CN104609628B - 一种基于雾状喷头的工业废水处理装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于雾状喷头的工业废水处理装置及方法，包括臭氧发生器、处理过程控制单元、底部为锥状的反应桶、蓄水池、水箱、臭氧吸收装置、紫外灯和雾状喷头；臭氧发生器的控制输入端、提升泵的控制输入端分别连接处理过程控制单元的控制输出端，处理过程控制单元经无线通信单元与废水处理监控中心建立无线通信。本发明将雾状喷头结合到工业废水处理过程中，通过雾化喷头将溶液分散成细微的雾滴，使其具有很大的表面积，提高了传质速率；在处理过程中通过实时监测水箱内液位实现抽水过程的自动控制。处理过程控制单元经无线通信单元与废水处理监控中心建立无线通信，实现工业废水处理的远程监控与控制。

Description

一种基于雾状喷头的工业废水处理装置及方法

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，具体是一种基于雾状喷头的工业废水处理装置及方法。

背景技术

随着生产农药、燃料、火炸药、医药、纺织、印染和制革等工业的不断发展，对硝基苯的需求也呈不断上升趋势，同时含此类物质的废水排放量也不断增加，给人类生活环境造成了严重威胁，该类有机废水可生化性很低，处理周期长，在有色金属矿选矿中，丁基黄药是最常见的捕收剂，含丁基黄药选矿废水的直接排放必然导致受纳水体及周边地区的环境污染。含丁基黄药选矿废水的处理已经引起人们的重视。

目前，以羟基自由基为主的高级氧化技术主要用于氧化处理废水中的难降解有机物，该技术是国内外学者研究的热点。其中，以臭氧为主的高级氧化技术应用广泛，主要利用臭氧的间接氧化反应产生羟基自由基(.OH)，使很多难于被生物降解的有机物矿化或使可生化性极低的有机物降解为易被生物降解的有机物，从而降低生物毒性。由于臭氧具有强氧化性，而且不产生二次污染等优点，发展前景广泛。单一的臭氧氧化技术应用有着很大的局限性。为提高臭氧的处理效果，降低废水处理成本，近年来国内外学者开发了一系列以臭氧为主的高级氧化技术，生成的羟基自由基可有效地分解水中的难降解有机污染物。目前硝基苯废水的处理方法主要有物理法、化学法和生物法等。物理法中吸附法处理硝基苯废水，虽然吸附效果好，但也存在难以一次达到排放标准的问题，应该结合其它方法；而单纯采用物理法中的萃取法将废水中的硝基苯类化合物彻底去除的想法目前还不能完全实现，萃取法处理硝基苯废水往往造成二次污染，所以在实际应用过程中受到了限制。可以采用其它方法和萃取法相结合的工艺过程。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种基于雾状喷头的工业废水处理装置及方法。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于雾状喷头的工业废水处理装置，包括臭氧发生器、处理过程控制单元、底部为锥状的反应桶、蓄水池、水箱、臭氧吸收装置、紫外灯和雾状喷头；

反应桶底部设置臭氧通入口和取样口，反应桶的椎状部分装有活性炭颗粒；

蓄水池中设置有提升泵，提升泵与水箱之间通过管路连接；

紫外灯、雾状喷头位于反应桶内；紫外灯安装在反应桶内部的顶部中央，雾状喷头位于紫外灯正下方，且与水箱通过管路连接；

臭氧发生器通过管路连接至反应桶底部的臭氧通入口；

蓄水池的出水口通过管路连接至反应桶底部的取样口；

臭氧吸收装置通过管路连接至反应桶内；

臭氧发生器的控制输入端、提升泵的控制输入端分别连接处理过程控制单元的控制输出端，所述处理过程控制单元经无线通信单元与废水处理监控中心建立无线通信。

所述提升泵与水箱之间的连接管路中设置用于调节蓄水池与水箱之间连接管路的水流量的第一流量控制阀，所述水箱(4)与雾状喷头的连接管路中设置第二流量控制阀；第一流量控制阀、第二流量控制阀分别与处理过程控制单元的控制输出端连接。

所述水箱内设置有液位传感器，液位传感器的输出端连接至处理过程控制单元的信号输入端。

所述紫外灯与雾状喷头之间设置玻璃石英板。

所述蓄水池的出水口与反应桶底部的取样口之间的连接管路中设置磁力驱动阀，所述臭氧吸收装置连接至反应桶内的管路中设置排空阀，磁力驱动阀、排空阀分别与处理过程控制单元的控制输出端连接。

所述水箱前端设置沉砂池和格栅。

取样口布置有用于防止活性炭颗粒流走的不锈钢细网。

所述雾状喷头采用阀门控制喷头，雾状喷头有若干个，采用两两交叉形式设置。

所述的基于雾状喷头的工业废水处理装置还包括COD检测仪，COD检测仪的输入端通过管路接至反应桶内的液面下，COD检测仪的输出端连接至处理过程控制单元的信号输入端。

采用所述的基于雾状喷头的工业废水处理装置的工业废水处理方法，包括以下步骤：

步骤1：开始处理工业废水，处理过程控制单元控制提升泵、紫外灯、臭氧发生器开始工作；

步骤2：蓄水池中的工业废水经过提升泵送入水箱中；

步骤3：水箱中的液位达到设定高度即达到水箱的三分之二高度时，处理过程控制单元控制提升泵停止工作，水流经过雾化喷头雾化后在反应桶内喷射；

步骤4：实时检测反应桶内的COD，当COD达到设定值时，处理过程控制单元导通反应桶与蓄水池之间的管路，将水抽回蓄水池；

步骤5：通过处理过程控制单元控制反应桶内水样排空，反应桶内的剩余气体通过臭氧吸收装置回收。

有益效果：

(1)本发明将雾状喷头结合到工业废水处理过程中，通过雾化喷头将溶液分散成细微的雾滴，使其具有很大的表面积，提高了传质速率；

(2)在处理过程中通过实时监测水箱内液位实现抽水过程的自动控制；

(3)通过处理过程控制单元实时监控反应桶内的COD指标，实现工业废水处理的自动化控制；

(4)提升泵与水箱之间的连接管路中设置第一流量控制阀，水箱与雾状喷头的连接管路中设置第二流量控制阀；该两个流量控制阀，可以分别在抽取水样过程中、水样进入反应桶的过程中调节水流流量；

(5)处理过程控制单元经无线通信单元与废水处理监控中心建立无线通信，实现工业废水处理的远程监控与控制；

(6)水箱前端设置沉砂池和格栅，可在废水进入反应桶之前将废水中的杂质滤掉，以免在反应桶内反应时杂质过多堵塞臭氧通入口和取样口；

(7)取样口布置不锈钢细网，能防止活性炭颗粒流走。

附图说明

图1是本发明具体实施方式的基于雾状喷头的工业废水处理装置结构示意图，其中，1-处理过程控制单元，2-反应桶，3-蓄水池，4-水箱，5-臭氧吸收装置，6-紫外灯，7-雾状喷头，8-臭氧发生器，9-臭氧通入口，10-取样口，11-提升泵，12-出水口，13-第一流量控制阀，14-液位传感器，15-第二流量控制阀，16-玻璃石英板，17-COD检测仪，18-磁力驱动阀，19-排空阀；

图2是本发明具体实施方式的雾状喷头示意图；

图3是本发明具体实施方式的工业废水处理方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细说明。

如图1所示，本实施方式的基于雾状喷头的工业废水处理装置，包括臭氧发生器8、处理过程控制单元1、底部为锥状的反应桶2、蓄水池3、水箱4、臭氧吸收装置5、紫外灯6和雾状喷头7。

紫外灯6选用型号为UVA-340，雾状喷头选用型号为7SZL-WZ25，它喷出的水滴非常细小，成为雾状。处理过程控制单元1采用EC10系列可编程控制器。

蓄水池3可设置为地下构筑物，尤其是冬季储存工业废水时，如采用地上构筑物易结冰，而无法进行废水处理。

反应桶2由不锈钢制成。

反应桶2底部设置臭氧通入口9和取样口10，臭氧发生器通过管路连接至反应桶底部的臭氧通入口9；蓄水池3的出水口12通过管路连接至反应桶2底部的取样口10。

臭氧吸收装置5通过管路连接至反应桶2内，过多的气体通过碘化钾溶液吸收。

反应桶2的椎状部分装有活性炭颗粒。

蓄水池3中设置有提升泵11，提升泵11与水箱4之间通过管路连接。

紫外灯6、雾状喷头7位于反应桶2内；紫外灯6安装在反应桶2内部的顶部中央，雾状喷头7位于紫外灯6正下方，且与水箱4通过管路连接。

臭氧发生器8的控制输入端、提升泵的控制输入端分别连接处理过程控制单元的控制输出端，处理过程控制单元经无线通信单元与废水处理监控中心建立无线通信。

提升泵11与水箱4之间的连接管路中设置用于调节蓄水池3与水箱4之间连接管路的水流量的第一流量控制阀13，水箱4与雾状喷头7的连接管路中设置第二流量控制阀15；第一流量控制阀13、第二流量控制阀15分别与处理过程控制单元1的控制输出端连接。第一流量控制阀13、第二流量控制阀15均采用ZL47F自力式流量控制阀。

水箱4内设置有液位传感器14，液位传感器14的输出端连接至处理过程控制单元1的信号输入端。

紫外灯6与雾状喷头7之间设置玻璃石英板16。

蓄水池3的出水口12与反应桶2底部的取样口10之间的连接管路中设置磁力驱动阀18，臭氧吸收装置5连接至反应桶2内的管路中设置排空阀19，磁力驱动阀18、排空阀19分别与处理过程控制单元1的控制输出端连接。

水箱4前端设置沉砂池和格栅。

取样口10布置有用于防止活性炭颗粒流走的不锈钢细网。

雾状喷头7为阀门控制喷头，雾状喷头有五个，采用两两交叉形式设置(以十字交叉形安装)，如图2所示。雾化是将溶液分散成细微的雾滴，使其具有很大的表面积，提高了传质速率。

基于雾状喷头的工业废水处理装置还包括COD检测仪17，型号为COD-PC03，COD检测仪17的输入端通过管路接至反应桶2内的液面下，COD检测仪17的输出端连接至处理过程控制单元1的信号输入端。

采用基于雾状喷头的工业废水处理装置的工业废水处理方法，如图3所示，包括以下步骤：

步骤1：开始处理工业废水，处理过程控制单元控制提升泵、紫外灯、臭氧发生器开始工作；

步骤2：蓄水池中的工业废水经过提升泵送入水箱中；

步骤3：水箱中的液位达到设定高度时，处理过程控制单元控制提升泵停止工作，水流经过雾化喷头雾化后在反应桶内喷射；

步骤4：实时检测反应桶内的COD，当COD达到设定值时，处理过程控制单元导通反应桶与蓄水池之间的管路，将水抽回蓄水池；

工业废水最高容许排放浓度应小于100毫克/升，将其作为设定值；

步骤5：通过处理过程控制单元控制反应桶内水样排空，反应桶内的剩余气体通过臭氧吸收装置回收。

Claims (10)

1.一种基于雾状喷头的工业废水处理装置，包括臭氧发生器(8)、底部为锥状的反应桶(2)、蓄水池(3)、臭氧吸收装置(5)、紫外灯(6)和雾状喷头(7)；反应桶(2)底部设置臭氧通入口(9)和取样口(10)，反应桶(2)的椎状部分装有活性炭颗粒；紫外灯(6)、雾状喷头(7)位于反应桶(2)内；紫外灯(6)安装在反应桶(2)内部的顶部中央，雾状喷头(7)位于紫外灯(6)正下方，臭氧发生器(8)通过管路连接至反应桶(2)底部的臭氧通入口(9)；蓄水池(3)的出水口(12)通过管路连接至反应桶(2)底部的取样口(10)；臭氧吸收装置(5)通过管路连接至反应桶(2)内；

其特征在于，还包括处理过程控制单元(1)、水箱(4)；蓄水池（3）设置为地下构筑物，蓄水池(3)中设置有提升泵(11)，提升泵(11)与水箱(4)之间通过管路连接；雾状喷头(7)与水箱(4)通过管路连接；臭氧发生器(8)的控制输入端、提升泵(11)的控制输入端分别连接处理过程控制单元(1)的控制输出端，所述处理过程控制单元(1)经无线通信单元与废水处理监控中心建立无线通信。

2.根据权利要求1所述的基于雾状喷头的工业废水处理装置，其特征在于，所述提升泵(11)与水箱(4)之间的连接管路中设置用于调节蓄水池(3)与水箱(4)之间连接管路的水流量的第一流量控制阀(13)，所述水箱(4)与雾状喷头(7)的连接管路中设置第二流量控制阀(15)；第一流量控制阀(13)、第二流量控制阀(15)分别与处理过程控制单元(1)的控制输出端连接。

3.根据权利要求1所述的基于雾状喷头的工业废水处理装置，其特征在于，所述水箱(4)内设置有液位传感器(14)，液位传感器(14)的输出端连接至处理过程控制单元(1)的信号输入端。

4.根据权利要求1所述的基于雾状喷头的工业废水处理装置，其特征在于，所述紫外灯(6)与雾状喷头(7)之间设置玻璃石英板(16)。

5.根据权利要求1所述的基于雾状喷头的工业废水处理装置，其特征在于，还包括COD检测仪(17)，COD检测仪(17)的输入端通过管路接至反应桶(2)内的液面下，COD检测仪(17)的输出端连接至处理过程控制单元(1)的信号输入端。

6.根据权利要求1所述的基于雾状喷头的工业废水处理装置，其特征在于，所述蓄水池(3)的出水口(12)与反应桶(2)底部的取样口(10)之间的连接管路中设置磁力驱动阀(18)，所述臭氧吸收装置(5)连接至反应桶(2)内的管路中设置排空阀(19)，磁力驱动阀(18)、排空阀(19)分别与处理过程控制单元(1)的控制输出端连接。

7.根据权利要求1所述的基于雾状喷头的工业废水处理装置，其特征在于，所述水箱(4)前端设置沉砂池和格栅。

8.根据权利要求1所述的基于雾状喷头的工业废水处理装置，其特征在于，取样口(10)布置有用于防止活性炭颗粒流走的不锈钢细网。

9.根据权利要求1所述的基于雾状喷头的工业废水处理装置，其特征在于，所述雾状喷头(7)采用阀门控制喷头，雾状喷头(7)有若干个，采用两两交叉形式设置。

10.采用权利要求1～9中任一项所述的基于雾状喷头的工业废水处理装置的工业废水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：开始处理工业废水，处理过程控制单元控制提升泵、紫外灯、臭氧发生器开始工作；

步骤2：蓄水池中的工业废水经过提升泵送入水箱中；

步骤3：水箱中的液位达到设定高度时，处理过程控制单元控制提升泵停止工作，水流经过雾化喷头雾化后在反应桶内喷射；

步骤4：实时检测反应桶内的COD，当COD达到设定值时，处理过程控制单元导通反应桶与蓄水池之间的管路，将水抽回蓄水池；

步骤5：通过处理过程控制单元控制反应桶内水样排空，反应桶内的剩余气体通过臭氧吸收装置回收。