CN218465594U - 一种可降低聚酯废水cod浓度的氧化塔及聚酯废水处理单元 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及聚酯生产废水处理技术领域，具体公开一种降低聚酯废水COD浓度的氧化塔，包括氧化塔本体，氧化塔本体顶部上方设有配水箱，配水箱外接双氧水加药管，氧化塔上部设有与配水箱连接的进水口，氧化塔本体内设有位于进水口下方的铁基固相催化剂填料层，铁基固相催化剂填料层下方设有曝气系统，氧化塔本体底部外侧还设有鼓风机，鼓风机出气口经进气管和曝气系统连接，氧化塔本体底部设有出水管。本实用新型的氧化塔可实现废水和空气的充分接触，利用铁基固相催化剂填料层溶出的Fe²⁺、添加的双氧水以及空气的共同作用，对废水中的有机物质进行无差别氧化，具有广谱性，聚酯废水进水COD≤350mg/L时，COD去除率≥85%。

Description

一种可降低聚酯废水COD浓度的氧化塔及聚酯废水处理单元

技术领域

本实用新型涉及聚酯生产废水处理技术领域，具体涉及一种降低聚酯废水COD浓度的氧化塔及聚酯废水处理单元。

背景技术

聚酯废水是饱和聚酯树脂生产过程中产生的有机废水，主要含有对苯二甲酸、乙二醇以及少量的乙酸、乙醛、油脂、二甘醇、三甘醇、苯酚以及生物难降解的高分子聚合物等，成份复杂、浓度高、可生化性差，对生物具有一定的毒副作用，且聚酯生产过程中排放的废水的水量、水质不均衡，废水浓度波动幅度大，给废水的生化处理稳定性带来难度，采用常规生化处理方法很难应用满足处理要求。申请人针对高浓度聚酯废水的处理，曾提出可通过水解酸化-厌氧-A/O生化工段联合处理的方案，并申报专利。

而现有聚酯废水处理装置中也通常会引入芬顿反应工序，将芬顿反应工序与生化处理等相结合。这主要是因为芬顿试剂（双氧水+硫酸亚铁）的氧化性强，能够与大多数的难降解物质发生反应，使其转化为易降解物质，提高可生化性。如中国专利CN202010118450.6，专利名称“一种酯化废水的处理系统及处理方法”即采用两次芬顿反应与微电解反应、生化反应相结合的方式进行聚酯废水处理。但是现有芬顿反应装置存在处理效果有限，出水不稳定，药品投加量大，成本高，气水接触不充分等不足，因此如何在已有聚酯处理废水系统中改进芬顿反应单元，提升芬顿反应处理效果，也是提升聚酯废水处理效果的重要途径。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可降低聚酯废水COD浓度的氧化塔，能够实现芬顿氧化反应的功能，而且处理效果稳定，同时替代性高，可以耦合到现有聚酯废水处理系统中。

本实用新型的另一目的为提供一种包括上述氧化塔的聚酯废水处理单元。

本实用新型提供如下的技术方案：

一种降低聚酯废水COD浓度的氧化塔，包括氧化塔本体，所述氧化塔本体的顶部上方设有通入聚酯废水的配水箱，所述配水箱外接双氧水加药管，所述氧化塔的上部设有进水口，所述进水口与配水箱经进水管连接，所述氧化塔本体内设有铁基固相催化剂填料层，所述铁基固相催化剂填料层位于进水口下方，在铁基固相催化剂填料层下方设有曝气系统，所述氧化塔本体底部外侧还设有鼓风机，所述鼓风机出气口经进气管和曝气系统连接，所述氧化塔本体底部设有出水管。

本装置在运行时，由于水流和空气运动方向相反为异向流，废水和空气发生强烈对流，使得二者充分接触，且产生的污泥与浮渣会一同出水被带出，避免了污泥堆积对废水处理效果的影响，气水接触更加充分和均匀，可以减少曝气量和双氧水的使用量。同时采用铁基固相催化剂，Fe²⁺溶出速度均匀，减少了硫酸亚铁配置的程序。同时该工艺采用的氧化法为芬顿法，该反应会释放出大量热量使废水升温，进一步加快反应的进行，对废水中的有机物质会进行无差别氧化，具有广谱性，反应迅速而灵活、进水COD≤350mg/L时，COD去除率≥85%。

作为本实用新型的优选，所述氧化塔内设有溢流堰板，所述溢流堰板不高于进水口，且所述溢流堰板设于铁基固相催化剂填料层上方。废水从进水口进入溢流堰板后通过溢流堰板溢流进入下方的铁基固相催化剂填料层中，提高了废水的分布均匀性。

作为本实用新型的优选，所述溢流堰板呈环形槽状，所述溢流堰板的环内设有十字槽，所述十字槽的端口与溢流堰板的主槽道相连通。废水从溢流堰板的主槽道的堰板和十字槽的堰板处溢流，兼顾铁基固相催化剂填料层的周边和中心，大大提升废水分布均匀性。

作为本实用新型的优选，溢流堰板上还设有从溢流堰板的上边缘处向外、向下翻折而成的布水板，布水板上设有若干流水孔。通过布水板分散溢流，提高溢流均匀性。

作为本实用新型的优选，所述曝气系统包括曝气主管和若干曝气支管，曝气支管设置在主曝气管上，并沿主曝气管的长度方向依次平行排列，曝气支管的末端与氧化塔本体的侧壁之间设有间距，曝气支管上设有曝气穿孔。

作为本实用新型的优选，曝气穿孔位于曝气支管横截面圆环的下半部分，穿孔的轴线过横截面圆环的中心，且与横截面圆环竖向轴线的锐角夹角为45°。将穿孔设置在曝气支管下半部分，提高曝气稳定性。

作为本实用新型的优选，所述曝气穿孔交错布置在曝气支管的轴线的两侧。

作为本实用新型的优选，所述进气管设有“几”字型的弯折段，所述弯折段高出氧化塔的塔顶。可避免氧化塔内废水倒灌鼓风机。

作为本实用新型的优选，所述出水管上设有上升管段，所述上升管段的末端高出铁基固相催化剂填料层。

作为本实用新型的优选，还包括设置在氧化塔上游的pH调节池、设置在氧化塔下游的中和沉淀池、过滤罐，其中pH调节池通过水管与配水箱连接，中和沉淀池通过水管与出水管连接。聚酯废水首先调节pH为2～3，然后与双氧水混合后进入催化氧化塔进行氧化反应，在该反应体系中，Fe²⁺、H₂O₂、空气三者共同作用产生的羟基自由基的氧化还原电位为2.80eV，具有极强的氧化性，可以将废水中的有机物氧化为CO₂和H₂O。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型的氧化塔可以实现废水和空气的充分接触，利用铁基固相催化剂填料层溶出的Fe²⁺、添加的双氧水以及空气的共同作用，对废水中的有机物质进行无差别氧化，具有广谱性，聚酯废水进水COD≤350mg/L时，COD去除率≥85%，而且氧化塔反应迅速而灵活，可以直接耦合到现有聚酯废水处理工序中。

附图说明

图1是氧化塔的结构视图。

图2是溢流堰板的一种实施方式的俯视图。

图3是溢流堰板在图2中A-A处的截面视图。

图4是带布水板的溢流堰板在图2中A-A处的截面视图。

图5是曝气系统的俯视图。

图6是曝气支管的横截面视图。

图7是聚酯废水处理单元的结构视图。

图中，1、氧化塔本体，1.1、双氧水加药管，1.2、氧化塔进水管，1.3、进水口，1.4、溢流堰板，1.41、十字槽，1.42主槽道，1.43、布水板，1.44、流水孔，1.5、铁基固相催化剂填料层，1.6、曝气系统，1.61曝气主管，1.62、曝气支管，1.63、曝气穿孔，1.7、出水管，1.8、放空管，1.9、观察窗，1.20、进料口，1.21、排气管，2、配水箱，3、鼓风机，3.1、进气管，4、pH调节池，5、中和沉淀池，6、过滤罐。

具体实施方式

下面结合附图就本实用新型的具体实施方式作进一步说明。

如图1所示，一种降低聚酯废水COD浓度的氧化塔，包括氧化塔本体1，在氧化塔本体的顶部设有与氧化塔本体内部相同的进料口1.20、排气管1.21，在氧化塔本体顶部的上方还设有配水箱2，配水箱与氧化塔进水管1.2和双氧水加药管1.1连接。在氧化塔本体的上部侧面设有进水口1.3，配水箱出口通过进水管与进水口连接。在氧化塔本体内部设有溢流堰板1.4，该溢流堰板为一环形槽，与进水口等高，溢流堰板环形的主槽道1.42与进水口连通。如图2～3所示，在溢流堰板的环内还设有十字槽1.41，十字槽的四个端口和溢流堰板的主槽道相连通，十字槽的中心处设有排料孔。在溢流堰板的下方设有铁基固相催化剂填料层1.5。填料层的下方设有UPVC材质的曝气系统1.6，如图5所示，该曝气系统由曝气主管1.61和曝气支管1.62组成。曝气支管在曝气主管的两侧沿曝气主管的长度方向对称分布，曝气支管的端部与氧化塔本体的侧壁之间间距100mm，如图6所示，在曝气支管的横截面圆环的下半部分设置曝气穿孔1.63，并沿曝气支管的长度方向设置两行，该曝气穿孔的孔径为3mm，其轴线过曝气支管的横截面圆环的中心，并且与竖直方向垂线的夹角为45°。同行曝气穿孔间距200mm设置，两行曝气穿孔之间则交叉错开设置。在氧化塔本体的外侧还设有鼓风机3，鼓风机通过进气管3.1与曝气主管连接。进气管3.1设有一几字形的弯折段，并且该弯折段的顶部高出氧化塔本体的顶部。在氧化塔本体的底部设有出液口，出液口与出水管1.7和放空管1.8连通，其中出水管伸出氧化塔本体后设有一段上升段，且上升高度超过氧化塔本体内的调料层高度，氧化塔的表面设有聚碳酸酯玻璃材质的观察窗1.9。

由于采用逆向进气，为提升溢流堰板的溢流分散效果，如图4所示，溢流堰板上还设有从溢流堰板的上边缘处向外、向下翻折而成的布水板1.43，该布水板的横截面呈光滑的曲面状，在布水板上设有流水孔1.44，流水孔的分布密度从溢流堰板到布水板的边缘逐渐减少。

本申请的氧化塔运行时，待处理的聚酯废水调节pH值到2～3后经氧化塔进水管送入配水箱，与双氧水混合，然后经进水口进入溢流堰板，在溢流堰板的主槽道和十字槽流动过程中溢出下流至铁基固相催化剂填料层上，同时在氧化塔本体的底部，鼓风机启动向氧化塔本体内鼓入空气，空气经曝气系统进入氧化塔本体后上升，与向下流动的废水逆向充分接触发生强烈反应，去除废水中的有机物质。聚酯废水进水COD≤350mg/L时，COD去除率≥85%。

本实用新型的氧化塔使用灵活，可以耦合到现有聚酯废水处理系统中。如图7所示，本实用新型提供小型的包括该氧化塔的聚酯废水处理单元，在氧化塔的上游设置pH调节池4，并经氧化塔进水管与氧化塔的配水箱连接，在氧化塔的下游设置连接的中和沉淀池5和过滤罐6，氧化塔的出水管与中和沉淀池连接。

Claims (10)

1.一种可降低聚酯废水COD浓度的氧化塔，包括氧化塔本体，其特征在于，所述氧化塔本体的顶部上方设有通入聚酯废水的配水箱，所述配水箱外接双氧水加药管，所述氧化塔的上部设有进水口，所述进水口与配水箱经进水管连接，所述氧化塔本体内设有铁基固相催化剂填料层，所述铁基固相催化剂填料层位于进水口下方，在铁剂固相催化剂填料层下方设有曝气系统，所述氧化塔本体底部外侧还设有鼓风机，所述鼓风机出气口经进气管和曝气系统连接，所述氧化塔本体底部设有出水管。

2.根据权利要求1所述的可降低聚酯废水COD浓度的氧化塔，其特征在于，所述氧化塔内设有溢流堰板，所述溢流堰板不高于进水口，且所述溢流堰板设于铁基固相催化剂填料层上方。

3.根据权利要求2所述的可降低聚酯废水COD浓度的氧化塔，其特征在于，所述溢流堰板呈环形槽状，所述溢流堰板的环内设有十字槽，所述十字槽的端口与溢流堰板的主槽道相连通。

4.根据权利要求2或3所述的可降低聚酯废水COD浓度的氧化塔，其特征在于，溢流堰板上还设有从溢流堰板的上边缘处向外、向下翻折而成的布水板，布水板上设有若干流水孔。

5.根据权利要求1所述的可降低聚酯废水COD浓度的氧化塔，其特征在于，所述曝气系统包括曝气主管和若干曝气支管，曝气支管设置在主曝气管上，并沿主曝气管的长度方向依次平行排列，曝气支管的末端与氧化塔本体的侧壁之间设有间距，曝气支管上设有曝气穿孔。

6.根据权利要求5所述的可降低聚酯废水COD浓度的氧化塔，其特征在于，曝气穿孔位于曝气支管横截面圆环的下半部分，穿孔的轴线过横截面圆环的中心，且与横截面圆环竖向轴线的锐角夹角为45°。

7.根据权利要求5或6所述的可降低聚酯废水COD浓度的氧化塔，其特征在于，所述曝气穿孔交错布置在曝气支管的轴线的两侧。

8.根据权利要求1所述的可降低聚酯废水COD浓度的氧化塔，其特征在于，所述进气管设有“几”字型的弯折段，所述弯折段高出氧化塔的塔顶。

9.根据权利要求1所述的可降低聚酯废水COD浓度的氧化塔，其特征在于，所述出水管上设有上升管段，所述上升管段的末端高出铁基固相催化剂填料层。

10.一种包括如权利要求1至9任一所述的氧化塔的聚酯废水处理单元，其特征在于，还包括设置在氧化塔上游的pH调节池、设置在氧化塔下游的中和池、过滤罐，其中pH调节池通过水管与配水箱连接，中和池与出水管连接。

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