CN105347561A - 一种含苯酚地热水净化一体化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种含苯酚地热水净化一体化装置，包括过滤区、氧化区、吸附区和沉淀分离区；过滤区上部设有进水管和布水管，过滤区中部设有填料，过滤区的下部设有倾斜的底板，过滤反应后的含苯酚地热水沿倾斜的底板流入氧化区的中下部；过滤区和氧化区之间设有挡流板，氧化区底部设置有二氧化氯曝气系统；吸附区的上部设有吸附剂添加计量系统，吸附区的中下部设有搅拌装置；吸附区和沉淀分离区之间设有分离板，分离板的中上部设有地热水进入沉淀分离区的水流口，沉淀分离区的出口处设有三相分离器，沉淀分离区的出口上部设有溢水堰，溢水堰连接出水管。

Description

一种含苯酚地热水净化一体化装置
技术领域
本发明涉及环保技术领域，具体涉及一种含苯酚地热水净化一体化装置。
背景技术
在当前能源和水资源日益紧张的情况下，地热水被看为一种新型的能源和宝贵的水资源，对于地热水的开发和利用越来越受到人们的重视，我国对于地热水的开发及利用基本是以每年20％的速度增长，而且在开发利用领域取得了显著的环境效益和经济效益。在地热水的开发利用过程中，尤其要注意地热水的水质和用水安全的问题，否则将直接影响地热水的利用。地热水资源和一般的地下水资源和地表水资源相比，有其自身的特点：由于地下热水长期与热岩层接触，造成地热水中溶解的矿物质成分要远远大于一般的地下水和地表水。同时随着环境污染的加剧，现在的地热水中开始出现了有机物污染物，比如苯酚等，从而大大制约了地热水的开发和利用，尤其制约了地热水在生活用水和洗浴理疗用水方面的应用。
苯酚对人体的皮肤和粘膜具有强烈的腐烛和刺激作用，还会损伤肝肾功能，对中枢神经系统能产生抑制作用。长期接触被苯酚污染的水体，会出现不同程度的头晕、精神不安、湿疫瘙痒、贫血等症状，累积在体内的、超过正常人的解毒功能的苯酚，将会使体内的各个器官组织发生慢性中毒。因此对于苯酚超标的地热水，在使用之前必须要采取一定的处理措施，以降低苯盼对人体和环境的危害及影响。
在含苯酚废水的处理中，吸附法是经常用到的一种简单快捷的处理方法，其处理效果较好，在吸附法中常用到的吸附剂有活性炭、吸附树脂、沸石及各种具有较强吸附性能的新型吸附剂。膜分离过程近年来在含苯酚废水处理中得到了广泛的应用，它与传统的分离过程相比，具有操作相对简单，处理效果好，而且能够回收有用成分的特点。生物化学法除苯酚的基本原理是在一定的氧供给条件下，利用特定的经过驯化的微生物，通过生物化学的过程将废水中的苯酚吸附并氧化成无机的二氧化碳和水，进而使污水得到净化。化学氧化法通常是指利用化学氧化把废水中存在的苯酚类污染物质氧化为二氧化碳和水的过程，这类处理方法具有氧化能力强，净化效率高，有机污染物的最终氧化产物没有二次污染的风险等特点。但上述这些处理方法大多处理装置复杂，成本较高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决上述含苯酚地热水的处理问题，本发明提供一种含苯酚地热水净化一体化装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种含苯酚地热水净化一体化装置，包括过滤区、氧化区、吸附区和沉淀分离区。
所述过滤区上部设有进水管和布水管，过滤区中部设有填料，过滤区的下部设有倾斜的底板，过滤反应后的含苯酚地热水沿倾斜的底板流入氧化区的中下部。
所述的过滤区和氧化区之间设有挡流板，挡流板的下部设置有45度的转角，转角转向过滤区一侧。氧化区底部设置有二氧化氯曝气系统，二氧化氯曝气系统设有曝气管，曝气管连接有二氧化氯发生器。
所述氧化区和吸附区之间设有隔板，该隔板与一体化装置的内壁形成作为地热水进入吸附区的水流通道，吸附区的上部设有吸附剂添加计量系统，所述的吸附剂为活性炭。吸附区的中下部设有搅拌装置。
所述吸附区和沉淀分离区之间设有分离板，分离板的中上部设有地热水进入沉淀分离区的水流口，沉淀分离区的出口处设有三相分离器，沉淀分离区的出口上部设有溢水堰，溢水堰连接出水管。沉淀分离区底部设计成锥形结构，在锥形结构下部设置有沉淀物排放阀。
一种采用上述含苯酚地热水净化一体化装置进行水处理的方法，具有如下步骤：
①含苯酚地热水通过进水管和布水管进入一体化装置的过滤区，填料对含苯酚地热水进行过滤，含苯酚地热水中的大颗粒污染物和部分胶体、悬浮物被过滤掉，同时在填料中发生生化反应去除部分污染物。
②地热水通过过滤区下部设有的倾斜底板和挡流板之间的空隙进入氧化区，设置在氧化区底部的二氧化氯曝气系统一方面对水体进行搅拌，另一方面二氧化氯对苯酚进行氧化，苯酚首先失去酚羟基上的氢离子，变成苯酚阴离子，随后水溶液中苯酚阴离子的一个电子被二氧化氯吸收，产生了苯氧自由基和ClO2 -，反应过程中产生的羟基自由基的氧化性极强，羟基自由基可以通过多种途径将水中的苯酚氧化成对苯醌和对苯二酚、脂肪类羧酸等中间产物，最终将其氧化为二氧化碳和水。
③然后地热水通过氧化区和吸附区之间的水流通道进入吸附区，与来自吸附剂添加计量系统的活性炭混合，吸附区中下部的搅拌装置对地热水进行搅拌混合。活性炭从水中吸附污染物质属于液-固吸附过程，在吸附过程中，活性炭利用分子间力、化学键力和静电引力等作用力通过物理吸附、化学吸附和离子交换吸附把地热水中的污染物吸附在活性炭颗粒的表面和缝隙中。
④地热水通过分离板中上部的水流口进入沉淀分离区，沉淀分离区的三相分离器实现水和固体的分离，吸附反应后的活性炭颗粒在重力的作用下下沉到沉淀分离区的下部，通过底部的沉淀物排放阀排出，沉淀分离后的地热水通过溢水堰和出水管排出。
⑤通过沉淀物排放阀排放出来的活性炭颗粒经再生处理后回用。
本发明的有益效果是：因地制宜，基建投资少，维护方便，能耗较低，对含苯酚地热水具有比较好的处理效果。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例含苯酚地热水净化一体化装置的结构示意图。
图1中：1.过滤区，2.氧化区，3.吸附区，4.沉淀分离区，5.进水管，6.布水管，7.填料，8.底板，9.挡流板，10.二氧化氯曝气系统，11.隔板，12.吸附剂添加计量系统，13.搅拌装置，14.分离板，15.水流口，16.三相分离器，17.溢水堰，18.沉淀物排放阀。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
实施例
如图1所示，本发明一种含苯酚地热水净化一体化装置，包括过滤区1、氧化区2、吸附区3和沉淀分离区4。
所述过滤区1上部设有进水管5和布水管6，过滤区中部设有填料7，过滤区的下部设有倾斜的底板8，过滤反应后的含苯酚地热水沿倾斜的底板流入氧化区2的中下部。
所述的过滤区1和氧化区2之间设有挡流板9，挡流板9的下部设置有45度的转角，转角转向过滤区1一侧。氧化区2底部设置有二氧化氯曝气系统10，二氧化氯曝气系统10设有曝气管，曝气管连接有二氧化氯发生器。
所述氧化区2和吸附区3之间设有隔板11，该隔板11与一体化装置的内壁形成作为地热水进入吸附区的水流通道，吸附区的上部设有吸附剂添加计量系统12，所述的吸附剂为活性炭。吸附区的中下部设有搅拌装置13。
所述吸附区3和沉淀分离区4之间设有分离板14，分离板的中上部设有地热水进入沉淀分离区的水流口15，沉淀分离区的出口处设有三相分离器16，沉淀分离区的出口上部设有溢水堰17，溢水堰17连接出水管。沉淀分离区底部设计成锥形结构，在锥形结构下部设置有沉淀物排放阀18。
一种采用上述含苯酚地热水净化一体化装置进行水处理的方法，具有如下步骤：
①含苯酚地热水通过进水管5和布水管6进入一体化装置的过滤区1，填料7对含苯酚地热水进行过滤，含苯酚地热水中的大颗粒污染物和部分胶体、悬浮物被过滤掉，同时在填料7中发生生化反应去除部分污染物。
②地热水通过过滤区下部设有的倾斜底板8和挡流板9之间的空隙进入氧化区2，设置在氧化区底部的二氧化氯曝气系统10一方面对水体进行搅拌，另一方面二氧化氯对苯酚进行氧化，苯酚首先失去酚羟基上的氢离子，变成苯酚阴离子，随后水溶液中苯酚阴离子的一个电子被二氧化氯吸收，产生了苯氧自由基和ClO2 -，反应过程中产生的羟基自由基的氧化性极强，羟基自由基通过多种途径将水中的苯酚氧化成对苯醌和对苯二酚、脂肪类羧酸等中间产物，最终将其氧化为二氧化碳和水。
③然后地热水通过氧化区2和吸附区3之间的水流通道进入吸附区3，与来自吸附剂添加计量系统12的活性炭混合，吸附区中下部的搅拌装置13对地热水进行搅拌混合。活性炭从水中吸附污染物质属于液-固吸附过程，在吸附过程中，活性炭利用分子间力、化学键力和静电引力等作用力通过物理吸附、化学吸附和离子交换吸附把地热水中的污染物吸附在活性炭颗粒的表面和缝隙中。
④地热水通过分离板中上部的水流口15进入沉淀分离区4，沉淀分离区的三相分离器16实现水和固体的分离，吸附反应后的活性炭颗粒在重力的作用下下沉到沉淀分离区的下部，通过底部的沉淀物排放阀18排出，沉淀分离后的地热水通过溢水堰17和出水管排出。
⑤通过沉淀物排放阀18排放出来的活性炭颗粒经再生处理后回用。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (2)

1.一种含苯酚地热水净化一体化装置，其特征在于：包括过滤区(1)、氧化区(2)、吸附区(3)和沉淀分离区(4)；
所述过滤区(1)上部设有进水管(5)和布水管(6)，过滤区中部设有填料(7)，过滤区的下部设有倾斜的底板(8)，过滤反应后的含苯酚地热水沿倾斜的底板流入氧化区(2)的中下部；
所述的过滤区(1)和氧化区(2)之间设有挡流板(9)，挡流板(9)的下部设置有45度的转角，转角转向过滤区(1)一侧；氧化区(2)底部设置有二氧化氯曝气系统(10)，二氧化氯曝气系统(10)设有曝气管，曝气管连接有二氧化氯发生器；
所述氧化区(2)和吸附区(3)之间设有隔板(11)，该隔板(11)与一体化装置的内壁形成作为地热水进入吸附区的水流通道，吸附区的上部设有吸附剂添加计量系统(12)，所述的吸附剂为活性炭；吸附区的中下部设有搅拌装置(13)；
所述吸附区(3)和沉淀分离区(4)之间设有分离板(14)，分离板的中上部设有地热水进入沉淀分离区的水流口(15)，沉淀分离区的出口处设有三相分离器(16)，沉淀分离区的出口上部设有溢水堰(17)，溢水堰(17)连接出水管；沉淀分离区底部设计成锥形结构，在锥形结构下部设置有沉淀物排放阀(18)。
2.一种采用如权利要求1所述的含苯酚地热水净化一体化装置进行水处理的方法，其特征在于，具有如下步骤：
①含苯酚地热水通过进水管(5)和布水管(6)进入一体化装置的过滤区(1)，填料(7)对含苯酚地热水进行过滤，含苯酚地热水中的大颗粒污染物和部分胶体、悬浮物被过滤掉，同时在填料(7)中发生生化反应去除部分污染物；
②地热水通过过滤区下部设有的倾斜底板(8)和挡流板(9)之间的空隙进入氧化区(2)，设置在氧化区底部的二氧化氯曝气系统(10)一方面对水体进行搅拌，另一方面二氧化氯对苯酚进行氧化，苯酚首先失去酚羟基上的氢离子，变成苯酚阴离子，随后水溶液中苯酚阴离子的一个电子被二氧化氯吸收，产生了苯氧自由基和ClO2 -，反应过程中产生的羟基自由基的氧化性极强，羟基自由基通过多种途径将水中的苯酚氧化成对苯醌、对苯二酚和脂肪类羧酸，最终将其氧化为二氧化碳和水；
③然后地热水通过氧化区(2)和吸附区(3)之间的水流通道进入吸附区(3)，与来自吸附剂添加计量系统(12)的活性炭混合，吸附区中下部的搅拌装置(13)对地热水进行搅拌混合；活性炭从水中吸附污染物质属于液-固吸附过程，在吸附过程中活性炭利用分子间力、化学键力和静电引力，通过物理吸附、化学吸附和离子交换吸附把地热水中的污染物吸附在活性炭颗粒的表面和缝隙中；
④地热水通过分离板中上部的水流口(15)进入沉淀分离区(4)，沉淀分离区的三相分离器(16)实现水和固体的分离，吸附反应后的活性炭颗粒在重力的作用下下沉到沉淀分离区的下部，通过底部的沉淀物排放阀(18)排出，沉淀分离后的地热水通过溢水堰(17)和出水管排出；
⑤通过沉淀物排放阀(18)排放出来的活性炭颗粒经再生处理后回用。
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