【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及水處理，具體的說是一種光化學(xué)氧化環(huán)流濾床反應(yīng)器及廢水處理系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、光化學(xué)氧化是通過氧化劑在光輻照產(chǎn)生羥基自由基用于氧化有機(jī)反應(yīng)物的化學(xué)反應(yīng)過程。根據(jù)羥基自由基的產(chǎn)生原理不同，光化學(xué)氧化可分為光激發(fā)氧化和光催化氧化兩種方式。近年來，半導(dǎo)體多相光催化氧化法以其方法簡(jiǎn)便、無二次污染、反應(yīng)條件溫和，適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)在污染物治理方面的已經(jīng)成為行業(yè)的研究熱點(diǎn)，具有廣闊的發(fā)展?jié)摿蛻?yīng)用前景。特別是利用tio2作為光催化劑降解有機(jī)污染物已逐漸由實(shí)驗(yàn)研發(fā)階段轉(zhuǎn)向?qū)嶋H應(yīng)用的研究，但距大規(guī)模工業(yè)化尚遠(yuǎn)，其中障礙之一，就是尚未開發(fā)出可連續(xù)使用的高效光催化劑和高效光催化反應(yīng)器。
2、目前以實(shí)用化研究為目的的多相光化學(xué)/催化反應(yīng)器的報(bào)道較少，其中管式反應(yīng)器的研究最多，催化劑在管中可以是懸浮在溶液中，也可以固定于反應(yīng)器內(nèi)壁上，光源則一般放置在管的中心。為了增加光源利用率，申請(qǐng)人提出了一種光催化流化床反應(yīng)器(2022108664734)，將光源設(shè)置在燈筒的筒壁內(nèi)側(cè)，并在反應(yīng)器中形成內(nèi)外環(huán)流，從而增加廢水與光源光照的接觸行程和時(shí)間，提高催化效率。但是對(duì)于高濁度難降解有機(jī)廢水來說，紫外光在廢水中透射受限，使得該技術(shù)在通過光催化或光化學(xué)氧化處理高濁度難降解有機(jī)廢水領(lǐng)域仍存在一定的技術(shù)難點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)旨在提供一種光化學(xué)氧化環(huán)流濾床反應(yīng)器及廢水處理系統(tǒng)，用于顯著提高高濁度難降解有機(jī)廢水的處理能力。
2、為了解決以上技術(shù)問題，本專利技術(shù)采用的具體方案為：一
3、優(yōu)選的，反應(yīng)器殼體中心位置設(shè)有與進(jìn)水口相連的進(jìn)水布水器，光化學(xué)氧化反應(yīng)區(qū)中設(shè)有位于進(jìn)水布水器上方的分隔盤、同心設(shè)置在分隔盤上的燈筒以及同心分布于燈筒外部的導(dǎo)流筒，分隔盤的中部設(shè)有與燈筒內(nèi)腔連通的連通孔，燈筒內(nèi)部設(shè)有多根紫外燈管，燈筒的頂部與反應(yīng)器殼體間隙配合，導(dǎo)流筒的頂部與反應(yīng)器密閉連接，導(dǎo)流筒的底部與分隔盤間隙配合。
4、優(yōu)選的，光化學(xué)氧化反應(yīng)區(qū)中還設(shè)有用于清理燈筒內(nèi)外側(cè)筒壁的清理機(jī)構(gòu)，清理機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在燈筒內(nèi)外側(cè)的多根絲杠和用于驅(qū)動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，絲杠上分別配合安裝有絲母，絲母上固定設(shè)有用于清理對(duì)應(yīng)位置的燈筒筒壁的清洗環(huán)。
5、優(yōu)選的，清理機(jī)構(gòu)具有三根絲杠，其中一根絲杠位于燈筒中心位置并與驅(qū)動(dòng)電機(jī)直連，另外兩根絲杠對(duì)稱分布于燈筒兩側(cè)并通過傳動(dòng)帶與燈筒內(nèi)的絲杠傳動(dòng)連接。
6、優(yōu)選的，連通孔中設(shè)有十字形的支撐架，支撐架的中心位置設(shè)有供對(duì)應(yīng)絲杠的下端轉(zhuǎn)動(dòng)配合的軸座。
7、優(yōu)選的，在反應(yīng)器殼體上位于光化學(xué)氧化反應(yīng)區(qū)的中部位置設(shè)有傳感器探頭入口。
8、優(yōu)選的，在反應(yīng)器殼體上位于光化學(xué)氧化反應(yīng)區(qū)的底部位置設(shè)有加藥口。
9、優(yōu)選的，在反應(yīng)器殼體的頂部設(shè)有主體排氣口。
10、優(yōu)選的，溢水口和進(jìn)水口之間的頂部外循環(huán)管線上設(shè)有第一外循環(huán)蠕動(dòng)泵。
11、優(yōu)選的，下排水口連接有多個(gè)接口，其中一個(gè)接口連接底部外循環(huán)管線，另一接口連接反沖洗管線，另一接口連接管道排水口。
12、優(yōu)選的，管道排水口所在的管道上對(duì)應(yīng)上溢水口高度的位置設(shè)有管道排氣口。
13、優(yōu)選的，底部外循環(huán)管線上設(shè)有第二外循環(huán)蠕動(dòng)泵。
14、優(yōu)選的，多介質(zhì)濾床包括由下至上依次填充的無煙煤、石英砂以及礫石。
15、一種廢水處理系統(tǒng)，包括原水桶、出水桶、藥劑桶以及上述光化學(xué)氧化環(huán)流濾床反應(yīng)器，原水桶通過進(jìn)水蠕動(dòng)泵與進(jìn)水口相連，出水桶與上排水口和下排水口分別相連，藥劑桶通過藥劑蠕動(dòng)泵與所述光化學(xué)氧化環(huán)流濾床反應(yīng)器上的光化學(xué)氧化反應(yīng)區(qū)相連。
16、本專利技術(shù)將光化學(xué)氧化工藝對(duì)污染物的高效礦化和多介質(zhì)濾床的有效降濁和深度吸附等優(yōu)勢(shì)相結(jié)合，可顯著提高廢水處理系統(tǒng)的綜合性能，為光化學(xué)氧化技術(shù)在高濃度、難降解有機(jī)廢水處理中的工業(yè)化推廣奠定一定的應(yīng)用基礎(chǔ)，具體的：
17、一方面，本專利技術(shù)采用的平推流式內(nèi)環(huán)流結(jié)合外循環(huán)回流系統(tǒng)，在保障廢水與紫外光源充分接觸的情況下，避免采用空氣曝氣或機(jī)械攪拌導(dǎo)致的系統(tǒng)紊流對(duì)紫外光在水中穿透性能的影響，可顯著增加紫外光，特別是短波紫外在待處理廢水中的透射深度，從而有效提高光化學(xué)氧化降解污染物的處理效率，同時(shí)降低系統(tǒng)能耗。
18、另一方面，本專利技術(shù)將光化學(xué)降解與多介質(zhì)濾床除雜相結(jié)合，多介質(zhì)濾床可作為光化學(xué)降解反應(yīng)的預(yù)處理工段，有效攔截廢水中懸浮雜質(zhì)、降低水體濁度，為光化學(xué)降解提供低濁度預(yù)處理水，保障光化學(xué)降解效能。此外，多介質(zhì)濾床除雜的方式還可作為光降解反應(yīng)結(jié)束后得保障工藝，對(duì)水體中依然存在的少量污染物及光反應(yīng)氧化降解副產(chǎn)物進(jìn)一步吸收處理，達(dá)到深度凈化處理后水質(zhì)的目的。
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1.一種光化學(xué)氧化環(huán)流濾床反應(yīng)器，其特征在于：包括立式筒狀的反應(yīng)器殼體(20)和位于反應(yīng)器殼體(20)中部位置的進(jìn)水口(1)，反應(yīng)器殼體(20)中位于進(jìn)水口(1)上方形成光化學(xué)氧化反應(yīng)區(qū)，光化學(xué)氧化反應(yīng)區(qū)頂部設(shè)有溢水口(5)和上排水口(14)，溢水口(5)和進(jìn)水口(1)通過頂部外循環(huán)管線相連，反應(yīng)器殼體(20)中位于進(jìn)水口(1)下方形成濾床吸附除雜區(qū)，濾床吸附除雜區(qū)中設(shè)有多介質(zhì)濾床(21)，濾床吸附除雜區(qū)底部設(shè)有下排水口(19)，下排水口(19)與進(jìn)水口(1)通過底部外循環(huán)管線相連。
2.如權(quán)利要求1所述的一種光化學(xué)氧化環(huán)流濾床反應(yīng)器，其特征在于：反應(yīng)器殼體(20)中心位置設(shè)有與進(jìn)水口(1)相連的進(jìn)水布水器(3)，光化學(xué)氧化反應(yīng)區(qū)中設(shè)有位于進(jìn)水布水器(3)上方的分隔盤(2)、同心設(shè)置在分隔盤(2)上的燈筒(8)以及同心分布于燈筒(8)外部的導(dǎo)流筒(12)，分隔盤(2)的中部設(shè)有與燈筒(8)內(nèi)腔連通的連通孔，燈筒(8)內(nèi)部設(shè)有多根紫外燈管(13)，燈筒(8)的頂部與反應(yīng)器殼體(20)間隙配合，導(dǎo)流筒(12)的頂部與反應(yīng)器密閉連接，導(dǎo)流筒(12)的底部與分隔盤(2)間隙配
3.如權(quán)利要求2所述的一種光化學(xué)氧化環(huán)流濾床反應(yīng)器，其特征在于：光化學(xué)氧化反應(yīng)區(qū)中還設(shè)有用于清理燈筒(8)內(nèi)外側(cè)筒壁的清理機(jī)構(gòu)，清理機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在燈筒(8)內(nèi)外側(cè)的多根絲杠(7)和用于驅(qū)動(dòng)絲杠(7)轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)(9)，絲杠(7)上分別配合安裝有絲母，絲母上固定設(shè)有用于清理對(duì)應(yīng)位置的燈筒(8)筒壁的清洗環(huán)(10)。
4.如權(quán)利要求3所述的一種光化學(xué)氧化環(huán)流濾床反應(yīng)器，其特征在于：清理機(jī)構(gòu)具有三根絲杠(7)，其中一根絲杠(7)位于燈筒(8)中心位置并與驅(qū)動(dòng)電機(jī)(9)直連，另外兩根絲杠(7)對(duì)稱分布于燈筒(8)兩側(cè)并通過傳動(dòng)帶與燈筒(8)內(nèi)的絲杠(7)傳動(dòng)連接。
5.如權(quán)利要求3所述的一種光化學(xué)氧化環(huán)流濾床反應(yīng)器，其特征在于：連通孔中設(shè)有十字形的支撐架，支撐架的中心位置設(shè)有供對(duì)應(yīng)絲杠(7)的下端轉(zhuǎn)動(dòng)配合的軸座(17)。
6.如權(quán)利要求1所述的一種光化學(xué)氧化環(huán)流濾床反應(yīng)器，其特征在于：在反應(yīng)器殼體(20)上位于光化學(xué)氧化反應(yīng)區(qū)的中部位置設(shè)有傳感器探頭入口(4)。
7.如權(quán)利要求1所述的一種光化學(xué)氧化環(huán)流濾床反應(yīng)器，其特征在于：在反應(yīng)器殼體(20)上位于光化學(xué)氧化反應(yīng)區(qū)的底部位置設(shè)有加藥口(18)。
8.如權(quán)利要求1所述的一種光化學(xué)氧化環(huán)流濾床反應(yīng)器，其特征在于：在反應(yīng)器殼體(20)的頂部設(shè)有主體排氣口(6)。
9.如權(quán)利要求1所述的一種光化學(xué)氧化環(huán)流濾床反應(yīng)器，其特征在于：溢水口(5)和進(jìn)水口(1)之間的頂部外循環(huán)管線上設(shè)有第一外循環(huán)蠕動(dòng)泵(25)。
10.如權(quán)利要求1所述的一種光化學(xué)氧化環(huán)流濾床反應(yīng)器，其特征在于：下排水口(19)連接有多個(gè)接口，其中一個(gè)接口連接底部外循環(huán)管線，另一接口連接反沖洗管線，另一接口連接管道排水口(16)。
11.如權(quán)利要求10所述的一種光化學(xué)氧化環(huán)流濾床反應(yīng)器，其特征在于：管道排水口(16)所在的管道上對(duì)應(yīng)上溢水口(5)高度的位置設(shè)有管道排氣口(15)。
12.如權(quán)利要求10所述的一種光化學(xué)氧化環(huán)流濾床反應(yīng)器，其特征在于：底部外循環(huán)管線上設(shè)有第二外循環(huán)蠕動(dòng)泵(26)。
13.如權(quán)利要求1所述的一種光化學(xué)氧化環(huán)流濾床反應(yīng)器，其特征在于：多介質(zhì)濾床(21)包括由下至上依次填充的無煙煤、石英砂以及礫石。
14.一種廢水處理系統(tǒng)，其特征在于：包括原水桶(22)、出水桶(29)、藥劑桶(28)以及如權(quán)利要求1-13所述的任一種光化學(xué)氧化環(huán)流濾床反應(yīng)器(27)，原水桶(22)通過進(jìn)水蠕動(dòng)泵(24)與進(jìn)水口(1)相連，出水桶(29)與上排水口(14)和下排水口(19)分別相連，藥劑桶(28)通過藥劑蠕動(dòng)泵(30)與所述光化學(xué)氧化環(huán)流濾床反應(yīng)器(27)上的光化學(xué)氧化反應(yīng)區(qū)相連。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種光化學(xué)氧化環(huán)流濾床反應(yīng)器，其特征在于：包括立式筒狀的反應(yīng)器殼體(20)和位于反應(yīng)器殼體(20)中部位置的進(jìn)水口(1)，反應(yīng)器殼體(20)中位于進(jìn)水口(1)上方形成光化學(xué)氧化反應(yīng)區(qū)，光化學(xué)氧化反應(yīng)區(qū)頂部設(shè)有溢水口(5)和上排水口(14)，溢水口(5)和進(jìn)水口(1)通過頂部外循環(huán)管線相連，反應(yīng)器殼體(20)中位于進(jìn)水口(1)下方形成濾床吸附除雜區(qū)，濾床吸附除雜區(qū)中設(shè)有多介質(zhì)濾床(21)，濾床吸附除雜區(qū)底部設(shè)有下排水口(19)，下排水口(19)與進(jìn)水口(1)通過底部外循環(huán)管線相連。
2.如權(quán)利要求1所述的一種光化學(xué)氧化環(huán)流濾床反應(yīng)器，其特征在于：反應(yīng)器殼體(20)中心位置設(shè)有與進(jìn)水口(1)相連的進(jìn)水布水器(3)，光化學(xué)氧化反應(yīng)區(qū)中設(shè)有位于進(jìn)水布水器(3)上方的分隔盤(2)、同心設(shè)置在分隔盤(2)上的燈筒(8)以及同心分布于燈筒(8)外部的導(dǎo)流筒(12)，分隔盤(2)的中部設(shè)有與燈筒(8)內(nèi)腔連通的連通孔，燈筒(8)內(nèi)部設(shè)有多根紫外燈管(13)，燈筒(8)的頂部與反應(yīng)器殼體(20)間隙配合，導(dǎo)流筒(12)的頂部與反應(yīng)器密閉連接，導(dǎo)流筒(12)的底部與分隔盤(2)間隙配合。
3.如權(quán)利要求2所述的一種光化學(xué)氧化環(huán)流濾床反應(yīng)器，其特征在于：光化學(xué)氧化反應(yīng)區(qū)中還設(shè)有用于清理燈筒(8)內(nèi)外側(cè)筒壁的清理機(jī)構(gòu)，清理機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在燈筒(8)內(nèi)外側(cè)的多根絲杠(7)和用于驅(qū)動(dòng)絲杠(7)轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)(9)，絲杠(7)上分別配合安裝有絲母，絲母上固定設(shè)有用于清理對(duì)應(yīng)位置的燈筒(8)筒壁的清洗環(huán)(10)。
4.如權(quán)利要求3所述的一種光化學(xué)氧化環(huán)流濾床反應(yīng)器，其特征在于：清理機(jī)構(gòu)具有三根絲杠(7)，其中一根絲杠(7)位于燈筒(8)中心位置并與驅(qū)動(dòng)電機(jī)(9)直連，另外兩根絲杠(7)對(duì)稱分布于燈筒(8)兩側(cè)并通過傳動(dòng)帶與燈筒(8)內(nèi)的絲杠(7)傳動(dòng)連接。
5.如權(quán)利要求3所述的一種光化學(xué)氧化環(huán)流濾床反應(yīng)器，其特征在于：連通孔中設(shè)有十字...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：何慶生，趙梓名，范景福，王貴賓，肖向群，李友臣，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)石油化工股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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