一種處理含氰電鍍廢水的臭氧氧化設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種水處理設(shè)備，具體是涉及一種針對(duì)含氰電鍍廢水處理的臭氧氧化設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]含氰電鍍廢水中不僅含有氰化物這一劇毒物質(zhì)，而且普遍還含有重金屬銅、難降解有機(jī)物等污染物質(zhì)。目前，對(duì)于含氰電鍍廢水的處理，在實(shí)際工程中普遍采用以漂水(或漂白粉、二氧化氯等氯系氧化劑)為氧化劑的兩級(jí)破氰法，雖然該方法可以采用在線PH計(jì)和ORP計(jì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加藥，且處理效果穩(wěn)定；但該方法不僅會(huì)產(chǎn)生三氯甲烷等毒性大、具有“三致”作用的有機(jī)鹵代物副產(chǎn)物，而且會(huì)使出水產(chǎn)生余氯危害自然水體中的水生生物生態(tài)結(jié)構(gòu)，此外，由于氯系氧化劑的氧化能力較弱，對(duì)廢水中的銅氰絡(luò)合物和難降解有機(jī)物的去除效果差。
[0003]相較于氯系氧化劑，臭氧是一種強(qiáng)氧化劑，其氧化能力僅次于氟和羥基自由基，因而，臭氧不僅能夠破除廢水中的氰化物，而且能夠破壞重金屬絡(luò)合物的絡(luò)合鍵及難降解有機(jī)物的結(jié)構(gòu)。此外，與其它氧化劑相比，臭氧氧化過(guò)程不引入其它雜質(zhì)和離子，氧化后分解為氧氣，無(wú)污泥產(chǎn)生，是一種清潔的氧化劑。
[0004]臭氧破氰的缺點(diǎn)在于反應(yīng)速率較慢，往往需要有銅離子做催化劑，且處理效果的好壞受臭氧投加量、臭氧利用率及臭氧產(chǎn)生的氧化能力有關(guān)。傳統(tǒng)的臭氧氧化工藝僅利用臭氧的直接氧化能力，且臭氧利用率低，因而臭氧投加量大，電耗和設(shè)備投資大。因此，開(kāi)發(fā)出一種提升臭氧氧化能力(產(chǎn)生羥基自由基氧化)及臭氧利用率的反應(yīng)器就成為一項(xiàng)重要的課題，這也是本實(shí)用新型的特點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型旨在:(I)提供一種能夠有效去除含氰電鍍廢水中氰化物、重金屬絡(luò)合物及破壞難降解有機(jī)物結(jié)構(gòu)，提尚廢水可生化性的臭氧氧化設(shè)備；(2)提供一種能夠提尚臭氧氧化能力及臭氧利用率的成套設(shè)備。
[0006]本實(shí)用新型技術(shù)方案如下:
[0007]—種處理含氰電鍍廢水的臭氧氧化設(shè)備，包括反應(yīng)塔體、進(jìn)水系統(tǒng)、臭氧投加系統(tǒng)、內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)、反沖洗系統(tǒng)。其特征在于:
[0008]所述反應(yīng)塔體為密閉腔體，從下至上依次設(shè)有氣水混合層、承托布水板、催化劑填料層、出水堰、消泡器和封閉法蘭;在氣水混合層設(shè)檢修人孔，在催化劑填料層的底端設(shè)卸料孔、上部設(shè)裝料和檢修孔，在塔體的出水堰高度上設(shè)玻璃視窗;在封閉法蘭上方設(shè)有反沖洗排氣口、呼吸閥口及尾氣排放口，尾氣排放口與臭氧尾氣破壞器連接。所述承托布水板為鋼板，在鋼板上可安裝不銹鋼濾頭，或在鋼板上開(kāi)直徑為50mm的孔，根據(jù)過(guò)水量選擇間隔100?200mm均布，然后再在鋼板上方緊貼鋼板鋪設(shè)一層4?6目的不銹鋼絲網(wǎng)。所述催化劑填料層為負(fù)載有Cu0、Mn02、Mn203、Fe203、Ni0、Co304中的一種或多種催化劑活性組分的陶粒、活性炭、分子篩或三氧化二鋁，催化劑粒徑為2?10mm。
[0009]所述進(jìn)水系統(tǒng)由進(jìn)水栗、流量計(jì)和進(jìn)水管組成。
[0010]所述臭氧投加系統(tǒng)指由臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧按氣體流量比2:1?10:1分別以曝氣和管道混合兩種方式投加到反應(yīng)塔體中。所述曝氣投加方式指在反應(yīng)塔體的氣水混合層中布設(shè)多個(gè)鈦曝氣盤(pán)，臭氧經(jīng)臭氧進(jìn)氣管后再經(jīng)鈦曝氣盤(pán)釋放出來(lái)與廢水接觸反應(yīng);所述管道混合投加方式指臭氧管道與安裝在循環(huán)水栗出水管上的高效臭氧混合器連接，臭氧與廢水在尚效臭氧混合器中混合后再進(jìn)入反應(yīng)塔體。
[0011]所述內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)由循環(huán)水栗、及其進(jìn)水管、出水管組成，循環(huán)水量為反應(yīng)塔體進(jìn)水量的1/6?1/2。
[0012]所述反沖洗系統(tǒng)由反沖洗風(fēng)機(jī)、反沖洗進(jìn)氣管組成，反沖洗氣沖洗強(qiáng)度為10?15L/(m2.s)，反沖洗時(shí)間10?30 min。
[0013]本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)及積極效果:
[0014](I)反應(yīng)塔體中裝填臭氧催化劑，具有:①催化臭氧分解產(chǎn)生氧化能力更強(qiáng)的羥基自由基，形成臭氧直接氧化與羥基自由基間接氧化的臭氧催化氧化體系，顯著提高了臭氧的氧化能力;②切割臭氧氣體氣泡、增加臭氧與廢水的擾動(dòng)混合、以及提供臭氧與廢水接觸反應(yīng)的表面，從而顯著提高了臭氧與廢水的混合程度，提高了臭氧的利用率;③臭氧破除重金屬絡(luò)合物的絡(luò)合鍵后，重金屬離子與氫氧根結(jié)合生成氫氧化物沉淀，催化劑層可以起到過(guò)濾截留作用，提高重金屬的去除效果。
[0015](2)臭氧投加采用曝氣投加和管道混合投加兩種方式，并對(duì)廢水進(jìn)行內(nèi)循環(huán)處理，一方面避免臭氧只以一種方式投加時(shí)，因局部濃度過(guò)大而過(guò)快地?zé)o效分解，從而提高臭氧利用率;另一方面提高臭氧與廢水的混合程度及接觸反應(yīng)時(shí)間。
[0016](3)整套設(shè)備具有氣水混合程度高、臭氧利用率高的特點(diǎn)，臭氧與廢水反應(yīng)后的尾氣中大部分為氧氣，只有極少量的臭氧，且反應(yīng)塔體采用密閉腔體，臭氧尾氣接至臭氧尾氣破壞器進(jìn)行處理，因此，整套系統(tǒng)無(wú)二次污染產(chǎn)生。
[0017](4)整套設(shè)備不僅能高效去除廢水中的氰化物，而且能有效去除廢水中的重金屬及破壞難降解有機(jī)物的結(jié)構(gòu)，提高廢水的可生化性，且運(yùn)行過(guò)程中無(wú)需投加酸、堿，自動(dòng)化程度高。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型成套設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行說(shuō)明，但本實(shí)用新型的實(shí)施不限于此。
[0020]由圖1所示，一種處理含氰電鍍廢水的臭氧氧化設(shè)備，包括反應(yīng)塔體1、進(jìn)水系統(tǒng)、臭氧投加系統(tǒng)、內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)、反沖洗系統(tǒng)。其中:
[0021]所述反應(yīng)塔體I為密閉腔體，從下至上依次設(shè)有氣水混合層、承托布水板13、催化劑填料層14、出水堰17、出水管18、消泡器21和封閉法蘭;在氣水混合層設(shè)檢修人孔12，在催化劑填料層14的底端設(shè)卸料孔15、上部設(shè)裝料和檢修孔19，在塔體的出水堰高度上設(shè)玻璃視窗20;在封閉法蘭上方設(shè)有反沖洗排氣口 22、呼吸閥口 24及尾氣排放口 23，尾氣排放口 23與臭氧尾氣破壞器連接。所述承托布水板13為鋼板，在鋼板上可安裝不銹鋼濾頭，或在鋼板上開(kāi)直徑為50mm的孔，根據(jù)過(guò)水量選擇間隔100?200mm均布，然后再在鋼板上方緊貼鋼板鋪設(shè)一層4~6目的不銹鋼絲網(wǎng)。所述催化劑填料層14為負(fù)載有010、]?1102、]\111203、？6203、祖0、Co3O4中的一種或多種催化劑活性組分的陶粒、活性炭、分子篩或三氧化二鋁，催化劑粒徑為2?1mm0
[0022]進(jìn)水系統(tǒng)由進(jìn)水栗2、流量計(jì)6和進(jìn)水管7組成。
[0023]臭氧投加系統(tǒng)指由臭氧發(fā)生器4產(chǎn)生的臭氧按氣體流量比2:1?10:1分別以曝氣和管道混合兩種方式投加到反應(yīng)塔體中。所述曝氣投加方式指在反應(yīng)塔體的氣水混合層中布設(shè)多個(gè)鈦曝氣盤(pán)，臭氧經(jīng)臭氧進(jìn)氣管8后再經(jīng)鈦曝氣盤(pán)釋放出來(lái)與廢水接觸反應(yīng);所述管道混合投加方式指臭氧管道與安裝在循環(huán)水栗出水管上的高效臭氧混合器9連接，臭氧與廢水在高效臭氧混合器9中混合后再經(jīng)循環(huán)進(jìn)水管10進(jìn)入反應(yīng)塔體。
[0024]內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)由循環(huán)水栗3、及其進(jìn)水管16、出水管10組成，循環(huán)水量為反應(yīng)塔體進(jìn)水量的1/6?1/2。
[0025]所述反沖洗系統(tǒng)由反沖洗風(fēng)機(jī)5、反沖洗進(jìn)氣管11組成，反沖洗氣沖洗強(qiáng)度為10?15L/(m2.s)，反沖洗時(shí)間 10?30 min。
[0026]處理廢水時(shí)，首先開(kāi)啟進(jìn)水栗2將待處理的廢水栗送至反應(yīng)塔體I，同時(shí)開(kāi)啟臭氧發(fā)生器4，將其產(chǎn)生的臭氧全部通過(guò)臭氧進(jìn)氣管8進(jìn)入反應(yīng)塔體1，與廢水在氣水混合層中進(jìn)行混合，然后上升經(jīng)過(guò)承托布水板13使廢水和臭氧均勻地在臭氧催化劑層14進(jìn)行接觸催化反應(yīng)，催化劑層裝填高度按催化接觸反應(yīng)時(shí)間為15?90min設(shè)計(jì)。待廢水沒(méi)過(guò)催化劑填料層后，開(kāi)啟循環(huán)水栗3，循環(huán)水量為進(jìn)水量的1/6?1/2，同時(shí)將臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的一部分臭氧(總氣量的1/3?1/11)接入高效臭氧反應(yīng)器9中與循環(huán)水進(jìn)行高效混合。反應(yīng)出水經(jīng)出水堰17后由出水管18排出塔體，臭氧尾氣經(jīng)臭氧尾氣管23接至臭氧尾氣破壞器破除殘余的少量臭氧后達(dá)標(biāo)排放。當(dāng)由于臭氧催化劑層14截留的懸浮物等增加導(dǎo)致催化劑與廢水接觸的有效催化表面積降低使得處理效果降低時(shí)，則需要進(jìn)行反沖洗，反沖洗采用氣反沖洗;反沖洗時(shí)，停止進(jìn)水、停止臭氧進(jìn)氣，開(kāi)啟塔頂封閉法蘭處的反沖洗排氣口 22上的自動(dòng)閥門，開(kāi)啟反沖洗風(fēng)機(jī)5，進(jìn)行氣反沖洗10~30min，反沖洗結(jié)束后，關(guān)閉反沖洗風(fēng)機(jī)5，關(guān)閉反沖洗排氣口 22，開(kāi)啟臭氧發(fā)生器、開(kāi)啟進(jìn)水栗，恢復(fù)到原來(lái)的運(yùn)行狀態(tài)。
[0027]本實(shí)用新型既可以作為獨(dú)立單元對(duì)廢水進(jìn)行處理，也可以作為整個(gè)廢水處理系統(tǒng)的一部分，與其它工藝或設(shè)備組合進(jìn)行聯(lián)合處理。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種處理含氰電鍍廢水的臭氧氧化設(shè)備，包括反應(yīng)塔體(I)、進(jìn)水系統(tǒng)、臭氧投加系統(tǒng)、內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)、反沖洗系統(tǒng)，其特征在于，反應(yīng)塔體(I)為密閉腔體，從下至上依次設(shè)有氣水混合層、承托布水板(13)、催化劑填料層(14)、出水堰(17)、出水管(18)、消泡器(21)和封閉法蘭;在氣水混合層設(shè)檢修人孔(12)，在催化劑填料層的底端設(shè)卸料孔(15)、上部設(shè)裝料和檢修孔(19)，在塔體的出水堰高度上設(shè)玻璃視窗(20);在封閉法蘭上方設(shè)有反沖洗排氣口(22)、呼吸閥口(24)及尾氣排放口(23)，尾氣排放口(23)與臭氧尾氣破壞器連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種處理含氰電鍍廢水的臭氧氧化設(shè)備，其特征在于，承托布水板(13)為鋼板，在鋼板上安裝有不銹鋼濾頭，或在鋼板上開(kāi)有直徑為50mm的孔，在鋼板上方緊貼鋼板鋪設(shè)有一層4?6目的不銹鋼絲網(wǎng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種處理含氰電鍍廢水的臭氧氧化設(shè)備，其特征在于，催化劑填料層(14)為負(fù)載有Cu0、Mn02、Mn203、Fe203、Ni0、Co304中的一種或多種催化劑活性組分的陶粒、活性炭、分子篩或三氧化二鋁，催化劑粒徑為2?10mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種處理含氰電鍍廢水的臭氧氧化設(shè)備，其特征在于，進(jìn)水系統(tǒng)由進(jìn)水栗(2)、流量計(jì)(6)和進(jìn)水管(7)組成，流量計(jì)(6)處于進(jìn)水栗(2)、進(jìn)水管(7)之間。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種處理含氰電鍍廢水的臭氧氧化設(shè)備，其特征在于，內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)由循環(huán)水栗(3 )、進(jìn)水管(16 )、出水管(1 )組成，循環(huán)水量為反應(yīng)塔體進(jìn)水量的I /6?I /2。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種處理含氰電鍍廢水的臭氧氧化設(shè)備，其特征在于，反沖洗系統(tǒng)由反沖洗風(fēng)機(jī)(5)、反沖洗進(jìn)氣管(11)組成，反沖洗氣沖洗強(qiáng)度為10?15lV(m2.S)，反沖洗時(shí)間10?30 min。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種能夠有效去除含氰電鍍廢水中氰化物、重金屬絡(luò)合物及破壞難降解有機(jī)物結(jié)構(gòu)，提高廢水可生化性，同時(shí)能夠顯著提高臭氧氧化能力及臭氧利用率的處理含氰電鍍廢水的處理含氰電鍍廢水的臭氧氧化設(shè)備，整套設(shè)備包括反應(yīng)塔體、進(jìn)水系統(tǒng)、臭氧投加系統(tǒng)、內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)、反沖洗系統(tǒng)，反應(yīng)塔體中裝填臭氧催化劑，臭氧投加采用鈦曝氣盤(pán)曝氣投加和高效臭氧混合器管道投加兩種方式結(jié)合。整套設(shè)備具有臭氧氧化效果好、臭氧利用率高、運(yùn)行穩(wěn)定、自動(dòng)化程度高、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】C02F103/16, C02F1/78, C02F101/18
【公開(kāi)號(hào)】CN205241316
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520888291
【發(fā)明人】郭訓(xùn)文, 汪曉軍, 陳思莉, 顧曉揚(yáng), 簡(jiǎn)磊, 姜元臻, 袁延磊, 汪彤春
【申請(qǐng)人】廣州市華綠環(huán)?？萍加邢薰? 環(huán)境保護(hù)部華南環(huán)境科學(xué)研究所
【公開(kāi)日】2016年5月18日
【申請(qǐng)日】2015年11月6日