[實(shí)用新型]一種固定床電解催化氧化反應(yīng)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220541369.X
• 申請(qǐng)日: 2012-10-23
• 公開（公告）號(hào): CN203159290U
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳中濤;郭宏山;張蕾;許瑩;李建濤;朱衛(wèi)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
• 主分類號(hào): C02F1/461
• 分類號(hào): C02F1/461;C02F1/72;C02F1/78;C02F1/28
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種固定床電解催化氧化反應(yīng)裝置，特別是煉化系統(tǒng)高低濃度的含鹽廢水和生活污水深度處理的電解催化氧化反應(yīng)裝置。

背景技術(shù)

隨著高硫、高酸原油加工比例在逐年遞增，使得油品加工過(guò)程產(chǎn)生的污水中的乳化油、難降解性有機(jī)污染物、硫化物、氨氮以及無(wú)機(jī)鹽等濃度不斷增加，特別是具有明顯乳化和較高含鹽量的電脫鹽排水以及污染物含量較高的油品罐區(qū)切水。盡管這二類廢水的排放量占企業(yè)總污水排放量的比例較小，但污染物總量卻要占總污染負(fù)荷的50%以上，且由于污水性質(zhì)較差，對(duì)污水處理場(chǎng)的隔油-浮選除油單元的除油效果、生化處理單元的生化穩(wěn)定性均造成頻繁的沖擊性影響，已嚴(yán)重威脅到企業(yè)污水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放和綜合合格率。所以對(duì)該類廢水應(yīng)進(jìn)行分類處理。對(duì)于含鹽高濃度難生物降解有機(jī)廢水目前可采用的主要方法是濕式氧化、高級(jí)氧化或催化氧化、厭氧或酸化水解等或這些技術(shù)與好氧生化技術(shù)形成的組合工藝等。

US6576144提出一種化學(xué)氧化法處理廢堿液及其它廢水的處理方法，將鐵、銅、鎳、鈦、釩、鉬、鈷等金屬離子催化劑和過(guò)氧化氫、高錳酸鉀、臭氧、二氧化氯、次氯酸鈉等氧化劑分別連續(xù)投加到廢堿液及其它廢水中，在活塞流反應(yīng)裝置中發(fā)生催化氧化反應(yīng)，通過(guò)控制投加量和pH調(diào)節(jié)以達(dá)到脫除廢堿液及其它廢水中的硫化物、氨、揮發(fā)酚和其它有機(jī)污染物的處理目的，但該方法由于需要連續(xù)投加催化金屬離子和氧化藥劑，存在出水重金屬污染和化學(xué)藥劑消耗問(wèn)題，且對(duì)高濃度廢水難以獲得較好的處理出水。CN03133960.3提出一種多相多元催化電解氧化污水處理方法和裝置，以活性炭等顆粒做固體吸附材料；以石墨、貴重金屬或普通碳鋼為電極；以水溶解性鐵、鋁、鎂或錳金屬鹽為催化劑；以空氣為氧化介質(zhì)，通過(guò)施加36V以下的電解電壓，使固體吸附材料、電極材料、催化劑載體、液相催化、氣相氧化劑與電解等過(guò)程相結(jié)合，組成一個(gè)具有綜合脫除過(guò)程的污水物理-化學(xué)-電解處理裝置，用于生化前的預(yù)處理及生化后的污水深度處理。該方法通過(guò)電解產(chǎn)生自由基和金屬鹽的催化氧化作用可達(dá)到深度降解有機(jī)污染物、提高廢水生化性的目的效果，但由于需要連續(xù)補(bǔ)充金屬鹽催化劑，一方面造成金屬鹽的消耗，另一方面使得出水中的金屬含量增加，易形成出水發(fā)生重金屬污染。

另外，目前循環(huán)水場(chǎng)排污水、化學(xué)水站的離子交換樹脂再生排出的酸堿廢水、蒸汽鍋爐排污等低濃度含鹽廢水，一直沒有進(jìn)入污水處理場(chǎng)處理，隨著循環(huán)水場(chǎng)補(bǔ)充水使用回用水，以及標(biāo)準(zhǔn)的提高，該類水已經(jīng)不能滿足達(dá)標(biāo)排放的要求。目前對(duì)該類廢水最為典型的方法是采用超濾-反滲透（“雙膜法”）或膜生物反應(yīng)裝置-超濾-反滲透（“三膜法”）組合工藝對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)的排污水進(jìn)行深度脫鹽處理，處理后的出水回用作鍋爐給水、化學(xué)水站或循環(huán)水的補(bǔ)充水。這種處理方式目前存在的主要問(wèn)題有兩個(gè)：第一是源水中的有機(jī)污染物不能得到有效控制，易導(dǎo)致超濾膜和反滲透膜發(fā)生污染，致使處理過(guò)程無(wú)法長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行；其二是反滲透濃縮液排水中的COD濃度較高，不能滿足水質(zhì)達(dá)標(biāo)排放要求。

綜上分析，采用目前的各種方法處理煉化系統(tǒng)高濃度含鹽混合廢水均存在著或者不適合、或者處理效果不足、或者投資大和運(yùn)行費(fèi)用高、或者易產(chǎn)生金屬離子二次污染等諸多問(wèn)題。而石化企業(yè)的循環(huán)水排污、污水反滲透脫鹽處理的尾水等低濃度含鹽廢水尚沒有有效的達(dá)標(biāo)處理措施。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型針對(duì)煉油高濃度含鹽污水和石油化工企業(yè)循環(huán)水排污、污水反滲透脫鹽系統(tǒng)的含鹽高，污染物低的污水具有較高的電導(dǎo)率的性質(zhì)，提出一種固定床電解催化氧化反應(yīng)裝置。

本實(shí)用新型固定床電解催化氧化反應(yīng)裝置，包括：筒體、上下法蘭和裝置基座，筒體下部設(shè)置進(jìn)氣管、氣體分布器、進(jìn)水管和填料層，填料層與進(jìn)水管相通，且位于氣體分布器上部；筒體內(nèi)部設(shè)有固定催化劑床層，在床層內(nèi)部設(shè)置電解陽(yáng)極和電解陰極，電解陽(yáng)極和電解陰極與直流電源以密閉管路方式連通；筒體上部設(shè)置出水管和排氣管。

本實(shí)用新型中，筒體上部通過(guò)上法蘭固定密封，筒體下部通過(guò)下法蘭與裝置基座固定。電解陽(yáng)極和電解陰極為板式或棒狀結(jié)構(gòu)，電解陽(yáng)極和電解陰極的數(shù)量根據(jù)裝置規(guī)模設(shè)置一組或若干組。

本實(shí)用新型中，固定催化劑床層填充占筒體體積50%～90%催化劑顆粒，優(yōu)選60%～80%。催化劑顆粒為活性炭顆粒或Al₂O₃負(fù)載金屬組分，金屬組分包括鈷、銅、鐵、錳、鎳、釩和鈦中的一種或幾種，金屬含量為活性炭顆粒或Al₂O₃質(zhì)量的2%～8%。本裝置采用固定催化劑床層，污水同催化劑可進(jìn)行有效接觸，處理負(fù)荷高，對(duì)催化劑及其載體強(qiáng)度要求較低。