加热层（24）和保温层（25），所述冷却管（21）设置在中间位置，其周围设置若干根加热管（22），呈螺旋形包裹中间冷却管（21），两种管道周围填充导热层（23），导热层（23）的外围设置辅助加热层（24），辅助加热层（24）的外围设置保温层（25）。
5.根据权利要求1所述的用于废水处理的改良型湿式氧化反应装置，其特征在于，所述氧化塔（4）上部设置进水管路，废水经前端气液混合器（3）充分混合后自塔体切向进入，产生旋涡流动，增大气液碰撞频率，增大反应效率；氧化塔（4）内部设置间歇性运行的刮壁机构，包括电机（41）、转轴（42）和刮渣板（43），电机（41）设置在氧化塔（4）外部，转轴（42）一端连接电机（41），一端插入到氧化塔（4）内部，转轴（42）上设置若干刮渣板（43），刮渣板（43）相对于氧化塔（4）内壁倾斜且与内壁接触；氧化塔（4）底部设置排渣口（44），定期排渣；优选的，所述刮渣板（43）的材质为耐热硅胶材质。
6.根据权利要求1所述的用于废水处理的改良型湿式氧化反应装置，其特征在于，所述氧化塔（4）串联设置若干个；所述氧化塔（4）整体采用双相不锈钢材质，内部喷涂3～8层耐高压耐腐蚀抗暴涂层材料；优选的，所述涂层材料为纳米复合陶瓷涂层或纳米复合钛涂层。
7.根据权利要求1所述的用于废水处理的改良型湿式氧化反应装置，其特征在于，所述接液罐（8）内部设置温度、压力、液位检测器，根据出水的指标来动态实时精准调节换热速度、换热温度范围。
8.根据权利要求1所述的用于废水处理的改良型湿式氧化反应装置，其特征在于，所述装置采用温度联控、压力联控、液位联控、ai智能模拟预测的方式对整个装置进行监控，对每个环节的变化进行实时检测，并可通过远程系统进行调节。
9.根据权利要求1所述的用于废水处理的改良型湿式氧化反应装置，其特征在于，所述装置中的各部件均为框架式结构，能够快速进行积木式组装。
10.利用权利要求1-9任一项所述的改良型湿式氧化反应装置进行废水处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：
