CN106512910B - 用于高效处理废污的反应器及其用途 - Google Patents

用于高效处理废污的反应器及其用途 Download PDF

Info

Publication number
CN106512910B
CN106512910B CN201610674842.4A CN201610674842A CN106512910B CN 106512910 B CN106512910 B CN 106512910B CN 201610674842 A CN201610674842 A CN 201610674842A CN 106512910 B CN106512910 B CN 106512910B
Authority
CN
China
Prior art keywords
pipe
reactor
contraction
section
waste water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610674842.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106512910A (zh
Inventor
邱宗仰
李成文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen San Si International Environmental Protection & Technology Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen San Si International Environmental Protection & Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen San Si International Environmental Protection & Technology Co Ltd filed Critical Shenzhen San Si International Environmental Protection & Technology Co Ltd
Priority to CN201610674842.4A priority Critical patent/CN106512910B/zh
Publication of CN106512910A publication Critical patent/CN106512910A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106512910B publication Critical patent/CN106512910B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J19/2415—Tubular reactors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/48—Sulfur compounds
    • B01D53/50—Sulfur oxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/77—Liquid phase processes
    • B01D53/78—Liquid phase processes with gas-liquid contact
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/722—Oxidation by peroxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/76—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with halogens or compounds of halogens
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/18—Details relating to the spatial orientation of the reactor
    • B01J2219/182—Details relating to the spatial orientation of the reactor horizontal
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/10—Inorganic compounds
    • C02F2101/16—Nitrogen compounds, e.g. ammonia
    • C02F2101/18—Cyanides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/30—Organic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/30—Organic compounds
    • C02F2101/306—Pesticides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/30—Organic compounds
    • C02F2101/308—Dyes; Colorants; Fluorescent agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/30—Organic compounds
    • C02F2101/34—Organic compounds containing oxygen
    • C02F2101/345—Phenols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/06—Contaminated groundwater or leachate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/34—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32
    • C02F2103/343—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32 from the pharmaceutical industry, e.g. containing antibiotics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
    • C02F2305/02—Specific form of oxidant
    • C02F2305/026—Fenton's reagent

Abstract

本发明涉及一种用于高效处理废污的反应器，包括第一管道和套设在所述第一管道外部的第二管道，所述第一管道的部分管壁上设有释放孔，所述第二管道中设有收缩管道段，所述释放孔对应于所述收缩管道段的第一收缩口设置。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

用于高效处理废污的反应器及其用途
技术领域
本发明涉及废水废气处理技术领域，具体是一种高效处理废污的反应器及其用途。
背景技术
近年来，随着我国化工行业的快速发展，大量有机污染物通过各种途径进入水体，导致水环境的污染问题日益突出，特别是水体中生物难降解的有毒有机污染物，因其品种较多、性质稳定，故而会对环境造成持久性危害。对于此类环境污染问题，采用芬顿氧化法是较为有效的处理途径之一。
传统的均相芬顿反应体系是由Fe2+/H2O2构成的体系，这种体系有以下几点问题：首先，二价铁离子与过氧化氢的投加量对于·OH(羟基自由基)生成量的影响非常大。如果Fe2+/H2O2的投加量过小，·OH生成量少，则对于一些有机化合物如羧酸、醇、酯类的氧化能力较低，导致COD和色度去除率减少；其次，由于Fe2+在反应过程中可以循环参与反应，但H2O2在不断消耗，而且H2O2会捕获体系中产生的·OH，因此H2O2的投加量成倍于Fe2+的量；再次，如果Fe2+的投加量过高，还原H2O2的同时自身会氧化为Fe3+，消耗药剂的同时增加出水色度；最后，H2O2迅速催化分解产生大量活性·OH，通常·OH与同基质的反应比较速度慢，游离的未消耗的·OH彼此反应生成水，不能充分与有机废水中的污染物反应造成浪费，使处理效率低下，并造成工业处理成本的增加。
针对上述缺陷改进的流化床芬顿技术是在芬顿反应的基础上引入外加颗粒来实现Fe3+的异相结晶，将芬顿反应过程中产生的Fe3+以结晶形式披覆在填料表面，从而实现截留三价铁、强化芬顿的目的。流化床芬顿技术虽有改进，但也存在以下缺陷：①当上升流速不足以使得填料形成流化状态时，由于填料层的过滤作用，除铁效果会偏高；②填料本身的存在对流化床芬顿反应也会存在抑制作用。填料颗粒表面结晶的铁氧化物对流化床芬顿的进一步结晶具有一定的抑制作用，会造成反应体系内Fe2+的浓度降低，降低了氧化的速度。③基于流化床芬顿反应设计的芬顿反应塔造价高、占地面积大，增加投资成本。
因此，目前常用芬顿反应方法或工艺的不足在于，待处理废水和芬顿试剂不能充分混合，反应不充分，造成芬顿试剂大量使用，成本提高；其次是反应装置大多占地面积大，增加投资成本。实际上，除了芬顿反应工艺这一常用废污处理方法，在其它常用废水处理工艺中(例如折点氯化法)也存在类似问题，因此实有必要对现有的废污处理设备进行改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于高效处理废污的反应器，以解决废污与试剂不能充分混合、反应不充分的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
提供一种用于高效处理废污的反应器，包括第一管道和套设在所述第一管道外部的第二管道，所述第一管道的管壁上设有释放孔，所述第二管道包括收缩管道段，所述收缩管道段朝向所述第一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。
进一步地，所述第二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第一管道的方向扩张，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，所述第二管道包括一级或多级反应腔，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分别隔开设置；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第一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，以使所述第二部件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，所述第二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第一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第二管道外部的外壳。
进一步地，所述外壳由平行于所述第一管道轴线方向的若干侧板围合而成，所述第二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第二管道固定连接。
进一步地，所述第二管道与所述外壳均采用防腐蚀材料制成。优选地，所述第二管道与所述外壳均采用玻璃钢材料制成。
第二个方面，本发明还公开一种上述用于高效处理废污的反应器的用途，所述反应器用于处理废水和/或废气。
进一步地，所述反应器用于处理废气时，废气先经过废气收集装置进行收集，再利用所述反应器处理收集后的废气。
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：
一方面，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。本发明中用于通入试剂的第一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第二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。
另一方面，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。
附图说明
图1是实施例二用于高效处理废污的反应器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是实施例二用于高效处理废污的反应器的变形结构之一；
图4是实施例二用于高效处理废污的反应器的变形结构之一；
图5(a)是实施例二用于高效处理废污的反应器的变形结构之一；
图5(b)是实施例二用于高效处理废污的反应器的变形结构之一；
图5(c)是实施例二用于高效处理废污的反应器的变形结构之一；
图6是实施例三用于高效处理废污的反应器的竖向剖面结构示意图；
图7是实施例三中扩张管道段与收缩管道段的结构示意图；
图8是实施例四用于高效处理废污的反应器的竖向剖面结构示意图；
图9是实施例四用于高效处理废污的反应器的竖向剖面结构示意图(省略连接组件)；
图10是图9中B处结构是放大示意图；
图11是实施例四中扩张管道段与收缩管道段的结构示意图；
图12是实施例四用于高效处理废污的反应器的变形结构之一；
图13是实施例四用于高效处理废污的反应器的变形结构之一；
图14是实施例四用于高效处理废污的反应器的变形结构之一；
图15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。
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高效处理废污的反应器，包括第一管道和套设在所述第一管道外部的第二管道，所述第一管道的管壁上设有释放孔，所述第二管道包括收缩管道段，所述收缩管道段朝向所述第一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。
实施例二
本实施例提供一种用于高效处理废污的反应器，如图1所示，该反应器包括第一管道1、套设在第一管道1外部的第二管道2以及固定围合在第二管道2外部的外壳3。
其中，结合图2所示，第一管道1是一端(图1中的左端)设有试剂进液口11、另一端封闭的管道，并且在第一管道1的管壁12上设有若干释放孔121。试剂进液口11用于通入处理废水用的试剂，若干释放孔121用于从第一管道1中向外喷射出上述试剂。
其中，第二管道2包括交替设置的五段扩张管道段21和五段收缩管道段22，以及废水进口23和废水出口24。收缩管道段22朝向第一管道1倾斜收缩并形成口径大于第一管道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横向连通于最右侧的收缩管道段22的第一收缩口221。
在第二管道2中，收缩管道段22的第一收缩口221的直径略大于第一管道1的管径，以使废水能够从第一收缩口221与第一管道1之间的空隙中流出，第一管道1上的释放孔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。该第二管道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，第二管道2共形成有五级反应腔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。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)在第一管道1外部套设一级或多级反应腔25，如套设八级或十级反应腔。当仅套设一级反应腔25时，本发明的反应器如图3所示，其中，第二管道2仅包括位于左侧的扩张管道段21和位于右侧的收缩管道段22，废水进口23竖向连通于扩张管道段21与收缩管道段22之间，废水出口24横向连通于收缩管道段22的第一收缩口221，当待处理废水中的有机物浓度很低时，可以仅采用一级反应腔25的反应器。此外，本发明中的废水进口和废水出口可根据反应器的使用需求(例如反应器的安装方向、位置等需求)设置在不同位置。例如，如图4所示，该废水进口23沿第一管道1的轴线方向设置并与最左侧的扩张管道段21连通。类似地，废水出口也可以根据实际需求改变其设置位置与方向。
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菱形，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、六边形、五边形等)，只要满足收缩管道段22具有朝向第一管道1收缩的趋势且第一收缩口221直径大于第一管道1的管径即可。例如，如图5(a)至图5(c)所示，反应腔25的竖向截面分别大致成圆形、六边形、五边形。
另外，本实施例的反应器的外壳3由平行于第一管道1的轴线方向的四面侧板31围合形成，以使第二管道2固定于外壳3中，并使本实施例的反应器整体结构更为紧凑、体积更小，能够更加便捷、灵活地安装于废水处理系统中。本实施例中，为了增强反应器的稳固与密封，第二管道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，第二管道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与第二管道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与第二管道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，在本实施例的反应器中，第一管道1的管径、释放孔121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，以控制反应器中废水与试剂的反应强度，确定最佳的废水处理条件。
本实施例的反应器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：向第一管道1中通入过氧化氢试剂，并将第一管道1与动力装置、压力装置连接，使第一管道1的释放孔121能够朝向第二管道2中高速喷射过氧化氢试剂；同时向第二管道2中通入添加有二价铁离子溶液的待处理废水，并将第二管道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从释放孔121中高速喷射出的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第一管道1，将待处理废水或者含有特定试剂的废水通入第二管道2，使试剂与待处理废水之间发生充分反应。
实施例三
本实施例提供一种用于高效处理废污的反应器，本实施例的反应器与实施例二的反应器的区别仅在于：
如图6、图7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分别隔开设置；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的作用是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、以及反应器的其它结构受损。
可以理解的，在本实施例的反应器中，第一管道1的管径、释放孔121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，以控制反应器中废水与试剂的反应强度，确定最佳的废水处理条件。
实施例四
本实施例提供一种用于高效处理废污的反应器，如图8所示，该反应器包括第一管道1、套设在第一管道1外部的第二管道2、套设在第一管道1外部的连接组件4以及固定围合在第二管道2外部的外壳3。
其中，结合图9、图10所示，第一管道1是一端(图9中的左端)设有试剂进液口11、另一端封闭的管道，并且在第一管道1的管壁12上设有若干释放孔121。试剂进液口11用于通入处理废水用的试剂，若干释放孔121用于从第一管道1中向外喷射出上述试剂。
其中，第二管道2包括交替设置的五段扩张管道段21和五段收缩管道段22，以及废水进口23和废水出口24。收缩管道段22朝向第一管道1倾斜收缩并形成口径大于第一管道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23横向连通于最右侧的收缩管道段22的第一收缩口221。
在第二管道2中，收缩管道段22的第一收缩口221的直径略大于第一管道1的管径，以使废水能够从第一收缩口221与第一管道1之间的空隙中流出，第一管道1上的释放孔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。该第二管道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9、图11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分别隔开设置；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的作用是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、以及反应器的其它结构受损。
在本实施例中，第二管道2共形成有五级反应腔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。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)在第一管道1外部套设一级或多级反应腔25，如套设八级或十级反应腔。当仅套设一级反应腔25时，本发明的反应器如图12所示，其中，第二管道仅包括位于左侧的扩张管道段21和位于右侧的收缩管道段22，废水进口23竖向连通于扩张管道段21与收缩管道段22之间，废水出口24横向连通于收缩管道段22的第一收缩口221，当待处理废水中的有机物浓度很低时，可以仅采用一级反应腔25的反应器。此时，扩张管道段21与收缩管道段22不需设置第一开口212和第二开口222。此外，本发明中的废水进口23和废水出口24可根据反应器的使用需求(例如反应器的安装方向、位置等需求)设置在不同位置。例如，如图13所示，该废水进口23沿第一管道1的轴线方向设置并与最左侧的扩张管道段21连通。类似地，废水出口也可以根据实际需求改变其设置位置与方向。
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菱形，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、六边形、五边形等)，只要满足收缩管道段具有朝向第一管道收缩的趋势且第一收缩口直径大于第一管道管径即可。例如，如图14所示，反应腔25的竖向截面大致呈椭圆形。
结合图8、图15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处，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的表面对应于释放孔121的位置处设有通孔，且通孔的孔径大于释放孔121的孔径，从而使释放孔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，本实施例的反应器的外壳3由平行于第一管道1的轴线方向的四面侧板31围合形成，以使第二管道2固定于外壳3中，并使本实施例的反应器整体结构更为紧凑、体积更小，能够更加便捷、灵活地安装于废水处理系统中。本实施例中，为了增强反应器的稳固与密封，第二管道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，第二管道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与第二管道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与第二管道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，在本实施例的反应器中，第一管道1的管径、释放孔121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，以控制反应器中废水与试剂的反应强度，确定最佳的废水处理条件。
本实施例的反应器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：向第一管道1中通入过氧化氢试剂，并将第一管道1与动力装置、压力装置连接，使第一管道1的释放孔121能够朝向第二管道2中高速喷射过氧化氢试剂；同时向第二管道2中通入添加有二价铁离子溶液的待处理废水，并将第二管道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从释放孔121中高速喷射出的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反应原理，将不同类型的试剂通入第一管道1，将待处理废水或者含有特定试剂的废水通入第二管道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。
本实施例的反应器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第二管道中，再利用反应器处理该碱性溶液。
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 (14)

1.一种用于高效处理废污的反应器，其特征在于：包括第一管道和套设在所述第一管道外部的第二管道，所述第一管道的管壁上设有释放孔，所述第二管道包括收缩管道段，所述收缩管道段朝向所述第一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；
所述第二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第一管道的方向扩张，所述扩张管道段和所述收缩管道段共同围合形成反应腔；
所述第二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；
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多边形、圆形或椭圆形。
2.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于：所述第二管道包括一级或多级反应腔，且相邻所述反应腔之间间隔设置。
3.根据权利要求2所述的反应器，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所述的反应器，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分别隔开设置；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任一项所述的反应器，其特征在于：所述反应器还包括套设在所述第一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所述的反应器，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所述的反应器，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所述的反应器，其特征在于：所述反应器还包括固定围合在所述第二管道外部的外壳。
9.根据权利要求8所述的反应器，其特征在于：所述外壳由平行于所述第一管道轴线方向的若干侧板围合而成，所述第二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。
10.根据权利要求9所述的反应器，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第二管道固定连接。
11.根据权利要求8-10任一项所述的反应器，其特征在于：所述第二管道与所述外壳均采用防腐蚀材料制成。
12.一种用于高效处理废污的反应器的用途，其特征在于：所述反应器为权利要求1至11任一项所述的反应器，所述反应器用于处理废水和/或废气。
13.根据权利要求12所述的用途，其特征在于：所述反应器用于处理废气时，废气先经过废气收集装置进行收集，再利用所述反应器处理收集后的废气。
14.根据权利要求13所述的用途，其特征在于：所述反应器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。
CN201610674842.4A 2016-08-16 2016-08-16 用于高效处理废污的反应器及其用途 Active CN106512910B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610674842.4A CN106512910B (zh) 2016-08-16 2016-08-16 用于高效处理废污的反应器及其用途

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610674842.4A CN106512910B (zh) 2016-08-16 2016-08-16 用于高效处理废污的反应器及其用途

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106512910A CN106512910A (zh) 2017-03-22
CN106512910B true CN106512910B (zh) 2018-10-02

Family

ID=58343513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610674842.4A Active CN106512910B (zh) 2016-08-16 2016-08-16 用于高效处理废污的反应器及其用途

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106512910B (zh)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101559999A (zh) * 2008-04-18 2009-10-21 山东中科润环保科技有限公司 一种连续污水处理工艺及设备
CN201437519U (zh) * 2009-07-30 2010-04-14 中国石油化工股份有限公司 催化氧化反应装置
CN202379790U (zh) * 2011-12-30 2012-08-15 浙江卫星石化股份有限公司 中和反应器
CN104140170B (zh) * 2014-07-17 2016-04-27 中国林业科学研究院林产化学工业研究所 多相效废水深度处理反应器

Also Published As

Publication number Publication date
CN106512910A (zh) 2017-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106512910B (zh) 用于高效处理废污的反应器及其用途
CN205367850U (zh) 一种流态化臭氧催化氧化塔
CN205995460U (zh) 一种用于高效处理废污的反应器
CN106512912B (zh) 废水处理装置及其系统
CN204320092U (zh) 一种带有缩放形孔板的烟气洗涤机构
CN205995290U (zh) 一种用于处理低浓度废污的设备、处理系统
CN206783436U (zh) 一种机械搅拌澄清池
CN105347459A (zh) AOPs污水处理塔
CN214880466U (zh) 一种中和水硬度自动控制装置
CN209138332U (zh) 一种防淤泥沉积的喷淋塔
CN206570161U (zh) 一种石墨含氟废水处理装置
CN106512770A (zh) 用于处理低浓度废污的设备、处理系统及应用
CN204952652U (zh) 喷淋净化通风柜
CN201224688Y (zh) 移动式污水处理设备
CN203803261U (zh) 一种环保型炼钢烟尘处理设备
CN205187963U (zh) 一种大型双层管道式多项废水混合处理器
CN101172689A (zh) 强碱性、高含硫、高浓度有机碱渣废液pH调节处理设备
CN214715600U (zh) 一种水泥厂锅炉烟气脱硫脱硝系统
CN219922534U (zh) 一种改进型尾气吸收装置
CN212293141U (zh) 一种基于臭氧氧化的絮凝反应装置
CN218516737U (zh) 一种立式氧气氧化反应装置
CN212942105U (zh) 一种隧道施工空气净化装置
CN206688704U (zh) 一种气液两相反应器
CN212712835U (zh) 一种喷淋塔循环水气浮刮渣设备
CN207933118U (zh) 一种反渗透浓水催化装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information
CB02 Change of applicant information

Address after: Room 1507, 15th floor, Nanhuan Road, 29 Yuehai Street High-tech Zone, Nanshan District, Shenzhen City, Guangdong Province

Applicant after: Shenzhen San Si international environmental protection & Technology Co., Ltd.

Address before: Room 201, Building A, 1 Qianwan Road, Qianhai Shenzhen-Hong Kong Cooperation Zone, Shenzhen, Guangdong Province

Applicant before: Qianhai Shenzhen International Environmental Protection Technology Co., Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant