CN221296429U - 一种肼类废水处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种肼类废水处理系统，涉及废水处理技术领域，包括臭氧发生器、臭氧检测器、一体化反应器和肼类物质吸附反应器，臭氧发生器上设置有功率调节钮和转子流量计，臭氧发生器与臭氧检测器连接，功率调节钮用于调节臭氧发生器的功率进而调节臭氧浓度，转子流量计用于调节并显示臭氧发生器的出口的气体流速；一体化反应器中设置有微纳气泡发生装置和紫外催化反应装置，微纳气泡发生装置的入口用于通入肼类废水和臭氧发生器产生的臭氧，微纳气泡发生装置的出口与紫外催化反应装置的入口连接，紫外催化反应装置的出口与肼类物质吸附反应器的入口连接。该系统在强化肼类废水处理效率的同时，可扩大肼类废水的处理浓度范围。
Description
技术领域
本实用新型涉及废水处理技术领域，特别是涉及一种肼类废水处理系统。
背景技术
肼类推进剂因其比冲高，被广泛用作液体推进剂中的燃烧剂。然而在其生产和应用过程中会产生大量有毒有害的废液，若不采用相应处理工艺及时进行污染物的高效处理，将会对人类健康及生态环境造成一定危害。
肼类推进剂废水常规处理方法主要包括加热法、物理吸附法、微生物降解法、紫外线催化法和化学氧化法等。其中应用最广泛的肼类废水处理技术为臭氧氧化法，臭氧在水中主要发生以下三种反应：氧化-还原反应、环加成反应、亲电取代反应。在对肼类废水进行处理过程中，水中的臭氧既可以依靠其强氧化性和亲电性快速分解还原性燃料，也可以转化为活性更高的自由基，自由基可以和肼类废水处理过程中的难降解中间产物进行反应，进而提升肼类废水污染物的去除率。
对于肼类废水的处理，臭氧微纳气泡技术可通过加强臭氧利用率提升肼类废水处理效果，研究结果表明对于低浓度(200mg/L)肼类废水的处理，采用臭氧微纳气泡技术可将肼类(偏二甲肼)废水处理时间缩减62.5％，显著提升肼类推进剂废水处理效率。但对于高浓度肼类废水的处理，若要达到高效的处理效果，需进一步提升肼类废水处理过程中的臭氧利用率，使其与更高浓度的污染物进行充分反应，因此需对现有的废水处理系统进行改进。
实用新型内容
为解决以上技术问题，本实用新型提供一种肼类废水处理系统，在强化肼类废水处理效率的同时，可扩大肼类废水的处理浓度范围。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
本实用新型提供一种肼类废水处理系统，包括臭氧发生器、臭氧检测器、一体化反应器和肼类物质吸附反应器，所述臭氧发生器上设置有功率调节钮和转子流量计，所述臭氧发生器与所述臭氧检测器连接，所述臭氧检测器用于监测并显示所述臭氧发生器的臭氧浓度，所述功率调节钮用于调节所述臭氧发生器的功率进而调节臭氧浓度，所述转子流量计用于调节并显示所述臭氧发生器的出口的气体流速；所述一体化反应器中设置有微纳气泡发生装置和紫外催化反应装置，所述微纳气泡发生装置的入口用于通入肼类废水和所述臭氧发生器产生的臭氧，所述微纳气泡发生装置的出口与所述紫外催化反应装置的入口连接，所述紫外催化反应装置的出口与所述肼类物质吸附反应器的入口连接。
可选地，还包括氧气瓶，所述氧气瓶与所述臭氧发生器的入口连接。
可选地，还包括气液混合泵，所述臭氧发生器的出口与所述气液混合泵的第一入口连接，所述气液混合泵的第二入口用于通入肼类废水，所述气液混合泵的出口与所述微纳气泡发生装置的入口连接。
可选地，还包括进水收集器，所述进水收集器中用于放置肼类废水，所述进水收集器的出口与所述气液混合泵的第二入口连接。
可选地，所述微纳气泡发生装置的出口与所述紫外催化反应装置上端的入口连接，所述紫外催化反应装置下端的出口与所述肼类物质吸附反应器的入口连接。
可选地，所述紫外催化反应装置包括壳体和紫外灯，所述壳体设置于所述一体化反应器中，所述壳体中设置有催化剂床层和过氧化氢，所述紫外灯设置于所述壳体的内壁上，所述微纳气泡发生装置的出口与所述壳体的上端连接，所述壳体的下端与所述肼类物质吸附反应器的入口连接。
可选地，所述催化剂床层采用的催化剂为纳米氧化锌。
可选地，还包括出水收集器，所述肼类物质吸附反应器的出口与所述出水收集器的入口连接。
本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：
本实用新型的肼类废水处理系统，包括臭氧发生器、臭氧检测器、一体化反应器和肼类物质吸附反应器，臭氧发生器上设置有功率调节钮和转子流量计；一体化反应器中设置有微纳气泡发生装置和紫外催化反应装置，微纳气泡发生装置能够提升臭氧利用效率，强化肼类废水处理效果，紫外催化反应装置可进一步提高臭氧利用率，肼类物质吸附反应器的设置可进一步实现对废水中肼类物质的深度去除，能够高效处理高浓度肼类废水，显著提升不同浓度肼类废水处理效率。通过控制臭氧发生器的臭氧浓度和臭氧气体流速以及一体化反应器中紫外线功率和催化剂浓度，能够实现对于不同浓度肼类废水的处理。该系统在强化肼类废水处理效率的同时，可扩大肼类废水的处理浓度范围。
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为本实用新型提供的肼类废水处理系统的结构示意图。
附图标记说明：100、肼类废水处理系统；1、氧气瓶；2、臭氧发生器；3、臭氧检测器；4、功率调节钮；5、转子流量计；6、气液混合泵；7、进水收集器；8、一体化反应器；9、微纳气泡发生装置；10、壳体；11、催化剂床层；12、肼类物质吸附反应器；13、出水收集器。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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做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。
本实用新型的目的是提供一种肼类废水处理系统，在强化肼类废水处理效率的同时，可扩大肼类废水的处理浓度范围。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
如图1所示，本实施例提供一种肼类废水处理系统100，包括臭氧发生器2、臭氧检测器3、一体化反应器8和肼类物质吸附反应器12，臭氧发生器2上设置有功率调节钮4和转子流量计5，臭氧发生器2与臭氧检测器3连接，臭氧检测器3用于监测并显示臭氧发生器2的臭氧浓度，功率调节钮4用于调节臭氧发生器2的功率进而调节臭氧浓度，转子流量计5用于调节并显示臭氧发生器2的出口的气体流速，生成的臭氧需经过臭氧检测器3进行标定，依据肼类废水中的肼类物质浓度选择适宜的臭氧浓度和臭氧气体流速，所处理的肼类废水浓度越大时，则使得臭氧浓度和臭氧气体流速越大。一体化反应器8中设置有微纳气泡发生装置9和紫外催化反应装置，微纳气泡发生装置9和紫外催化反应装置集成为一体化反应器8，可节约占地面积，且便于管理；微纳气泡发生装置9的入口用于通入肼类废水和臭氧发生器2产生的臭氧，微纳气泡发生装置9的出口与紫外催化反应装置的入口连接，紫外催化反应装置的出口与肼类物质吸附反应器12的入口连接。臭氧微纳气泡技术耦合紫外催化技术可进一步提高臭氧利用率，强化肼类废水处理效果；肼类物质吸附反应器12采用物理吸附方式，物理吸附技术的耦合可对肼类废水中残存的肼类物质进行吸附，使不同浓度肼类废水得到更深程度的处理。
本实施例中的微纳气泡发生装置9能够提升臭氧利用效率，强化肼类废水处理效果，紫外催化反应装置可进一步提高臭氧利用率，肼类物质吸附反应器12的设置可进一步实现对废水中肼类物质的深度去除，能够高效处理高浓度肼类废水，显著提升不同浓度肼类废水处理效率。通过控制臭氧发生器2的臭氧浓度和臭氧气体流速以及一体化反应器8中紫外线功率和催化剂浓度，能够实现对于不同浓度肼类废水的处理。该系统不仅可节能降耗的处理低浓度肼类废水，也可对高浓度肼类废水进行高效处理，在强化肼类废水处理效率的同时，可扩大肼类废水的处理浓度范围，对于减少水质污染，保护水生态环境具有重要意义。
本实施例中还包括氧气瓶1，氧气瓶1与臭氧发生器2的入口连接。具体地，装有氧气的氧气瓶1通过气体管路与臭氧发生器2的入口连接。一定质量浓度的氧气进入臭氧发生器2后可生成臭氧，用于后续流程中肼类物质的氧化处理。
本实施例中还包括气液混合泵6，臭氧发生器2的出口与气液混合泵6的第一入口连接，气液混合泵6的第二入口用于通入肼类废水，气液混合泵6的出口与微纳气泡发生装置9的入口连接。具体地，臭氧发生器2的出口通过一个管路与转子流量计5的一端连接，转子流量计5的另一端通过另一个管路与气液混合泵6的第一入口连接。
本实施例中还包括进水收集器7，进水收集器7中用于放置肼类废水，进水收集器7的出口与气液混合泵6的第二入口连接，气液混合泵6用于将肼类废水和臭氧进行充分混合。
微纳气泡发生装置9的出口与紫外催化反应装置上端的入口连接，紫外催化反应装置下端的出口与肼类物质吸附反应器12的入口连接。呈现微纳气泡形态的肼类废水自上而下流经紫外催化反应装置。
紫外催化反应装置包括壳体10和紫外灯，壳体10设置于一体化反应器8中，壳体10中设置有催化剂床层11和过氧化氢，紫外灯设置于壳体10的内壁上，微纳气泡发生装置9的出口与壳体10的上端连接，壳体10的下端与肼类物质吸附反应器12的入口连接。催化剂床层11中催化剂对氧化反应起到催化作用，在一定功率的紫外灯作用下，不同浓度的肼类污染物去除效果均可得到进一步提升。
于本具体实施例中，催化剂床层11采用的催化剂为纳米氧化锌。催化剂在0～0.1g/L浓度范围内，伴随着浓度的增加，反应处理效果越好。
本实施例中还包括出水收集器13，肼类物质吸附反应器12的出口与出水收集器13的入口连接。前期经过臭氧氧化过程，最后经过物理吸附处理的肼类废水将具有良好的污染物去除效率，可置于出水收集器13中存放。
本实施例中采用臭氧氧化耦合吸附技术，具体工作原理为氧气经过臭氧发生器2生成臭氧，臭氧检测器3对生成的臭氧的浓度进行监测，通过功率调节钮4和转子流量计5调节臭氧发生器2相关参数，使处于100～400mg/L浓度范围及400～1000mL/min气体流速范围的臭氧与肼类废水经气液混合泵6进行充分混合，经过首次溶气的气液混合物进入一体化反应器8内部的微纳气泡发生装置9中形成臭氧微纳气泡，这有助于臭氧的溶解和传质，明显提升臭氧的利用效率，提升肼类废水处理效率；之后臭氧微纳气泡进入一体化反应器8中的紫外催化反应装置中发挥作用，其中配备有紫外灯，投加有催化剂及过氧化氢，可对肼类废水进行深度臭氧氧化处理，不同浓度的肼类物质去除效果均可得到进一步提升；最后废水进入肼类物质吸附反应器12，可对不同浓度废水中的肼类物质进行深度去除。该系统可通过控制臭氧浓度、臭氧气体流速、紫外灯功率和催化剂浓度，实现对于不同浓度肼类废水的处理。
本说明书中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (8)
1.一种肼类废水处理系统，其特征在于，包括臭氧发生器、臭氧检测器、一体化反应器和肼类物质吸附反应器，所述臭氧发生器上设置有功率调节钮和转子流量计，所述臭氧发生器与所述臭氧检测器连接，所述臭氧检测器用于监测并显示所述臭氧发生器的臭氧浓度，所述功率调节钮用于调节所述臭氧发生器的功率进而调节臭氧浓度，所述转子流量计用于调节并显示所述臭氧发生器的出口的气体流速；所述一体化反应器中设置有微纳气泡发生装置和紫外催化反应装置，所述微纳气泡发生装置的入口用于通入肼类废水和所述臭氧发生器产生的臭氧，所述微纳气泡发生装置的出口与所述紫外催化反应装置的入口连接，所述紫外催化反应装置的出口与所述肼类物质吸附反应器的入口连接。
2.根据权利要求1所述的肼类废水处理系统，其特征在于，还包括氧气瓶，所述氧气瓶与所述臭氧发生器的入口连接。
3.根据权利要求1所述的肼类废水处理系统，其特征在于，还包括气液混合泵，所述臭氧发生器的出口与所述气液混合泵的第一入口连接，所述气液混合泵的第二入口用于通入肼类废水，所述气液混合泵的出口与所述微纳气泡发生装置的入口连接。
4.根据权利要求3所述的肼类废水处理系统，其特征在于，还包括进水收集器，所述进水收集器中用于放置肼类废水，所述进水收集器的出口与所述气液混合泵的第二入口连接。
5.根据权利要求1所述的肼类废水处理系统，其特征在于，所述微纳气泡发生装置的出口与所述紫外催化反应装置上端的入口连接，所述紫外催化反应装置下端的出口与所述肼类物质吸附反应器的入口连接。
6.根据权利要求5所述的肼类废水处理系统，其特征在于，所述紫外催化反应装置包括壳体和紫外灯，所述壳体设置于所述一体化反应器中，所述壳体中设置有催化剂床层和过氧化氢，所述紫外灯设置于所述壳体的内壁上，所述微纳气泡发生装置的出口与所述壳体的上端连接，所述壳体的下端与所述肼类物质吸附反应器的入口连接。
7.根据权利要求6所述的肼类废水处理系统，其特征在于，所述催化剂床层采用的催化剂为纳米氧化锌。
8.根据权利要求1所述的肼类废水处理系统，其特征在于，还包括出水收集器，所述肼类物质吸附反应器的出口与所述出水收集器的入口连接。
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