[發明專利]一種采用回路反應器進行含酚廢水的處理方法

有效

• 申請號: 202010966430.4
• 申請日: 2020-09-15
• 公開（公告）號: CN112007591B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 高傳林;梅華;汪國輝;朱林
• 申請（專利權）人: 江蘇諾盟化工有限公司;南京工業大學
• 主分類號: B01J8/22
• 分類號: B01J8/22;C02F1/72;C02F1/74;B01J23/72;B01J23/34;B01J23/889;C02F101/34
• 代理公司: 南京聚匠知識產權代理有限公司 32339
• 代理人: 裴詠萍

本發明公開了一種處理高濃含酚廢水的方法，以粉末型催化劑，通過回路反應器對含酚廢水進行處理；粉末型催化劑以氣相SiO₂為載體，其上負載金屬活性氧化物CuO、MnO₂中的一種或兩種，粉末型催化劑的堆積密度為0.33～0.45g/cm³；回路反應器中文丘里噴射器的進口段開口內徑：噴嘴內徑：氣室收口內徑：混合段長度：擴散段長度的比例為34：(1～5)：(4～8)：(15～35)：(500～1000)，擴散段的開口角度為10°～25°；并在處理過程中控制文丘里噴射器噴嘴處的流體線速度為80m/s～120m/s。本發明采用回路反應器作為關鍵工藝設備可以經一步反應將高濃含酚廢水處理達標排放，對比傳統的物理萃取?吹提?厭氧?好氧等處理大大減少了工藝流程，提高了效率。

技術領域

本發明屬于含酚廢水處理領域，具體涉及一種采用新型反應器設備——回路反應器進行催化濕式氧化處理含酚廢水使廢水達標排放的方法。

背景技術

酚類物質通常源于石化工業，隨著生產進程的推進，含酚廢水的濃度會逐漸增高。高濃的含酚廢水不僅屬于有毒有害污染物，而且及其難于降解。傳統的處理方法分為物理法(萃取、吸附)、化學法(芬頓試劑法、臭氧)、生物法(活性污泥、酶處理)，其中物理法操作復雜同時脫酚效率易受操作條件的影響而不受控；傳統的化學氧化方法藥劑貴，產生固廢造成二次污染；生物法存在抗負荷沖擊能力較差效率低下等問題。

化學法中臭氧氧化被認為是較清潔的一種方法，但占地面積大(需要曝氣池)，臭氧利用率低，改進的曝氣塔雖然占地小投資小依然改變不了臭氧利用率低的現實，且臭氧的制取也需要耗費較多的能源。

Mn、Cu等過渡金屬外層具有d電子層結構,軌道的能級和形狀都使其具有形成絡合物的傾向,因此Cu²⁺、Mn²⁺等過渡金屬離子容易與有機物和分子氧的電子結合而形成絡合物,并通過電子轉移和配位體轉移使有機物分子和氧的反應活性提高。

將過渡金屬氧化物單組或多組分負載于多孔Al₂O₃、活性炭、氣相二氧化硅等載體上的非均相催化劑用于催化氧化處理高濃含酚廢水可將廢水一次處理達標排放，催化劑可回收利用，大大降低了處理高濃含酚廢水的成本，由于廢水本身粘度較小，表面張力大，固體催化劑粉末容易沉降，導致現有的加熱攪拌釜對氣液固三相傳質效率低下，反應需要較高的溫度、壓力，反應時間長；雖然酸性條件下對處理含酚廢水有較大的改善，但會造成的催化劑活性中心的流失以及對設備的腐蝕。

回路反應器是一種新型反應器系統，具體由反應釜、循環泵、熱交換器和文丘里噴射器(混合器)組成。文丘里噴射器短時間內可以形成微米級的氣泡散布到液相，引起局部很高的氣液傳質速率，且射流激發形成的湍流和空化泡，使粉末催化劑、水溶液中的有機物、氧氣三相接觸更充分均勻，加快多相反應速度，減少了催化劑用量。(氣液理論傳質系數是普通釜式攪拌反應器的10-100倍)，提高了處理廢水的效率。回路反應器可以以相對低的能量消耗獲取更高的混合效果，并將混合相噴射入反應釜內在其中形成良好的環流，促進反應持續進行，改善反應效果，在中性條件(pH＝6.5～7)下可以以較低的溫度和壓力進行有效的分解高濃含酚廢水，降低了催化劑用量、減少了工藝時間。