一种多化学机制耦合处理高浓度有机废水的系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种多化学机制耦合处理高浓度有机废水的系统，主要包括氧气分离器、盘旋有散热管的臭氧发生器和1个以上的反应处理单元。反应处理单元包括：反应器、微气泡发生器、反作用力搅拌装置和尾气处理装置；反应器中设置有紫外线灯管和超声波清洗器，分别用来催化反应器中的氧化还原反应和去除粘在紫外线灯管上的污物；反作用力搅拌装置安装于反应器的底部，反作用力搅拌装置的上游侧与微气泡发生器相连，下游侧通入反应器中；氧气分离器与臭氧发生器相连；臭氧发生器与反应处理单元相连。本系统利用双氧水，紫外线，臭氧微气泡对高浓度有机废水进行联合催化氧化，具有高效搅拌、余热利用、紫外线灯催化、超声清洗等特点。
【专利说明】
-种多化学机制輔合处理高浓度有机废水的系统
技术领域
[0001] 本发明属于高浓度难降解有机废水处理领域，特别设及一种使用紫外线一超声 波一双氧水一臭氧微气泡联合处理渗滤液的系统。
【背景技术】
[0002] 垃圾渗滤液是垃圾存放或消化过程产生的属于一种高浓度有机废水，呈恶臭味 的，具有很强污染性的有机废水。由于其含有的污染物具有浓度高、成分复杂、可生化性差 等特点，目前尚无十分完善的适合渗滤液的处理工艺。
[0003] 高级氧化技术是W径基自由基（? OH)作为氧化剂，使大多数难降解的有机污染物 氧化降解为低毒或无毒的有机小分子的一种新型氧化技术，其中W臭氧(〇3)氧化法、双氧 水(也〇2)氧化法等方法在水处理领域研究最为广泛。近年来，一种在光的作用下，有机物分 子吸收光能，被激发到高能态，然后和电子激发态分子进行化学反应的机制被应用到高级 氧化方法，陆续出现了紫外线(UV)/〇3，UV/也化UV/03/也化等系统。W上系统实现了促进? OH生产，强化了氧化有机物的能力，可W达到完全降解有机物的目的。不过，W上系统仍然 面临着能耗高，处理效果差，处理系统不能长时间可靠运行等诸多问题。
【发明内容】
[0004] 针对W上问题，本发明提供了一种多化学机制禪合处理高浓度难降解有机废水的 系统，该系统具有高效揽拌，余热利用，紫外线灯催化氧化还原反应，超声清洗，微气泡增加 化与有机废水的接触面积及时间等特点。本系统能够实现自动控制，为高浓度有机废水处 理提供了一种高效、节能的处理方法。
[0005] 本发明技术方案的原理为： 当一定频率的超声波作用于水中，在超声空化作用下，形成瞬间高压高溫，并产生大量 具有强氧化性的? OH;同时，其清洗作用，增加了紫外线的面积与强度;其与化有机组合产 生了更多的自由基，增强了化的氧化性； 紫外线对臭氧和双氧水的催化作用原理是通过=者的联合做用产生大量的具有强氧 化性的? 0H，反映方程如下其中A A代表紫外线光能：
本发明为一种多化学机制禪合处理高浓度有机废水的系统，主要包括氧气分离器、臭 氧发生器和I个W上的反应处理单元。
[0006] 反应处理单元包括:反应器、微气泡发生器、反作用力揽拌装置和尾气处理装置； 反应器中设置有紫外线灯管，用来催化反应器中的氧化还原反应;反应器中还设置有超声 波清洗器，用来去除粘在紫外线灯管上的污物;反作用力揽拌装置安装于反应器的底部，反 作用力揽拌装置的上游侧与微气泡发生器相连，下游侧通入反应器中；所述的氧气分离器 与臭氧发生器相连;臭氧发生器与反应处理单元相连;在反应处理单元上游设置有加压累。 在臭氧发生器上盘旋有散热管。在尾气处理装置下游装有防止反流的单向阀。
[0007] 所述的反作用力揽拌装置设置有反作用力揽拌奖，利用液体的反作用力来推动反 作用力揽拌奖旋转进行揽拌，使反应器里面的液体均匀反应。
[0008] 所述的紫外线灯管为=根，设置在反应器的顶部，每个紫外线灯管上装有玻璃保 护套，所述的紫外线灯管均匀分布在半径为反应器半径的1/2的同屯、圆上。
[0009] 所述的反应器是封闭的，使反应器能够保持一定的压力，增加臭氧的溶解量。
[0010] 所述的臭氧发生器通过管道通向反应处理单元的微气泡发生器，所述的管道上设 置有流量控制阀；当系统处理后的废水没有达到标准时，会通过控制器自动调节流量控制 阀增加通入臭氧的量。
[0011] 在一种优选的实施方案中，所述的系统由2个W上的反应处理单元通过管道串联 而成。更进一步的，所述的系统由3个反应处理单元通过管道串联而成。所述的尾气处理装 置的上游侧与反应器相连，下游侧通入下一级反应处理单元中的微气泡发生器。
[0012] 本发明还设及一种多化学机制禪合处理高浓度有机废水的方法，利用双氧水，紫 外线，臭氧微气泡对高浓度有机废水进行联合催化氧化，采用本发明的一种多化学机制禪 合处理高浓度有机废水的系统，其特征在于：高浓度有机废水和此化通过混合形成混合物， 混合物通过臭氧发生器上的盘旋管道，在冷却臭氧发生器的同时对混合物自身进行加热， 而后进入反应处理单元进行处理，主要包括：（1)混合物进入微气泡发生器;从氧气分离机 累出的氧气经过臭氧发生器后形成臭氧，臭氧通入到微气泡发生器中，使臭氧在混合物中 形成微气泡，并有一部分臭氧溶解在混合物中；（2)从微气泡发生器中出来的混合物进入反 应器中；反应器中设置有紫外线灯管，用来催化反应器中的氧化还原反应，反应器中设置有 超声波清洗器，用来去除粘在紫外线灯管上的污物；（3)反应器中流出的废气经过设置在反 应器下游侧的尾气处理装置处理；（4)从反应器流出的混合物从该反应处理单元的出口流 出。
[0013] 所述的混合物要流经1个W上的反应处理单元，再流经检测装置后获得处理后的 废水。
[0014] 所述的混合物要流经2-5个反应处理单元;所述的臭氧发生器通过管道分别通向 各反应处理单元的微气泡发生器，所述的管道上分别设置有流量控制阀，流量控制阀用来 控制流入各反应处理单元中的臭氧的量，当处理后的废水没有达到标准时，会通过控制器 自动调节流量控制阀增加通入臭氧的量。在本发明的一种优选的技术方案中，所述的混合 物要流经3个反应处理单元。
[0015] 在所述的尾气处理装置下游装有防止反流的单向阀，其作用是防止气体的反向流 动。在所述反应器的底部装有反作用力揽拌装置，反作用力揽拌装置设置有反作用力揽拌 奖;混合物经过反作用力揽拌装置流入反应器中，利用液体的反作用力来推动反作用力揽 拌奖旋转进行揽拌，使反应器里面的液体均匀反应。在臭氧发生器上盘旋有散热管，其作用 是利用臭氧发生器产生的热对高浓度有机废水进行加热，同时为臭氧发生器降溫。设置在 所述反应器中的紫外线灯管为=根，在每个紫外线灯管上装有一个玻璃保护套，紫外线灯 管均匀分布在半径为反应器半径的1/2的同屯、圆上。所述的反应器是封闭的，使反应器能够 保持一定的压力，增加臭氧的溶解量。
[0016]当所述的混合物要流经2个W上的反应处理单元时，反应器中流出的废气经过所 述的尾气处理装置部分净化，留下废气中剩余的臭氧并通入下一级反应处理单元中的微气 泡发生器，使得臭氧能够充分利用；最后一级反应处理单元中的尾气处理装置作用是对从 该反应器中流出的废气进行全部净化，去除废气中包括臭氧在内的对环境有害的物质。 [0017]本发明具有如下优点和有益效果： (1)高浓度有机废水双氧水混合物经过盘旋在臭氧发生器上的散热管进行加热，在增 加混合物的反应速度的同时，也为臭氧发生器进行进了降溫，有效的减少了能源的浪费。
[0018] (2)在反应器中装有反作用力揽拌装置，使得反应器中的混合物能够均匀得到紫 外线灯的福射并反应。同时该反作用力揽拌装置采用流入反应器中的液体的反作用推动， 不需要额外输入能量，达到节能的目的。
[0019] (3)在反应器中装有討良紫外线灯管，并且其安装位置在反应器半径的1/2处，使得 紫外光能够得到充分利用。
[0020] (4)在反应器中装有超声波清洗器，超声波清洗器定时开启能够防止高浓度有机 废水在紫外线灯管上结垢，而影响紫外线的催化。
[0021] 巧)在反应器的废气出口有废气处理装置，能够对产生的废气进行净化，使化得到 充分利用。最后一个废气处理装置能够去除多余的化和废气，避免污染环境。
[0022] (6)反应器是封闭的，能够增加化的溶解量而加强反应。
[0023] (7)高浓度有机废水要流经多个串联的反应处理单元，再流经检测装置后获得处 理后的废水，经过逐级处理可W使废水达到理想的处理效果。
[0024] (8)在最后一个反应处理单元的出口有检测装置，能够检测出水口是否合格，当出 水口不合格时能够通过减少累的流量，增加反应时间；同时，根据检测装置检测到的信号控 制流量调节阀，调节流入反应器化的量，直到出水口的出水达到合格，实现自动控制。
【附图说明】
[0025] 图1为本发明一种优选的=个反应处理单元串联的系统示意图。
[0026] 图2为本发明的反作用力揽拌奖的一种实施方式结构图。
【具体实施方式】
[0027] 下面结合附图详细描述本发明的实施方式： 图1为本发明一种优选的=个反应处理单元串联的系统示意图，如图1所示，该系统主 要包括氧气分离器4、臭氧发生器5和=个串联的反应处理单元，分别为一级反应处理单元 16、二级反应处理单元17和=级反应处理单元18。氧气分离器4与臭氧发生器5相连;臭氧发 生器5与一级反应处理单元16相连;在=个反应处理单元的上游设置有加压累3、27和28。W 一级反应处理单元为例，反应处理单元包括反应器11、微气泡发生器7、反作用力揽拌装置8 和尾气处理装置12,反作用力揽拌装置8设置有如图2所示结构的反作用力揽拌奖，反应器 11中设置有紫外线灯管10和超声波清洗器9。在尾气处理装置12、20和24的下游分别装有防 止气体反流的单向阀13、21和23。臭氧发生器5通过管道分别通向各反应处理单元的微气泡 发生器7、14和19,在管道上分别设置有流量控制阀6、15和22,用来控制流入各反应处理单 元中的臭氧的量。在系统的出口 26处设置有检测装置25。
[002引在采用本发明的处理方法工作时，废水箱1中的高浓度有机废水和双氧水罐2中的 此化通过加压累3进行混合。混合物通过臭氧发生器5上的盘旋管道，冷却臭氧发生器5的同 时对其混合物自身进行加热，而后通入一级反应处理单元16中的微气泡发生器7。从氧气分 离机4累出的氧气经过臭氧发生器5后形成化，03经过流量控制阀6后通入到微气泡发生器7 中，使化在混合物（高浓度有机废水一此化）中形成微气泡，并有一部分化溶解在混合物中。 从微气泡发生器7中出来的混合物通过反作用力揽拌装置8流入反应器11中，利用液体的反 作用力来推动反作用力揽拌奖旋转进行揽拌，使反应器11里的液体均匀反应。反应器11在 二分之一半径的圆上均匀分布=根紫外线灯管10,催化反应器11中的氧化还原反应。反应 器11中装有超声波清洗器9,超声波清洗器9定时开启，去除粘在紫外线灯管10上的污物。反 应器11中流出的废气经过尾气处理装置12部分净化，对其中未反应的化进行回收利用，留 下废气中剩余的臭氧并通入下二级反应处理单元17中的微气泡发生器14,使得臭氧能够充 分利用。同理，废水还依次通过二级和=级反应处理单元17和18。最后，处理后的废水经过 检测装置25后从出口26流出。当检测装置25检测到处理后的废水没有达到标准时，会通过 控制器自动调节流量控制阀6、15和22,增加通入臭氧的量。=级反应处理单元18中的尾气 处理装置24对从该反应器中流出的废气进行全部净化，去除废气中包括臭氧在内的有害物 质。
[0029] 下面通过实施例进一步说明使用本发明中的系统所实现的显著效果。 实施例
[0030] 垃圾渗滤液中的生化需氧量、溶解性有机物和氨氮含量分别为3000~5000mg/L、 6000~lOOOOmg/L和500~lOOOmg/L。废水箱中的垃圾渗滤液和双氧水罐中的双氧水通过加 压累进行混合。混合物通过臭氧发生器上的盘旋管道，冷却臭氧发生器的同时对其自身进 行加热，而后依次通过=个串联的反应处理单元进行处理。一级反应处理单元反应结束后， 生化需氧量、溶解性有机物和氨氮含量分别为5000~8000 mg/L、5000~6000 mg/L和200~ 500 mg/L。二级反应处理单元反应结束后，生化需氧量、溶解性有机物和氨氮含量分别为 8000~10000 mg/L、4000~5000 mg/L和150~200 mg/L。最后，经过S级反应处理单元处理 后的废水经过检测装置后从出口流出，出水中的生化需氧量、溶解性有机物和氨氮含量分 别为10000~12000 mg/L、3500~4000 mg/L和100~150 mg/L。垃圾渗滤液在系统中的总停 留时间为3-化。
[0031] 上面对本发明所提供的一种多化学机制禪合处理垃圾渗滤液的系统进行了详细 描述，虽然已表示和描述了本发明的一些实施例，但本领域技术人员应该理解，在不脱离由 权利要求及其等同物限定其范围的本发明的原理和精神的情况下，可W对运些实施例进行 修改和完善，运些修改和完善也应在本发明的保护范围内。
【主权项】
1. 一种多化学机制耦合处理高浓度有机废水的系统，主要包括氧气分离器、臭氧发生 器和1个以上的反应处理单元，反应处理单元包括:反应器、微气泡发生器、反作用力搅拌装 置和尾气处理装置； 反应器中设置有紫外线灯管，用来催化反应器中的氧化还原反应;反应器中还设置有 超声波清洗器，用来去除粘在紫外线灯管上的污物； 反作用力搅拌装置安装于反应器的底部，反作用力搅拌装置的上游侧与微气泡发生器 相连，下游侧通入反应器中； 所述的氧气分离器与臭氧发生器相连;臭氧发生器与反应处理单元相连；在反应处理 单元上游设置有加压栗。2. 根据权利要求1所述的一种多化学机制耦合处理高浓度有机废水的系统，其特征在 于:所述的系统由2个以上的反应处理单元通过管道串联而成。3. 根据权利要求1所述的一种多化学机制耦合处理高浓度有机废水的系统，其特征在 于:在臭氧发生器上盘旋有散热管。4. 根据权利要求1所述的一种多化学机制耦合处理高浓度有机废水的系统，其特征在 于:所述的系统由3个反应处理单元通过管道串联而成。5. 根据权利要求1所述的一种多化学机制耦合处理高浓度有机废水的系统，其特征在 于:所述的反作用力搅拌装置设置有反作用力搅拌桨，利用液体的反作用力来推动反作用 力搅拌桨旋转进行搅拌，使反应器里面的液体均匀反应。6. 根据权利要求1所述的一种多化学机制耦合处理高浓度有机废水的系统，其特征在 于:所述的紫外线灯管为三根，设置在反应器的顶部，每个紫外线灯管上装有玻璃保护套， 所述的紫外线灯管均匀分布在半径为反应器半径的1/2的同心圆上。7. 根据权利要求2所述的一种多化学机制耦合处理高浓度有机废水的系统，其特征在 于:所述的尾气处理装置的上游侧与反应器相连，下游侧通入下一级反应处理单元中的微 气泡发生器。8. 根据权利要求1所述的一种多化学机制耦合处理高浓度有机废水的系统，其特征在 于:在尾气处理装置下游装有防止反流的单向阀。9. 根据权利要求1所述的一种多化学机制耦合处理高浓度有机废水的系统，其特征在 于:所述的反应器是封闭的，使反应器能够保持一定的压力，增加臭氧的溶解量。10. 根据权利要求1所述的一种多化学机制耦合处理高浓度有机废水的系统，其特征在 于:所述的臭氧发生器通过管道通向反应处理单元的微气泡发生器，所述的管道上设置有 流量控制阀；当系统处理后的废水没有达到标准时，会通过控制器自动调节流量控制阀增 加通入臭氧的量。
【文档编号】C02F9/08GK106064861SQ201610702963
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年8月23日
【发明人】朱彤, 黄赟, 齐元欣, 谢元华
【申请人】沈阳东源环境科技有限公司