CN206940524U - 一种采用激光氧化反应塔处理废水的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种采用激光氧化反应塔处理废水的装置，包括原水储罐、进水泵、激光氧化反应塔、回流泵和气液固分离罐。该装置采用设置有激光阵列的激光氧化反应塔，利用激光高能量密度特性直接氧化富氧条件下污水中的有机物，避免了高温高压的反应条件，结合循环泵充分传质、气液固分离罐及时分离经氧化改性后析出的有机物固体并使清液部分回流措施，大幅降低反应塔的温度和压力情况下，仍能深度处理高浓有机废水，废水COD处理效果媲美催化湿式空气氧化法，大幅度降低了运行成本，反应塔材质只需按低温低压工艺结合废水水质设计，降低了生产设备成本。

Description

一种采用激光氧化反应塔处理废水的装置

技术领域

本实用新型涉及废水处理技术领域，具体是一种采用激光氧化反应塔处理废水的装置。

背景技术

工业废水包括生产废水、生产污水及冷却水，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。难降解高浓度有机废水是工业废水的组成部分，虽然高浓度有机废水排放量小,但是浓度大，因此高浓度有机废水的有效处理是工业废水提标改造的重点和难点。高浓度有机废水的深度氧化工艺有焚烧法、催化湿式空气氧化法和超临界氧化法。焚烧法可高效去除废水中的有机物,但废水焚烧过程中需要添加助燃剂,导致处理成本高(业界通常的重油焚烧法需300-400元/吨)。催化湿式空气氧化法(CatalytiCWetAirOxidation,简称CWAO)是在高温高压和催化剂的作用下,经空气氧化,使高浓度、难降解污水中的有机物及氨氮分别氧化分解成C02、H2O及N2等无害物质的废水净化处理技术。废水通过该技术处理后,BOD可以大幅提高,从而提高污水可生化降解性能。但催化湿式空气氧化法无法彻底去除废水COD，反应中需有催化剂配合(增加二次污染)，反应后需辅以生化、光电催化等后处理工艺；考虑到废水的复杂性,尤其是实施大规模连续化生产过程中,高温高压条件下容易出现废水盐析导致管线及反应器堵塞的问题；高温高压对设备的要求高，导致投资增大、运行成本需140-200元/吨。超临界氧化法可彻底去除废水中的有机物,但其反应条件极高：反应压力30-40MPa、反应温度400-600℃,苛刻的反应条件致使设备投资极大,对设备的耐压耐腐蚀等要求极其严格，限制了超临界氧化法的大规模应用。

因此，针对上述处理高浓有机废水工艺的技术特点,需要开发可深度处理高浓有机废水，同时反应条件温和运行成本低的反应装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种采用激光氧化反应塔处理废水的装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种采用激光氧化反应塔处理废水的装置，包括原水储罐、进水泵、激光氧化反应塔、回流泵和气液固分离罐，所述原水储罐通过进水泵与激光氧化反应塔的底部相连，激光氧化反应塔的内部设置有用于实现氧化反应的激光阵列，激光阵列上设置有激光组件，激光氧化反应塔外部的底部设置有进水口和回流进口，激光氧化反应塔外部的顶部设置有出水口和回流出口，气液固分离罐的底部出口处设置有分离罐出口回流调节阀和分离罐出口排放调节阀，进水泵的进口分别与分离罐出口排放调节阀以及原水储罐相连，进水泵的出水口与激光氧化反应塔的进水口相连，回流泵通过氧化剂进口管路与激光氧化反应塔的回流出口相连，回流泵的出口与激光氧化反应塔的回流进口相连，激光氧化反应塔的出水口与气液固分离罐相连并且设置有出水口调节阀。

作为本实用新型进一步的方案：激光氧化反应塔采用304不锈钢、316L不锈钢、双相钢和TAI10钛材的一种制作。

作为本实用新型进一步的方案：激光氧化反应塔横截面采用梯形、三角形、矩形或圆环形的中空管制作。

作为本实用新型进一步的方案：氧化剂进口管路上设置有回流调节阀，氧化剂进口管路中装有压缩空气、氧气、臭氧和双氧水的一种或者几种的混合物。

作为本实用新型进一步的方案：激光阵列的耗电总功率为0.1-500KWh。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该装置设计合理，结构简单，使用安全性和运行稳定性好；该装置采用设置有激光阵列的激光氧化反应塔，利用激光高能量密度特性直接氧化富氧条件下污水中的有机物，避免了高温高压的反应条件，结合循环泵充分传质、气液固分离罐及时分离经氧化改性后析出的有机物固体并使清液部分回流措施，大幅降低反应塔的温度和压力情况下，仍能深度处理高浓有机废水，废水COD处理效果媲美催化湿式空气氧化法，大幅度降低了运行成本，反应塔材质只需按低温低压工艺结合废水水质设计，降低了生产设备成本。

附图说明

图1为采用激光氧化反应塔处理废水的装置的结构示意图。

图2为采用激光氧化反应塔处理废水的装置中激光阵列的俯视图。

其中：1-原水储罐，2-进水泵，3-激光氧化反应塔，31-激光阵列，32-激光组件，4-回流泵，41-回流调节阀，42-氧化剂进口管路，5-气液固分离罐，51-出水口调节阀，52-分离罐出口回流调节阀,53-分离罐出口排放调节阀。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

请参阅图1-2，一种采用激光氧化反应塔处理废水的装置，包括原水储罐1、进水泵2、激光氧化反应塔3、回流泵4和气液固分离罐5，所述原水储罐1通过进水泵2与激光氧化反应塔3的底部相连，激光氧化反应塔3的内部设置有用于实现氧化反应的激光阵列31，激光阵列31上设置有一个以上的激光组件32，激光氧化反应塔3外部的底部设置有进水口和回流进口，激光氧化反应塔3外部的顶部设置有出水口和回流出口，气液固分离罐5的底部出口处设置有分离罐出口回流调节阀52和分离罐出口排放调节阀53，进水泵2的进口分别与分离罐出口排放调节阀53以及原水储罐1相连，进水泵2的出水口与激光氧化反应塔3的进水口相连，回流泵4通过氧化剂进口管路42与激光氧化反应塔3的回流出口相连，回流泵4的出口与激光氧化反应塔3的回流进口相连，激光氧化反应塔3的出水口与气液固分离罐5相连并且设置有出水口调节阀51。激光氧化反应塔3采用304不锈钢、316L不锈钢、双相钢和TAI10钛材的一种制作。激光氧化反应塔3横截面采用梯形、三角形、矩形或圆环形的中空管制作。氧化剂进口管路42上设置有回流调节阀41，氧化剂进口管路42中装有压缩空气、氧气、臭氧和双氧水的一种或者几种的混合物。激光阵列31的耗电总功率为0.1-500KWh，优选总功率为30-200KWh。

本实用新型的工作原理是：所述采用激光氧化反应塔处理废水的装置的使用方法，具体步骤如下：

步骤一，进水泵2将原水储罐1内的高浓度有机废水泵至激光氧化反应塔3的底部，氧化剂进口管路42接至回流泵4的进口；

步骤二，高浓有机废水与回流泵4出口的富氧回流液对冲混合后，在激光氧化反应塔3底部的激光阵列31作用下发生氧化反应，激光氧化反应塔3的反应温度为10-100℃，反应压力为0.4-1.5MPa，高浓度有机废水的停留时间为0.1-1.0小时，氧化剂与高浓度有机废水中COD的重量之比为1.0-1.5:1；

步骤三，激光氧化反应塔3顶端出水进入气液固分离罐5，分离的气相固相混合物经气液固分离罐5顶部排出，清液经气液固分离罐5底部排出后，部分清液回流至进水泵2进口，剩余清液达标排放。

原水储罐1内通过管道连接进水泵2的进口，气液固分离罐5底部的出口经调节阀后连接至进水泵2的进口；进水泵2出口通过管道连接至激光氧化反应塔3的进口；氧化剂进口管路42接至回流泵4的进口；回流泵4的进口接至激光氧化反应塔3顶部的回流出口，回流泵4出口接至激光氧化反应塔3底部的回流进口；激光氧化反应塔3顶部的出水口经调节阀憋压后，通过管路接至气液固分离罐5；气液固分离罐5顶部为气相固相排出口，气液固分离罐5底部的出口分叉，一路经分离罐出口排放调节阀53调节流量后排放，另一路经分离罐出口回流调节阀52调节流量后回至进水泵2的进口。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例 中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种采用激光氧化反应塔处理废水的装置，其特征在于，包括原水储罐、进水泵、激光氧化反应塔、回流泵和气液固分离罐，所述原水储罐通过进水泵与激光氧化反应塔的底部相连，激光氧化反应塔的内部设置有用于实现氧化反应的激光阵列，激光阵列上设置有激光组件，激光氧化反应塔外部的底部设置有进水口和回流进口，激光氧化反应塔外部的顶部设置有出水口和回流出口，气液固分离罐的底部出口处设置有分离罐出口回流调节阀和分离罐出口排放调节阀，进水泵的进口分别与分离罐出口排放调节阀以及原水储罐相连，进水泵的出水口与激光氧化反应塔的进水口相连，回流泵通过氧化剂进口管路与激光氧化反应塔的回流出口相连，回流泵的出口与激光氧化反应塔的回流进口相连，激光氧化反应塔的出水口与气液固分离罐相连并且设置有出水口调节阀。

2.根据权利要求1所述的采用激光氧化反应塔处理废水的装置，其特征在于，所述激光氧化反应塔采用304不锈钢、316L不锈钢、双相钢和TAI10钛材的一种制作。

3.根据权利要求1或2所述的采用激光氧化反应塔处理废水的装置，其特征在于，所述激光氧化反应塔的横截面采用梯形、三角形、矩形或圆环形的中空管制作。

4.根据权利要求1所述的采用激光氧化反应塔处理废水的装置，其特征在于，所述氧化剂进口管路上设置有回流调节阀，氧化剂进口管路中装有压缩空气、氧气、臭氧和双氧水的一种或者几种的混合物。

5.根据权利要求1所述的采用激光氧化反应塔处理废水的装置，其特征在于，所述激光阵列的耗电总功率为0.1-500KWh。