CN205803094U - 催化臭氧降解1,2,4‑三氯苯废水的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种催化臭氧降解1,2,4‑三氯苯废水的装置，催化臭氧降解1,2,4‑三氯苯废水的装置，包括臭氧机、反应发生器以及恒温部件，所述反应发生器包括反应仓、微孔布气管、具有紫外灯的石英套管、密封盖，微孔布气管设置于反应仓腔体内的底部，微孔布气管通过管道与所述臭氧机连接，石英套管的一端伸入到反应仓的腔体内，石英套管的另一端与所述密封盖连接，密封盖设置于反应仓的口部，恒温部件包括螺旋管道，该螺旋管道缠绕在反应仓的外壁面上，螺旋管道的输入端和输出端均与一个存储有吸热介质的罐体连接。本实用新型有提高降解效率的优点。

Description

催化臭氧降解1,2,4-三氯苯废水的装置

技术领域

本实用新型涉及四溴联苯醚废水处理技术领域，具体涉及一种催化臭氧降解1,2,4-三氯苯废水的装置。

背景技术

珠江三角洲是历史上有机氯农药主要使用地区之一。东江水体/沉积物中持久性有机污染物类有机氯农药浓度呈现增长趋势，农药等污染正成为水体污染的主要原因。与常规的污染物相比，这些毒害污染物虽然含量较低，但生物毒性很强，可以通过食物链对人体的健康产生影响以及直接造成水生态环境的危害，受到政府和环境科学家们的极大关注。

国内外对于CBs污染状况的监测与调查，其中欧美等发达国家进行得较早也更为全面，在我国，对CBs的系统调查相对较少，且主要集中在更具持久性的五氯苯和六氯苯^[70，71]。但近年来，国内研究者们也逐渐给予了CBs更多的关注，从现有的监测结果看，总体污染相对国外尽管不太严重，但由于国民的环境意识淡薄及管理疏忽，情况仍不容乐观。

东江作为珠江流域三大水系之一，是广东省乃至香港重要的水源地，流域发展呈现“高经济密度、高发展速度、高水质要求、高强度控污”的趋势。随着流域经济的蓬勃发展，电力、建材、化工、造纸、冶炼、制糖和食品发酵业、电镀、电子、纺织印染、制革、精细化工、农药生产等重点工业的污染对东江水体生态环境造成严重的破坏。调查表明，东江水体与沉积物中多环芳烃、六六六、七氯等毒害污染物含量总体上高于世界上其他河流。东江水质敏感区农业生产、精细化工、材料等行业带来的CBs也存在较严重的污染，民众对东江水体中农药、含氯化合物、生物激素等生物毒害物质的检出水平也越来越关注，水质健康风险正在成为流域经济社会发展新的制约。因此针对流域经济发展特点，系统、全面研究高功能水质有毒有害物的污染控制技术，实现东江水持续利用，是流域内经济、社会全面和谐发展的科技创新需求，更是国家的创新需求。

针对TCB的污染控制，国内外学者从不同角度进行的研究表明，常规的水处理工艺很难将其去除，而催化臭氧法以产生羟基自由基(·OH)为主要氧化剂与有机物发生反应，反应中生成的有机自由基可以继续参加·OH的链式反应，或者通过生成有机过氧化物自由基后，进一步发生氧化分解反应直至降解为最终产物CO₂和H₂O，从而达到了氧化分解有机物的目的。因此具有氧化能力强，选择性小、反应速度快，处理效率高，反应彻底等显著的特点，对水体/沉积物中难降解有机物的处理具有极大的应用价值和很好的应用前景。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种提高降解效率的催化臭氧降解1,2,4-三氯苯废水的装置。

实现本实用新型目的的技术方案如下：

催化臭氧降解1,2,4-三氯苯废水的装置，包括臭氧机、反应发生器以及恒温部件，所述反应发生器包括反应仓、微孔布气管、具有紫外灯的石英套管、密封盖，微孔布气管设置于反应仓腔体内的底部，微孔布气管通过管道与所述臭氧机连接，石英套管的一端伸入到反应仓的腔体内，石英套管的另一端与所述密封盖连接，密封盖设置于反应仓的口部，恒温部件包括螺旋管道，该螺旋管道缠绕在反应仓的外壁面上，螺旋管道的输入端和输出端均与一个存储有吸热介质的罐体连接。

所述装置还包括吸收装置，该吸收装置包括用于输送未反应的臭氧气体的输送管，以及盛有吸收液的吸收容器。

所述反应仓为不锈钢材质的圆柱体。

所述反应仓上设有取样管道，该取样管道上设有阀门。

经过本实用新型的装置处理，得出1,2,4-三氯苯(TCB)初始浓度越小、O₃转化率越高其反应速率常数都会升高，去除率增大；H₂O₂的投加量都存在一个最佳值，低于或高于这个最佳值都会导致去除率的下降；废水在碱性条件下，TCB去除率会更高，但幅度不大，为了降低成本，建议不调节废水pH值。通过借助液相色谱(HPLC)、气相色谱(GC)、气质联用(GC/MS)仪器分析检测到了TCB降解的中间产物，推测其降解途径为：TCB逐渐脱氯为低氯代苯物质，继而氧化生成二氯苯酚类物质，·OH继续攻击碳原子，苯环稳定性得到破坏，生成多羟基苯，结构发生变化，开环断键生成低分子有机物和小分子有机酸，直至被矿化成CO₂和H₂O。因此，O₃/H₂O₂工艺降解TCB废水的经济效益更高，优于O₃/H₂O₂/UV工艺

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的催化臭氧降解1,2,4-三氯苯废水的装置，包括臭氧机1、反应发生器以及恒温部件，所述反应发生器包括反应仓2、微孔布气管3、具有紫外灯的石英套管4、密封盖5，所述反应仓2为不锈钢材质的圆柱体，本实施例中，反应仓2的高为350mm，直径为100mm，有效体积为2L，这种小容积的反应仓以实验为目的地使用。所述反应仓2上设有取样管道2a，该取样管道2a上设有阀门。微孔布气管3设置于反应仓2腔体内的底部，微孔布气管3通过管道与所述臭氧机1连接，石英套管4的一端伸入到反应仓2的腔体内，石英套管4的另一端与所述密封盖5连接，石英套管4的长为330mm，直径为33mm，紫外灯主波长是254nm，功率为14W。密封盖5设置于反应仓2的口部，密封盖5采用硅胶材料制作而成。恒温部件包括螺旋管道6，该螺旋管道6缠绕在反应仓的外壁面上，螺旋管道6的输入端和输出端均与一个存储有吸热介质的罐体连接。所述装置还包括吸收装置，该吸收装置包括用于输送未反应的臭氧气体的输送管7，以及盛有吸收液的吸收容器8，吸收容器8中的吸收液为KI。未反应的臭氧气体从反应仓2顶部溢出经过2％KI溶液吸收后排出。

将上述装置作为实验装置使用进行说明，试验间歇运行，水样一次性地加送到反应仓2中，加入反应试剂，调节流量计读数为1.2L/min，待系统稳定之后，开启臭氧机电源，制得的臭氧一空气混合气经过转子流量计调节流量后通过反应仓2底部的微孔布气管3鼓泡进入反应仓2，未反应的臭氧通过输送管7进入吸收容器8，由KI吸收进行吸收。同时，开启恒温部件使吸热介质进行循环，使反应在恒温条件下进行。实验时，过氧化氢分三次加入反应仓2。取样口在反应器中下部，定时取样，一部分测定过氧化氢浓度及pH值，气相臭氧浓度测定时需要在进出阀门处接上吸收瓶，即可分别测定进气与出气臭氧量。另一部分加入0.025mol/L硫代硫酸钠中止水中的氧化反应，预处理后进行GC、GC-MS、HPLC分析。水样如不能在24h内进行分析，需冷藏(4℃)保存。

Claims (4)

1.催化臭氧降解1,2,4-三氯苯废水的装置，其特征在于：包括臭氧机、反应发生器以及恒温部件，所述反应发生器包括反应仓、微孔布气管、具有紫外灯的石英套管、密封盖，微孔布气管设置于反应仓腔体内的底部，微孔布气管通过管道与所述臭氧机连接，石英套管的一端伸入到反应仓的腔体内，石英套管的另一端与所述密封盖连接，密封盖设置于反应仓的口部，恒温部件包括螺旋管道，该螺旋管道缠绕在反应仓的外壁面上，螺旋管道的输入端和输出端均与一个存储有吸热介质的罐体连接。

2.根据权利要求1所述的催化臭氧降解1,2,4-三氯苯废水的装置，其特征在于：所述装置还包括吸收装置，该吸收装置包括用于输送未反应的臭氧气体的输送管，以及盛有吸收液的吸收容器。

3.根据权利要求1所述的催化臭氧降解1,2,4-三氯苯废水的装置，其特征在于：所述反应仓为不锈钢材质的圆柱体。

4.根据权利要求1所述的催化臭氧降解1,2,4-三氯苯废水的装置，其特征在于：所述反应仓上设有取样管道，该取样管道上设有阀门。