[實(shí)用新型]連續(xù)式三相流化臭氧氧化反應(yīng)器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920235815.2
• 申請(qǐng)日: 2009-09-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201634523U
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李時(shí)銀;倪利曉;史震宇;陸繼來(lái);鄒敏;張利民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京師范大學(xué)
• 主分類號(hào): C02F9/04
• 分類號(hào): C02F9/04;C02F1/78;C02F1/26
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種難降解有毒有機(jī)廢水的水處理裝置，尤其涉及一種連續(xù)式氣液液三相流化臭氧氧化反應(yīng)器。

背景技術(shù)

目前，生物難降解有毒有機(jī)廢水是造成我國(guó)水體污染加劇的原因之一，如印染、醫(yī)藥、化工、造紙等一些重點(diǎn)行業(yè)廢水。此類廢水的共性是在環(huán)境中比較難于降解，長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定存在，并具有生物累積性，嚴(yán)重地影響著人類的身體健康，阻礙了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。因此，針對(duì)難降解有毒有機(jī)廢水的研究和應(yīng)用是當(dāng)今廢水處理技術(shù)中的難點(diǎn)和熱點(diǎn)。

針對(duì)有機(jī)廢水的水處理裝置有很多種，其中許多都是很成熟的，并實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化，但針對(duì)有毒難降解有機(jī)物的水處理反應(yīng)裝置還不多見(jiàn)。根據(jù)降解有機(jī)物的不同方法，此類水處理裝置可分為物化水處理裝置和生化水處理裝置二大類。針對(duì)有機(jī)廢水的典型的物化水處理裝置有以下幾類：以活性炭吸附、大孔樹(shù)脂吸附為代表的吸附裝置，以反滲透、超濾為代表的膜分離裝置，以光催化氧化、超臨界催化氧化、超聲催化氧化為代表的高級(jí)氧化裝置。生化水處理裝置型式種類較多，但可分為好氧和厭氧二大類。

吸附裝置是利用不同吸附劑的吸附作用去除水中的有機(jī)污染物。活性炭吸附裝置根據(jù)吸附劑的不同運(yùn)行方式可分為固定床型、移動(dòng)床型、流動(dòng)床型。吸附劑活性炭的形狀有粉末狀和顆粒狀，顆粒狀活性炭再生要比粉末狀活性炭容易，所以活性吸附裝置多采用顆粒狀活性炭。活性炭的吸附能力很強(qiáng)，對(duì)水中許多有機(jī)物都有很強(qiáng)的吸附能力，另外還可以用于水中的除臭、脫色和微量有害物質(zhì)。60年代研制的大孔樹(shù)脂吸附裝置是以大孔樹(shù)脂作為吸附劑的吸附裝置。大孔吸附樹(shù)脂可凈化許多離子性、極性和非極性的有機(jī)物，其結(jié)合力比較小，易于再生，與活性炭吸附不同的是大孔樹(shù)脂吸附具有很高的選擇性，因此可回收水中的有機(jī)物。

膜分離裝置是利用膜的選擇透過(guò)性去除水中的有機(jī)污染物的，根據(jù)膜孔徑的大小可分為反滲透和超濾等多種類型，根據(jù)膜組件的形狀可分為板框式、管式、卷式和中空纖維式四種結(jié)構(gòu)形式。反滲透和超濾裝置的主要區(qū)別在于其膜徑大小不同。超濾膜截留的污染物粒徑較大，約為2-10000微米，反滲透膜截留的較小，約為0.4-600微米，因此超濾裝置相應(yīng)的操作壓力較小，為101.3-709.3kPa，而反滲透裝置較大，比超濾裝置要高出一個(gè)數(shù)量級(jí)。膜分離裝置是一種深度水處理裝置，能去除水中的微量有機(jī)污染物，但膜的堵塞和昂貴的處理費(fèi)用一直是限制大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵。

高級(jí)氧化技術(shù)及裝置起步相對(duì)較晚，實(shí)質(zhì)上是采用特殊條件下的催化氧化技術(shù)。光催化氧化裝置的基本原理是，光照射在二氧化鈦等半導(dǎo)體表面后，產(chǎn)生的空穴使水分子生成羥基自由基，羥基自由基具有無(wú)選擇性的強(qiáng)氧化能力，從而去除水中的有機(jī)污染物。超臨界催化氧化裝置的基本原理是，在高溫高壓的超臨界狀態(tài)下，有機(jī)污染物分子、空氣和溶劑水無(wú)限互容，從而有機(jī)污染物被短時(shí)間內(nèi)幾乎徹底氧化。

生物方法是去除廢水中有機(jī)物最經(jīng)濟(jì)有效的方法，是利用微生物生命過(guò)程中的代謝活動(dòng)，將有機(jī)物分解為簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物從而去除有機(jī)污染物的過(guò)程。據(jù)代謝過(guò)程中對(duì)氧的需求情況，微生物可分為好氧微生物、厭氧微生物及介于兩者之間的兼性微生物。按水流方式分為連續(xù)式和序批式，按微生物的存在方式分為活性污泥法和生物膜法。具有代表性的型式有活性污泥池、生物濾池、生物接解氧化塔、氧化溝、生物轉(zhuǎn)盤、上流式污泥反應(yīng)器，但針對(duì)難降解有毒有機(jī)物的處理效率很差，特別是低濃度有毒有機(jī)物，如水體中抗生素、雌激素等，其去除率在40％左右。

以上所述的各種有機(jī)廢水處理裝置有各自的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也有各自的缺點(diǎn)，只能適用一定的范圍。各種吸附裝置的出水水質(zhì)較好，但是由于大量使用大量的吸附劑，且需要再生，致使運(yùn)行成本較高。各種膜法裝置出水水質(zhì)也較好，但是對(duì)膜的要求較高，膜的制作成本很高，運(yùn)行過(guò)程中膜極易被污染，需較為嚴(yán)格的預(yù)處理。光催化裝置中的光催化劑制作成本較高、易流失、易失活，需要較為嚴(yán)格的預(yù)處理，且與水接觸的透光表面易于結(jié)垢，氧化過(guò)程缺少選擇性，特別是針對(duì)水中低濃度有毒有機(jī)物，氧化過(guò)程驅(qū)動(dòng)力差，處理效果差。超臨界裝置需要高溫高壓，因此對(duì)設(shè)備材質(zhì)的要求較高，固定成本較高，維護(hù)較難。因此有必要開(kāi)發(fā)高效廉價(jià)的新型深度處理工藝。