[發明專利]強化水射流空化降解含苯酚廢水的設備

無效

• 申請號: 201110425910.0
• 申請日: 2011-12-19
• 公開（公告）號: CN102491486A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 鄧松圣;馮劍;李趙杰;沈銀華;陳明
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍后勤工程學院
• 主分類號: C02F1/74
• 分類號: C02F1/74;B01F5/08;C02F101/34
• 代理公司: 重慶志合專利事務所 50210
• 代理人: 胡榮琿

技術領域

本發明涉及水射流空化領域，特別涉及一種強化水射流空化降解含苯酚廢水的設備。

背景技術

隨著國家各行業經濟發展，機污染物的排放日益增多，尤其是來自農藥、制藥、煉焦、煉油、塑料、紡織印染等行業的污水，含有多種毒害大、難降解的芳香類有機污染物成分，給生態環境、人民生命安全及健康造成極大危害。苯酚是其中的一種典型污染物，屬我國優先控制的污染物之一，同時也是美國環保局列出的?129種優先控制的污染物之一。對含苯酚的廢水處理日益受到重視。

國內外對含苯酚等有機廢水的處理有多種方法，分為生物氧化法、物理法和化學氧化法。生物氧化法降解速度慢，只適用低濃度廢水降解。物理法存在處理容量有限，設備再生往往能耗大，廢棄物排放易造成二次污染等缺點。化學氧化法需要高溫、高壓，添加氧化劑等，投資大，處理成本高。

目前，隨著水射流空化技術的發展，水射流空化降解處理有機廢水成為一種有效的處理方法。水射流空化技術是一種水處理新技術，空泡潰滅時形成極端高溫高壓環境，產生強烈的沖擊波和微射流，引起復雜的物理和化學效應，產生活性極強的·OH和·H自由基，再通過自由基與有機化合物之間的加合、取代、電子轉移斷鍵等，使水體中難降解有機物大分子氧化降解成低毒或無毒的小分子物質，甚至直接降解成CO₂和H₂O，接近完全礦化，從而有效降解有機廢水。

眾多相關的文獻及專利研究了水射流空化降解苯酚等有機廢水的方法。相關文獻“水力空化技術降解含苯酚、二甲苯廢水的實驗研究”（喬慧瓊，蘭州交通大學環境與市政工程學院，《能源環境保護》2007年?第2期，18-20頁），描述了采用水力空化技術的新方法降解水體中的有機污染物苯酚，對水力空化的循環時間、苯酚初始濃度等因素對降解率的影響以及水溫、PH值隨循環時間的變化進行了研究，也描述了水力空化技術對苯酚溶液的降解率最高可達51.7%。但文中沒有涉及水力空化降解的空化裝置的構成，以及具體實施的方法、措施等。

相關文獻“空化水射流-雙氧水處理苯酚廢水的機理分析”（盧義玉，重慶大學學報:自然科學版，2008，31(10)：19-22），闡述了雙氧水聯合空化水射流氧化法降解苯酚可使苯酚轉化為其它較易被氧化的有機物，使苯酚更易于被徹底處理，在特定情況下，其苯酚的去除率達到99.85%。但該文獻描述的是空化水射流與雙氧水聯合作用對苯酚廢水進行降解，沒有涉及到采用什么結構的水射流空化裝置進行降解。

美國專利6502979、7086777、7207712都描述了用于產生水力空化的方法和裝置。該裝置包括具有上游部和下游部的流通室，其中下游部具有大于上游部的橫截面積，并且流通室的壁可拆卸和可更換地安裝在該裝置內。該裝置是通過節流器調節流通道的開度，來控制空化氣泡的產生，從而控制空化的效果。但該裝置結構復雜，節流器的制造成本高，加工制作難度大，不利于推廣使用。尤其是該裝置對苯酚廢水的降解效果怎樣，不得而知。

申請號為200980117515.7的公開文本提供了一種設計用于過程強化的水力空化反應容器的方法，涉及利用空泡發生器來產生空泡，以及通過流調節器來形成湍流，對甲苯、若丹明等有機物氧化降解，對甲苯可實現54%的氧化。同樣屬于通過調節流量大小產生空泡，與現有的水力空化反應容器相比的并沒有實質性的改進，其降解效果也并不突出。而且該文依然沒有對苯酚廢水的降解及降解效果進行描述。

專利號為ZL200420035654.X的公開文本，提供了一種降解水中有機污染物的空化水射流裝置。該裝置包含了處理池、空化噴嘴、空泡潰滅器、污水泵、調節閥，在處理池內設置空化嘴和空泡潰滅器，空化嘴置于空泡潰滅器內，處理池與調節池之間，通過污水泵及回水調節閥相連通，污水在空化噴嘴處產生空泡，空泡在空泡潰滅器的潰滅，污水由空泡潰滅時產生的中間產物（如各種自由基、超臨界水等）與水中污物發生氧化反應，從而達到處理污水的目的。其處理對硝基苯酚溶液去除率為50%時需1.5小時。由于這種結構的空化水射流裝置的空泡潰滅器是淹沒在污水處理池的污水中，空化噴嘴產生空泡在空泡潰滅器中與污水混合，空泡的形成會受到很大影響，空化降解效果也會受到影響。

發明內容