CN105174415A - 一种用于废水处理的等离子体高级氧化成套技术 - Google Patents

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宋云华
刘欣
魏玉胜
李正林
陈建铭
李璐
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Abstract

本发明提供一种处理工业难降解有机废水的环保技术，具体是涉及一种采用等离子体氧化技术及定-转子过程强化技术联合处理工业难降解有机废水的成套技术，其中包含成套设备的组合方式及实施工艺。相对于处理难降解有机废水的常规工业技术来讲，采用本发明提供的成套技术效率更高更节能，特别的是本发明可高效处理高粘度，高固含量的工业难降解有机废水，应用范围更宽。

Description

一种用于废水处理的等离子体高级氧化成套技术
技术领域
本发明提供一种处理工业难降解有机废水的环保技术，具体是涉及一种采用等离子体氧化技术及定-转子过程强化技术联合处理工业难降解有机废水的成套技术，其中包含成套设备的组合方式及实施工艺，属于环保工程领域。
背景技术
工业有机废水特别是难降解有机废水的处理方式主要有化学氧化法、焚烧法、电化学氧化法、光催化法、湿法氧化法等，但焚烧法多带来空气污染，化学氧化法、电化学氧化法、光催化法和湿法氧化法普遍存在着处理不彻底，反应速度慢，试剂消耗等不利因素。
等离子体技术是近些年来新发展出来的废水废气处理技术，激发产生等离子体的过程中，伴生的自由基、臭氧和高能电子均可以有效的对水中有机污染物起氧化降解作用，其作用效果快速彻底且无二次污染。更重要的是，对需处理的有机废水成分没有特殊要求，这种普适性使得该技术得到环保研究者的日益重视。
在等离子体处理废水的研究过程中，研究者发现等离子体技术的作用效果极大的受到了等离子体与废水混合程度的影响。为了改善废水的处理效果，常有研究者采用废水直接通过等离子体发生器的方式，也有研究者在工程设备上采用文丘里管以改善其混合效果。但这些常规的等离子体氧化工艺能够稳定运行的前提是需处理的废水具有流动性好、固含量低及粘度低的特征。而实际工业中的大量有机废水存在着粘度高，流动性差或含有较高固含量的情况，尤其在石油化工、煤化工及高分子化工领域最为常见。
针对上述的不足，本发明将定-转子过程强化技术与等离子体氧化技术联合起来，提供了一种难降解有机废水的成套处理技术。本发明提供的技术稳定高效，特别适用于高粘度、流动性差及有一定固含量的有机废水。同时，本发明在用于一般工业有机废水时，其处理效率也显著优于一般等离子体氧化工艺，因此在处理等量同等效果的一般废水时，本发明提供的成套工艺更为节能。
发明内容
本发明提供一种处理工业难降解有机废水的环保技术，具体是涉及一种采用等离子体氧化技术及定-转子过程强化技术联合处理工业难降解有机废水的成套技术。本发明采用的成套技术包含成套设备的组合方式及实施工艺两方面。
成套设备组合说明
本发明提供的工业有机废水等离子体高级氧化成套技术，其特征在于采用以下主要设备及组合方式：
主要设备包括：调湿器、气液分离器、等离子体发生器、定-转子氧化反应器、尾气吸收塔、循环池、外排泵及循环泵。
其组合方式如下：
调湿器的进口分别与工艺水管道及氧气管道相连，调湿器的出口与气液分离器的入口相连，工艺水管道及氧气管道均有流量控制。
气液分离器的液体出口与排水管道相连，气液分离器的气体出口与等离子体发生器的入口相连，等离子体发生器与气液分离器之间有温度控制及湿度控制。
等离子体发生器的出口与定-转子氧化反应器的气体入口相连，定-转子氧化反应器的液体入口与循环泵出口相连，定-转子氧化反应器的液体出口及气体出口均与循环池相连。定-转子氧化反应器的液体入口与循环泵出口之间有流量控制。
循环池通过管路经外排泵排出氧化后废水，循环池底部与循环泵的入口相连。循环池与尾气吸收塔塔底有两个管路相连：一个高于液位的气体输出管路，一个低于液位的液体输入管路。循环池配有液位控制。
尾气吸收塔塔顶有尾气外排管路和待处理的难降解有机废水输入管路，其中输入管路上有流量控制。
实施工艺说明
本发明采用上述工艺设备的组合装置对工业难降解有机废水进行氧化处理，为此采用的工艺实施方法包括：
难降解有机废水从尾气吸收塔顶与来自循环池从塔底上升的气体逆流接触，经过洗涤的尾气经塔顶外排，废水流入循环池内。
水及氧气通过流量控制经过调湿器制成不同湿度的含液滴气体，经过气液分离器分离后分为两路，一路为液体排出回用，另一路为一定温度及湿度的气体被送入等离子体发生器，该气体经过等离子体发生器后携带着等离子体及同时产生的自由基臭氧等一同送入定-转子氧化反应器内。
循环池内的废水经循环泵送入定-转子氧化反应器内，在转子的高速剪切下被撕裂成小液滴或液膜，并在超重力的环境下与含等离子体的气体进行混合反应，等离子体及自由基的协同作用将难降解的有机废水氧化降解，混合反应后的液体和气体通过管路被分别送至循环池内。
循环池内通过液位和循环泵流量来控制液体处理量，达标后的废水通过外排泵排放，氧气可以替换为压缩空气。
本实施工艺可采用间歇和连续两种处理方式。
本发明的有益效果包括：
由于定-转子的过程强化作用，提高了等离子体的利用效率，相对于一般的等离子体废水处理技术效率更高；
由于定-转子氧化反应器可高效分散高粘度液体及有一定固含量的液体，与常规等离子体废水处理技术相比，本发明提供的工程技术应用范围更宽、更稳定且高效。
附图说明
图1是等离子体高级氧化成套技术的流程示意图。
具体实施案例
以下列举实施例对本发明的实施方案进一步说明。但本发明并不限于下述实施例。
实施例1
采用本发明处理某农药厂废水，水量1.7t/h，采用水质悬浮物(SS)的测定标准GB11901-89测得水中SS含量为810mg/L，依据化学需氧量(COD)检测标准HJ/T399-2007方法测得废水COD约22000mg/L，实施中采用过间歇和连续两种方式，间歇处理的出口COD去除率可达到95％，连续处理的出口COD稳定去除率在90％以上。
实施例2
采用本发明处理焦化废水，水量15t/h，采用水质悬浮物(SS)的测定标准GB11901-89测得水中SS含量为3500mg/L，依据化学需氧量(COD)检测标准HJ/T399-2007方法测得废水COD约3100mg/L，实施中采用连续处理，出水COD稳定去除率在80％以上。
实施例3
采用本发明处理含氰高炉煤气洗涤废水，水量27t/h，采用水质悬浮物(SS)的测定标准GB11901-89测得水中SS含量为3306mg/L，依据化学需氧量(COD)检测标准HJ/T399-2007方法测得废水COD约7300mg/L，依据水质氰化物的测定检测标准HJ484-2009方法测得废水含氰43mg/L，实施中采用连续处理，出水COD稳定去除率在90％以上，氰化物处理至低于0.5mg/L，除氰效率高于99％。

Claims (2)

1.一种处理工业难降解有机废水的环保成套技术，其特点在于采用以下设备及组合方式：
a.主要设备包括：调湿器、气液分离器、等离子体发生器、定-转子氧化反应器、尾气吸收塔、循环池、外排泵及循环泵；
b.采用的组合方式如下：
调湿器的进口分别与工艺水管道及氧气管道相连，调湿器的出口与气液分离器的入口相连，工艺水管道及氧气管道均有流量控制；
气液分离器的液体出口与排水管道相连，气液分离器的气体出口与等离子体发生器的入口相连，等离子体发生器与气液分离器之间有温度控制及湿度控制；
等离子体发生器的出口与定-转子氧化反应器的气体入口相连，定-转子氧化反应器的液体入口与循环泵出口相连，定-转子氧化反应器的液体出口及气体出口均与循环池相连；定-转子氧化反应器的液体入口与循环泵出口之间有流量控制；
循环池通过管路经外排泵排出氧化后废水，循环池底部与循环泵的入口相连；循环池与尾气吸收塔塔底有两个管路相连：一个高于液位的气体输出管路，一个低于液位的液体输入管路。循环池配有液位控制；
尾气吸收塔塔顶有尾气外排管路和待处理的难降解有机废水输入管路，其中输入管路上有流量控制。
2.一种处理工业难降解有机废水的环保成套技术，其特征在于采用权利要求1中的设备及其组合方式，并采用以下工艺步骤：
难降解有机废水从尾气吸收塔顶与来自循环池从塔底上升的气体逆流接触，经过洗涤的尾气经塔顶外排，废水流入循环池内；
水及氧气通过流量控制经过调湿器制成不同湿度的含液滴气体，经过气液分离器分离后分为两路，一路为液体排出回用，另一路为一定温度及湿度的气体被送入等离子体发生器，该气体经过等离子体发生器后携带着等离子体及同时产生的自由基臭氧等一同送入定-转子氧化反应器内；
循环池内的废水经循环泵送入定-转子氧化反应器内，在转子的高速剪切下被撕裂成小液滴或液膜，并在超重力的环境下与含等离子体的气体进行混合反应，等离子体及自由基的协同作用将难降解的有机废水氧化降解，混合反应后的液体和气体通过管路被分别送至循环池内；
循环池内通过液位和循环泵流量来控制液体处理量，达标后的废水通过外排泵排放，氧气可以替换为压缩空气；
本实施工艺可采用间歇和连续两种处理方式。
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JP2007111603A (ja) * 2005-10-19 2007-05-10 Toshiba Corp 廃棄物熱分解処理システムおよび方法
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