CN216687687U - 一种低成本难降解工业污水预处理设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种低成本难降解工业污水预处理设备，包括有类芬顿氧化装置、膜过滤装置以及气浮反应装置，本实用新型使得污水中污染物首先在气浮反应装置中形成浮渣被部分去除，然后在类芬顿氧化装置中被羟基自由基部分分解，最后在膜过滤装置中使得污染物被部分截留，污水中的难降解物质被有效去除，便于后续的生化处理，并且能耗低，膜抗污染性强。

Description

一种低成本难降解工业污水预处理设备

技术领域

本实用新型涉及工业污水处理领域，具体为一种低成本难降解工业污水预处理设备。

背景技术

农药、医药、煤化工等行业产生大量的难降解工业废水，含有大量的有毒有害物质，并且有机物物浓度较大，无法采用生化工艺直接进行处理。

一般先需要利用铁碳微电解、芬顿氧化法、臭氧催化氧化、电化学等方法进行预处理：

铁碳微电解对污水pH值要求严格，并且对高浓污水处理效果较差，长时间运行后处理效果下降；芬顿氧化法对pH值也有较高的要求，双氧水利用效率较低，并且产生大量的铁泥作为危废需要妥善处理；电化学处理法目前电极效率较低，电能消耗多成本较高。现有技术条件下，单个工艺对于高浓难降解工业污水处理效果仍然较差，需要将各种工艺进行耦合发挥各工艺的优点，通过对工业污水进行有效的预处理以满足后续生化反应的需要。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提出了一种低成本难降解工业污水预处理设备，污水中污染物首先在气浮反应器中形成浮渣被部分去除，然后在类芬顿氧化器中被羟基自由基部分分解，最后在膜过滤器中污染物被部分截留，污水中的难降解物质被有效去除，便于后续的生化处理，并且能耗低，膜抗污染性强。

一种低成本难降解工业污水预处理设备，其特征在于：包括有类芬顿氧化装置、膜过滤装置以及气浮反应装置，

所述类芬顿氧化装置包括有搅拌腔和催化剂腔，所述搅拌腔内安装有搅拌轴和布气盘，所述搅拌轴上安装有搅拌桨，所述布气盘安装在搅拌腔的底部，所述催化剂腔内放置有类芬顿催化剂，所述类芬顿氧化装置上还连接有进水管和出水管，所述进水管包括有澄清液进水管、双氧水进水管以及空气进气管，所述空气进气管连接于布气盘，所述澄清液进水管连接于搅拌腔，所述双氧水进水管连接于催化剂腔，还包括有气液混合泵，所述出水管连接于气液混合泵，所述气液混合泵连接于膜过滤装置，所述膜过滤装置包括有陶瓷催化膜，陶瓷催化膜的内侧为气液混合泵输出的高压气水混合物，陶瓷催化膜的外侧为过滤水，过滤水在重力作用下从膜过滤装置侧面底部流出，气体从膜过滤装置侧面上部流出，

所述气浮反应装置包括有气浮池、释放器、管道混合器以及布水器，

所述膜过滤装置产生的浓缩液通过管道至释放器，通过释放器释放微气泡到气浮池，所述管道混合器连接有絮凝剂添加管道，工业污水与絮凝剂经过管道混合器后进入气浮池，通过布水器在接触区过水横截面均匀分布，并与微气泡混合，然后进入分离区，浮渣从上部排出，澄清液从下部流出通过澄清液进水管进入搅拌腔内，

所述双氧水进水管中输出双氧水进入到催化剂腔内与类芬顿催化剂反应，双氧水在类芬顿催化剂催化下产生羟基自由基分解工业污水的有机污染物；

所述空气进气管中输出空气通过布气盘进入搅拌腔内，与工业污水充分混合后经过出水管进入气液混合泵增压后进入陶瓷催化膜内；

小分子物质和气体通过陶瓷催化膜孔，大分子物质被陶瓷催化膜分离，双氧水在陶瓷催化膜催化剂催化下产生羟基自由基分解大分子污染物，陶瓷催化膜的内侧为气液混合泵输出的高压气水混合物，陶瓷催化膜的外侧为过滤水；

所述膜过滤装置产生的浓缩液通过管道至释放器，通过释放器释放微气泡到气浮池。

上述结构中：污水中污染物首先在气浮反应器中形成浮渣被部分去除，然后在类芬顿氧化器中被羟基自由基部分分解，最后在膜过滤器中污染物被部分截留，污水中的难降解物质被有效去除，便于后续的生化处理，并且能耗低，膜抗污染性强。

进一步的：所述搅拌腔的截面为凸型，所述催化剂腔位于搅拌腔上方。

上述结构中：搅拌腔设置为凸型，方便在下方进行搅拌混合，在上方安装催化剂腔，催化剂腔中盛放有类芬顿催化剂。

进一步的：所述搅拌桨包括有第一搅拌桨和第二搅拌桨，所述第一搅拌桨安装在搅拌轴上方位置处，所述第二搅拌桨安装在搅拌轴底部，所述第一搅拌桨的长度小于第二搅拌桨的长度，所述催化剂腔环形安装在第一搅拌轴的四周，所述布气盘位于第二搅拌桨的下方，所述出水管位于第二搅拌桨的上方，且位于催化剂腔的下方。

上述结构中：第一搅拌桨用于实现污水、双氧水和催化剂更有效混合，第二搅拌桨通过搅拌实现污水与气体的混合形成均匀的气液混合物，同时使得类芬顿氧化装置内物质混合更均匀。

进一步的：还包括有电机，所述电机的输出轴连接于搅拌轴。

上述结构中：电机用于实现搅拌轴的转动，实现搅拌。

进一步的：所述膜过滤装置上方设置有气液布水器，所述气液混合泵连接气液布水器，所述高压气水混合物通过气液布水器进入到陶瓷催化膜内。

上述结构中：气液布水器与气液混合泵连接，方便均匀输送高压气水混合物到陶瓷催化膜内。

进一步的：所述膜过滤装置上还设置有气体排出管道和过滤水排出管道，气体从气体排出管道排出，过滤水通过过滤水排出管道排出，所述气体排出管道和过滤水排出管道上分别安装有压力表和调节阀。

上述结构中：气体管道和过滤水管道上都安装有压力表和调节阀，可以调节陶瓷膜过滤压差。

进一步的：所述陶瓷催化膜下方设置有浓缩液汇集管，陶瓷催化膜产生的浓缩液汇集后至释放器。

上述结构中：陶瓷催化膜下方设置有浓缩液汇集管，方便收集单个的陶瓷催化膜下方的浓缩液，通过浓缩液汇集管将其汇聚起来。

进一步的：所述陶瓷催化膜为圆形陶瓷催化膜。

上述结构中：圆形陶瓷催化膜安装更加方便，安装在其下方的浓缩液汇集管更方便收集其产生的浓缩液。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、污水泵送污水至膜过滤装置和气浮反应装置，依次进行膜过滤和气浮，能耗低。

2、污水中污染物首先在气浮反应装置中形成浮渣被部分去除，然后在类芬顿氧化装置中被羟基自由基部分分解，在膜过滤装置中污染物被部分截留，充分发挥装置的耦合作用，污水中的难降解物质被有效去除，便于后续的生化处理。

3、双氧水在陶瓷催化膜催化下产生的羟基自由基可以分解膜表面沉积的污染物，提高膜抗污染性。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中释放器结构示意图。

附图列表说明：

1、类芬顿氧化装置；11、搅拌腔；12、催化剂腔；13、搅拌轴；14、布气盘；15、第一搅拌桨；16、第二搅拌桨；17、澄清液进水管；18、双氧水进水管；19、空气进气管；2、膜过滤装置；21、陶瓷催化膜；22、气液布水器；3、气浮反应装置；31、释放器；32、布水器；4、电机；5、气液混合泵；51、出水管；6、管道混合器。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

如图1-2所示一种低成本难降解工业污水预处理设备，包括有类芬顿氧化装置1、膜过滤装置2以及气浮反应装置3。

所述类芬顿氧化装置1包括有搅拌腔11和催化剂腔12，所述搅拌腔11内安装有搅拌轴13和布气盘14，所述搅拌轴13上安装有搅拌桨，所述布气盘14安装在搅拌腔11的底部，所述催化剂腔12内放置有类芬顿催化剂，所述类芬顿氧化装置1上还连接有进水管和出水管51，所述进水管包括有澄清液进水管17、双氧水进水管18以及空气进气管19，所述空气进气管19连接于布气盘14，所述澄清液进水管17连接于搅拌腔11，所述双氧水进水管18连接于催化剂腔12，还包括有气液混合泵5，所述出水管51连接于气液混合泵5，所述气液混合泵5连接于膜过滤装置2，所述膜过滤装置2包括有陶瓷催化膜21，陶瓷催化膜21的内侧为气液混合泵5输出的高压气水混合物，陶瓷催化膜21的外侧为过滤水，过滤水在重力作用下从膜过滤装置21侧面底部流出，气体从膜过滤装置21侧面上部流出，

所述气浮反应装置3包括有气浮池、释放器31、管道混合器6以及布水器32，

所述膜过滤装置2产生的浓缩液通过管道至释放器31，通过释放器31释放微气泡到气浮池，所述管道混合器6连接有絮凝剂添加管道，工业污水与絮凝剂经过管道混合器6后进入气浮池，通过布水器32在接触区过水横截面均匀分布，并与微气泡混合，然后进入分离区，浮渣从上部排出，澄清液从下部流出通过澄清液进水管17进入搅拌腔11内，

所述双氧水进水管18中输出双氧水进入到催化剂腔12内与类芬顿催化剂反应，双氧水在类芬顿催化剂催化下产生羟基自由基分解工业污水的有机污染物；

所述空气进气管19中输出空气通过布气盘14进入搅拌腔11内，与工业污水充分混合后经过出水管51进入气液混合泵5增压后进入陶瓷催化膜21内；

小分子物质和气体通过陶瓷催化膜孔，大分子物质被陶瓷催化膜21分离，双氧水在陶瓷催化膜21催化剂催化下产生羟基自由基分解大分子污染物，陶瓷催化膜21的内侧为气液混合泵5输出的高压气水混合物，陶瓷催化膜21的外侧为过滤水；

所述膜过滤装置2产生的浓缩液通过管道至释放器31，通过释放器31释放微气泡到气浮池。

上述结构中：污水中污染物首先在气浮反应器中形成浮渣被部分去除，然后在类芬顿氧化器中被羟基自由基部分分解，最后在膜过滤器中污染物被部分截留，污水中的难降解物质被有效去除，便于后续的生化处理，并且能耗低，膜抗污染性强。

在本实施例中：所述搅拌腔11的截面为凸型，所述催化剂腔12位于搅拌腔11上方，搅拌腔11设置为凸型，方便在下方进行搅拌混合，在上方安装催化剂腔12，催化剂腔12中盛放有类芬顿催化剂。

在本实施例中：所述搅拌桨包括有第一搅拌桨和第二搅拌桨，所述第一搅拌桨15安装在搅拌轴13上方位置处，所述第二搅拌桨16安装在搅拌轴13底部，所述第一搅拌桨15的长度小于第二搅拌桨16的长度，所述催化剂腔12环形安装在第一搅拌轴13的四周，所述布气盘14位于第二搅拌桨16的下方，所述出水管51位于第二搅拌桨16的上方，且位于催化剂腔12的下方，第一搅拌桨15用于实现污水、催化剂、双氧水的有效混合，第二搅拌桨16通过搅拌实现污水与气体的混合形成均匀的气液混合物，使得类芬顿氧化装置1内中的物质混合更均匀。

在本实施例中：还包括有电机4，所述电机4的输出轴连接于搅拌轴13，电机4用于实现搅拌轴13的转动，实现搅拌。

在本实施例中：所述膜过滤装置2上方设置有气液布水器22，所述气液混合泵5连接气液布水器22，所述高压气水混合物通过气液布水器22进入到陶瓷催化膜21内，气液布水器22与气液混合泵5连接，方便均匀输送高压气水混合物到陶瓷催化膜21内。

在本实施例中：所述膜过滤装置2上还设置有气体排出管道和过滤水排出管道，气体从气体排出管道排出，过滤水通过过滤水排出管道排出，所述气体排出管道和过滤水排出管道上分别安装有压力表和调节阀，可以调节陶瓷膜过滤压差。

在本实施例中：所述陶瓷催化膜21下方设置有浓缩液汇集管，陶瓷催化膜21产生的浓缩液汇集后至释放器31，陶瓷催化膜21下方设置有浓缩液汇集管，方便收集单个的陶瓷催化膜21下方的浓缩液，通过浓缩液汇集管将其汇聚起来。

在本实施例中：所述陶瓷催化膜21为圆形陶瓷催化膜，圆形陶瓷催化膜安装更加方便，安装在其下方的浓缩液汇集管更方便收集其产生的浓缩液。

类芬顿氧化装置1中间为搅拌轴13，搅拌轴13上安装有上下两个搅拌桨分别为第一搅拌桨15和第二搅拌桨16，在第二搅拌桨下方有圆形布气盘14，布气盘14连接至空气进气管19，在第二搅拌桨上方侧壁有出水管，出水管连接至气液混合泵5，在出水管的上方，第一搅拌桨15四周装填有类芬顿催化剂，在顶部分别有双氧水和澄清液进水管17，方便输入双氧水和澄清液。

高压气水混合物从设备顶部进入膜过滤装置2，气水混合物通过布水管22进入陶瓷催化膜21，经过陶瓷催化膜21过滤后，单根陶瓷催化膜21产生的浓缩液汇流至浓缩液总管，浓缩液总管连接至气浮处理装置的压力释放器31，采用圆柱体陶瓷催化膜21，陶瓷催化膜21内侧通入污水，陶瓷催化膜21外侧为过滤水。陶瓷催化膜21外侧过滤水在重力作用下从膜过滤装置2侧面底部流出，气体从膜过滤装置2侧面上部流出。气体管道和污水管道都安装有压力表和调节阀，可以调节陶瓷催化膜21过滤压差。

高压气水混合物经过膜过滤装置2进入气浮反应装置3，浓缩液通过管道至释放器31，絮凝剂与污水混合后经过管道混合器6进入气浮池，通过布水器32在接触区过水横截面均匀分布。

经过气浮去除污水中大颗粒物与油性物质，澄清液与双氧水一同加入到类芬顿氧化装置1中。双氧水在类芬顿催化剂催化作用下产生羟基自由基分解污水的有机污染物。经过第一搅拌桨15和第二搅拌桨16的搅拌作用，澄清液、双氧水能够与类芬顿催化剂充分混合反应。空气通过底部的布气盘14进入搅拌腔11内，在第二搅拌桨16作用下，澄清液与空气充分混合形成小气泡。气液混合泵5的吸入气液混合物并进行增压，气液混合泵5送至膜过滤装置2，同时气液混合泵5提供膜过滤压差，澄清液中的小分子物质和气体通过模孔，大分子物质被陶瓷催化膜21分离。双氧水在陶瓷催化膜21催化剂催化下产生羟基自由基分解大分子污染物，膜具有较高的抗污染性。经过陶瓷催化膜21过滤后，浓缩液经过释放器31产生微气泡。微气泡与加入絮凝剂的污水混合均匀向上流动后进入分离区。浮渣从上部排出，澄清液从下部流出进入芬顿氧化器。

本实用新型通过污水泵送污水至膜过滤装置2和气浮反应装置3，依次进行膜过滤和气浮，能耗低；污水中污染物首先在气浮反应装置3中形成浮渣被部分去除，然后在类芬顿氧化装置1中被羟基自由基部分分解，在膜过滤装置2中污染物被部分截留，充分发挥装置的耦合作用，污水中的难降解物质被有效去除，便于后续的生化处理；双氧水在陶瓷催化膜21催化下产生的羟基自由基可以分解膜表面沉积的污染物，提高膜抗污染性。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作任何其他形式的限制，而依据本实用新型的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种低成本难降解工业污水预处理设备，其特征在于：包括有类芬顿氧化装置(1)、膜过滤装置(2)以及气浮反应装置(3)，

所述类芬顿氧化装置(1)包括有搅拌腔(11)和催化剂腔(12)，所述搅拌腔(11)内安装有搅拌轴(13)和布气盘(14)，所述搅拌轴(13)上安装有搅拌桨，所述布气盘(14)安装在搅拌腔(11)的底部，所述催化剂腔(12)内放置有类芬顿催化剂，所述类芬顿氧化装置(1)上还连接有进水管和出水管（51），所述进水管包括有澄清液进水管(17)、双氧水进水管(18)以及空气进气管(19)，所述空气进气管(19)连接于布气盘(14)，所述澄清液进水管(17)连接于搅拌腔(11)，所述双氧水进水管(18)连接于催化剂腔(12)，还包括有气液混合泵(5)，所述出水管（51）连接于气液混合泵(5)，所述气液混合泵(5)连接于膜过滤装置(2)，所述膜过滤装置(2)包括有陶瓷催化膜(21)，陶瓷催化膜(21)的内侧为经过气液混合泵(5)的输出的高压气水混合物，陶瓷催化膜(21)的外侧为过滤水，过滤水在重力作用下从陶瓷催化膜(21)底部流出，气体从陶瓷催化膜(21)上部流出，

所述气浮反应装置(3)包括有气浮池、释放器(31)、管道混合器(6)以及布水器(32)，

所述膜过滤装置(2)产生的浓缩液通过管道至释放器(31)，通过释放器(31)释放微气泡到气浮池，所述管道混合器(6)连接有絮凝剂添加管道，工业污水与絮凝剂经过管道混合器(6)后进入气浮池，通过布水器(32)在接触区过水横截面均匀分布，并与微气泡混合，然后进入分离区，浮渣从上部排出，澄清液从下部流出通过澄清液进水管(17)进入搅拌腔(11)内，

所述双氧水进水管(18)中输出双氧水进入到催化剂腔(12)内与类芬顿催化剂反应，双氧水在类芬顿催化剂催化下产生羟基自由基分解工业污水的有机污染物；

所述空气进气管(19)中输出空气通过布气盘(14)进入搅拌腔(11)内，与工业污水充分混合后经过出水管（51）进入气液混合泵(5)增压后进入陶瓷催化膜(21)内；

小分子物质和气体通过陶瓷催化膜孔，大分子物质被陶瓷催化膜(21)分离，双氧水在陶瓷催化膜（21）催化剂催化下产生羟基自由基分解大分子污染物。

2.根据权利要求1所述的一种低成本难降解工业污水预处理设备，其特征在于：所述搅拌腔(11)的截面为凸型，所述催化剂腔(12)位于搅拌腔(11)上方。

3.根据权利要求1所述的一种低成本难降解工业污水预处理设备，其特征在于：所述搅拌桨包括有第一搅拌桨和第二搅拌桨，所述第一搅拌桨(15)安装在搅拌轴(13)上方位置处，所述第二搅拌桨(16)安装在搅拌轴(13)底部，所述第一搅拌桨(15)的长度小于第二搅拌桨(16)的长度，所述催化剂腔(12)环形安装在第一搅拌轴(13)的四周，所述布气盘(14)位于第二搅拌桨(16)的下方，所述出水管（51）位于第二搅拌桨（16）的上方，且位于催化剂腔（12）的下方。

4.根据权利要求3所述的一种低成本难降解工业污水预处理设备，其特征在于：还包括有电机(4)，所述电机(4)的输出轴连接于搅拌轴(13)。

5.根据权利要求1所述的一种低成本难降解工业污水预处理设备，其特征在于：所述膜过滤装置(2)上方设置有气液布水器(22)，所述气液混合泵(5)连接气液布水器(22)，所述高压气水混合物通过气液布水器(22)进入到陶瓷催化膜(21)内。

6.根据权利要求5所述的一种低成本难降解工业污水预处理设备，其特征在于：所述膜过滤装置(2)上还设置有气体排出管道和过滤水排出管道，气体从气体排出管道排出，过滤水通过过滤水排出管道排出，所述气体排出管道和过滤水排出管道上分别安装有压力表和调节阀。

7.根据权利要求6所述的一种低成本难降解工业污水预处理设备，其特征在于：所述陶瓷催化膜(21)下方设置有浓缩液汇集管，陶瓷催化膜(21)产生的浓缩液汇集后至释放器（31）。

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