一種多化學機制耦合處理高濃度有機廢水的系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種多化學機制耦合處理高濃度有機廢水的系統，主要包括氧氣分離器、盤旋有散熱管的臭氧發生器和1個以上的反應處理單元。反應處理單元包括：反應器、微氣泡發生器、反作用力攪拌裝置和尾氣處理裝置；反應器中設置有紫外線燈管和超聲波清洗器，分別用來催化反應器中的氧化還原反應和去除粘在紫外線燈管上的污物；反作用力攪拌裝置安裝于反應器的底部，反作用力攪拌裝置的上游側與微氣泡發生器相連，下游側通入反應器中；氧氣分離器與臭氧發生器相連；臭氧發生器與反應處理單元相連。本系統利用雙氧水，紫外線，臭氧微氣泡對高濃度有機廢水進行聯合催化氧化，具有高效攪拌、余熱利用、紫外線燈催化、超聲清洗等特點。
【專利說明】
-種多化學機制輔合處理高濃度有機廢水的系統
技術領域
[0001] 本發明屬于高濃度難降解有機廢水處理領域，特別設及一種使用紫外線一超聲 波一雙氧水一臭氧微氣泡聯合處理滲濾液的系統。
【背景技術】
[0002] 垃圾滲濾液是垃圾存放或消化過程產生的屬于一種高濃度有機廢水，呈惡臭味 的，具有很強污染性的有機廢水。由于其含有的污染物具有濃度高、成分復雜、可生化性差 等特點，目前尚無十分完善的適合滲濾液的處理工藝。
[0003] 高級氧化技術是W徑基自由基（? OH)作為氧化劑，使大多數難降解的有機污染物 氧化降解為低毒或無毒的有機小分子的一種新型氧化技術，其中W臭氧(〇3)氧化法、雙氧 水(也〇2)氧化法等方法在水處理領域研究最為廣泛。近年來，一種在光的作用下，有機物分 子吸收光能，被激發到高能態，然后和電子激發態分子進行化學反應的機制被應用到高級 氧化方法，陸續出現了紫外線(UV)/〇3，UV/也化UV/03/也化等系統。W上系統實現了促進? OH生產，強化了氧化有機物的能力，可W達到完全降解有機物的目的。不過，W上系統仍然 面臨著能耗高，處理效果差，處理系統不能長時間可靠運行等諸多問題。
【發明內容】
[0004] 針對W上問題，本發明提供了一種多化學機制禪合處理高濃度難降解有機廢水的 系統，該系統具有高效攬拌，余熱利用，紫外線燈催化氧化還原反應，超聲清洗，微氣泡增加 化與有機廢水的接觸面積及時間等特點。本系統能夠實現自動控制，為高濃度有機廢水處 理提供了一種高效、節能的處理方法。
[0005] 本發明技術方案的原理為： 當一定頻率的超聲波作用于水中，在超聲空化作用下，形成瞬間高壓高溫，并產生大量 具有強氧化性的? OH;同時，其清洗作用，增加了紫外線的面積與強度;其與化有機組合產 生了更多的自由基，增強了化的氧化性； 紫外線對臭氧和雙氧水的催化作用原理是通過=者的聯合做用產生大量的具有強氧 化性的? 0H，反映方程如下其中A A代表紫外線光能：
本發明為一種多化學機制禪合處理高濃度有機廢水的系統，主要包括氧氣分離器、臭 氧發生器和I個W上的反應處理單元。
[0006] 反應處理單元包括:反應器、微氣泡發生器、反作用力攬拌裝置和尾氣處理裝置； 反應器中設置有紫外線燈管，用來催化反應器中的氧化還原反應;反應器中還設置有超聲 波清洗器，用來去除粘在紫外線燈管上的污物;反作用力攬拌裝置安裝于反應器的底部，反 作用力攬拌裝置的上游側與微氣泡發生器相連，下游側通入反應器中；所述的氧氣分離器 與臭氧發生器相連;臭氧發生器與反應處理單元相連;在反應處理單元上游設置有加壓累。 在臭氧發生器上盤旋有散熱管。在尾氣處理裝置下游裝有防止反流的單向閥。
[0007] 所述的反作用力攬拌裝置設置有反作用力攬拌獎，利用液體的反作用力來推動反 作用力攬拌獎旋轉進行攬拌，使反應器里面的液體均勻反應。
[0008] 所述的紫外線燈管為=根，設置在反應器的頂部，每個紫外線燈管上裝有玻璃保 護套，所述的紫外線燈管均勻分布在半徑為反應器半徑的1/2的同屯、圓上。
[0009] 所述的反應器是封閉的，使反應器能夠保持一定的壓力，增加臭氧的溶解量。
[0010] 所述的臭氧發生器通過管道通向反應處理單元的微氣泡發生器，所述的管道上設 置有流量控制閥；當系統處理后的廢水沒有達到標準時，會通過控制器自動調節流量控制 閥增加通入臭氧的量。
[0011] 在一種優選的實施方案中，所述的系統由2個W上的反應處理單元通過管道串聯 而成。更進一步的，所述的系統由3個反應處理單元通過管道串聯而成。所述的尾氣處理裝 置的上游側與反應器相連，下游側通入下一級反應處理單元中的微氣泡發生器。
[0012] 本發明還設及一種多化學機制禪合處理高濃度有機廢水的方法，利用雙氧水，紫 外線，臭氧微氣泡對高濃度有機廢水進行聯合催化氧化，采用本發明的一種多化學機制禪 合處理高濃度有機廢水的系統，其特征在于：高濃度有機廢水和此化通過混合形成混合物， 混合物通過臭氧發生器上的盤旋管道，在冷卻臭氧發生器的同時對混合物自身進行加熱， 而后進入反應處理單元進行處理，主要包括：（1)混合物進入微氣泡發生器;從氧氣分離機 累出的氧氣經過臭氧發生器后形成臭氧，臭氧通入到微氣泡發生器中，使臭氧在混合物中 形成微氣泡，并有一部分臭氧溶解在混合物中；（2)從微氣泡發生器中出來的混合物進入反 應器中；反應器中設置有紫外線燈管，用來催化反應器中的氧化還原反應，反應器中設置有 超聲波清洗器，用來去除粘在紫外線燈管上的污物；（3)反應器中流出的廢氣經過設置在反 應器下游側的尾氣處理裝置處理；（4)從反應器流出的混合物從該反應處理單元的出口流 出。
[0013] 所述的混合物要流經1個W上的反應處理單元，再流經檢測裝置后獲得處理后的 廢水。
[0014] 所述的混合物要流經2-5個反應處理單元;所述的臭氧發生器通過管道分別通向 各反應處理單元的微氣泡發生器，所述的管道上分別設置有流量控制閥，流量控制閥用來 控制流入各反應處理單元中的臭氧的量，當處理后的廢水沒有達到標準時，會通過控制器 自動調節流量控制閥增加通入臭氧的量。在本發明的一種優選的技術方案中，所述的混合 物要流經3個反應處理單元。
[0015] 在所述的尾氣處理裝置下游裝有防止反流的單向閥，其作用是防止氣體的反向流 動。在所述反應器的底部裝有反作用力攬拌裝置，反作用力攬拌裝置設置有反作用力攬拌 獎;混合物經過反作用力攬拌裝置流入反應器中，利用液體的反作用力來推動反作用力攬 拌獎旋轉進行攬拌，使反應器里面的液體均勻反應。在臭氧發生器上盤旋有散熱管，其作用 是利用臭氧發生器產生的熱對高濃度有機廢水進行加熱，同時為臭氧發生器降溫。設置在 所述反應器中的紫外線燈管為=根，在每個紫外線燈管上裝有一個玻璃保護套，紫外線燈 管均勻分布在半徑為反應器半徑的1/2的同屯、圓上。所述的反應器是封閉的，使反應器能夠 保持一定的壓力，增加臭氧的溶解量。
[0016]當所述的混合物要流經2個W上的反應處理單元時，反應器中流出的廢氣經過所 述的尾氣處理裝置部分凈化，留下廢氣中剩余的臭氧并通入下一級反應處理單元中的微氣 泡發生器，使得臭氧能夠充分利用；最后一級反應處理單元中的尾氣處理裝置作用是對從 該反應器中流出的廢氣進行全部凈化，去除廢氣中包括臭氧在內的對環境有害的物質。 [0017]本發明具有如下優點和有益效果： (1)高濃度有機廢水雙氧水混合物經過盤旋在臭氧發生器上的散熱管進行加熱，在增 加混合物的反應速度的同時，也為臭氧發生器進行進了降溫，有效的減少了能源的浪費。
[0018] (2)在反應器中裝有反作用力攬拌裝置，使得反應器中的混合物能夠均勻得到紫 外線燈的福射并反應。同時該反作用力攬拌裝置采用流入反應器中的液體的反作用推動， 不需要額外輸入能量，達到節能的目的。
[0019] (3)在反應器中裝有討良紫外線燈管，并且其安裝位置在反應器半徑的1/2處，使得 紫外光能夠得到充分利用。
[0020] (4)在反應器中裝有超聲波清洗器，超聲波清洗器定時開啟能夠防止高濃度有機 廢水在紫外線燈管上結垢，而影響紫外線的催化。
[0021] 巧)在反應器的廢氣出口有廢氣處理裝置，能夠對產生的廢氣進行凈化，使化得到 充分利用。最后一個廢氣處理裝置能夠去除多余的化和廢氣，避免污染環境。
[0022] (6)反應器是封閉的，能夠增加化的溶解量而加強反應。
[0023] (7)高濃度有機廢水要流經多個串聯的反應處理單元，再流經檢測裝置后獲得處 理后的廢水，經過逐級處理可W使廢水達到理想的處理效果。
[0024] (8)在最后一個反應處理單元的出口有檢測裝置，能夠檢測出水口是否合格，當出 水口不合格時能夠通過減少累的流量，增加反應時間；同時，根據檢測裝置檢測到的信號控 制流量調節閥，調節流入反應器化的量，直到出水口的出水達到合格，實現自動控制。
【附圖說明】
[0025] 圖1為本發明一種優選的=個反應處理單元串聯的系統示意圖。
[0026] 圖2為本發明的反作用力攬拌獎的一種實施方式結構圖。
【具體實施方式】
[0027] 下面結合附圖詳細描述本發明的實施方式： 圖1為本發明一種優選的=個反應處理單元串聯的系統示意圖，如圖1所示，該系統主 要包括氧氣分離器4、臭氧發生器5和=個串聯的反應處理單元，分別為一級反應處理單元 16、二級反應處理單元17和=級反應處理單元18。氧氣分離器4與臭氧發生器5相連;臭氧發 生器5與一級反應處理單元16相連;在=個反應處理單元的上游設置有加壓累3、27和28。W 一級反應處理單元為例，反應處理單元包括反應器11、微氣泡發生器7、反作用力攬拌裝置8 和尾氣處理裝置12,反作用力攬拌裝置8設置有如圖2所示結構的反作用力攬拌獎，反應器 11中設置有紫外線燈管10和超聲波清洗器9。在尾氣處理裝置12、20和24的下游分別裝有防 止氣體反流的單向閥13、21和23。臭氧發生器5通過管道分別通向各反應處理單元的微氣泡 發生器7、14和19,在管道上分別設置有流量控制閥6、15和22,用來控制流入各反應處理單 元中的臭氧的量。在系統的出口 26處設置有檢測裝置25。
[002引在采用本發明的處理方法工作時，廢水箱1中的高濃度有機廢水和雙氧水罐2中的 此化通過加壓累3進行混合。混合物通過臭氧發生器5上的盤旋管道，冷卻臭氧發生器5的同 時對其混合物自身進行加熱，而后通入一級反應處理單元16中的微氣泡發生器7。從氧氣分 離機4累出的氧氣經過臭氧發生器5后形成化，03經過流量控制閥6后通入到微氣泡發生器7 中，使化在混合物（高濃度有機廢水一此化）中形成微氣泡，并有一部分化溶解在混合物中。 從微氣泡發生器7中出來的混合物通過反作用力攬拌裝置8流入反應器11中，利用液體的反 作用力來推動反作用力攬拌獎旋轉進行攬拌，使反應器11里的液體均勻反應。反應器11在 二分之一半徑的圓上均勻分布=根紫外線燈管10,催化反應器11中的氧化還原反應。反應 器11中裝有超聲波清洗器9,超聲波清洗器9定時開啟，去除粘在紫外線燈管10上的污物。反 應器11中流出的廢氣經過尾氣處理裝置12部分凈化，對其中未反應的化進行回收利用，留 下廢氣中剩余的臭氧并通入下二級反應處理單元17中的微氣泡發生器14,使得臭氧能夠充 分利用。同理，廢水還依次通過二級和=級反應處理單元17和18。最后，處理后的廢水經過 檢測裝置25后從出口26流出。當檢測裝置25檢測到處理后的廢水沒有達到標準時，會通過 控制器自動調節流量控制閥6、15和22,增加通入臭氧的量。=級反應處理單元18中的尾氣 處理裝置24對從該反應器中流出的廢氣進行全部凈化，去除廢氣中包括臭氧在內的有害物 質。
[0029] 下面通過實施例進一步說明使用本發明中的系統所實現的顯著效果。 實施例
[0030] 垃圾滲濾液中的生化需氧量、溶解性有機物和氨氮含量分別為3000~5000mg/L、 6000~lOOOOmg/L和500~lOOOmg/L。廢水箱中的垃圾滲濾液和雙氧水罐中的雙氧水通過加 壓累進行混合。混合物通過臭氧發生器上的盤旋管道，冷卻臭氧發生器的同時對其自身進 行加熱，而后依次通過=個串聯的反應處理單元進行處理。一級反應處理單元反應結束后， 生化需氧量、溶解性有機物和氨氮含量分別為5000~8000 mg/L、5000~6000 mg/L和200~ 500 mg/L。二級反應處理單元反應結束后，生化需氧量、溶解性有機物和氨氮含量分別為 8000~10000 mg/L、4000~5000 mg/L和150~200 mg/L。最后，經過S級反應處理單元處理 后的廢水經過檢測裝置后從出口流出，出水中的生化需氧量、溶解性有機物和氨氮含量分 別為10000~12000 mg/L、3500~4000 mg/L和100~150 mg/L。垃圾滲濾液在系統中的總停 留時間為3-化。
[0031] 上面對本發明所提供的一種多化學機制禪合處理垃圾滲濾液的系統進行了詳細 描述，雖然已表示和描述了本發明的一些實施例，但本領域技術人員應該理解，在不脫離由 權利要求及其等同物限定其范圍的本發明的原理和精神的情況下，可W對運些實施例進行 修改和完善，運些修改和完善也應在本發明的保護范圍內。
【主權項】
1. 一種多化學機制耦合處理高濃度有機廢水的系統，主要包括氧氣分離器、臭氧發生 器和1個以上的反應處理單元，反應處理單元包括:反應器、微氣泡發生器、反作用力攪拌裝 置和尾氣處理裝置； 反應器中設置有紫外線燈管，用來催化反應器中的氧化還原反應;反應器中還設置有 超聲波清洗器，用來去除粘在紫外線燈管上的污物； 反作用力攪拌裝置安裝于反應器的底部，反作用力攪拌裝置的上游側與微氣泡發生器 相連，下游側通入反應器中； 所述的氧氣分離器與臭氧發生器相連;臭氧發生器與反應處理單元相連；在反應處理 單元上游設置有加壓栗。2. 根據權利要求1所述的一種多化學機制耦合處理高濃度有機廢水的系統，其特征在 于:所述的系統由2個以上的反應處理單元通過管道串聯而成。3. 根據權利要求1所述的一種多化學機制耦合處理高濃度有機廢水的系統，其特征在 于:在臭氧發生器上盤旋有散熱管。4. 根據權利要求1所述的一種多化學機制耦合處理高濃度有機廢水的系統，其特征在 于:所述的系統由3個反應處理單元通過管道串聯而成。5. 根據權利要求1所述的一種多化學機制耦合處理高濃度有機廢水的系統，其特征在 于:所述的反作用力攪拌裝置設置有反作用力攪拌槳，利用液體的反作用力來推動反作用 力攪拌槳旋轉進行攪拌，使反應器里面的液體均勻反應。6. 根據權利要求1所述的一種多化學機制耦合處理高濃度有機廢水的系統，其特征在 于:所述的紫外線燈管為三根，設置在反應器的頂部，每個紫外線燈管上裝有玻璃保護套， 所述的紫外線燈管均勻分布在半徑為反應器半徑的1/2的同心圓上。7. 根據權利要求2所述的一種多化學機制耦合處理高濃度有機廢水的系統，其特征在 于:所述的尾氣處理裝置的上游側與反應器相連，下游側通入下一級反應處理單元中的微 氣泡發生器。8. 根據權利要求1所述的一種多化學機制耦合處理高濃度有機廢水的系統，其特征在 于:在尾氣處理裝置下游裝有防止反流的單向閥。9. 根據權利要求1所述的一種多化學機制耦合處理高濃度有機廢水的系統，其特征在 于:所述的反應器是封閉的，使反應器能夠保持一定的壓力，增加臭氧的溶解量。10. 根據權利要求1所述的一種多化學機制耦合處理高濃度有機廢水的系統，其特征在 于:所述的臭氧發生器通過管道通向反應處理單元的微氣泡發生器，所述的管道上設置有 流量控制閥；當系統處理后的廢水沒有達到標準時，會通過控制器自動調節流量控制閥增 加通入臭氧的量。
【文檔編號】C02F9/08GK106064861SQ201610702963
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年8月23日
【發明人】朱彤, 黃赟, 齊元欣, 謝元華
【申請人】沈陽東源環境科技有限公司