[實用新型]一種高溫高壓微波物化處理含磷污水的系統

有效

• 申請號: 201220535676.7
• 申請日: 2012-10-19
• 公開（公告）號: CN202849195U
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 劉再亮;孟海玲;戴波
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: C02F9/10
• 分類號: C02F9/10;C02F11/12
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 蔣海軍

技術領域

本實用新型屬于水污染治理領域，特別是涉及一種微波物化處理含磷污水的系統。

背景技術

磷是造成水體富營養化的重要影響因素之一。目前去除污水中磷的方法有生物法和化學法兩種。生物除磷法是使磷被微生物攝取后當做剩余污泥排出達到除磷的目的，但微生物攝取磷的能力有限，單純的生物除磷法通常不能滿足磷的排放標準要求。

化學除磷法可以有效的除磷，但傳統的化學除磷法由于是在常溫常壓下進行化學反應，必須過量的投加除磷藥劑，而且化學反應耗時長（通常不少于30min），增加除磷成本，同時會產生大量的化學污泥。高溫高壓的條件可以極大的促進除磷反應的進行，可以在較短的反應時間內獲得很高的除磷效率，同時降低除磷藥劑的消耗量、減少后續含磷污泥的處理成本。

微波應用于水污染治理中，是近幾年來的研究熱點之一。微波可以穿透水體，對水體中的物質具有選擇加熱性，實現水體內部的微觀分子振蕩，從而將微波能轉化為水體的熱能。微波對水體中吸收微波的物質，可以迅速的使其表面點位升高到1000℃以上的高溫，起到一定的促進作用。根據氣蝕和壓力突變原理，在水體中，氣泡的生成和破滅，尤其是在氣泡破滅的瞬間可以產生巨大的沖擊波，由此對水體內部作用的壓力可達140MPa以上。微波可以促進水體中氣泡的破滅，產生巨大的壓力，結合微波選擇性加熱獲得高溫的特點，如此高溫高壓的條件可極大的促進化學除磷反應的進行，使其反應迅速、均勻、徹底。

在目前已有公開的中國專利文獻中，多見利用微波作用獲得高溫條件的報道，未見利用微波作用獲得高壓條件促進反應進行的報道，雖然在已公開的中國專利文獻CN102381741A中有報道采用氣泵將空氣通過管道的管口直接噴入微波催化活性炭反應床中，但該專利明確指出其反應是在常壓下進行，且對其送氣的目的未明確，顯然其通過管口直接噴入的氣體是使活性炭處于流化狀態，且噴入的串柱狀的大型氣泡不易破滅，因此不能形成高壓狀態。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題在于提供一種反應時間短且除磷徹底的高溫高壓微波物化處理含磷污水的系統。

為了解決以上技術問題，本實用新型是通過以下技術方案予以實現的。

一種高溫高壓微波物化處理含磷污水的系統，該系統由加藥泵、除磷藥劑溶儲罐、管道混合器、微波發生器、提升泵、微波反應器、除磷反應柱、湍流壓力突變器、空氣擴散器、浮選沉淀池、污泥濃縮池、壓濾機、減壓閥、加壓溶氣水儲罐、空壓機以及加壓泵組成；所述微波反應器中央設有除磷反應柱，所述除磷反應柱內底部設有湍流壓力突變器和空氣擴散器；所述加藥泵的出口連接到管道混合器的進水端，所述管道混合器的出水通過提升泵連接到微波反應器，所述微波反應器的出水連接到浮選沉淀池，所述浮選沉淀池設有出水排放口和污泥排放口，所述浮選沉淀池的排泥經污泥排放口連接到污泥濃縮池，所述污泥濃縮池的含磷上清液連接到所述管道混合器的進水口，所述污泥濃縮池的排泥連接到壓濾機，所述壓濾機的含磷壓濾液連接到所述管道混合器的進水口，所述減壓閥的出口連接到除磷反應柱內的空氣擴散器，所述微波發生器通過波導管連接到微波反應器的波導口。

進一步的，所述除磷反應柱設置在微波反應器內部。

進一步的，所述除磷反應柱貫穿微波反應器并伸出其外。

所述空氣擴散器是穿孔曝氣管、微孔曝氣管、曝氣盤、曝氣砂芯、多孔性空氣擴散板、水力沖擊空氣擴散器中的任一種。

所述湍流壓力突變器具有與水泵葉輪葉片相同的曲面結構，是合為一體的兩個半橢球或兩個蝶形或兩個傘形中的任一種。

本實用新型利用微波的穿透性和選擇加熱性，使混勻于含磷污水中的鋁鐵系金屬鹽類除磷藥劑表面點位的溫度迅速升高獲得高溫，采用加壓溶氣裝置和空氣擴散器獲得持續的安全的微小氣泡的供給，利用微波和壓力突變的雙重作用促進水中微小氣泡破滅的瞬間產生高壓的特點，同時獲得了高溫高壓的反應條件，克服了傳統的常溫常壓化學除磷反應的諸多缺點。本實用新型與現有技術相比具有如下優點：1）在高溫高壓條件下進行化學除磷反應，因此反應迅速、均勻、徹底；2）除磷效率高，能夠將含磷污水中磷的含量去除到0.5mg/L以下，達到排放標準要求；3）由于反應均勻、徹底，減少了除磷藥劑投加量，降低了藥劑成本；4）反應時間短，本實用新型實際的除磷反應時間為0.5min～5min，遠低于傳統的常溫常壓的化學除磷反應時間（不少于30min）。

附圖說明

圖1是本實用新型處理含磷污水的系統結構示意圖。

圖2是本實用新型處理含磷污水的系統另一種結構示意圖。