CN209940526U

CN209940526U - 一种光催化氧化连续化处理百草枯废水的装置

Info

Publication number: CN209940526U
Application number: CN201920597047.9U
Authority: CN
Inventors: 徐道明; 吴海峡; 吴李瑞; 温兰兰; 刘典典
Original assignee: Anhui Guoxing Biochemistry Co Ltd
Current assignee: Anhui Guoxing Biochemistry Co Ltd
Priority date: 2019-04-28
Filing date: 2019-04-28
Publication date: 2020-01-14
Anticipated expiration: 2029-04-28

Abstract

本实用新型提供一种光催化氧化连续化处理百草枯废水的装置，涉及废水处理技术领域，包括混合器、换热器、反应塔、抽氨压缩机和液氨储罐，反应塔内腔从上至下依次间隔固定有鲍尔环填料层、若干个挡流玻璃套管、塔盘，若干个挡流玻璃套管内腔设有光源灯管，若干个挡流玻璃套管间从上至下形成蛇形通道，废水从鲍尔环填料层流入主反应区，在主反应区以“S”方式围绕挡流玻璃套管流动，促进废水与光源充分接触，经过该装置连续氧化处理后废水氰根可降至100ppm以下，百草枯阳离子降至100ppm以下，COD降至3500ppm，水质从紫黑色变为橙色透明。

Description

一种光催化氧化连续化处理百草枯废水的装置

技术领域

本实用新型涉及废水处理技术领域，具体涉及一种光催化氧化连续化处理百草枯废水的装置。

背景技术

百草枯是一种速效触杀型、灭生性除草剂，目前主要采用氰化钠催化法合成，化学反应过程为吡啶与氯甲烷反应生成氯甲基吡啶盐酸盐，氯甲基吡啶盐酸盐以氰化钠为催化剂，以液氨为反应溶剂偶联成N，N’-二甲基二联吡啶，经氯氧化生成百草枯。该方法反应收率高，市场竞争力强，但是其合成过程产生的废水含有氰根、吡啶类似物等特征污染因子，而且具有高氨氮、高色度、高COD和高盐分的特性，处理的难度比较大。

专利CN103708670B公开了一种常压处理百草枯废水的方法，该工艺联合采用紫外灯催化氧化与芬顿氧化方法，使废水COD从5万mg/L降至5000mg/L以下，色度由不透明黑色降至透明淡黄色，获得淡黄色铵盐，蒸出水可直接排放，但该工艺操作过程复杂，且采用间断式釜式反应，而且多次调酸，使大量游离氨被转化成副产铵盐而未能压缩成液氨回用。专利CN 104193061B公开了一种臭氧氧化处理百草枯废水的方法，该工艺通过活性炭、硅藻土等吸附，臭氧双氧水氧化脱色，氧化后浓缩得到粗盐，饱和盐溶液洗涤过滤得到达标工业盐，但该工艺处理废水的氰根浓度偏低，而且双氧水用量多，处理成本高，反应前投加盐酸调节pH也影响了游离氨的回收套用。专利CN 101628767A公开了一种回收百草枯、氰根、铵盐的工艺，该方法回收产物增加收益的同时，处理过程复杂，成本高且很难自动化管理。还有企业采用甲醛破氰塔对百草枯废水破氰处理，但是需投加大量甲醛，引入有机物，而且反应中会产生甲醇，导致废水CODcr上升，增加后续处理负荷。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种光催化氧化连续化处理百草枯废水的装置，该装置能够破除氰根、改善水质、降解有机物，实现了百草枯废水的游离氨回收和连续性氧化，同时具有工艺操作简单、连续化操作节省人力、降低成本、处理效果好的优点。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种光催化氧化连续化处理百草枯废水的装置，包括混合器、换热器、反应塔、抽氨压缩机和液氨储罐，反应塔内腔从上至下依次安装有鲍尔环填料层、若干个挡流玻璃套管、塔盘，若干个挡流玻璃套管内腔设有光源灯管，若干个挡流玻璃套管交错设置在反应塔内壁上，并将反应塔塔体内的空间分割为连续的蛇形通道，废水从鲍尔环填料层流入主反应区，在主反应区以“S”方式围绕挡流玻璃套管流动，促进废水与光源充分接触，废水在主反应区的停留时间3-10h，主反应区的温度控制在30-50℃，混合器出液管与换热器进液管连通，换热器出液管与鲍尔环填料层中下位置对应的反应塔上部进液管连通，防止抽出氨气夹带废水，提高回收液氨纯度，反应塔塔顶封头设置有游离氨采出管，反应塔塔底封头设置有氧化后废水采出管，游离氨采出管与抽氨压缩机进液口连通，抽氨压缩机进气压力0-100KPa，冷凝温度为-15-30℃，压缩气量500-1200m3/h，抽氨压缩机出液口与液氨储罐下部进液口连通，回收液氨套用于N，N’-二甲基二联吡啶合成工段，废水采出管连接合格出水储罐。

进一步的，双氧水和废水分别通过带有计量泵的管道进入混合器内部，30％双氧水与废水的体积比为1:10-20。

进一步的，换热器左侧下部设有蒸汽冷凝水进口管道，换热器右侧上部设有蒸汽冷凝水出口管道，充分利用有益资源，加热温度在30-50℃。

进一步的，光源灯管数量为6-15个，光源灯管数量可调节，根据废水中氰根浓度增减光源灯管数量，灯管功率10-20kW。

进一步的，反应塔外壁设有石棉层，用于给反应塔体保温。

(三)有益效果

本实用新型提供了一种光催化氧化连续化处理百草枯废水的装置，其具有如下有益效果：

(1)本实用新型可实现百草枯废水的连续氧化处理，操作简单，处理成本低，反应效果好；

(2)经过该装置连续氧化处理后废水氰根可降至100ppm以下，百草枯阳离子降至100ppm以下，COD降至3500ppm，水质从紫黑色变为橙色透明；

(3)本实用新型可同时实现游离氨回收和废水氧化处理，填料层的设计增加了回收液氨的纯度；

(4)本实用新型换热器利用蒸汽冷凝水加热，充分利用工厂蒸汽冷凝水，减少蒸汽消耗。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1本实用新型结构示意图；

图2本实用新型挡流玻璃套管和光源灯管局部示意图；

图中：1-混合器、2-换热器、3-反应塔、4-鲍尔环填料层、5-光源灯管、6-挡流玻璃套管、7-塔盘、8-抽氨压缩机、9-液氨储罐、10-游离氨采出管、11-废水采出管。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

如图1所示，一种光催化氧化连续化处理百草枯废水的装置，包括混合器1、换热器2、反应塔3、抽氨压缩机8和液氨储罐9，反应塔3内腔从上至下依次安装有鲍尔环填料层4、若干个挡流玻璃套管6、塔盘7，若干个挡流玻璃套管6内腔设有光源灯管5，若干个挡流玻璃套管6交错设置在反应塔3内壁上，并将反应塔3塔体内的空间分割为连续的蛇形通道，废水从鲍尔环填料层4流入主反应区，在主反应区以“S”方式围绕挡流玻璃套管6流动，促进废水与光源充分接触，废水在主反应区的停留时间3-10h，主反应区的温度控制在30-50℃，混合器1出液管与换热器2进液管连通，换热器2左侧下部设有蒸汽冷凝水进口管道，换热器2右侧上部设有蒸汽冷凝水出口管道，换热器2出液管与鲍尔环填料层4中下位置对应的反应塔3上部进液管连通，防止抽出氨气夹带废水，提高回收液氨纯度，反应塔3塔顶封头设置有游离氨采出管10，反应塔3塔底封头设置有氧化后废水采出管11，游离氨采出管10与抽氨压缩机8进液口连通，抽氨压缩机8进气压力0-100KPa，冷凝温度为-15-30℃，压缩气量500-1200m3/h，抽氨压缩机8出液口与液氨储罐9下部进液口连通，回收液氨套用于N，N’-二甲基二联吡啶合成工段，废水采出管11连接合格出水储罐，反应塔3外壁设有石棉层，用于给反应塔体保温。

具体工作过程1：紫黑色百草枯废水(氰根20135mg/L、COD39876mg/L、游离氨250000mg/L、百草枯2000mg/L)经计量泵进入混合器1，30％双氧水也经计量泵进入混合器1，30％双氧水与废水的体积比为1:15。经混合器1混合后出水进入换热器2预热，控制出水温度40℃，预热后废水接入反应塔3的进料口，废水经鲍尔环填料层4进行气液分离，游离氨向上穿过鲍尔环填料层4后进入塔顶，经游离氨采出管10连接抽氨压缩机8，游离氨经压缩后进入耐压液氨储罐9，回收液氨纯度99.6％。进入鲍尔环填料层4的废水，因重力作用向下经过鲍尔环填料层4进入主反应区，在主反应区绕着挡流玻璃套管6以“S”方式流动，停留时间5小时，塔内温度40℃左右，因氧化反应放热，反应塔只保温不需要加热，氧化后出水(橙色透明、氰根75mg/L、COD3176mg/L、游离氨123000mg/L、百草枯50mg/L)流入塔底，经废水采出管11采出存入合格出水储罐。

具体工作过程2：紫黑色百草枯废水(氰根20135mg/L、COD39876mg/L、游离氨250000mg/L、百草枯2000mg/L)经计量泵进入混合器1，30％双氧水也经计量泵进入混合器1，30％双氧水与废水的体积比为1:12。经混合器1混合后出水进入换热器2预热，控制出水温度35℃，预热后废水接入反应塔3的进料口，废水经鲍尔环填料层4进行气液分离，游离氨向上穿过鲍尔环填料层4后进入塔顶，经游离氨采出管10连接抽氨压缩机8，游离氨经压缩后进入耐压液氨储罐9，回收液氨纯度99.6％。进入填料层4的废水，因重力作用向下经过鲍尔环填料层4进入主反应区，在主反应区绕着挡流玻璃套管6以“S”方式流动，停留时间7小时，塔内温度35℃左右，因氧化反应放热，反应塔只保温不需要加热，氧化后出水(橙色透明、氰根35mg/L、COD3015mg/L、游离氨150000mg/L、百草枯24mg/L)流入塔底，经废水采出口管11采出存入合格出水储罐。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种光催化氧化连续化处理百草枯废水的装置，其特征在于，包括混合器(1)、换热器(2)、反应塔(3)、抽氨压缩机(8)和液氨储罐(9)，所述反应塔(3)内腔从上至下依次安装有鲍尔环填料层(4)、若干个挡流玻璃套管(6)、塔盘(7)，若干个所述挡流玻璃套管(6)内腔设有光源灯管(5)，若干个所述挡流玻璃套管(6)交错设置在所述反应塔(3)内壁上，并将反应塔(3)塔体内的空间分割为连续的蛇形通道，所述混合器(1)出液管与所述换热器(2)进液管连通，所述换热器(2)出液管与所述鲍尔环填料层(4)中下位置对应的所述反应塔(3)上部进液管连通，所述反应塔(3)塔顶封头设置有游离氨采出管(10)，所述反应塔(3)塔底封头设置有氧化后废水采出管(11)，所述游离氨采出管(10)与所述抽氨压缩机(8)进液口连通，所述抽氨压缩机(8)出液口与所述液氨储罐(9)下部进液口连通。

2.如权利要求1所述的光催化氧化连续化处理百草枯废水的装置，其特征在于，双氧水和废水分别通过带有计量泵的管道进入所述混合器(1)内部。

3.如权利要求1所述的光催化氧化连续化处理百草枯废水的装置，其特征在于，所述换热器(2)左侧下部设有蒸汽冷凝水进口管道，所述换热器(2)右侧上部设有蒸汽冷凝水出口管道。

4.如权利要求1所述的光催化氧化连续化处理百草枯废水的装置，其特征在于，所述光源灯管(5)数量为6-15个，灯管功率10-20kW。

5.如权利要求1所述的光催化氧化连续化处理百草枯废水的装置，其特征在于，所述反应塔(3)外壁设有石棉层。