專利名稱:一種催化氧化反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】一種催化氧化反應(yīng)器，包括進(jìn)水區(qū)、曝氣反應(yīng)區(qū)和混凝沉淀區(qū)，進(jìn)水區(qū)設(shè)有進(jìn)水管、pH調(diào)節(jié)裝置，芬頓試劑投加裝置和攪拌裝置；曝氣反應(yīng)區(qū)設(shè)有曝氣反應(yīng)裝置，混凝沉淀區(qū)設(shè)有混凝沉淀裝置，混凝沉淀裝置中的混凝區(qū)設(shè)有絮凝劑添加裝置，混凝沉淀裝置中的沉淀區(qū)設(shè)有斜板沉淀裝置、排泥和出水管；進(jìn)水區(qū)設(shè)有槳式混合攪拌機(jī)。設(shè)有與斜板沉淀裝置配合使用的刮泥機(jī)。曝氣反應(yīng)裝置處同時(shí)安裝框式反應(yīng)攪拌機(jī)，微孔曝氣裝置與框式反應(yīng)攪拌機(jī)同時(shí)安裝。
【專利說(shuō)明】一種催化氧化反應(yīng)器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型裝置是一種新型催化氧化反應(yīng)器?？捎糜诟鞣N生化性差、難降解的高濃度廢污水的處理，應(yīng)用范圍廣。

【背景技術(shù)】
[0002]針對(duì)水資源環(huán)境的保護(hù)是當(dāng)下全球各國(guó)普遍重視的一大課題，伴隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，尤其是醫(yī)藥、化工、染料等行業(yè)的發(fā)展，其產(chǎn)生的高濃度難降解廢水越來(lái)越多。含有高濃度、毒性大、種類繁多的有機(jī)污染物的廢水對(duì)我國(guó)寶貴的水資源造成了威脅。與此同時(shí)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人民群眾生活水平的提高，環(huán)保意識(shí)增強(qiáng)，人們對(duì)難降解的有機(jī)物在環(huán)境中的迀移、變化越來(lái)越關(guān)注，然而高濃度難降解的有機(jī)物的處理是廢水處理的一個(gè)難點(diǎn)，難以用常規(guī)工藝處理。現(xiàn)有處理廢水的方法主要有物理法、化學(xué)法、物化法及生化法。其中，生化法由于其運(yùn)行費(fèi)用低，管理方便而得到廣泛應(yīng)用。但利用現(xiàn)有的生物處理方法，對(duì)可生化性差、相對(duì)分子質(zhì)量從幾千到幾萬(wàn)的物質(zhì)處理較困難。這是因?yàn)橐皇谴祟悘U水濃度高，CODra—般為數(shù)萬(wàn)mg/L，高的甚至多達(dá)十多萬(wàn)mg/L以上；二是其中所含的污染物主要是芳烴化合物，B0D/C0D很低，一般在0.2以下，難以生物降解；三是污染物毒性大許多物質(zhì)被列入環(huán)境污染新名單，如苯胺、硝基笨等；四是無(wú)機(jī)鹽含量高，達(dá)數(shù)萬(wàn)甚至十多萬(wàn)以上?；U水常具有高化學(xué)穩(wěn)定性、難生物降解、有毒有害等特點(diǎn)，用生化法難以滿足日益提高的水質(zhì)要求，而催化臭氧化作為近年來(lái)污水處理領(lǐng)域興起的新技術(shù)，其可通過(guò)氧化提高污染物的可生化性或?qū)⑵渲苯拥V化，同時(shí)還在環(huán)境類激素等微量有害化學(xué)物質(zhì)的處理方面具有很大的優(yōu)勢(shì)，能夠使絕大部分有機(jī)物完全礦化或分解，具有很好的應(yīng)用前景。因此開發(fā)高難度難降解有機(jī)廢水的有效處理技術(shù)迫在眉睫。利用化學(xué)氧化的方法處理高濃度難降解有機(jī)廢水是目前最有效的方法之一。因此現(xiàn)有的技術(shù)需要改進(jìn)和完善，以設(shè)計(jì)出更能滿足工業(yè)需要及效果更好的新型反應(yīng)設(shè)備，同時(shí)又可節(jié)約制造成本，可達(dá)到節(jié)能、環(huán)保的目的。
[0003]高效催化氧化的原理就是在催化劑的存在的條件下，利用氧化劑在常溫常壓下催化氧化廢水中的污染物，或直接氧化有機(jī)污染物，將大分子有機(jī)污染物氧化成小分子有機(jī)污染物，提高廢水的可生化性，較好的去除有機(jī)污染物。在降解COD的過(guò)程中打斷有機(jī)物分子中的雙色發(fā)色團(tuán)，如偶氮基、硝基、硫化羥基、碳亞胺基等，達(dá)到脫色目的，同時(shí)有效的提高B0D/C0D的值，使之易于生化降解。這樣，催化氧化反應(yīng)在高濃度、高毒性、高含鹽量廢水中充當(dāng)常規(guī)物化預(yù)處理和生化處理之間的橋梁。
[0004]當(dāng)前催化氧化工藝已在高濃度廢水領(lǐng)域中廣泛使用，但由于傳統(tǒng)催化氧化工藝(如:高溫高壓催化氧化、臨界點(diǎn)催化氧化等)處理費(fèi)用過(guò)高，操作工藝復(fù)雜，而且高濃度有機(jī)廢水中有機(jī)物種類多種多樣，催化劑種類繁多，因此針對(duì)不同類型的有機(jī)廢水選擇合理的催化氧化工藝是成功處理廢水的關(guān)鍵所在。實(shí)際上，針對(duì)各種醫(yī)藥工業(yè)廢水、染料化工廢水、精細(xì)化工廢水等高難度廢水中不同的有機(jī)物成分不同，開發(fā)了多種催化氧化工藝，對(duì)此類精細(xì)化工廢水廢水進(jìn)行分別對(duì)待處理并取得了良好的效果。
[0005]催化氧化法的種類很多，最常用的是過(guò)氧化氫氧化法。過(guò)氧化氫在氧化消毒試劑中具有特殊的地位，因?yàn)樗藦?qiáng)的氧化作用外也具有還原性，而且在水溶液中形成過(guò)氧羥基可是許多污染物迅速水解。過(guò)氧化氫可用于有毒廢棄物的氧化破壞、廢水的消毒、除味，可以滿意地解決許多廢液?jiǎn)栴}。H2O2的特點(diǎn)是在較寬的pH值范圍內(nèi)具有高的反應(yīng)活性，不產(chǎn)生有毒的反應(yīng)產(chǎn)物，另外它比其它氧化劑穩(wěn)定的多。過(guò)氧化氫與亞鐵離子結(jié)合形成的Fenton試劑，具有極強(qiáng)的氧化能力，對(duì)于許多種類的有機(jī)物都是一種有效的氧化劑。開發(fā)Fenton試劑在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用，國(guó)內(nèi)外已進(jìn)行了廣泛的研宄。Fenton試劑特別適用于生物難降解或一般化學(xué)氧化難以奏效的有機(jī)廢水的氧化處理。Fenton試劑之所以具有非常強(qiáng)的氧化能力，是由于過(guò)氧化氫在催化劑鐵等存在時(shí)，能生成氫氧自由基(.0Η)。氫氧自由基比其他一些常用的氧化劑具有更高的氧化電極電位，因此.0H是一種很強(qiáng)的氧化劑，另外氫氧自由基具有很高的電負(fù)性或親電子性，其電子親和能力為569.3kJ，容易進(jìn)攻高電子云密度點(diǎn)，這就決定了.0H的進(jìn)攻具有一定的選擇性。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的是，提出一種催化氧化反應(yīng)器，利用化學(xué)氧化的方法處理高濃度難降解有機(jī)廢水。需要改進(jìn)和完善現(xiàn)有技術(shù)，更能滿足工業(yè)需要及效果更好的新型反應(yīng)設(shè)備，同時(shí)又可節(jié)約制造成本，可達(dá)到節(jié)能、環(huán)保的目的。
[0007]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種催化氧化反應(yīng)器，包括進(jìn)水區(qū)、曝氣反應(yīng)區(qū)和混凝沉淀區(qū)，進(jìn)水區(qū)設(shè)有進(jìn)水管、PH調(diào)節(jié)裝置，芬頓試劑投加裝置和攪拌裝置；曝氣反應(yīng)區(qū)設(shè)有曝氣反應(yīng)裝置，混凝沉淀區(qū)設(shè)有混凝沉淀裝置，混凝沉淀裝置中的混凝區(qū)設(shè)有絮凝劑添加裝置，混凝沉淀裝置中的沉淀區(qū)設(shè)有斜板沉淀裝置、排泥和出水管；進(jìn)水區(qū)設(shè)有槳式混合攪拌機(jī)；還設(shè)有與斜板沉淀裝置配合使用的刮泥機(jī)；曝氣反應(yīng)裝置處同時(shí)安裝框式反應(yīng)攪拌機(jī)，曝氣反應(yīng)裝置為微孔曝氣裝置，且與框式反應(yīng)攪拌機(jī)同時(shí)安裝。
[0008]催化氧化反應(yīng)器的第一小格內(nèi)設(shè)pH在線監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)來(lái)水pH值；第二小格為芬頓試劑投加段；第三小格為反應(yīng)段；第四小格為石灰乳進(jìn)液區(qū)，聯(lián)通長(zhǎng)條形的第五小格作為為沉淀區(qū)均勻配水；第六格為混凝沉淀區(qū)。
[0009]微孔曝氣裝置與框式反應(yīng)攪拌機(jī)二者交替運(yùn)行，攪拌機(jī)與微孔曝氣裝置的運(yùn)行時(shí)間比例為2:8。
[0010]所述混凝沉淀裝置單元同時(shí)進(jìn)行混凝、反應(yīng)、沉淀、出水排泥；在同一單元進(jìn)行；時(shí)間控制精確，反應(yīng)效果直觀，設(shè)備簡(jiǎn)單，占地省。
[0011]在水處理應(yīng)用中，以兩組并聯(lián)結(jié)構(gòu)，可以交替使用水處理產(chǎn)品。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果，利用Fenton試劑具有非常強(qiáng)的氧化能力得到的一種催化氧化反應(yīng)器，從而處理高濃度難降解有機(jī)廢水。同時(shí)又可節(jié)約制造成本，節(jié)能、環(huán)保。本實(shí)用新型系統(tǒng)占地小，利用效率極高，動(dòng)力消耗較低，藥液與污水的混合、反應(yīng)不留死角，可達(dá)到節(jié)能、節(jié)水、減排、環(huán)保的目的。

【附圖說(shuō)明】

[0013]圖1為本實(shí)用新型改進(jìn)型高效管道混合器的結(jié)構(gòu)示意圖

【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型裝置作進(jìn)一步說(shuō)明。圖中:1、槳式混合攪拌機(jī)，2框式反應(yīng)攪拌機(jī)，3曝氣裝置，4斜板填料，5刮泥機(jī)。A、B、C分別為組成芬頓試劑的雙氨水、硫酸亞鐵溶液和硫酸進(jìn)口，投放于進(jìn)水中，D、E分別為排泥和出水管。
[0015]各單元用管道及耐蝕泵連接，不再贅述。
[0016]本實(shí)用新型的具體實(shí)施方法:催化氧化反應(yīng)器為保證污水廠水處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行，應(yīng)至少兩組并聯(lián)，交替運(yùn)行。本系統(tǒng)包括:進(jìn)水PH調(diào)節(jié)，投加芬頓試劑，曝氣反應(yīng)，pH調(diào)回中性，混凝沉淀，外部為按工況要求進(jìn)行接管，內(nèi)部設(shè)攪拌機(jī)及曝氣系統(tǒng)，使得投加的物質(zhì)能與池內(nèi)污水進(jìn)行充分有效的混合。第一小格內(nèi)設(shè)pH在線監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)來(lái)水pH值，直至調(diào)至3以下；第二小格為芬頓試劑投加段，①為槳式混合攪拌機(jī)，將藥劑與來(lái)水充分混合；第三小格為反應(yīng)段，②為框式反應(yīng)攪拌機(jī)，③為曝氣裝置，攪拌機(jī)與曝氣機(jī)的運(yùn)行時(shí)間比例為2:8，保證藥劑在污水中的充分反應(yīng)；第四小格為石灰乳進(jìn)液區(qū)，聯(lián)通第五小格(長(zhǎng)條形)為沉淀區(qū)均勻配水；第六格為混凝沉淀區(qū)，如圖中所示，可以添加絮凝劑PAC、PAM等，④為斜板沉淀裝置與⑤刮泥機(jī)配合使用，保證出水澄清。
【權(quán)利要求】
1.一種催化氧化反應(yīng)器，其特征是包括進(jìn)水區(qū)、曝氣反應(yīng)區(qū)和混凝沉淀區(qū)，進(jìn)水區(qū)設(shè)有進(jìn)水管、PH調(diào)節(jié)裝置，芬頓試劑投加裝置和攪拌裝置；曝氣反應(yīng)區(qū)設(shè)有曝氣反應(yīng)裝置，混凝沉淀區(qū)設(shè)有混凝沉淀裝置，混凝沉淀裝置中的混凝區(qū)設(shè)有絮凝劑添加裝置，混凝沉淀裝置中的沉淀區(qū)設(shè)有斜板沉淀裝置、排泥和出水管；進(jìn)水區(qū)設(shè)有槳式混合攪拌機(jī)；還設(shè)有與斜板沉淀裝置配合使用的刮泥機(jī)；曝氣反應(yīng)裝置處同時(shí)安裝框式反應(yīng)攪拌機(jī)，曝氣反應(yīng)裝置為微孔曝氣裝置，且與框式反應(yīng)攪拌機(jī)同時(shí)安裝。
【文檔編號(hào)】C02F1-72GK204298126SQ201420497274
【發(fā)明者】劉奎, 史宇濤, 朱雪梅, 李靖梅 [申請(qǐng)人]南京中電環(huán)保股份有限公司