[實(shí)用新型]一種處理高濃度有機(jī)廢水生產(chǎn)甲烷氣體的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220058558.1
• 申請日: 2012-02-21
• 公開（公告）號(hào): CN202609964U
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李國文;蘇貞峰;郭春生;張學(xué)輝;胡彥龍
• 申請（專利權(quán)）人: 北京緯綸華業(yè)環(huán)保科技股份有限公司
• 主分類號(hào): C02F1/00
• 分類號(hào): C02F1/00;C07C9/04;C07C1/20
• 代理公司: 北京英特普羅知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11015
• 代理人: 齊永紅

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種熱化學(xué)法處理高濃度有機(jī)廢水的裝置，屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，更準(zhǔn)確地說，涉及到一種催化處理含高濃度有機(jī)物廢水，同時(shí)生產(chǎn)甲烷氣體的裝置。?

背景技術(shù)

在中國，2009年廢水的排放量已經(jīng)達(dá)到600億噸，COD接近1300萬噸；同時(shí)，社會(huì)的發(fā)展對環(huán)保的要求日益提高。廢水尤其是高濃度有機(jī)廢水的高效處理成為目前社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。?

高濃度有機(jī)物廢水的處理方法主要有物化法、化學(xué)法、生物法等幾種。物化法主要指電解法；化學(xué)法主要指化學(xué)氧化法；生物法包括好氧生物法與厭氧生物法。雖然，物化法與化學(xué)法對廢水處理比較徹底，但是這兩類方法處理廢水的基本原理是對有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行分解、礦化，因此，廢水中的有機(jī)物質(zhì)得不到利用；生物法是目前應(yīng)用比較多的廢水處理方法，此種方法在經(jīng)濟(jì)上具有一定的優(yōu)勢，不過存在菌體中毒的問題，尤其對于工業(yè)廢水，這種現(xiàn)象比較普遍，而且，當(dāng)對工業(yè)廢水進(jìn)行處理時(shí)，還需要額外添加營養(yǎng)物質(zhì)以維持微生物的生長，處理過程還容易受水質(zhì)波動(dòng)的影響，污泥的后續(xù)處理也是個(gè)問題。?

實(shí)用新型內(nèi)容

為了克服生物法處理有機(jī)廢水的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供了一種處理高濃度有機(jī)廢水并生產(chǎn)甲烷氣體的裝置，該裝置在高效凈化廢水中的有機(jī)物質(zhì)的同時(shí)，生產(chǎn)甲烷氣體，最終實(shí)現(xiàn)廢水處理的資源化，降低廢水處理的總體成本；該裝置具有高效、清潔的特點(diǎn)，運(yùn)行穩(wěn)定且不存在污泥的后續(xù)處理問題；裝置安裝占地面積小，自動(dòng)化控制程度高。?

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種處理高濃度有機(jī)廢水生產(chǎn)甲烷氣體的裝置，包括催化反應(yīng)塔，所述催化反應(yīng)塔內(nèi)從下至上依次分成四個(gè)區(qū)間：下部空塔區(qū)、負(fù)載層區(qū)、催化劑層區(qū)、上部空塔區(qū)；所述下部空塔區(qū)的頂部安裝金屬網(wǎng)狀支撐架，所述負(fù)載層區(qū)為填充在金屬網(wǎng)狀支撐架上的催化劑載體；所述催化劑層區(qū)為負(fù)載層區(qū)上部填充的催化劑；所述催化劑層上部安裝金屬網(wǎng)，金屬網(wǎng)的孔徑小于催化劑顆粒的粒徑。?

優(yōu)選的是，所述上、下部空塔區(qū)的高度等于催化反應(yīng)塔的塔徑；所述負(fù)載層區(qū)與催化劑層區(qū)的高度比例為1/10~1/3。?

優(yōu)選的是，還包括和催化反應(yīng)塔連接的二氧化碳吸收塔，所述吸收塔內(nèi)分成三個(gè)區(qū)間：下部空塔區(qū)、中部填料區(qū)、上部空塔區(qū)；所述下部空塔區(qū)頂部安裝金屬網(wǎng)狀支撐架，所述中部填料區(qū)為設(shè)置在金屬網(wǎng)狀支撐架上的填料。?

優(yōu)選的是，所述催化反應(yīng)塔、二氧化碳吸收塔的材質(zhì)為不銹鋼，塔內(nèi)與有機(jī)廢水接觸的表面、金屬網(wǎng)外表面加襯有鈦材。?

優(yōu)選的是，還包括用于上料的進(jìn)料泵，所述進(jìn)料泵為耐酸堿腐蝕的正位移泵；在催化反應(yīng)塔之前還設(shè)有加熱器，在二氧化碳吸收塔之后還依次設(shè)有冷凝器和氣液分離器，所述加熱器、冷凝器、氣液分離器的材質(zhì)為不銹鋼，其內(nèi)部與有機(jī)廢水接觸的表面加襯有鈦材。?

該裝置在高效凈化廢水中有機(jī)類物質(zhì)的同時(shí)，生產(chǎn)甲烷氣體，實(shí)現(xiàn)了廢水的資源化利用，有助于降低廢水處理的總體成本。?

該裝置具有高效、清潔的特點(diǎn)，運(yùn)行穩(wěn)定且不存在污泥的后續(xù)處理問題；裝置安裝占地面積小，自動(dòng)化控制程度高，便于在工廠內(nèi)安裝運(yùn)行。?

附圖說明

圖1示出了本實(shí)用新型的工藝流程圖。?

圖2示出了本實(shí)用新型催化反應(yīng)塔內(nèi)的結(jié)構(gòu)示意圖。?

圖3示出了本實(shí)用新型二氧化碳吸收塔的結(jié)構(gòu)示意圖。?

圖4示出了本實(shí)用新型操作溫度對催化反應(yīng)影響的測試結(jié)果圖。?

圖5示出了本實(shí)用新型操作壓力對催化反應(yīng)影響的測試結(jié)果圖。?

圖中標(biāo)號(hào)：1沉降池，2進(jìn)料泵，3加熱器，4催化反應(yīng)塔，5二氧化碳吸收塔，6冷凝器，7氣液分離器，8堿液儲(chǔ)罐，9金屬網(wǎng)，10金屬網(wǎng)狀支架，11催化劑層區(qū)，12負(fù)載層區(qū)，13中部填料層區(qū)。?

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式做進(jìn)一步說明。?

本實(shí)用新型首先提供一種催化處理有機(jī)廢水生產(chǎn)甲烷氣體的方法，該方法的原理是，在催化劑的作用下，同時(shí)提供一定的溫度、壓力條件，廢水中的有機(jī)物進(jìn)行催化甲烷化反應(yīng)，廢水得以凈化的同時(shí)，收獲甲烷等燃料氣體。下面以部分工業(yè)廢水中存在的幾種醇類有機(jī)物質(zhì)催化甲烷化反應(yīng)為例來說明該方法凈化廢水的原理：?

CH₃OH→3/4CH₄+1/4CO₂+1/2H₂O?

C₂H₅OH→3/2CH₄+1/2CO₂