国内采用焚烧技术处理高浓度有机废水的企业均配套建有焚烧炉系统，多元料浆气化炉^[3]和水煤浆气化炉^[4]均可以掺烧高浓度有机废水，而粉煤掺烧高浓度有机废水复合型气化装置为国内首创的新型高浓度有机废水处理技术。

大多数有机物在1 300 ℃以上可实现完全燃烧，分解成水和二氧化碳，最佳的焚烧温度与有机物的构成有关。复合型气化装置焚烧高浓度有机废水的化学反应方程式见表 1。

粉煤掺烧高浓度有机废水复合型气化装置为鲁西化工公司自主研发设计，可替代废水焚烧炉和水煤浆/多元料浆气化炉，实现高浓度有机废水的低成本、高效率处理。

来自高浓度有机废水槽的废水经机械过滤除去杂质后，通过变频泵输送至废水预热器；预热后的有机废水输送至气化装置的复合型燃烧器内，与粉煤、氧气、蒸汽在高温高压(1 300~1 500 ℃，4.0 MPa，表压)反应室中发生气化反应，气化装置水冷壁回收反应室热量副产中压蒸汽；反应生成的合成气经激冷、洗涤除尘后送入变换单元，熔渣经激冷、固化沉淀并通过渣锁斗排出系统。

粉煤掺烧高浓度有机废水复合型气化装置采用特殊的燃烧器结构设计，使废水雾化达到最佳效果，确保废水的燃烧速率和燃烧程度，同时高浓度有机废水在高温条件下形成的蒸汽与燃烧反应产生的蒸汽、二氧化碳进一步参与气化反应生成合成气。

高浓度有机废水进入燃烧器通道，在氮气或二氧化碳气流作用下雾化，在高温环境中快速燃烧。为开发结构合理、材质适宜的复合型燃烧器，摸索高浓度有机废水掺烧量及粉煤气化装置运行最佳工艺控制参数，建设了复合型燃烧器流场模拟试验装置和点火试验装置。根据上百次模拟试验数据并不断总结、改进、优化设备结构和工艺控制参数，确定了复合型燃烧器材质、废水雾化角等关键参数，验证了氧气、二氧化碳、氮气及粉煤在不同流量下的最佳流场分布效果。

复合型燃烧器设有特殊的点火器装置，通过升温检测点火试验，燃烧器可在5 s内实现点火。复合型燃烧器点火记录见表 2。

为摸索掺烧高浓度有机废水对复合型气化装置运行的影响，将粉煤气化装置燃烧器更换为掺烧高浓度有机废水的复合型燃烧器，首先开展复合型气化装置掺烧脱盐水试验，试验数据对比如表 3所示。

由表 3可知，在复合型气化装置脱盐水掺烧量由1 t/h逐步增加至5 t/h的过程中，入气化室蒸汽流量逐渐减少，气化室壁温很稳定，有效气体φ(CO+H₂)降低2.50%，φ(CO₂)上升2.42%，φ(CO)下降3.18%，φ(H₂)上升0.68%。

在掺烧脱盐水不影响复合型气化装置稳定运行的基础上，开展了高浓度有机废水掺烧试验，试验数据对比见表 4。

由表 4可知，在复合型气化装置高浓度有机废水掺烧量由1 t/h逐步增加至5 t/h的过程中，降低入气化室蒸汽流量，适当提高氧煤比，壁温控制稳定，合成气总量上升，但有效气体φ(CO+H₂)降低2.36%，φ(CO₂)上升2.18%，φ(CO)下降2.86%，φ(H₂)上升0.50%，有效气体总量没有大的变化。

高浓度有机废水掺烧前，有效气体φ(CO+H₂)为93.15%；高浓度有机废水掺烧量在5 t/h时，有效气体φ(CO+H₂)为90.79%，略有下降，其中CO含量稍降，H₂含量略有增长，合成气总量增加，有效气体总量无明显变化。高浓度有机废水掺烧前后气体成分对比见表 5。

掺烧高浓度有机废水前，废渣中含可燃物质量分数为2.0%；掺烧高浓度有机废水(5 t/h)后，废渣中含可燃物质量分数为2.5%，略有升高。根据《浸出毒性鉴别标准》(GB 5085.3—2007)，对掺烧后的气化装置废渣进行了浸出毒性鉴别，结果(表 6)浸出液中任何一种危害成分含量均未超过标准中所列的浓度限值，表明无危险废物产生。

根据山东省分析测试中心的监测报告(表 7)，掺烧高浓度有机废水(5 t/h)后，复合型气化装置外排废水中主要污染物成分无明显变化。