[發(fā)明專利]一種大小氣泡分形分布的廢堿液高效氧化的裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010126780.X
• 申請(qǐng)日: 2020-02-28
• 公開（公告）號(hào): CN111362394B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊強(qiáng);許蕭;王磊;王俊杰;王威;劉懿謙;武世漢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華東理工大學(xué);上海米素環(huán)保科技有限公司
• 主分類號(hào): C02F1/74
• 分類號(hào): C02F1/74;C02F101/30;C02F101/10
• 代理公司: 上海華工專利事務(wù)所(普通合伙) 31104
• 代理人: 繆利明

本發(fā)明提供一種大小氣泡分形分布的廢堿液高效氧化的裝置，包括外筒，外筒的內(nèi)部設(shè)有第一隔板，第一隔板上固定有一個(gè)以上將氣相和液相進(jìn)行接觸的第一猝發(fā)器，外筒的底部設(shè)有液相進(jìn)口，第一猝發(fā)器下方設(shè)有將氣相進(jìn)行分布的第一氣體分布裝置，外筒的側(cè)面設(shè)有第一氣相進(jìn)口連通第一氣體分布裝置，外筒的上部設(shè)有出料口。本發(fā)明還提供了利用上述的裝置進(jìn)行廢堿液氧化的方法。本發(fā)明所有設(shè)備部件均為大尺寸通道，且為靜部件，無流動(dòng)死區(qū)，避免潛在的大量結(jié)垢沉積。以廢堿液和壓縮空氣是動(dòng)能來源，且隔板上部腔體的水是連續(xù)相流體，使得裝置溫度更加均勻。本發(fā)明的設(shè)備大大提高氧利用率和整個(gè)裝置的氧傳質(zhì)速率，裝置橫截面溫度更加均勻。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于廢液處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種大小氣泡分形分布的廢堿液高效氧化的裝置和方法。

背景技術(shù)

廢堿液主要含有硫化物、碳酸鈉、氫氧化鈉和難降解有機(jī)物，具有強(qiáng)烈的惡臭、強(qiáng)堿性和較大的毒性。這種堿液無法直接排入污水處理廠，同時(shí)空氣污染嚴(yán)重。

目前國內(nèi)外廢堿液處理技術(shù)包括吸附法、溶解萃取法、化學(xué)沉淀法、化學(xué)氧化法、復(fù)合催化氧化法以及空氣氧化法。吸附法，利用毛細(xì)多孔物質(zhì)(如活性炭、磺化煤、樹脂等)吸附廢堿液中有毒有害污染物，去除色度、臭味及水中有機(jī)污染物等有害物質(zhì)。飽和吸附介質(zhì)需要進(jìn)一步再生處理以循環(huán)利用。溶劑萃取法，將廢堿液與溶劑混合，萃取其中的污染物，對(duì)液相萃取劑進(jìn)一步再生處理，以循環(huán)利用。其中，使用超臨界溶劑(如二氧化碳)萃取成為一個(gè)研究重點(diǎn)，但是仍然無法避免二次污染。化學(xué)沉淀法。利用堿液與氧化鋅、氧化銅、三氯化鐵反應(yīng)生成沉淀脫除硫化物，沉淀物通過熔燒再生成為氧化鋅、氧化銅、氧化鐵，從而實(shí)現(xiàn)溶液循環(huán)利用。但是熔燒過程會(huì)產(chǎn)生二次污染。化學(xué)氧化法，利用過氧化氫、高錳酸鉀等氧化劑，將有毒物質(zhì)氧化成無毒或者低毒物質(zhì)。此方法氧化劑無法回收利用，可以處理難降解廢堿液，但是運(yùn)行費(fèi)用普遍偏高。復(fù)合催化氧化法，使用高級(jí)氧化組合技術(shù)，如Fenton、臭氧生物活性炭、臭氧過氧化氫、紫外光等，特別適用于難降解或者一般化學(xué)氧化難以處理的廢水，此方法可以節(jié)省部分氧化劑成本，但是難以實(shí)現(xiàn)工程放大應(yīng)用。

廢堿液濕式氧化工藝可將硫化物和鹵代物被氧化成相應(yīng)的無機(jī)硫化物和鹵化物，有機(jī)氮被氧化為NH₃、NO₃、N₂，并且反應(yīng)過程中沒有NOx、SO₂、HCl、CO等有害物質(zhì)產(chǎn)生，二次污染較小。

(1)濕式氧化過程硫化物轉(zhuǎn)化

硫化鈉

Na₂S+2O₂→Na₂SO₄

二硫化鈉

NaHS+2O₂→NaHSO₄

NaHSO₄+NaOH→Na₂SO₄+H₂O

NaHS+2O₂+NaOH→Na₂SO₄+H₂O

硫醇

NaRS+32O₂→NaSO₃R(磺酸鈉)

NaSCH₃+3O₂+2NaOH→NaCOOH+Na₂SO₄+2H₂O

NaSCH₃+3.5O₂+3NaOH→NaCO₃+Na₂SO₄+3H₂O

硫代硫酸鹽