本實(shí)用新型涉及一種廢水處理裝置，尤其是涉及一種染料廢水的處理裝置。
背景技術(shù)：
：目前，隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，環(huán)境的破壞也隨之而來(lái)，尤其水環(huán)境的污染是當(dāng)前較為嚴(yán)峻的問(wèn)題，在一些重工業(yè)的地區(qū)污染尤為嚴(yán)重，如化學(xué)染料，染色行業(yè)，印刷，復(fù)印，沙龍和干洗行業(yè)會(huì)產(chǎn)生大量的廢水，這種廢水中含有各種不同的有機(jī)成分，化學(xué)需氧量(COD)很高。這種染料廢水，減少光透射，影響水生生物的生存環(huán)境，固色率取決于待染的材料類型(面料、纖維、毛和其他材料)、顏色深淺、染色條件和其他參數(shù)。因此，對(duì)各種染料的脫色率和礦化率是目前評(píng)價(jià)處理染色廢水的實(shí)用方案的依據(jù)。目前傳統(tǒng)污水處理廠利用機(jī)械去除的工藝來(lái)對(duì)這類廢水進(jìn)行清潔，如過(guò)濾、活性污泥和氯化。但是，這些方法通常無(wú)法一次性處理所有的化學(xué)有機(jī)污染物，如化工染料。以氯化工藝為例，在形成氯化烴類和芳香族化合物時(shí)通常會(huì)增加有機(jī)化合物的毒性。雖然人們已經(jīng)在替代性補(bǔ)救策略方面進(jìn)行了大量研究，以期能夠?qū)θ嗽旎瘜W(xué)物污染的水域進(jìn)行清潔，但是還沒(méi)發(fā)現(xiàn)單一的處理方法。有機(jī)化合物分解時(shí)生成的物質(zhì)，毒性可能和原化合物毒性相當(dāng)甚至毒性更強(qiáng)。因此，有效的更新的高級(jí)氧化技術(shù)必須能夠?qū)⑽廴疚镏虚g體轉(zhuǎn)化成無(wú)毒化合物，或者是一個(gè)完整的礦化工藝(形成二氧化碳和無(wú)機(jī)物)。而羥基自由基作為高活性的氧化性極強(qiáng)的自由基，會(huì)誘發(fā)一系列的自由基鏈反應(yīng)，氧化分解所有的有機(jī)物質(zhì)、生物體，最終將其降解為CO2、H2O和微量無(wú)機(jī)鹽，不存在有害有毒的殘留物。但卻沒(méi)有被很好的利用，或利用率較低?，F(xiàn)有的一件實(shí)用新型
專利名稱：為“轉(zhuǎn)盤式光解反應(yīng)器”申請(qǐng)?zhí)枮镃N201020124433.5公開(kāi)了采用5—7紫外燈照射污水，并通過(guò)產(chǎn)生的臭氧來(lái)加快對(duì)廢水的講解。此種方法紫外燈安裝在反應(yīng)器的頂部，使得紫外燈照射不均勻，對(duì)紫外燈的利用率較低且單純的紫外照射影響反應(yīng)速度及廢水的降解的效果。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種染料廢水的處理方裝置，用以通過(guò)較短的時(shí)間徹底分解廢水中的有機(jī)物，將有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無(wú)害的水，二氧化碳和無(wú)機(jī)鹽，從而改善水質(zhì)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出如下技術(shù)方案：包括承載染料廢水的水箱，用于輸送動(dòng)力的水泵和用于紫外消毒且通過(guò)紫外光的輻照使雙氧水產(chǎn)生羥基自由基的光解反應(yīng)器，所述水箱，水泵和所述光解反應(yīng)器構(gòu)成一個(gè)密閉的循環(huán)系統(tǒng)，所述光解反應(yīng)器包括多個(gè)紫外燈和多個(gè)紫外發(fā)光二極管，一個(gè)紫外燈和一個(gè)紫外發(fā)光二極管為一個(gè)紫外組合；通過(guò)多組紫外組合對(duì)雙氧水的輻照使一個(gè)雙氧水分子分解為兩個(gè)具有高活性的羥基自由基。優(yōu)選地，所述光解反應(yīng)器還包括容納所述紫外燈和所述紫外發(fā)光二極管的圓柱形殼體，所述紫外燈及所述紫外發(fā)光二極管設(shè)置在殼體中心部，其中以一組紫外線組合為中心其它紫外組合均勻分布其周圍。優(yōu)選地，所述紫外燈為6個(gè)，所述紫外發(fā)光二極管為6個(gè)。優(yōu)選地，所述水箱的還設(shè)有低液位指示裝置和高液位指示裝置。本實(shí)用新型的有益效果是：1、與其他高級(jí)氧化技術(shù)相比，該系統(tǒng)每天能夠處理大量(體積)的廢水，而經(jīng)過(guò)處理的廢水可以立即回用或排入其他水源。2、更快地對(duì)高色度染料廢水進(jìn)行脫色，對(duì)更高濃度的有機(jī)污染物進(jìn)行礦化。3、多組紫外燈的光解技術(shù)不使用危險(xiǎn)化學(xué)品。使用的不含氯氧化劑在廢水處理工藝中可替代工業(yè)化學(xué)染料，雙氧水作為游離基反應(yīng)的引發(fā)劑及氧源，可加快光降解過(guò)程。附圖說(shuō)明圖1是本實(shí)用新型染料廢水的處理裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型光解反應(yīng)器的示意圖，其中圖2-A為主視圖，圖2-B為左視圖；圖3是本實(shí)用新型染料廢水的處理裝置的處理方法的流程示意圖；圖4染料廢水在不同波長(zhǎng)下的吸光度圖表；圖5紅外分光光度計(jì)測(cè)定聚乙烯醇(PVA)透光度圖表。附圖標(biāo)記：1、水箱，11、高液位指示裝置，12、低液位指示裝置，2、水泵，3、光解反應(yīng)器，31、紫外組合，32、進(jìn)水口，33、出水口。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合本實(shí)用新型的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。結(jié)合圖1、2和3所示，本實(shí)用新型所揭示的染料廢水的處理裝置及處理方法，利用了羥基自由基的高活性的強(qiáng)氧化性將廢水中的有毒有害的有機(jī)物質(zhì)及生物體分解成無(wú)毒無(wú)害的水，二氧化碳及無(wú)機(jī)鹽。染料廢水的處理裝置包括水箱1，水泵2，光解反應(yīng)器3，三者通過(guò)管道連接并形成一個(gè)封閉的黑暗的封閉循環(huán)系統(tǒng)，通過(guò)在水箱1內(nèi)注入染料廢水，通過(guò)水泵2將廢水泵至光解反應(yīng)器3進(jìn)行光解反應(yīng)隨后在回至水箱1，水箱1的容積可設(shè)置為1000L或根據(jù)需要設(shè)置不同的容積。如圖2所示，光解反應(yīng)器3包括殼體及均勻分布在殼體內(nèi)部的紫外組合31，其中，紫外組合由一個(gè)紫外燈和一個(gè)紫外放光二極管組合而共有的6個(gè)紫外燈及6個(gè)紫外放光二極管組合的6個(gè)紫外組合。其中5個(gè)紫外組合圍繞一個(gè)紫外組合為中心均勻分布，使光解反應(yīng)器3內(nèi)紫外光分布更加均勻，通過(guò)光解反應(yīng)器3的廢水可經(jīng)過(guò)6個(gè)紫外組合31的均勻照射，使得廢水中的雙氧水在均勻的照射下迅速盡可能多的分解成羥基自由基，由于羥基自由基高活性及強(qiáng)氧化的性能與水中的有機(jī)物，生物體及雜質(zhì)反應(yīng)，而快速降解廢水，反應(yīng)速率快且對(duì)紫外組合31的利用率極高。光解反應(yīng)器3的殼體上端還設(shè)有進(jìn)水口32和出水口33，使光解反應(yīng)器3與系統(tǒng)構(gòu)成通路。所述水箱1上還設(shè)置有低液位指示裝置12和高液位指示裝置11，當(dāng)水箱1內(nèi)的水量過(guò)高或者過(guò)低時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)提示并采取自動(dòng)進(jìn)水或排水閥(未標(biāo)出)，對(duì)水箱1進(jìn)行供水或排水。本實(shí)用新型的染色廢水的處理方法，本實(shí)用新型主要采用的是紫外線+雙氧水+紫外發(fā)光二級(jí)管來(lái)對(duì)染料廢水進(jìn)行脫色及降解。首先向水箱1中通過(guò)注水口(未標(biāo)出)注入染料廢水，然后再加入雙氧水，雙氧水的濃度為32％(v/v)，其中加入廢水與雙氧水的比例范圍可設(shè)置為6∶0.01～2∶0.01，優(yōu)選的選擇4∶0.01；將循環(huán)系統(tǒng)的循環(huán)流速調(diào)至8L/min，循環(huán)時(shí)間為5分鐘，使得染料廢水與雙氧水充分的混合，同時(shí)也可根據(jù)情況設(shè)置不同的速度和時(shí)間使廢水與雙氧水充分混合。隨后將循環(huán)系統(tǒng)的循環(huán)流速設(shè)置為8～80L/min內(nèi)，打開(kāi)光解反應(yīng)器3中的紫外燈及紫外發(fā)光二極管對(duì)染料廢水進(jìn)行輻照，經(jīng)過(guò)紫外燈及紫外發(fā)光二極管的輻照，雙氧水被分解成為羥基自由基，反應(yīng)方程式為且在反應(yīng)過(guò)程中由于過(guò)氧化氫的量較小不會(huì)使生成的羥基自由基再與過(guò)氧化氫反應(yīng)而減少羥基自由基的含量，而是優(yōu)先的與廢水中有機(jī)物質(zhì)及生物體反應(yīng)。在循環(huán)過(guò)程中每間隔一段時(shí)間在水箱1內(nèi)取出水樣80～100毫升來(lái)進(jìn)行檢測(cè)脫色情況。每隔一段時(shí)間檢測(cè)廢水中的總有機(jī)碳，總非有機(jī)碳和總氮以及自由基的情況。同時(shí)對(duì)COD進(jìn)行檢測(cè)觀察。在此循環(huán)過(guò)程中整個(gè)過(guò)程在黑暗密閉的環(huán)境下進(jìn)行，且不需要加入氧氣。試驗(yàn)中的PH值范圍3.0～10.5，溫度范圍4～45℃，進(jìn)行測(cè)量。下面通過(guò)對(duì)染色廢水的具體的實(shí)施例來(lái)對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明：實(shí)施例1：本實(shí)施例中，采用德國(guó)的Elementar公司的液體TOC分析儀測(cè)總有機(jī)碳，總非有機(jī)碳和總氮，羥基自由基的含量基本穩(wěn)定并不會(huì)受到影響，且保持較高的含量。一、操作條件：pH值5.6，溫度4℃，雙氧水濃度32％v/v，廢水與雙氧水的體積比(4∶0.01)。二、實(shí)驗(yàn)結(jié)果：反應(yīng)時(shí)間(分鐘)090180270360450總有機(jī)碳(單位)290247194725549總非有機(jī)碳(單位)1109998999898總氮(單位)252524242524羥基自由基(單位)3.053.273.573.463.213.04實(shí)施例2：在本實(shí)施例中，選取(蘇州市的廢水)為研究對(duì)象，采用日本島津公司2450型號(hào)的紫外可見(jiàn)光譜儀的1cm石英玻璃觀察吸光單元的變化，將藍(lán)色、紅色、黃色、橙黃色廢水將分別根據(jù)606、493、438和462納米進(jìn)行測(cè)量，與他們的最大吸收波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)。吸光度值記為因變量，根據(jù)每種反應(yīng)的脫色動(dòng)力變化。按上述步驟操作，詳細(xì)操作條件與處理結(jié)果如下所示：一、操作條件：循環(huán)流速：80L/min；雙氧水濃度：32v/v；廢水與雙氧水的體積比：4∶0.01L；廢水PH：9.0，每間隔15分鐘測(cè)量脫色率。二、實(shí)驗(yàn)結(jié)果：反應(yīng)時(shí)間(分鐘)1530456075染料脫色率去除率(％)393062100如圖4所示，表明系統(tǒng)在經(jīng)過(guò)75分鐘的循環(huán)降解后脫色率達(dá)到100％。為了進(jìn)一步分析不同染料的降解情況，根據(jù)不同濃度的染料廢水，每20分鐘從水箱中取出5ml廢水溶液來(lái)計(jì)算臨界光子時(shí)間(CPTs)計(jì)算公式為：其中，Ao表示在水箱內(nèi)污水最大吸收波長(zhǎng)下的原吸光度單位(AU)；A是在時(shí)間t時(shí)循環(huán)廢水的吸光度單位(AU)；CPT是臨界光子時(shí)間(min)通過(guò)CPT同時(shí)測(cè)定工業(yè)廢水中已知染料的反應(yīng)速度的排列，運(yùn)用動(dòng)力學(xué)測(cè)量，CPT理論來(lái)區(qū)分染料的排列順序，排名按照從小到大1-4的順序排列，并觀察出不同顏色的損失速度，從而判斷廢水中的單個(gè)顏色染料經(jīng)過(guò)光催化降解和羥基自由基的作用下得出不同的脫色速度，如下表1所示推導(dǎo)出降解的順序：酸性橙52＜酸性黃36＜酸性紅17＜酸性藍(lán)45。表1四種有機(jī)染料的脫色變化圖表實(shí)施例3：在本實(shí)施例中，選取(蘇州市的廢水)為研究對(duì)象，系統(tǒng)循環(huán)每循環(huán)90分鐘在水箱中取出水樣進(jìn)行COD檢測(cè)，在硫酸中使用重鉻酸鉀對(duì)水樣進(jìn)行消解加熱至165℃持續(xù)10分鐘，消解后，使用COD快速分析儀器進(jìn)行測(cè)量COD值，利用紅外分光光度計(jì)來(lái)確定聚乙烯醇(PVA)含量作為求得COD的對(duì)比，結(jié)果如圖5所示。按上述步驟操作，詳細(xì)操作條件與處理結(jié)果如下所示：一、操作條件：系統(tǒng)循環(huán)流速：50L/min；雙氧水濃度：32v/v；雙氧水的用量：6∶0.01L；廢水PH：6.5，使用美國(guó)熱電子公司470FT—IR型號(hào)的紅外分光光度計(jì)測(cè)定聚乙烯醇(PVA)透光率的作為求得COD的對(duì)比。具體取0.1～0.2毫克的樣品磨碎(直徑＜)同300毫克的溴化鉀一起放入采樣器內(nèi)進(jìn)行檢測(cè)。二、求得COD實(shí)驗(yàn)結(jié)果：反應(yīng)時(shí)間(分鐘)090180270360450COD(mg/L)88968349920115092結(jié)果表明COD值隨時(shí)間的增長(zhǎng)迅速的降低，直到符合標(biāo)準(zhǔn)即可對(duì)污水進(jìn)行排放。本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容及技術(shù)特征已揭示如上，然而熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員仍可能基于本實(shí)用新型的教示及揭示而作種種不背離本實(shí)用新型精神的替換及修飾，因此，本實(shí)用新型保護(hù)范圍應(yīng)不限于實(shí)施例所揭示的內(nèi)容，而應(yīng)包括各種不背離本實(shí)用新型的替換及修飾，并為本專利申請(qǐng)權(quán)利要求所涵蓋。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3