CN109231538B - 一种二甲戊灵产生过程产生的酸水与碱水中和反应装置及cod去除方法 - Google Patents
一种二甲戊灵产生过程产生的酸水与碱水中和反应装置及cod去除方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明利用二甲戊灵产生过程产生的酸水与碱水中和反应装置形成的COD去除工艺，通过在酸性环境下完成中和反应生成焦油状小颗粒并且在酸性环境下利用活性炭固定这些小颗粒，从而使得酸水和碱水的中的COD反应物最终随活性炭被离心机脱水形成便于焚烧处理的滤饼，使得离心机甩出的废液变成浅黄色，COD降至6000‑7000ppm；COD去除效果较好，避免了二甲戊灵生产过程产生的上述废水对环境造成严重污染，并且COD处理工艺的成本较低，便于推广实施。
Description
技术领域
本发明涉及化工废水处理技术领域，尤其为一种二甲戊灵产生过程产生的酸水与碱水中和反应装置及COD去除方法。
背景技术
二甲戊灵生产过程中会分别生成酸水和碱水；酸水的PH小于1，碱水PH大于13；其中，酸水是由于为了使亚硝胺转化为二甲戊灵，在78℃二氯乙烷作溶剂，用了盐酸和催化剂氨基磺酸，反应2小时结束后，经过静置分层后水层得到盐酸和氨基磺酸为主要物质的酸水，COD大约15000-18000ppm左右。而碱水是生产二甲戊灵硝化过程中二氯乙烷作溶剂，反应生成一种杂质为酚的化合物，这种化合物和氢氧化钠反应生成钠盐溶于水中，经过静置分层的水层为碱水，碱水主要是为反应的氢氧化钠和酚的钠盐以及硝化产生杂质35000-38000ppm。若简单的把两股水中和，那么会产生悬浮的焦油状小颗粒，并且很难过滤，容易杜塞过滤器，混合水的COD高达20000ppm，水颜色为褐色，去污水处理难度大。
发明内容
本发明目的在于解决上述问题，提供了一种二甲戊灵产生过程产生的酸水与碱水中和反应装置及COD去除方法，通过向酸水中滴加碱水，并且在酸水中添加活性炭，使得最终废水的颜色呈浅黄色，有效去除了其中的COD；本发明具体采用如下技术方案：
一种二甲戊灵产生过程产生的酸水与碱水中和反应装置，包括反应桶、碱水滴加板、搅拌轴、若干搅拌叶、碱水收集套、酸水管以及活性炭添加桶，所述搅拌轴可转动地纵向设置于所述反应桶的中部，搅拌轴的一端延伸至搅拌桶的外部并且与一电机的输出轴传动连接；所述搅拌叶均匀连接于所述搅拌轴上；所述碱水滴加板为中部具有孔洞的环形板，该碱水滴加板的外沿水平固定连接于反应桶的上部内壁，碱水滴加板的板面分布有若干滴加孔，反应桶的上端壁设置有与所述碱水滴加板相对的碱水入水孔；搅拌轴的上部位于碱水滴加板的孔洞中并且搅拌轴的直径小于碱水滴加板中部的孔洞直径，从而在搅拌轴与碱水滴加板之间形成碱水渗漏缝隙；所述碱水收集套呈倒置的锥台形，从而碱水收集套具有位于上端的接收口以及位于下端并且直径小于接收口的排出口，碱水收集套的排出口箍套于所述搅拌轴的上部并且使得所述接收口与所述碱水渗漏缝隙相对；所述搅拌轴中部及下部为内部具有纵向孔道的空心结构，并且搅拌轴位于碱水收集套内的部分设置有连通碱水收集套内部空间与所述纵向孔道的渗漏孔，搅拌轴的下部设置有连通反应桶下部空间与所述纵向孔道的逸散孔；所述反应桶的中部侧壁开设有酸水入水孔，所述酸水管与酸水入水孔对接；所述活性炭添加桶的下端设置有活性炭出口管并且该活性炭出口管自酸水管的上方旁接于酸水管；反应桶的下部侧壁开设有液料出口；所述反应桶的内部设置有PH计。
所述的二甲戊灵产生过程产生的酸水与碱水中和反应装置，其进一步设计在于，所述碱水滴加板的内沿上方设置有限流环。
所述的二甲戊灵产生过程产生的酸水与碱水中和反应装置，其进一步设计在于，所述碱水收集套的接收口向内侧翻折形成挡流边。
所述的二甲戊灵产生过程产生的酸水与碱水中和反应装置，其进一步设计在于，所述活性炭出口管的中部设置有第一阀门。
所述的二甲戊灵产生过程产生的酸水与碱水中和反应装置，其进一步设计在于，所述酸水管中设置有第二阀门。
所述的二甲戊灵产生过程产生的酸水与碱水中和反应装置，其进一步设计在于，所述第二阀门为三通阀，该三通阀还连接有冲洗管。
所述的二甲戊灵产生过程产生的酸水与碱水中和反应装置，其进一步设计在于，位于中部的搅拌叶上连接有用于调整活性炭分布状况的扰动板。
利用本发明提供的中和反应装置可以在中和反应前向反应桶中添加活性炭，活性炭对中和反应产生的焦油状小颗粒具有较好的吸附效果，使得焦油状小颗粒被固定在活性炭颗粒中，便于后续通过离心机将吸附有焦油状小颗粒的活性炭离心过滤从而与液体分离；另外，利用该中和反应装置中的碱水滴加板向反应桶中滴加碱水，在确保中和反应以及活性炭的吸附作用全部发生在酸性环境中，使得反应生成的悬浮颗粒物能够充分被活性炭吸附，并且使得碱水的滴加过程相对较为迅速，缩短了反应时间，提高了包括酸水和碱水在内的废水处理效率；事实上，本发明所涉及的中和反应以及活性炭的吸附作用在碱性环境中的作用效果均不如发生在酸性环境中，换言之，若向碱水中滴加酸水并添加活性炭，活性炭在吸附焦油状小颗粒之前已然失效，最终焦油状小颗粒会大量附着在搅拌叶上，后续也难以通过离心装置将其脱除；另外，利用三通阀在酸水管上连接冲洗管，便于在一次作业完成后向反应桶内注入少量冲洗水，结合转动的搅拌叶对反应桶内部进行冲洗，从而避免前次反应的液料在反应桶内残留继而影响后续作业进程。
一种二甲戊灵产生过程产生的酸水与碱水COD去除方法，该COD去除方法采用了一种二甲戊灵产生过程产生的酸水与碱水中和反应装置，该反应装置包括反应桶、碱水滴加板、搅拌轴、若干搅拌叶、碱水收集套、酸水管以及活性炭添加桶，所述搅拌轴可转动地纵向设置于所述反应桶的中部，搅拌轴的一端延伸至搅拌桶的外部并且与一电机的输出轴传动连接；所述搅拌叶均匀连接于所述搅拌轴上；所述碱水滴加板为中部具有孔洞的环形板，该碱水滴加板的外沿水平固定连接于反应桶的上部内壁，碱水滴加板的板面分布有若干滴加孔，反应桶的上端壁设置有与所述碱水滴加板相对的碱水入水孔；搅拌轴的上部位于碱水滴加板的孔洞中并且搅拌轴的直径小于碱水滴加板中部的孔洞直径，从而在搅拌轴与碱水滴加板之间形成碱水渗漏缝隙；所述碱水收集套呈倒置的锥台形，从而碱水收集套具有位于上端的接收口以及位于下端并且直径小于接收口的排出口，碱水收集套的排出口箍套于所述搅拌轴的上部并且使得所述接收口与所述碱水渗漏缝隙相对；所述搅拌轴中部及下部为内部具有纵向孔道的空心结构，并且搅拌轴位于碱水收集套内的部分设置有连通碱水收集套内部空间与所述纵向孔道的渗漏孔，搅拌轴的下部设置有连通反应桶下部空间与所述纵向孔道的逸散孔；所述反应桶的中部侧壁开设有酸水入水孔，所述酸水管与酸水入水孔对接；所述活性炭添加桶的下端设置有活性炭出口管并且该活性炭出口管自酸水管的上方旁接于酸水管；反应桶的下部侧壁开设有液料出口；所述反应桶的内部设置有PH计；具体包括如下步骤：
1）、常温常压下向活性炭添加桶中加入一定量活性炭，开启电机使得搅拌轴转动，搅拌速度1000-1400转/分；向搅拌桶中加入所述酸水，酸水携带活性炭进入反应桶内部；
2）、从碱水入水孔向反应桶内添加所述碱水，碱水进入反应桶后落于碱水滴加板上，部分碱水自滴加孔直接滴加入所述酸水中，其余碱水自碱水渗漏缝隙进入碱水收集套流入搅拌轴的纵向孔道并且最终自逸散孔自搅拌轴的下部进入反应桶内；至PH计读测得PH值为6时，停止添加碱水；继续搅拌30-50分钟；
3）、将反应桶内的液料抽取至离心机，离心得到低COD的液体以及过滤形成的滤饼，滤饼送焚烧炉焚烧处理。
所述的二甲戊灵产生过程产生的酸水与碱水COD去除方法，其特征在于，所述活性炭的规格为150目。
本发明提供的二甲戊灵产生过程产生的酸水与碱水COD去除方法，通过在酸性环境下完成中和反应生成焦油状小颗粒并且在酸性环境下利用活性炭固定这些小颗粒，从而使得酸水和碱水的中的COD反应物最终随活性炭被离心机脱水形成便于焚烧处理的滤饼，使得离心机甩出的废液变成浅黄色，COD降至6000-7000ppm ；COD去除效果较好，避免了二甲戊灵生产过程产生的上述废水对环境造成严重污染，并且COD处理工艺的成本较低，便于推广实施。
附图说明
图1是本发明所采用的中和反应装置结构示意图。
具体实施方式
以下结合说明书附图以及实施例对本发明进行进一步说明：
如图所示的二甲戊灵产生过程产生的酸水与碱水中和反应装置，包括反应桶1、碱水滴加板2、搅拌轴3、若干搅拌叶4、碱水收集套5、酸水管6以及活性炭添加桶7，搅拌轴3可转动地纵向设置于反应桶的中部，搅拌轴3的一端延伸至搅拌桶的外部并且与一电机8的输出轴传动连接；搅拌叶4均匀连接于搅拌轴上；碱水滴加板2为中部具有孔洞的环形板，该碱水滴加板2的外沿水平固定连接于反应桶的上部内壁，碱水滴加板的板面分布有若干滴加孔21，反应桶的上端壁设置有与碱水滴加板相对的碱水入水孔11；搅拌轴的上部位于碱水滴加板的孔洞中并且搅拌轴的直径小于碱水滴加板中部的孔洞直径，从而在搅拌轴与碱水滴加板之间形成碱水渗漏缝隙；碱水收集套5呈倒置的锥台形，从而碱水收集套具有位于上端的接收口以及位于下端并且直径小于接收口的排出口，碱水收集套的排出口箍套于搅拌轴的上部并且使得接收口与碱水渗漏缝隙相对；搅拌轴3中部及下部为内部具有纵向孔道31的空心结构，并且搅拌轴位于碱水收集套内的部分设置有连通碱水收集套内部空间与纵向孔道的渗漏孔32，搅拌轴的下部设置有连通反应桶下部空间与纵向孔道的逸散孔33；反应桶1的中部侧壁开设有酸水入水孔12，酸水管6与酸水入水孔对接；活性炭添加桶7的下端设置有活性炭出口管71并且该活性炭出口管自酸水管的上方旁接于酸水管；反应桶1的下部侧壁开设有液料出口13；反应桶的内部设置有PH计9。
利用上述中和反应装置进行的酸水与碱水COD去除方法，具体包括如下步骤：
1）、常温常压下向活性炭添加桶中加入活性炭，活性炭的规格为150目，其质量与酸水质量比为1:6.25为宜；而酸水的质量根据反应桶的作业空间确定，本实施例采用的反应桶为2000升，相应的酸水质量则以500千克为宜，相应的活性炭的质量为80千克；开启电机使得搅拌轴转动，搅拌速度1000-1400转/分；向搅拌桶中加入所述酸水，酸水携带活性炭进入反应桶内部。
2）、从碱水入水孔向反应桶内添加所述碱水，碱水进入反应桶后落于碱水滴加板上，部分碱水自滴加孔直接滴加入所述酸水中，其余碱水自碱水渗漏缝隙进入碱水收集套流入搅拌轴的纵向孔道并且最终自逸散孔自搅拌轴的下部进入反应桶内；至PH计读测得PH值为6时，停止添加碱水；具体而言，由于测量结果具有一定的滞后性，在PH值大于5时则间歇性供应碱水，直至PH值稳定在6时，完全停止供应碱水；继续搅拌30-50分钟。此时，酸水和碱水反应生成焦油状小颗粒并且吸附于活性炭中，形成固液混合的液料。
3）、而后将反应桶内的液料抽取至离心机，离心机具体采用外购的LGZ立式刮刀下部卸料自动离心机，离心得到低COD的液体以及过滤形成的滤饼，滤饼送焚烧炉焚烧处理。
经过上述工艺处理的液体最终的COD为5987ppm，颜色呈浅黄色，COD被有效去除。
碱水滴加板2的内沿上方设置有限流环22，使得碱水滴加板上的碱水首先经由滴加孔均匀分布至酸水的上表面；在碱水滴加板上碱水量较大时，自碱水渗漏缝隙进入碱水收集套中，继而顺搅拌轴内部的纵向孔道从下部的逸散孔被甩出；使得碱水的添加速度得到提高，却能够保证反应桶内任何液位均处于酸性环境。
为了防止进入碱水收集套的碱水被甩出，碱水收集套5的接收口向内侧翻折形成挡流边51。
活性炭出口管71的中部设置有第一阀门72。实际上，酸水管与活性炭出口管的连接处形成文丘里管结构，在酸水进入反应桶内时，对位于活性炭添加桶内的活性炭形成吸力，便于活性炭随酸水进入反应桶内；酸水管6中设置有第二阀门61，在酸水添加完成后第二阀门即切断酸水管；具体而言第二阀门为三位三通阀，该三位三通阀还连接有冲洗管10，在每次作业完成后向反应桶内注入适量冲洗液。
位于中部的搅拌叶4上连接有用于调整活性炭分布状况的扰动板41，活性炭在进入反应桶初始即被扰动板拦截并抛洒至反应桶内的各个位置，便于活性炭均布。
本实施例确保中和反应以及活性炭的吸附作用全部发生在酸性环境中，使得反应生成的悬浮颗粒物能够充分被活性炭吸附，并且使得碱水的滴加过程相对较为迅速，缩短了反应时间，提高了包括酸水和碱水在内的废水处理效率；事实上，本发明所涉及的中和反应以及活性炭的吸附作用在碱性环境中的作用效果均不如发生在酸性环境中，换言之，作为对比实验，向碱水中滴加酸水并添加活性炭，活性炭在吸附焦油状小颗粒之前已然失效，最终焦油状小颗粒会大量附着在搅拌叶上，后续也难以通过离心装置将其脱除，具体而言，对比实验最得到的液体COD为6700ppm，颜色为深黄色；并且又大量粘稠黑色的焦油状物质黏在搅拌液上。
Claims (7)
1.一种二甲戊灵产生过程产生的酸水与碱水中和反应装置，其特征在于，包括反应桶、碱水滴加板、搅拌轴、若干搅拌叶、碱水收集套、酸水管以及活性炭添加桶，所述搅拌轴可转动地纵向设置于所述反应桶的中部，搅拌轴的一端延伸至搅拌桶的外部并且与一电机的输出轴传动连接；所述搅拌叶均匀连接于所述搅拌轴上；所述碱水滴加板为中部具有孔洞的环形板，该碱水滴加板的外沿水平固定连接于反应桶的上部内壁，碱水滴加板的板面分布有若干滴加孔，反应桶的上端壁设置有与所述碱水滴加板相对的碱水入水孔；搅拌轴的上部位于碱水滴加板的孔洞中并且搅拌轴的直径小于碱水滴加板中部的孔洞直径，从而在搅拌轴与碱水滴加板之间形成碱水渗漏缝隙；所述碱水收集套呈倒置的锥台形，从而碱水收集套具有位于上端的接收口以及位于下端并且直径小于接收口的排出口，碱水收集套的排出口箍套于所述搅拌轴的上部并且使得所述接收口与所述碱水渗漏缝隙相对；所述搅拌轴中部及下部为内部具有纵向孔道的空心结构，并且搅拌轴位于碱水收集套内的部分设置有连通碱水收集套内部空间与所述纵向孔道的渗漏孔，搅拌轴的下部设置有连通反应桶下部空间与所述纵向孔道的逸散孔；所述反应桶的中部侧壁开设有酸水入水孔，所述酸水管与酸水入水孔对接；所述活性炭添加桶的下端设置有活性炭出口管并且该活性炭出口管自酸水管的上方旁接于酸水管；反应桶的下部侧壁开设有液料出口；所述反应桶的内部设置有PH计；所述碱水滴加板的内沿上方设置有限流环；位于中部的搅拌叶上连接有用于调整活性炭分布状况的扰动板。
2.根据权利要求1所述的二甲戊灵产生过程产生的酸水与碱水中和反应装置，其特征在于，所述碱水收集套的接收口向内侧翻折形成挡流边。
3.根据权利要求1所述的二甲戊灵产生过程产生的酸水与碱水中和反应装置，其特征在于，所述活性炭出口管的中部设置有第一阀门。
4.根据权利要求1所述的二甲戊灵产生过程产生的酸水与碱水中和反应装置，其特征在于，所述酸水管中设置有第二阀门。
5.根据权利要求4所述的二甲戊灵产生过程产生的酸水与碱水中和反应装置，其特征在于，所述第二阀门为三通阀，该三通阀还连接有冲洗管。
6.一种二甲戊灵产生过程产生的酸水与碱水COD去除方法，其特征在于该COD去除方法采用了一种二甲戊灵产生过程产生的酸水与碱水中和反应装置，该反应装置包括反应桶、碱水滴加板、搅拌轴、若干搅拌叶、碱水收集套、酸水管以及活性炭添加桶，所述搅拌轴可转动地纵向设置于所述反应桶的中部，搅拌轴的一端延伸至搅拌桶的外部并且与一电机的输出轴传动连接；所述搅拌叶均匀连接于所述搅拌轴上；所述碱水滴加板为中部具有孔洞的环形板，该碱水滴加板的外沿水平固定连接于反应桶的上部内壁，碱水滴加板的板面分布有若干滴加孔，反应桶的上端壁设置有与所述碱水滴加板相对的碱水入水孔；搅拌轴的上部位于碱水滴加板的孔洞中并且搅拌轴的直径小于碱水滴加板中部的孔洞直径，从而在搅拌轴与碱水滴加板之间形成碱水渗漏缝隙；所述碱水收集套呈倒置的锥台形，从而碱水收集套具有位于上端的接收口以及位于下端并且直径小于接收口的排出口，碱水收集套的排出口箍套于所述搅拌轴的上部并且使得所述接收口与所述碱水渗漏缝隙相对；所述搅拌轴中部及下部为内部具有纵向孔道的空心结构，并且搅拌轴位于碱水收集套内的部分设置有连通碱水收集套内部空间与所述纵向孔道的渗漏孔，搅拌轴的下部设置有连通反应桶下部空间与所述纵向孔道的逸散孔；所述反应桶的中部侧壁开设有酸水入水孔，所述酸水管与酸水入水孔对接；所述活性炭添加桶的下端设置有活性炭出口管并且该活性炭出口管自酸水管的上方旁接于酸水管；反应桶的下部侧壁开设有液料出口；所述反应桶的内部设置有PH计；具体包括如下步骤：
1）、常温常压下向活性炭添加桶中加入一定量活性炭，开启电机使得搅拌轴转动，搅拌速度1000-1400转/分；向搅拌桶中加入所述酸水，酸水携带活性炭进入反应桶内部；
2）、从碱水入水孔向反应桶内添加所述碱水，碱水进入反应桶后落于碱水滴加板上，部分碱水自滴加孔直接滴加入所述酸水中，其余碱水自碱水渗漏缝隙进入碱水收集套流入搅拌轴的纵向孔道并且最终自逸散孔自搅拌轴的下部进入反应桶内；至PH计读测得PH值为6时，停止添加碱水；继续搅拌30-50分钟；
3）、将反应桶内的液料抽取至离心机，离心得到低COD的液体以及过滤形成的滤饼，滤饼送焚烧炉焚烧处理。
7.根据权利要求6所述的二甲戊灵产生过程产生的酸水与碱水COD去除方法，其特征在于，所述活性炭的规格为150目。
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