[發明專利]一種超聲、H2

在審

• 申請號: 202011264966.8
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN113003852A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 王俊輝;徐慶元;黃愛明;宋寶增
• 申請（專利權）人: 四川全息生態環境技術產業有限公司
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;B01D53/14;B01D53/18;C02F101/36;C02F103/30;C02F103/32;C02F103/34;C02F101/34
• 代理公司: 綿陽山之南專利代理事務所(普通合伙) 51288
• 代理人: 沈強

1.一種超聲、H₂O₂和微通道高級氧化方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）向待處理的廢水溶液中加入雙氧水，得到氧化中間液；

或將待處理的廢氣用水溶解后，再向溶解廢氣的溶液中加入雙氧水，得到氧化中間液；

（2）將氧化中間液送入微通道反應器的微通道內，使氧化中間液在微通道內進行反應；氧化中間液在微通道內輸送的同時，通過超聲波發生器對微通道內的氧化中間液進行超聲處理；待微通道內的氧化中間液超聲處理完成后，得到超聲中間液；

（3）將超聲中間液進行污水生化處理，即可；

所述步驟（2）中，氧化中間液中的部分雙氧水直接分解并產生羥基自由基，部分雙氧水受超聲波輻射催化形成自由基；

通過超聲波發生器對微通道內的氧化中間液進行超聲處理，使液相分子間的吸引力被打破，形成空化泡，并被壓縮，實現微通道內空化作用，產生氣液兩相泡狀結構，并在氣泡界面引發微射流，使水分子分解為自由基，而空化泡輻射扭力引發的微米量級液體環流則形成使有機物大分子主鏈上碳鏈斷裂的速度梯度和粘滯應力，使得有機物大分子主鏈斷裂；

在超聲波發生器對微通道內的氧化中間液進行超聲處理過程中，空化泡的產生實現了對微通道內流經液體的切割，達到提升傳熱、傳質、傳能的效果，促進自由基與流經液體內有機物的反應效率；

通過上述雙氧水、微通道、超聲三者作用的結合，提升微通道內溶液中自由基的量和濃度，進而實現有機物的快速氧化。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟1中，以氧化中間液的質量計，氧化中間液中雙氧水的添加量為3~50ml/L。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟2中，超聲波的頻率為30kHz-40kHz。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟1中，超聲波發生器的功率密度為0.1-3kW/m³；所述步驟2中，所述微通道反應器的微通道內徑尺寸為0.1mm-0.3mm，所述微通道反應器的微通道數量為10⁴-10⁶個。

5.根據權利要求1~4任一項所述的方法，其特征在于，所述步驟3中，采用生物膜法、活性污泥法中的一種或多種對超聲中間液進行污水生化處理。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟3中，采用膜生物反應器、移動床膜生物反應器中的一種或多種對超聲中間液進行污水生化處理。

7.根據權利要求1~6任一項所述的方法，其特征在于，將其用于含有機物的廢水或廢氣的處理中。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，將其用于高濃度難降解有機物的廢水或廢氣的處理中。

9.用于前述權利要求1~8任一項所述超聲、H₂O₂和微通道高級氧化方法的裝置，其特征在于，包括有機物暫存裝置、第一輸送裝置、雙氧水暫存裝置、第二輸送裝置、微通道反應器、超聲波發生器、污水生化處理單元；

所述有機物暫存裝置通過第一輸送裝置與微通道反應器相連且有機物暫存裝置內的待處理的廢水能經第一輸送裝置送入微通道反應器內，所述雙氧水暫存裝置通過第二輸送裝置與微通道反應器相連且雙氧水暫存裝置能經第二輸送裝置向微通道反應器內添加雙氧水以使雙氧水與進入微通道反應器內的待處理的廢水按設定比例混合并得到氧化中間液，所述微通道反應器與污水生化處理單元相連且氧化中間液在微通道反應器內反應后能得到超聲中間液并能經污水生化處理單元進行污水生化處理；

所述超聲波發生器設置在微通道反應器的微通道外且超聲波發生器產生的超聲波能對微通道反應器內的溶液進行超聲處理；

所述有機物暫存裝置為含有機物的廢水暫存裝置；

或還包括用于吸收廢氣的廢氣泵，所述廢氣泵的出氣口與廢水暫存裝置相連且廢氣泵吸收的廢氣能送入廢水暫存裝置的水溶液中并通過水溶液實現對廢氣中含有機物的污染物的吸收。