專利名稱：臭氧/雙氧水聯合處理含農藥廢水的裝置及工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及環(huán)保污水處理領域，尤其是用于含農藥廢水的降解領域。
背景技術：
我國是世界上最早開始使用農藥的國家之一，但農藥產業(yè)的發(fā)展并不如人意，我國農藥廠普遍規(guī)模較小，生產技術較為落后，環(huán)境治理投入少。很多農藥廠是嚴重的污染源，經常發(fā)生污染事故，農藥廠周圍地表水、地下水、土壤都受到嚴重污染，環(huán)境質量極差。我國農藥“三廢”污染治理已經迫在眉睫。
在水體中農藥的所有來源中，農藥廠廢水排放，包括合成反應生產水、產品精制洗滌水、設備和車間沖洗水等是非常主要的一個組成部分。據不完全統計，全國農藥工業(yè)每年排放的廢水約為15億噸。其中已進行處理的僅占總量的7％，處理達標的僅占已處理的1％。農藥的“三廢”問題以廢水最為嚴峻和突出。這些廢水濃度高、色澤深、毒性大、污染物成分復雜難以生物降解。排入江河水體，不僅嚴重破壞水體生態(tài)，而且對人類的生存環(huán)境構成極大的威脅。切斷水環(huán)境農藥污染的來源，開發(fā)農藥廢水的有效降解技術已成為解決我國水環(huán)境污染問題的重要課題之一。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種以臭氧/雙氧水混合接觸反應腔為主要功能部件的臭氧/雙氧水聯合含農藥廢水處理裝置，以及臭氧/雙氧水聯合處理含農藥廢水的工藝。能迅速凈水，高效氧化降解去除水中農藥類難降解有機污染物質，水質凈化效果良好。
本發(fā)明臭氧/雙氧水聯合處理含農藥廢水的裝置的構造如附圖1所示。包括臭氧/雙氧水混合接觸反應腔4和臭氧化空氣布氣底托10臭氧化空氣布氣底托10上設臭氧化空氣微孔布氣管8、臭氧進氣口7和處理水出水口9，臭氧/雙氧水混合接觸反應腔4腔體壁設置3～8個反應液投料口5，腔體上端設污水進水口2、污水噴淋布水管3和臭氧尾氣出口1。
接觸反應腔腔體4可以用不銹鋼或工程塑料材質制造；臭氧化空氣微孔布氣管8由同心環(huán)彎制，通過增加圓環(huán)形微孔布氣管的環(huán)數蝸牛形環(huán)繞，達到增大布氣量的目的。以可拆卸的支架固定于臭氧化空氣布氣底托10上；臭氧/雙氧水混合接觸反應腔腔體4與臭氧化空氣布氣底托10通過法蘭6密封連接；雙氧水、pH調節(jié)劑由原料液池經由泵組通過投料口5進入臭氧/雙氧水混合接觸反應腔4。
本發(fā)明臭氧/雙氧水聯合處理含農藥廢水的工藝本發(fā)明的系統流程圖如圖2所示。含農藥廢水經臭氧/雙氧水混合接觸反應裝置4的污水進水口2流入，通過臭氧/雙氧水混合接觸反應腔4頂部噴淋布水管3均勻布水。由空氣壓縮機11、氣體凈化器12和臭氧發(fā)生器13制得的臭氧化空氣流經氣體流量閥14調節(jié)流速、再經壓力緩沖池15減壓后進入臭氧/雙氧水混合接觸反應腔4底部微孔布氣管8在污水中均勻散氣。同時，適當濃度的雙氧水溶液和氫氧化鈉溶液pH調節(jié)劑以小流速經接觸反應腔不同位置設置的投料口5泵入。臭氧化空氣與原料液雙氧水在pH調節(jié)劑氫氧化鈉創(chuàng)造的理想反應氛圍下，快速生成強氧化性羥基自由基等含氧自由基，迅速氧化降解含農藥廢水。處理后的水經處理水出水口9排放，經臭氧尾氣出口1進入臭氧尾氣吸收池16，再經空氣排空口17排空。該技術工藝裝置采用模塊化方法建造，采用可編程計算機系統遠程控制整套工藝裝置，自動管理電磁閥進水、進氣、投料、出水以及故障監(jiān)控報警。
經測試，臭氧/雙氧水混合接觸反應腔內污水調節(jié)后pH范圍為9～12，臭氧溶液相濃度5～15mg/L，雙氧水投加量30～200mg/L，接觸處理時間20min～60min。
本發(fā)明的系統流程圖如附圖2所示。工藝操作過程如下含農藥廢水經進水口2流入臭氧/雙氧水混合接觸反應腔4頂部噴淋布水管3均勻布水。由空氣壓縮機11、氣體凈化器12和臭氧發(fā)生器13制得的臭氧化空氣流經氣體流量閥14調節(jié)流速、再經壓力緩沖池15減壓后進入臭氧/雙氧水混合接觸反應腔4底部不銹鋼微孔布氣管8在污水中均勻散氣。同時，雙氧水溶液和氫氧化鈉溶液pH調節(jié)劑以小流速經接觸反應腔不同位置設置的反應液投料口5泵入。處理后出水經處理水出水口9排放。臭氧尾氣經臭氧尾氣出口1進入臭氧尾氣吸收池16，再經空氣排空口17排空。
本發(fā)明的技術原理是O3/H2O2系統是用于水處理中的一種主要的高級氧化方法，臭氧和過氧化氫協同作用可以產生具有極強氧化作用的羥基自由基，能有效的去除水中的有機污染物。臭氧在水中是通過羥基自由基的形成而分解的，從反應機理的角度而言，羥基自由基具有引發(fā)基的作用。
pKa＝11.6 從上面機理中可以明顯看出加入過氧化氫會促進羥基自由基的生成，每分解一個臭氧能產生一個·OH。同時pH值的影響也是很明顯的，過氧化氫陰離子的濃度是影響羥基自由基生成的一個關鍵性因素。而pH值對過氧化氫陰離子的濃度有很大的影響，所以使pH值成為影響反應的一個重要條件。同時，O3/H2O2比例也是影響有機污染物去除效果的關鍵性因素。本發(fā)明的有益效果為1.系統可有效降解農藥類難生物降解有機污染物，顯著降低廢水中農藥原藥及其它高毒性中間體化合物的濃度，保證出水的生態(tài)毒性安全，且無任何二次污染；2.系統出水毒性大大降低，可生化性提高，同時，出水為富氧狀態(tài)，亦有利于后續(xù)生化處理；3.設備結構合理，占地少，安裝、維護方便；整個裝置操作簡單，設備自動化程度高，運行期間不需專人看管，安裝調試后，系統按預先設置好的參數要求可自動完成污水凈化工作；本系統工藝適用于各種中小型污水凈化系統，尤其在農藥生產車間末端污水治理與排水安全保證方面具有顯著的優(yōu)勢。


圖1是本發(fā)明的臭氧/雙氧水聯合處理含農藥廢水的裝置示意2是本發(fā)明的系統工藝流程圖其中，1.臭氧尾氣出口 2.污水進水口 3.噴淋布水管 4.臭氧/雙氧水接觸反應腔5.反應液投料口 6.法蘭 7.臭氧進氣口 8.微孔布氣管 9.處理水出水口 10.臭氧化空氣布氣底托 11.空氣壓縮機 12.氣體凈化器 13.臭氧發(fā)生器 14.氣體流量閥 15.壓力緩沖池 16.尾氣吸收池 17.空氣排空口具體實施方式
實施例1利用某農藥廠生產的2，4-D農藥原藥，配置成濃度為200mg/L的2，4-D農藥藥液作為待處理水。用臭氧/雙氧水聯合產生自由基的含農藥廢水處理裝置在下述條件下進行凈化處理處理方式一次性進水停留處理60min，臭氧化空氣與雙氧水、pH調節(jié)劑均為間歇式投加，每隔15min中投加一次；臭氧/雙氧水混合接觸反應單元設計參數反應器凈高650mm，反應腔直徑50mm，有效容積1.2L；臭氧化空氣每15min充入體系5min，溶液相臭氧濃度維持在5mg/L；雙氧水投加濃度50mg/LpH調節(jié)劑1mol/LNaOH溶液，維持臭氧/雙氧水接觸反應腔內反應液體系pH＝9。處理后水質如下表1所示
表1實施例1處理前后水質指標對比

實施例2利用某農藥廠生產的呋喃丹農藥原藥，配置成濃度為200mg/L的呋喃丹農藥藥液作為待處理水。用臭氧/雙氧水聯合產生自由基的含農藥廢水處理裝置在下述條件下進行凈化處理處理方式一次性進水停留處理60min，臭氧化空氣與雙氧水、pH調節(jié)劑均為間歇式投加，每隔15min中投加一次；臭氧/雙氧水混合接觸反應單元設計參數反應器凈高650mm，反應腔直徑50mm，有效容積1.2L；臭氧化空氣每15min充入體系5min，溶液相臭氧濃度維持在5mg/L；雙氧水投加濃度50mg/LpH調節(jié)劑1mol/LNaOH溶液，維持臭氧/雙氧水接觸反應腔內反應液體系pH＝9。處理后水質如下表2所示表2實施例2處理前后水質指標對比

權利要求
1.一種臭氧/雙氧水聯合處理含農藥廢水的裝置，包括臭氧/雙氧水混合接觸反應腔(4)和臭氧化空氣布氣底托(10)臭氧化空氣布氣底托(10)上設微孔布氣管(8)、臭氧進氣口(7)和處理水出水口(9)，臭氧/雙氧水混合接觸反應腔(4)腔體壁設置3～8個反應液投料口(5)，腔體上端設污水進水口(2)、噴淋布水管(3)和臭氧尾氣出口(1)。
2.如權利要求1所述的臭氧/雙氧水聯合處理含農藥廢水的裝置，其特征在于所述的接觸反應腔腔體(4)以不銹鋼或工程塑料材質制造。
3.如權利要求1所述的臭氧/雙氧水聯合處理含農藥廢水的裝置，其特征在于所述的臭氧化空氣微孔布氣管(8)由同心環(huán)彎制，以可拆卸的支架固定于臭氧化空氣布氣底托(10)上。
4.如權利要求1所述的臭氧/雙氧水聯合處理含農藥廢水的裝置，其特征在于所述的臭氧/雙氧水混合接觸反應腔腔體(4)與臭氧化空氣布氣底托(10)通過法蘭(6)密封連接。
5.如權利要求1所述的臭氧/雙氧水聯合處理含農藥廢水的裝置，其特征在于雙氧水、pH調節(jié)劑通過反應液投料口(5)進入臭氧/雙氧水混合接觸反應腔(4)。
6.一種臭氧/雙氧水聯合處理含農藥廢水的工藝，包括下列步驟a)含農藥廢水經臭氧/雙氧水混合接觸反應腔(4)的污水進水口(2)流入，通過臭氧/雙氧水混合接觸反應腔(4)頂部噴淋布水管(3)均勻布水；b)由空氣壓縮機(11)、氣體凈化器(12)和臭氧發(fā)生器(13)制得的臭氧化空氣流經氣體流量閥(14)、再經壓力緩沖池(15)進入臭氧/雙氧水混合接觸反應腔(4)底部微孔布氣管(8)在污水中均勻散氣；c)同時，雙氧水溶液和氫氧化鈉溶液以小流速經接觸反應腔不同位置設置的反應液投料口(5)泵入；d)處理后的水經處理水出水口(9)排放，經臭氧尾氣出口(1)進入尾氣吸收池(16)，再經空氣排空口(17)排空。
7.如權利要求6所述的臭氧/雙氧水聯合處理含農藥廢水的工藝，其特征在于臭氧/雙氧水混合接觸反應腔內污水調節(jié)后pH范圍為9～12，臭氧溶液相濃度5～15mg/L，雙氧水投加量30～200mg/L，接觸處理時間20min～60min。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種臭氧/雙氧水聯合處理含農藥廢水的裝置及工藝。該裝置及工藝包括，以臭氧/雙氧水混合接觸反應腔為主要功能部件的臭氧/雙氧水聯合含農藥廢水處理裝置。以干燥凈化空氣為原料氣通過無聲放電法產生的臭氧化空氣流經臭氧/雙氧水混合接觸反應腔底部微孔布氣管均勻散氣，雙氧水溶液和氫氧化鈉溶液以小流速經接觸反應腔不同位置設置的料液投料口同時泵入。含農藥廢水在臭氧/雙氧水聯合產生的強氧化性羥基自由基作用下，迅速氧化降解為可生化處理的小分子有機化合物。本發(fā)明的裝置和工藝，還可以廣泛用于其它類難生物降解有機污染物污水的凈化處理。
文檔編號C02F1/78GK1644528SQ20041009399
公開日2005年7月27日 申請日期2004年12月22日 優(yōu)先權日2004年12月22日
發(fā)明者陳愛因, 孫紅文, 李克勛 申請人:南開大學