CN106512770B - 用于处理低浓度废污的设备、处理系统及应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于处理低浓度废污的设备、处理系统及应用，该设备包括至少两试剂管道以及套设在试剂管道外部的废液管道，试剂管道的部分管壁上设有释放孔，废液管道中设有收缩管道段，收缩管道段朝向试剂管道倾斜收缩并形成口径大于试剂管道直径的第一收缩口，释放孔对应于收缩段管道的第一收缩口设置。本发明中的反应器能够实现废水与试剂之间的充分接触、充分反应，以提高废水的处理效率和效果。另外，本发明的反应器与现有的流化床设备相比，结构更加合理、紧凑，整个反应器的体积更小，占地面积更小，并且能够根据废水的实际处理需求安装不同数量的反应腔，因此在使用安装方面更加便捷、投资成本更小。

Description

用于处理低浓度废污的设备、处理系统及应用

技术领域

本发明涉及废水废气处理技术领域，具体是一种用于处理低浓度废污的设备、处理系统及应用。

背景技术

工业废水是指工业生产过程中产生的废水和废液，其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物、副产品以及生产过程中产生的污染物，需要经过处理并且达到排放标准后才能排放。目前，针对不同的废水处理工艺开发有不同的废水处理设备，较为常见的是一些反应塔、反应池或流化床。这些设备或者与废水的反应效率低下、不能有效去除废水中的污染物，或者与废水反应时间过长、消耗大量资源，或是设备占地面积较大、使用成本较高，总之难以兼顾废水的处理效率和处理成本。

此外，就目前的废水排放标准而言，我国自2008年以来，提高了部分工业行业的污染物排放标准，但达标排放的工业污水依然比城镇污水污染物浓度高出几倍。现在最大的问题是工业企业的排污标准大大低于地表水标准，这导致工业污水排放到河流中，会对农业、渔业和饮水造成严重污染，因此进一步提高工业污水的排放标准志在必行。然而即便是采用现行工业废水排放标准，很多企业的废水经处理后也不达标，一旦废水排放标准提升至更高的要求，将有更多的企业废水难以达标，究其原因，主要仍是废水处理设备的处理能力不够理想。

基于上述分析可知，实有必要开发一种高效率、低成本的废水处理设置，将其用于企业废水的一次处理或者二次处理，使企业的废水真正达到排放标准。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于处理低浓度废污的设备、处理系统及应用，以解决废污与试剂不能充分混合、反应不充分等问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

提供一种用于处理低浓度废污的设备，包括废液管道及设于所述废液管道内部的至少两试剂管道，所述试剂管道的管壁上设有释放孔，所述废液管道包括收缩管道段，所述收缩管道段朝向所述试剂管道倾斜收缩并形成第一收缩口，所述释放孔对应于所述收缩段管道的第一收缩口设置。

进一步地，所述第一收缩口的口径大于所述第一管道直径。

可选地，所述试剂管道包括第一试剂管道和第二试剂管道，所述第一试剂管道和所述第二试剂管道同向设置在所述废液管道内部，或者所述第一试剂管道和所述第二试剂管道反向设置在所述废液管道内部。

优选地，所述第一试剂管道和所述第二试剂管道反向设置在所述废液管道内部。

进一步地，所述废液管道还包括扩张管道段，所述扩张管道段设有第二收缩口，并从所述第二收缩口沿远离所述试剂管道的方向扩张，所述扩张管道段和所述收缩管道段共同围合形成反应腔。

进一步地，所述第二收缩口的口径大于所述第一管道直径。

可选地，所述废液管道包括多级反应腔，且相邻所述反应腔之间间隔设置。

优选地，相邻所述反应腔之间的间距为10-1000mm。可以理解的是，相邻所述反应腔之间的间距为10-1000mm包括了该数值范围内的任一点值，例如相邻所述反应腔之间的间距为10mm、20mm、50mm、80mm、100mm、120mm、150mm、200mm、220mm、250mm、300mm、330mm、370mm、400mm、450mm、500mm、600mm、640mm、680mm、720mm、750mm、800mm、850mm、900mm、950mm或1000mm。

更优选地，相邻所述反应腔之间的间距为150-350mm。最优选地，相邻所述反应腔之间的间距为220mm。

进一步地，所述扩张管道段的表面上设有若干第一开口，所述第一开口与所述扩张管道段的第二收缩口间隔设置；所述收缩管道段的表面上设有若干第二开口，所述第二开口围绕所述收缩管道段的第一收缩口设置，且所述第二开口与所述第一收缩口相连通。

进一步地，所述反应器还包括套设在所述试剂管道的管壁外部的连接组件，所述连接组件用于连接相邻的反应腔。

进一步地，所述连接组件包括螺纹连接的第一部件及第二部件，所述第一部件设于所述第二收缩口处，用于阻止废污从所述第二收缩口中流出；所述第二部件设于所述第一收缩口处，且所述第一收缩口的口径大于所述第二部件的外径尺寸，以使所述内螺纹结构与所述第一收缩口之间具有间隔。

进一步地，所述第二部件的表面对应于所述释放孔的位置设有通孔，且所述通孔的孔径大于所述释放孔的孔径。

进一步地，所述废液管道还包括废水进口和废水出口，所述废水进口与第一级所述反应腔连通，所述废水出口与最后一级所述反应腔连通。

可选地，所述反应腔沿垂直于所述试剂管道轴向方向的竖向截面的形状为多边形、圆形或椭圆形。

优选地，所述反应腔沿垂直于所述第一管道轴向方向的竖向截面的形状为方形或菱形。

进一步地，所述反应器还包括固定围合在所述废液管道外部的外壳。

进一步地，所述外壳由平行于所述试剂管道轴线方向的若干侧板围合而成，所述废液管道与所述外壳通过胶粘、卡合方式中的一种或两种的结合进行固定连接。

进一步地，所述外壳中至少一侧板的内表面设有卡槽或卡块，与该所述侧板相对的所述反应腔的侧边上对应设有卡块或卡槽，所述卡槽与所述卡块之间卡合固定，以使所述外壳与所述废液管道固定连接。

进一步地，所述废液管道与所述外壳均采用防腐蚀材料制成。优选地，所述废液管道与所述外壳均采用玻璃钢材料制成。

第二个方面，本发明还公开一种用于处理低浓度废污的处理系统，所述处理系统包括若干上述用于处理低浓度废污的设备，且各所述设备并排设置，以使低浓度废污同时通过各所述设备进行反应。

可选地，所述处理系统包括一组至三十组所述设备。例如，所述反应系统包括一组设备、二组设备、三组设备、五组设备、八组设备、十组设备、十二组设备、十五组设备、十八组设备、二十组设备、二十五组设备或三十组设备。

第三个方面，本发明还公开一种上述用于处理低浓度废污的设备的应用，所述设备用于处理废水和/或废气。

进一步地，所述设备用于处理废气时，废气先经过废气收集装置进行收集，再利用所述设备处理收集后的废气。

可选地，所述设备适用于芬顿氧化法废水处理工艺或者折点氯化法废水处理工艺。

与现有技术相比，有益效果如下：

第一，本发明中的用于处理低浓度废污的设备能够实现废水与试剂之间的充分接触、充分反应，以提高废水的处理效率和效果。本发明中用于通入试剂的试剂管道仅在部分管壁上设置释放孔，且使释放孔的位置大致对应于废液管道中收缩管道段的第一收缩口，此位置恰为废水流经流道的最窄处，因此废水在此处会急剧收缩、流速加快，当位于此处的释放孔高速喷射出试剂时，试剂与废水会激烈碰撞，二者发生充分的接触和反应，达到提高废水处理效率的目的。

第二，本发明的设备与现有的流化床设备相比，结构更加合理、紧凑，整个设备的体积更小，占地面积更小，并且能够根据废水的实际处理需求安装不同数量的反应腔，因此在使用安装方面更加便捷、投资成本更小。

第三，本发明的设备能够同时通入多种不同试剂对废水进行处理，因此能够满足多种废水处理工艺的需求。例如本发明的设备既能够适用于芬顿氧化法又能够适用于折点氯化法对于设备的使用需求，因此既可以有效降低废水的有机物含量又能够有效去除废水中的氨氮。此外，本发明的设备可以并排组成处理系统后再使用，能够在短时间内处理高流量低浓度的废水，具有高效、节约成本的优点。

第四，本发明的设备能够根据废污的浓度不同而设置不同数量的反应腔。当废污浓度较低时，设置较少的反应腔既能满足处理需求，又能节省废污处理时间，进而提高废污处理效率。

第五，本发明设备处理废水的效果，尤其是处理废水中COD和氨氮的效果十分显著，处理后废水中COD和氨氮含量已远小于国标的排放规定，因此本发明设备在企业废水处理中的推广应用有助于促进我国工业废水排放标准的提高，促进国内对于工业废水的深度治理。

附图说明

图1是实施例二用于处理低浓度废污的设备的竖向剖面结构示意图；

图2是图1中A处结构的放大示意图；

图3是实施例三用于处理低浓度废污的设备的竖向剖面结构示意图；

图4是实施例三中扩张管道段与收缩管道段的结构示意图；

图5是实施例四用于处理低浓度废污的设备的竖向剖面结构示意图；

图6是实施例四用于处理低浓度废污的设备的竖向剖面结构示意图(省略连接组件)；

图7是图6中B处结构是放大示意图；

图8是实施例四中扩张管道段与收缩管道段的结构示意图；

图9是实施例四中连接组件的结构示意图。

具体实施方式

在本发明中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅用于说明各部件或组成部分之间的相对位置关系，并不特别限定各部件或组成部分的具体安装方位。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”等主要是用于区分不同的部件或组成部分，并非用于表明或暗示所指示部件或组成部分的相对重要性和数量。除非另有说明，“多个”的含义为两个或两个以上。

此外，在本发明中所附图式所绘制的结构、比例、大小等，均仅用于配合说明书所揭示的内容，以供本领域技术人员了解与阅读，并非用于限定本发明可实施的限定条件，故不具有技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均仍应落在本发明所揭示的技术内容涵盖的范围内。

此外，在本发明中，用于高效处理低浓度废污的反应器中，废污是指废弃污染物，主要是指废水和废气，尤其是工业生产和农业生产中产生的废水和废气。

此外，在本发明中，低浓度是指具有较低有机物含量、较低氨氮含量的废污，其中有机污染物浓度≤500mg/L，和/或氨氮浓度≤50mg/L。

下面结合实施例和附图对本发明的技术方案作进一步的说明。

实施例一

本实施例提供一种用于处理低浓度废污的设备，包括废液管道及设于所述废液管道内部的至少两试剂管道，所述试剂管道的管壁上设有释放孔，所述废液管道包括收缩管道段，所述收缩管道段朝向所述试剂管道倾斜收缩并形成第一收缩口，所述释放孔对应于所述收缩段管道的第一收缩口设置。

实施例二

本实施例提供一种用于处理低浓度废污的设备，如图1所示，该设备包括废液管道2、设于该废液管道2内部的第一试剂管道1和第二试剂管道5以及固定围合在废液管道2外部的外壳3。

其中，结合图2所示，第一试剂管道1是左端设有第一试剂进液口11、右端封闭的管道，并且在第一试剂管道1的部分管壁12上设有若干第一释放孔121。第二试剂管道5是右端设有第二试剂进液口51、左端封闭的管道，并且在第二试剂管道5的部分管壁52上设有若干第二释放孔521。第一试剂进液口11、第二试剂进液口51用于通入处理废水用的试剂，第一释放孔121、第二释放孔521则分别用于从第一试剂管道1、第二试剂管道5中向外喷射出上述试剂。

在废水的处理工艺中，经常会遇到需采用多种试剂共同作用处理废水的情况，因此在本发明的反应器中可以设置两根或者多根试剂管道，以满足向废水中通入多种不同试剂的需求，例如可以设置三根、四根或者五根试剂管道。此外，各试剂管道的设置方向也并不限于本实施例中所采用的第一试剂管道与第二试剂管道分别朝向相反方向设置的技术方案。在本发明中，也可以将第一试剂管道与第二试剂管道设置为同一方向。

可以理解的是，在本发明中，第一试剂管道与第二试剂管道实际上是结构相同的试剂管道，二者的区别仅在于试剂管道的长度可以相同或者不同、二者的设置方向可以相同或者不同，以及试剂管道中通入的试剂可以相同或者不同。故以下仅以第一试剂管道为例，对设备的相应结构进行说明，对于第二试剂管道不再赘述。

在本实施例中，废液管道2包括交替设置的七段扩张管道段21和七段收缩管道段22，以及废水进口23和废水出口24。收缩管道段22朝向第一试剂管道1倾斜收缩并形成口径大于第一试剂管道1直径的第一收缩口221，扩张管道段21设有口径大于第一试剂管道1直径的第二收缩口211，并从第二收缩口211沿远离第一试剂管道1的方向扩张，且任一段扩张管道段21与位于其右侧的一段收缩管道段22共同围合形成反应腔25。废水进口23与第一级反应腔25(即最左侧的反应腔)连通，具体是废水进口23竖向连通于最左侧的扩张管道段21与收缩管道段22之间。废水出口24与最后一级反应腔25(即最右侧的反应腔)连通，具体是废水出口24竖向连通于最右侧的扩张管道段21与收缩管道段22之间。在本实施例中，废水的流动方向为从左向右。

在废液管道2中，收缩管道段22的第一收缩口221的直径略大于第一试剂管道1的管径，以使废水能够从第一收缩口221与第一试剂管道1之间的空隙中流出，第一试剂管道1上的第一释放孔121的开设位置对应于收缩管道段22内部，且大致对应于第一收缩口221的开口位置。该废液管道2用于通入待处理废水，并使废水在反应腔25中反应，具体是废水经过收缩管道段22时，由于流道缩窄使得废水急剧收缩、流速加快，废水在第一收缩口221处(即流道最窄处)与从第一释放孔121中喷射出的试剂会充分接触、充分反应，达到高效处理废水的效果。

在本实施例中，废液管道2共形成有七级反应腔25，且相邻两级反应腔25之间的间隔为220mm，通过这种多级反应腔25的设置以使废水与试剂之间能够充分的接触与反应，并叠加这种充分反应的效果。实际上，在本发明中相邻两级反应腔的间距可以根据废污的实际处理需求设定，例如当所需处理的废水中有机物含量较高时，可以增加相邻两级反应腔的间距、增大反应腔的竖向截面面积，使废水与试剂之间反应的时间更长，有利于对废水的处理。当所需处理的废水中有机物含量较低时，可适当减少相邻两级反应腔的间距、减小反应腔的竖向截面面积，保证废水处理效果的同时，节省处理时间，提高处理效率。

另外，可以理解的是，在本发明中也可以根据处理废水的实际需求(如待处理的废水量、废水处理效率要求等)在第一试剂管道1、第二试剂管道5的外部套设多级反应腔25，如套设三级、八级或十级反应腔。当待处理废水中的有机物浓度很低时，可以仅采用二级或三级反应腔25的设备。此外，本发明中的废水进口和废水出口可根据设备的使用需求(例如设备的安装方向、位置等需求)设置在不同位置。

此外，在本实施例中，扩张管道段21与收缩管道段22所组成的反应腔25的竖向截面形状大致为六边形，实际上本发明中的扩张管道段21与收缩管道段22所组成的反应腔25的竖向截面可以为多种形状(例如为菱形、圆形、椭圆形、方形、五边形等)，只要满足收缩管道段22具有朝向第一试剂管道1收缩的趋势且第一收缩口221直径大于第一试剂管道1的管径即可。

另外，本实施例的设备的外壳3由平行于第一试剂管道1的轴线方向的四面侧板31围合形成，以使废液管道2固定于外壳3中，并使本实施例的设备整体结构更为紧凑、体积更小，能够更加便捷、灵活地安装、组合形成废水处理系统。本实施例中，为了增强设备的稳固与密封，废液管道2与外壳3均采用防腐蚀材料制成，例如采用玻璃钢材料制成，废液管道2与外壳3之间通过胶粘、卡合方式中的一种或两种的结合进行固定连接。当采用卡合方式时，外壳3中至少一侧板31的内表面设有凸出的卡槽。同时，与该侧板31相对的反应腔25的侧边上设有凸出的卡块，卡槽与卡块之间卡合固定，以使侧板31与反应腔25之间固定连接，即，使侧板31与废液管道2之间固定连接。为进一步增强固定及密封效果，优选在侧板31与废液管道2之间卡合固定后再利用胶粘方式将二者进一步粘接在一起。

可以理解的，在本实施例的设备中，第一试剂管道1和第二试剂管道5的管径、第一释放孔121和第二释放孔521的孔径、扩张管道段21的第二收缩口211形状和口径大小、收缩管道段22的第一收缩口221形状和口径大小等参数可根据待处理废水的处理规模进行计算调节，以控制设备中废水与试剂的反应强度，确定最佳的废水处理条件。

本实施例的设备可用于处理各类废水，例如采用芬顿氧化法处理含有一定浓度有机物的废水。具体操作为：向第一试剂管道1和第二试剂管道5中分别通入含有亚铁离子的溶液和过氧化氢作为试剂，并分别将第一试剂管道1与动力装置、压力装置连接，将第二试剂管道2与动力装置、压力装置连接，使第一试剂管道1的第一释放孔121能够朝向废液管道2中高速喷射含有亚铁离子的溶液，使第二试剂管道5的第二释放孔521向废液管道2中高速喷射过氧化氢试剂；同时向废液管道2中通入待处理的低浓度废水，并将废液管道2与动力装置、压力装置连接，使待处理废水经过收缩管道段22的收缩和扩张管道段21的扩张产生类似旋涡状的水流；当待处理废水经过收缩管道段22的第一收缩口221时，由于流道急剧缩窄，废水急剧收缩、流速加快，此时流速较快的废水会与高速喷射出的含有亚铁离子的溶液以及过氧化氢试剂之间发生激烈碰撞，产生充分的接触、进行充分的反应，从而提高了废水的处理效率和效果。本实施例中采用芬顿氧化法是利用待处理废水在过氧化氢与二价铁离子的共同作用下会被氧化成无机态，由此来实现对废水的处理。类似地，也可以利用其它废水处理的反应原理，将不同类型的试剂通入不同试剂管道，将待处理废水或者含有特定试剂的废水通入废液管道，使试剂与待处理废水之间发生充分反应。

本实施例的设备还可以用于处理各类废气，在处理废气时，首先将废气用废气收集装置进行收集，例如采用采用碱性溶液吸收二氧化硫废气，使二氧化硫废气收集在碱性溶液中，而后将该碱性溶液通入废液管道中，再利用设备处理该碱性溶液。

实施例三

本实施例提供一种用于处理低浓度废污的设备，本实施例的设备与实施例二的设备的区别仅在于：

如图3、图4所示，本实施例中，扩张管道段21的表面上设有若干第一开口212(最左侧的扩张管道段除外)，且第一开口212与扩张管道段21的第二收缩口211间隔设置；收缩管道段22的表面上设有若干第二开口222(最右侧的收缩管道段除外)，且第二开口222围绕收缩管道段22的第一收缩口221设置，第二开口222与第一收缩口221相连通。本实施例中，设置第一开口212和第二开口222有助于使待处理废水更顺畅的流动至下一级反应腔25中，以免在流道缩窄处因水流压力过大导致扩张管道段21和/收缩管道段22、以及设备的其它结构受损。

可以理解的，在本实施例的设备中，第一试剂管道1和第二试剂管道5的管径、第一释放孔121和第二释放孔521的孔径、扩张管道段21的第二收缩口211形状和口径大小、收缩管道段22的第一收缩口221形状和口径大小、第一开口212的开口形状和大小、第二开口222的开口形状和大小等参数可根据待处理废水的处理规模进行计算调节，以控制设备中废水与试剂的反应强度，确定最佳的废水处理条件。

本实施例的设备还可以用于处理各类废气，在处理废气时，首先将废气用废气收集装置进行收集，例如采用采用碱性溶液吸收二氧化硫废气，使二氧化硫废气收集在碱性溶液中，而后将该碱性溶液通入废液管道中，再利用设备处理该碱性溶液。

实施例四

本实施例提供一种用于处理低浓度废污的设备，如图5所示，该设备包括废液管道2、设于该废液管道2内部的第一试剂管道1和第二试剂管道5、套设在第一试剂管道1和第二试剂管道5外部的连接组件4以及固定围合在废液管道2外部的外壳3。

其中，结合图6、图7所示，第一试剂管道1是左端设有第一试剂进液口11、右端封闭的管道，并且在第一试剂管道1的部分管壁12上设有若干第一释放孔121。第二试剂管道5是右端设有第二试剂进液口51、左端封闭的管道，并且在第二试剂管道5的部分管壁52上设有若干第二释放孔521。第一试剂进液口11、第二试剂进液口51用于通入处理废水用的试剂，第一释放孔121、第二释放孔521则分别用于从第一试剂管道1、第二试剂管道5中向外喷射出上述试剂。

在废水的处理工艺中，经常会遇到需采用多种试剂共同作用处理废水的情况，因此在本发明的设备中可以设置两根或者多根试剂管道，以满足向废水中通入多种不同试剂的需求，例如可以设置三根、四根或者五根试剂管道。此外，各试剂管道的设置方向也并不限于本实施例中所采用的第一试剂管道与第二试剂管道分别朝向相反方向设置的技术方案。在本发明中，也可以将第一试剂管道与第二试剂管道设置为同一方向。

可以理解的是，在本发明中，第一试剂管道与第二试剂管道实际上是结构相同的试剂管道，二者的区别仅在于试剂管道的长度可以相同或者不同、二者的设置方向可以相同或者不同，以及试剂管道中通入的试剂可以相同或者不同。故以下仅以第一试剂管道为例，对设备的相应结构进行说明，对于第二试剂管道不再赘述。

在本实施例中，废液管道2包括交替设置的七段扩张管道段21和七段收缩管道段22，以及废水进口23和废水出口24。收缩管道段22朝向第一试剂管道1倾斜收缩并形成口径大于第一试剂管道1直径的第一收缩口221，扩张管道段21设有口径大于第一试剂管道1直径的第二收缩口211，并从第二收缩口211沿远离第一试剂管道1的方向扩张，且任一段扩张管道段21与位于其右侧的一段收缩管道段22共同围合形成反应腔25。废水进口23与第一级反应腔25(即最左侧的反应腔)连通，具体是废水进口23竖向连通于最左侧的扩张管道段21与收缩管道段22之间。废水出口24与最后一级反应腔25(即最右侧的反应腔)连通，具体是废水出口24竖向连通于最右侧的扩张管道段21与收缩管道段22之间。在本实施例中，废水的流动方向为从左向右。

在废液管道2中，收缩管道段22的第一收缩口221的直径略大于第一试剂管道1的管径，以使废水能够从第一收缩口221与第一试剂管道1之间的空隙中流出，第一试剂管道1上的第一释放孔121的开设位置对应于收缩管道段22内部且大致对应于第一收缩口221的开口位置。该废液管道2用于通入待处理废水，并使废水在反应腔25中反应，具体是废水经过收缩管道段22时由于流道缩窄使得废水急剧收缩、流速加快，废水在第一收缩口221处(即流道最窄处)与从第一释放孔121中喷射出的试剂会充分接触、充分反应，达到高效处理废水的效果。

如图6、图8所示，本实施例中，扩张管道段21的表面上设有若干第一开口212(最左侧的扩张管道段除外)，且第一开口212与扩张管道段21的第二收缩口211间隔设置；收缩管道段22的表面上设有若干第二开口222(最右侧的收缩管道段除外)，且第二开口222围绕收缩管道段22的第一收缩口221设置，第二开口222与第一收缩口221相连通。本实施例中，设置第一开口212和第二开口222有助于使待处理废水更顺畅的流动至下一级反应腔25中，以免在流道缩窄处因水流压力过大导致扩张管道段21和/收缩管道段22、以及设备的其它结构受损。

在本实施例中，废液管道2共形成有七级反应腔25，且相邻两级反应腔25之间的间隔为220mm，通过这种多级反应腔25的设置以使废水与试剂之间能够充分的接触与反应，并叠加这种充分反应的效果。实际上，在本发明中相邻两级反应腔的间距可以根据废污的实际处理需求设定，例如当所需处理的废水中有机物含量较高时，可以增加相邻两级反应腔的间距、增大反应腔的竖向截面面积，使废水与试剂之间反应的时间更长，有利于对废水的处理。当所需处理的废水中有机物含量较低时，可适当减少相邻两级反应腔的间距、减小反应腔的竖向截面面积，保证废水处理效果的同时，节省处理时间，提高处理效率。

另外，可以理解的是，在本发明中也可以根据处理废水的实际需求(如待处理的废水量、废水处理效率要求等)在第一试剂管道1、第二试剂管道5的外部套设多级反应腔25，如套设三级、八级或十级反应腔。当待处理废水中的有机物浓度很低时，可以仅采用二级反应腔25或者三级反应腔25的设备。此外，本发明中的废水进口和废水出口可根据设备的使用需求(例如设备的安装方向、位置等需求)设置在不同位置。

此外，在本实施例中，扩张管道段21与收缩管道段22所组成的反应腔25的竖向截面形状大致为六边形，实际上本发明中的扩张管道段21与收缩管道段22所组成的反应腔25的竖向截面可以为多种形状(例如为菱形、圆形、椭圆形、方形、五边形、八边形等)，只要满足收缩管道段具有朝向试剂管道收缩的趋势且第一收缩口直径大于试剂管道管径即可。

结合图5、图9所示，本实施例中，在相邻的反应腔25之间还设有套设在第一试剂管道1的管壁12外部的连接组件4，用于连接相邻的反应腔25。该连接组件4包括螺纹连接的第一部件41和第二部件42，第一部件41设于第二收缩口211，且第一部件41的外径尺寸与第二收缩口211相匹配，以使第一部件41挡住第二收缩口211，用于阻止废污从第二收缩口211中流出。。第二部件42设于第一收缩口221处，且第一收缩口221略大于第二部件42的外径尺寸，使第二部件42穿过第一收缩口221后仍与第一收缩口221之间保持间隔。在本实施例中，第二部件42的表面对应于第一释放孔121的位置处设有通孔，且通孔的孔径大于第一释放孔121的孔径，从而使第一释放孔121中的试剂能够从通孔中顺利射出。另外，由于本实施例中在相邻反应腔25之间设置连接组件4，该连接组件4阻挡了废水从第二收缩口211中流入下一级反应腔25的流道，使废水只能够从第一收缩口221、第一开口212和第二开口222中流入下一级反应腔25，有助于增加废水在反应腔25中的流程，进一步使废水与试剂更充分反应、提高反应效率。

另外，本实施例的设备的外壳3由平行于第一试剂管道1的轴线方向的四面侧板31围合形成，以使废液管道2固定于外壳3中，并使本实施例的设备整体结构更为紧凑、体积更小，能够更加便捷、灵活地安装、组合形成废水处理系统。本实施例中，为了增强设备的稳固与密封，废液管道2与外壳3均采用防腐蚀材料制成，例如采用玻璃钢材料制成，废液管道2与外壳3之间通过胶粘、卡合方式中的一种或两种的结合进行固定连接。当采用卡合方式时，外壳3中至少一侧板31的内表面设有凸出的卡槽。同时，与该侧板31相对的反应腔25的侧边上设有凸出的卡块，卡槽与卡块之间卡合固定，以使侧板31与反应腔25之间固定连接，即，使侧板31与废液管道2之间固定连接。为进一步增强固定及密封效果，优选在侧板31与废液管道2之间卡合固定后再利用胶粘方式将二者进一步粘接在一起。

可以理解的，在本实施例的设备中，第一试剂管道1和第二试剂管道5的管径、第一释放孔121和第二释放孔521的孔径、扩张管道段21的第二收缩口211形状和口径大小、收缩管道段22的第一收缩口221形状和口径大小、第一开口212的开口形状和大小、第二开口222的开口形状和大小等参数可根据待处理废水的处理规模进行计算调节，以控制设备中废水与试剂的反应强度，确定最佳的废水处理条件。

本实施例的设备可用于处理各类废水，例如采用折点氯化法处理含有较低浓度氨氮和较低浓度有机物的废水。具体操作为：向第一试剂管道1和第二试剂管道5中均通入含有次氯酸或次氯酸根的溶液作为试剂，并分别将第一试剂管道1与动力装置、压力装置连接，将第二试剂管道2与动力装置、压力装置连接，使第一试剂管道1的第一释放孔121能够朝向废液管道2中高速喷射试剂溶液，使第二试剂管道5的第二释放孔521向废液管道2中高速喷射试剂溶液；同时向废液管道2中通入待处理的低浓度废水(废水中的氨氮浓度≤50mg/L、有机物含量≤100mg/L)，并将废液管道2与动力装置、压力装置连接，使待处理废水经过收缩管道段22的收缩和扩张管道段21的扩张产生类似旋涡状的水流；当待处理废水经过收缩管道段22的第一收缩口221时，由于流道急剧缩窄，废水急剧收缩、流速加快，此时流速较快的废水会与高速喷射出的试剂溶液之间发生激烈碰撞，产生充分的接触、进行充分的反应，从而提高了废水的处理效率和效果。类似地，也可以利用其它废水处理反应原理，将相同或不同类型的试剂分别通入第一试剂管道1、第二试剂管道5，将待处理废水或者含有特定试剂的废水通入废液管道2，使试剂与待处理废水之间发生充分反应。

本实施例的设备可以用于处理多种类型的废水，例如线路板有机废水、切削液废水、染料废水、燃料中间体废水、染料助剂废水、农药废水、制药废水、焦化废水、垃圾渗滤液、含氰化物废水、酚类废水或喷漆废水。实际上，凡是需要采用芬顿氧化法和/或折点氯化法进行处理的废水均可使用本实施例的设备。

本实施例的设备还可以用于处理各类废气，在处理废气时，首先将废气用废气收集装置进行收集，例如采用采用碱性溶液吸收二氧化硫废气，使二氧化硫废气收集在碱性溶液中，而后将该碱性溶液通入废液管道中，再利用设备处理该碱性溶液。

实施例五

本实施例提供一种用于处理低浓度废污的处理系统，该处理系统包括十组实施例一至四任一实施例所述的设备，在该处理系统中，各设备并排排列设置。该处理系统可适用于高流量低浓度废污的处理，高流量废污可同时通过上述十组设备进行反应，在较短时间内完成废污处理。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，对发明的技术方案可以做若干改进。因此，本发明的保护范围不限于此，本领域中的技术人员任何基于本发明技术方案上非实质性变更均包括在本发明保护范围之内。

Claims (17)

1.一种用于处理低浓度废污的设备，其特征在于：包括废液管道及设于所述废液管道内部的至少两试剂管道，所述试剂管道的管壁上设有释放孔，所述废液管道包括收缩管道段，所述收缩管道段朝向所述试剂管道倾斜收缩并形成第一收缩口，所述释放孔对应于所述收缩管道段的第一收缩口设置；

所述废液管道还包括扩张管道段，所述扩张管道段设有第二收缩口，并从所述第二收缩口沿远离所述试剂管道的方向扩张，所述扩张管道段和所述收缩管道段共同围合形成反应腔；

所述试剂管道包括第一试剂管道和第二试剂管道，所述第一试剂管道和所述第二试剂管道同向设置在所述废液管道内部，或者所述第一试剂管道和所述第二试剂管道反向设置在所述废液管道内部。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述废液管道包括多级反应腔，且相邻所述反应腔之间间隔设置。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：相邻所述反应腔之间的间距为10-1000mm。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述扩张管道段的表面上设有若干第一开口，所述第一开口与所述扩张管道段的第二收缩口间隔设置；所述收缩管道段的表面上设有若干第二开口，所述第二开口围绕所述收缩管道段的第一收缩口设置，且所述第二开口与所述第一收缩口相连通。

5.根据权利要求1至4任一项所述的设备，其特征在于：所述设备还包括套设在所述试剂管道的管壁外部的连接组件，所述连接组件用于连接相邻的反应腔。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于：所述连接组件包括螺纹连接的第一部件及第二部件，所述第一部件设于所述第二收缩口处，用于阻止废污从所述第二收缩口中流出；所述第二部件设于所述第一收缩口处，且所述第一收缩口的口径大于所述第二部件的外径尺寸，以使所述第二部件与所述第一收缩口之间具有间隔。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于：所述第二部件的表面对应所述释放孔的位置设有通孔，且所述通孔的孔径大于所述释放孔的孔径。

8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述废液管道还包括废水进口和废水出口，所述废水进口与第一级所述反应腔连通，所述废水出口与最后一级所述反应腔连通。

9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述反应腔沿垂直于所述试剂管道轴向方向的竖向截面的形状为多边形、圆形或椭圆形。

10.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述设备还包括固定围合在所述废液管道外部的外壳。

11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于：所述外壳由平行于所述试剂管道轴线方向的若干侧板围合而成，所述废液管道与所述外壳通过胶粘、卡合方式中的一种或两种的结合进行固定连接。

12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于：所述外壳中至少一侧板的内表面设有卡槽或卡块，与该所述侧板相对的所述反应腔的侧边上对应设有卡块或卡槽，所述卡槽与所述卡块之间卡合固定，以使所述外壳与所述废液管道固定连接。

13.根据权利要求10-12任一项所述的设备，其特征在于：所述废液管道与所述外壳均采用防腐蚀材料制成。

14.一种用于处理低浓度废污的处理系统，其特征在于：所述处理系统包括若干权利要求1至13任一项所述的用于处理低浓度废污的设备，且各所述设备并排设置，以使低浓度废污同时通过各所述设备进行反应。

15.一种用于处理低浓度废污的设备的应用，其特征在于：所述设备为权利要求1至13任一项所述的设备，所述设备用于处理废水和/或废气。

16.根据权利要求15所述的应用，其特征在于：所述设备用于处理废气时，废气先经过废气收集装置进行收集，再利用所述设备处理收集后的废气。

17.根据权利要求15所述的应用，其特征在于：所述设备适用于芬顿氧化法废水处理工艺或者折点氯化法废水处理工艺。

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