[發明專利]一種處理難降解有機廢水氧化劑協同光催化氧化反應裝置及應用

在審

• 申請號: 201811349349.0
• 申請日: 2018-11-14
• 公開（公告）號: CN109179569A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 張鵬;牛景軍;宋喜強
• 申請（專利權）人: 四川中盛凈源環保設備有限公司
• 主分類號: C02F1/32
• 分類號: C02F1/32;C02F1/78;C02F1/76;C02F1/72;C02F101/30
• 代理公司: 成都蓉創智匯知識產權代理有限公司 51276
• 代理人: 譚新民

本發明公開了一種處理難降解有機廢水氧化劑協同光催化氧化反應裝置，包括貯水箱、氣液混合泵、射流器、管道靜態混合器、反應器、氣液分離器。反應器內設置若干結構單元，所述結構單元為內外套筒型式，內筒外壁纏繞紫外燈帶，內筒軸線位置設紫外燈，內筒內壁與紫外燈之間設靜態混合構件，內筒一端設超聲波清洗探頭，另一端設氣體擴散器。反應器內各結構單元平行設置，使水流呈S型，結構單元之間設管道靜態混合器，設置兩個并聯的過濾器。反應過程中，反應器內產生羥基自由基或活化反應物，高效節能地處理難降解有機廢水。

技術領域

本發明涉及環境工程難降解有機廢水處理技術領域，尤其涉及一種處理難降解有機廢水氧化劑協同光催化氧化反應裝置，及所述裝置在廢水處理中的應用。

背景技術

隨著社會工業發展和人類生活水平提高，工業有機廢水和生活污水的種類和排放量日益增多，成份也更加復雜。有些廢水很難降解，比如石化企業、煤化工企業排放的廢水，垃圾處理企業產生的反滲透濃水，城鎮污水處理廠亟待提標的尾水，氯堿企業產生的高含鹽廢水。一方面這類廢水含鹽量高，限制了很多工藝的使用及效能發揮；另一方面其中有機物屬于雜環、稠環、長鏈，現有工藝難以處理。

目前，關于難降解廢水處理的研究較多，所采用的技術主要包括物理法、化學法、生化法。大多方法需要外加能源，能耗成本較高，并且單一技術效率較低。針對難降解有機廢水，常規的物理化學方法對污染物去除效果不佳、操作繁瑣、處理成本昂貴。比如：Fenton氧化法雖然性能較好，但受pH影響較大，而且產生的大量鐵泥固體廢棄物很難處理；濕式氧化法操作條件苛刻，帶有一定的安全風險，而且處理成本偏高；蒸發濃縮法只是將污染物與水分離，沒有真正去除污染物，而且產生的殘渣要填埋或焚燒；活性碳吸附法的材料吸附容量有限，活性炭再生困難且成本高。具有協同作用的集成方法是水處理領域研究的熱點，利用紫外光與氧化劑協調作用催化氧化處理難降解有機廢水的現有技術較多，但只是對廢水處理工藝做了相應改進并沒有對反應器內部結構做更深層次研究,有機物去除效果不佳，氧化劑消耗量較大。因此，迫切需要開發一種高效光催化氧化反應器，解決現有工藝存在的普遍技術缺陷，高效率低能耗地去除廢水中難降解有機物。

發明內容

為解決現有技術對廢水有機污染物去除效果不佳、氧化劑消耗量大的問題，本發明提供一種處理難降解有機廢水氧化劑協同光催化氧化反應裝置，能夠高效率低成本地去除難降解有機物，使處理后的廢水達到排放標準。

為實現上述目的，本發明的技術方案為：

一種處理難降解有機廢水氧化劑協同光催化氧化反應裝置，包括貯水箱、反應器、氣液分離器及連接管道和閥門，反應器內設置至少兩個結構單元，結構單元內部設置紫外燈，結構單元一端與氧化劑管路接通；各結構單元平行設置，進口端和出口端分別位于同側，一個結構單元的出口連通至下一個結構單元的進口，貯水箱出口與首個結構單元進口接通，最后一個結構單元出口與氣液分離器入口接通；氣液分離器上設有尾氣管道、出水管道、與貯水箱接通的回流液管道。

目前，利用紫外光與氧化劑協同作用催化氧化廢水中有機物的現有技術較多，但只是在廢水處理氧化反應器中增加了紫外燈，并沒有對反應器具體結構做進一步細化，存在一些不足之處。反應效率低，氧化劑消耗量大，導致處理廢水所需能耗增加但是效果不佳。

本發明對反應器的內部結構做了深層次研究，反應器內設置多個結構單元，結構單元個數可根據廢水處理量增減，有利于控制氧化劑用量。進一步地，處理廢水時讓水流呈S型，讓氣態氧化劑的停留時間GRT等于廢水的停留時間HRT，大大延長了氣態氧化劑與廢水的接觸時間，能夠充分利用氣態氧化劑，從而降低氣態氧化劑的消耗量。

出水管道上設有與貯水箱接通的回流液管道支路，經檢測達標的廢水從出水管道直接排放，另一部分未達標的廢水經回流液管道通入貯水箱進一步處理。

作為上述方案的優選，所述結構單元為內外套筒型式，內筒外壁纏繞紫外燈帶，內筒軸線位置設紫外燈，內筒內壁與紫外燈之間設有表面鍍金紅石型納米二氧化鈦的靜態混合構件。