【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)屬于環(huán)境工程的廢水處理領(lǐng)域，具體而言，涉及一種廢水處理裝置，尤其適合處理具有高cod、高毒性、生化可降解性差等特點(diǎn)的制藥廢水。
技術(shù)介紹
1、制藥廢水以高cod、高毒性、生化可降解性差等特點(diǎn)，成為工業(yè)廢水處理中的難點(diǎn)之一。制藥廢水的來(lái)源可能為某一生產(chǎn)工序，但更普遍的是來(lái)自多個(gè)生產(chǎn)工序和多種生產(chǎn)線，有時(shí)還包含一些試驗(yàn)性生產(chǎn)的的廢水，這些廢水混合后往往包含多達(dá)數(shù)十種的各類有機(jī)溶劑、藥物中間體、原料藥等復(fù)雜的成分，其中一些組分之間還會(huì)相互反應(yīng)、形成更多難降解物質(zhì)。
2、濕式氧化(wao)技術(shù)是在高溫、高壓下，利用氧化性物質(zhì)，如雙氧水、氧氣或空氣中的氧氣等，將廢水中的有機(jī)物氧化成二氧化碳和水，對(duì)高毒性、難降解有機(jī)廢水具有極好的適應(yīng)性。濕式氧化對(duì)廢水中的絕大多數(shù)有機(jī)物都能完全氧化，但是對(duì)某些高毒性有機(jī)物，如多氯聯(lián)苯、小分子羧酸等去除效果不理想，難以作到完全氧化。一些wao反應(yīng)器中會(huì)應(yīng)用催化劑，提高反應(yīng)效率，此時(shí)稱催化濕式氧化法，但實(shí)際依靠增加催化劑的方法仍然無(wú)法有效的處理高毒性制藥廢水。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、1.要解決的問(wèn)題
2、基于現(xiàn)有濕式氧化(wao)技術(shù)無(wú)法使高毒性制藥廢水得到有效處理的問(wèn)題，本技術(shù)提供一種廢水處理裝置，尤其適合處理具有高cod、高毒性、生化可降解性差等特點(diǎn)的制藥廢水。
3、2.技術(shù)方案
4、為了解決上述問(wèn)題，本技術(shù)所采用的技術(shù)方案如下：
5、本專利技術(shù)第一方面提供了一種廢水處理裝置，所述裝置包括：空化氧化
6、所述氧化反應(yīng)單元包括濕式氧化反應(yīng)器；
7、所述空化氧化單元包括水力空化反應(yīng)器，以及與所述水力空化反應(yīng)器連通的溶氣空化器；
8、所述水力空化反應(yīng)器具有輸入口一、輸出口一，以及孔板二，所述待處理廢水經(jīng)由水力空化反應(yīng)器的輸入口一、孔板二、輸出口一輸送至所述濕式氧化反應(yīng)器；
9、所述溶氣空化器用于向所述水力空化反應(yīng)器通入臭氧和/或氧氣、以及用于向所述水力空化反應(yīng)器通入氧化反應(yīng)單元的回流液。
10、根據(jù)本專利技術(shù)目的的第一方面的任一實(shí)施方案，所述溶氣空化器與臭氧發(fā)生器連通，通過(guò)所述臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的氣體實(shí)現(xiàn)所述溶氣空化器向所述水力空化反應(yīng)器的臭氧和/或氧氣的通入。
11、如在此所述的，水力空化反應(yīng)和臭氧聯(lián)用(也可稱為預(yù)氧化)的優(yōu)點(diǎn)如下：
12、一方面，水力空化反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生熱效應(yīng)，使空化泡外壁界面層處于超臨界狀態(tài)，水的性質(zhì)發(fā)生改變，極性和難揮發(fā)性污染物被降解；此外，水力空化產(chǎn)生的極端環(huán)境促使水分子發(fā)生鏈?zhǔn)郊傲呀夥磻?yīng)，生成強(qiáng)氧化自由基，體系氧化能力得到提升，促進(jìn)氣泡中的揮發(fā)性污染物和水中的可溶性污染物去除；
13、另一方面，水力空化反應(yīng)產(chǎn)生的機(jī)械擾動(dòng)作用，會(huì)對(duì)污染物表面形成沖擊，促進(jìn)大分子物質(zhì)化學(xué)鍵斷裂和微生物細(xì)胞組織破裂，污染物降解速率加快；
14、再者，水力空化的高速湍流會(huì)提高臭氧傳質(zhì)效率，臭氧分子從氣相向水相的傳質(zhì)增加，增大了氧化劑與污染物接觸機(jī)會(huì)，臭氧利用率提高；臭氧氣體為空腔形成提供了更多的核，使得水力空化反應(yīng)更易發(fā)生，空化強(qiáng)度增大，促進(jìn)形成更多的羥基自由基。
15、因此，在水力空化形成的高溫、高壓和高速湍流極端環(huán)境下臭氧分解形成了羥基自由基和氧自由基等活性物質(zhì)，氧化能力增強(qiáng)。
16、臭氧是由臭氧發(fā)生器使用純氧產(chǎn)生的，實(shí)際臭氧含量至高不超過(guò)30％，引入臭氧氣體中的70％以上的成分是純氧，所以如果僅僅是上述預(yù)氧化的過(guò)程，實(shí)際上無(wú)法使純氧得到良好的利用，而wao單元恰恰需要氧氣，基于此，上述預(yù)氧化與wao聯(lián)用，能夠使水力空化反應(yīng)器未利用的氧氣收集后用于wao可以顯著提高氧氣利用率。
17、此外，經(jīng)wao處理后的出水進(jìn)行氣水分離排出不凝氣，再經(jīng)換熱器回收熱量，隨后一部分回流至水力空化反應(yīng)器，另一部分作為出水排放到后續(xù)處理單元。
18、根據(jù)本專利技術(shù)目的的第一方面的任一實(shí)施方案，所述孔板二的材質(zhì)可以選自為聚四氟乙烯、陶瓷板、襯四氟、襯環(huán)氧樹(shù)脂中的任意一種、兩種或者多種，但不限于此。
19、根據(jù)本專利技術(shù)目的的第一方面的任一實(shí)施方案，所述孔板二具有孔和/或狹縫，所述孔和/或狹縫的面積占同一所述孔板二的面積的10～20％。
20、根據(jù)本專利技術(shù)目的的第一方面的任一實(shí)施方案，相鄰兩孔板二(122)之間的間距為水力空化反應(yīng)器高度的8～30％。
21、根據(jù)本專利技術(shù)目的的第一方面的任一實(shí)施方案，所述孔板二(122)上的孔為長(zhǎng)形狹縫，狹縫占孔板面積的比例在10-20％之間。
22、根據(jù)本專利技術(shù)目的的第一方面的任一實(shí)施方案，所述孔板二的數(shù)量為3～5。
23、如在此所述的，孔板二層數(shù)決定了空化反應(yīng)的經(jīng)歷次數(shù)(經(jīng)過(guò)孔板時(shí)液流收縮-空化-擴(kuò)張，為一次空化反應(yīng))，孔板厚度、比例會(huì)影響過(guò)流阻力和空化強(qiáng)度。
24、根據(jù)本專利技術(shù)目的的第一方面的任一實(shí)施方案，相鄰兩孔板二之間的間距δh由以下經(jīng)驗(yàn)公式確定：
25、
26、式中：
27、h—水力空化反應(yīng)器高度(單位：m)；
28、c—水力空化反應(yīng)器待處理廢水的進(jìn)水平均cod濃度(單位：mg/l)；
29、v—水力空化反應(yīng)器內(nèi)水流上升流速(單位：m/s)；
30、t—水力空化反應(yīng)器進(jìn)水平均溫度℃；
31、k—經(jīng)驗(yàn)系數(shù)取值范圍1.0-3.0；
32、ε—補(bǔ)償數(shù)取值范圍-0.2至+0.2。
33、基于上述，假如所述水力空化反應(yīng)器的高度為3-5m，則相鄰兩孔板二之間的間距δh一般控制在0.4-1.5m，此時(shí)，相鄰兩孔板二之間的間距為水力空化反應(yīng)器高度的8～30％，與此同時(shí)，孔板二的厚度可以為0.5-1cm。
34、此外，如在此所述的，孔板二的孔和/或狹縫尺寸、面積比例等因素也會(huì)影響過(guò)流阻力和空化強(qiáng)度。
35、基于上述，假如所述水力空化反應(yīng)器的高度為3-5m，則相鄰兩孔板二之間的間距δh一般控制在0.4-1.5m，此時(shí)，相鄰兩孔板二之間的間距為水力空化反應(yīng)器高度的8～30％。與此同時(shí)，孔板二的厚度可以為0.5-1cm，所述狹縫長(zhǎng)度可以為5-10cm，寬度可以為0.5-1cm。
36、根據(jù)本專利技術(shù)目的的第一方面的任一實(shí)施方案，所述氧化反應(yīng)單元除了包括濕式氧化反應(yīng)器以為，還包括與所述濕式氧化反應(yīng)器連通的回流管；所述濕式氧化反應(yīng)器包括出口與進(jìn)口；
37、所述水力空化反應(yīng)器還具有輸入口二、輸出口二；
38、所述溶氣空化器包括溶氣空化器一、溶氣空化器二。
39、根據(jù)本專利技術(shù)目的的第一方面的任一實(shí)施方案，所述溶氣空化器一設(shè)置于所述水力空化反應(yīng)器的輸入口二與所述濕式氧化反應(yīng)器的回流管之間；所述溶氣空化器二設(shè)置于所述水力空化反應(yīng)器的輸出口一與所述濕式氧化反應(yīng)器的進(jìn)口之間。
40、根據(jù)本專利技術(shù)目的的第一方面的任一實(shí)施方本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種廢水處理裝置，其特征在于，所述裝置包括：空化氧化單元(100)，以及與所述空化氧化單元(100)連通的氧化反應(yīng)單元(300)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水處理裝置，其特征在于，所述孔板二(122)的數(shù)量為3～5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水處理裝置，其特征在于，所述孔板二(122)具有孔和/或狹縫，所述孔和/或狹縫的面積占同一所述孔板二(122)的面積的10～20％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3任一所述的廢水處理裝置，其特征在于，相鄰兩孔板二(122)之間的間距為水力空化反應(yīng)器(120)高度的8～30％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～3任一所述的廢水處理裝置，其特征在于，
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的廢水處理裝置，其特征在于，所述溶氣空化器一(110)設(shè)置于所述水力空化反應(yīng)器(120)的輸入口二(125)與所述濕式氧化反應(yīng)器(310)的回流管(340)之間；所述溶氣空化器二(130)設(shè)置于所述水力空化反應(yīng)器(120)的輸出口一(124)與所述濕式氧化反應(yīng)器(310)的進(jìn)口之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的廢水處理裝
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的廢水處理裝置，其特征在于，所述溶氣空化器一(110)的入口端A與所述回流管(340)連通；
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的廢水處理裝置，其特征在于，所述溶氣空化器二(130)的入口端A與所述水力空化反應(yīng)器(120)的輸出口一(124)連通；
10.根據(jù)權(quán)利要求6～9任一所述的廢水處理裝置，其特征在于，所述氧化反應(yīng)單元(300)還包括與所述濕式氧化反應(yīng)器(310)的出口連通的水分離器(320)，以及與所述水分離器(320)連通的換熱器(330)；
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種廢水處理裝置，其特征在于，所述裝置包括：空化氧化單元(100)，以及與所述空化氧化單元(100)連通的氧化反應(yīng)單元(300)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水處理裝置，其特征在于，所述孔板二(122)的數(shù)量為3～5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水處理裝置，其特征在于，所述孔板二(122)具有孔和/或狹縫，所述孔和/或狹縫的面積占同一所述孔板二(122)的面積的10～20％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3任一所述的廢水處理裝置，其特征在于，相鄰兩孔板二(122)之間的間距為水力空化反應(yīng)器(120)高度的8～30％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1～3任一所述的廢水處理裝置，其特征在于，
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的廢水處理裝置，其特征在于，所述溶氣空化器一(110)設(shè)置于所述水力空化反應(yīng)器(120)的輸入口二(125)與所述濕式氧化反應(yīng)器(310)的回流管(340)之間；所述溶氣空化器...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：姜筆存，于水森，于偉華，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：南京環(huán)保產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心有限公司，
類型：新型
國(guó)別省市：
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