一种高效无害化废水处理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及环保废物处理技术，具体是一种高效无害化废水处理装置。它主要由高压计量泵、废水预热器、增压加氧器、外部设有加热炉的高压釜、冷却器、气液交换器及阀门组成，其中：高压计量泵的进水口分别与盛有待处理航天推进剂废水的废水储罐及清水储罐管路连接，一个出水口与增压加氧器管路连接、另外两个出水口通过管路经由预热炉构成的废水预热器与高压釜相连接，增压加氧器的氧气出口接至高压釜，工业氧气瓶接至增压加氧器；高压釜输出端口一路至冷却器、气液分离器，另一路接至盐水储罐，气液分离器具有气体排放口，并与清水储罐管路连接。采用本实用新型专利技术处理效率高、耗能少、处理彻底、低成本，是目前一种理想的绿色环保废水处理设备。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及环保废物处理技术，具体地说是一种高效无害化废水处理装置，特别适用于处理航天推进剂废水。
技术介绍
随着航空、航天事业的大规模发展，用于航天发动机系统的推进剂燃料的产量日益增加，目前世界各国所使用的推进剂的燃料大都为N2O4/肼类(偏二甲基肼、一甲基肼、肼等)，如美国的大力神2导弹(使用N2O4/偏二甲肼144吨)，我国的长征系列运载火箭(助推火箭和一、二级使用N2O4/偏二甲肼共444吨)等(文献1朝气蓬勃的中国长征系列运载火箭，航天快讯，200029-30)，这种液体推进剂虽然具有良好的比冲性能和自燃特性，但其毒性很高，会对人体健康和生态环境造成严重的危害。孟志红等人研究发现偏二甲肼极易诱发肿瘤等疾病(文献2孟志红，不同途径投用偏二甲肼诱发小鼠肺腺瘤的研究，肿瘤，1984，4(4)169-172)。近年来，世界各国对于军事和民用航空、航天领域的投入都相继增加，各种导弹、运载火箭的推进剂废水以及废弃的推进剂的排放量将会越来越大，未来将面临更为严峻的环境污染问题，各航天大国对此高度重视，并积极着手解决。目前，我国已经报道了多种处理推进剂废水的方法和装置，如樊秉安等人采用光催化法进行水中偏二甲肼的降解处理(文献3樊秉安，贾瑛，许国根，负载型TiO2固定相光催化降解水中偏二甲肼，上海环境科学，2000(5)12-15)，但发现经过2h的光照后，偏二甲肼的降解率仅达到了65％，另有王彬等人采用TiO2-Cu2+体系进行偏二甲肼的降解处理(文献4王彬，杨平.TiO2-Cu2+体系降解偏二甲肼的研究.云南环境科学.2000，19，(4)33-35)，贾瑛等人采用吸附法对土壤中偏二甲肼进行降解处理(文献5贾瑛，许国根，徐勤等，农业环境保护，土壤中偏二甲肼的吸附及降解规律研究，2001，20(6)14-17)，但上述报道的这些处理方法的效果都不太理想，不仅处理成本较高，而且处理后毒害有机成分偏二甲肼的残余量仍然远高于国家航天推进剂水污染物排放标准(文献6国标GB14374-93，航天推进剂水污染物排放标准，1993，12，1)所规定的≤0.5mg/L的标准，无法实现推进剂废水的彻底无害化处理。另外，现有技术中，如上述光催化法所采用处理装置的主要构件为光催化反应器，该光催化反应器的主体为一可允许光线透过的石英玻璃容器，由于光催化反应处理耗时长，因而，当推进剂废水处理量大时，必须建造价格高昂的大型光催化反应器，无疑将使得废水处理成本大大提高。此外，现有技术中吸附法等所采用的处理装置通常由固定床、流化床和输送床构成，而且为了使净化过程连续进行需安装两台以上的固定床，因而整套处理设备造价高、占地面积大，且存在对推进剂废水的处理效率低、耗时长等缺点。总之，现有技术所采用的处理装置不适宜短时间内完成大量推进剂废水的彻底无害化处理工作，因此，亟待发展能够对推进剂废水进行彻底处理的高效率、低成本处理新设备。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种能够高效率、彻底处理航天推进剂废水中毒害有机废物的废水处理装置。为了实现上述目的，本技术的技术方案如下主要由高压计量泵、废水预热器、增压加氧器、外部设有加热炉的高压釜、冷却器、气液交换器及阀门组成，其中高压计量泵的进水口分别与盛有待处理航天推进剂废水的废水储罐及清水储罐管路连接，一个出水口与增压加氧器管路连接、另外两个出水口通过管路经由预热炉构成的废水预热器与高压釜相连接，增压加氧器的氧气出口接至高压釜，工业氧气瓶接至增压加氧器；高压釜输出端口一路至冷却器、气液分离器，另一路接至盐水储罐，气液分离器具有气体排放口，并与清水储罐管路连接；在增压加氧器与清水储罐、增压加氧器与高压釜、冷却器与气液分离器之间设有背压调节器；工业氧气瓶与增压加氧器、高压釜与盐水储罐之间设有高压阀；高压釜上设温度传感器；高压计量泵、冷却器的出水口处分别设压力传感器；高压计量泵的进水口与废水储罐及清水储罐之间设低压阀；所述高压釜由釜体、密封环、上下端盖和卡箍式密封夹箍构成，釜体两端部外壁分别设梯形槽，形成凸起的边缘；上、下端盖具有凸起的边缘，在釜体端部与上、下端盖相对界面边缘为对称斜坡形，二者接合后形成锥形槽，所述密封环置于釜体端部和端盖连接处内壁形成的锥形槽中，卡箍式密封夹箍为两个端部具有夹钳的半圆环结构，通过其与端盖和釜体端部外壁匹配的两个夹钳内面分别与端盖和釜体端部外壁凸起的边缘面接触连接，两个卡箍式密封夹箍用螺栓连接在一起；所述增压加氧器为罐状焊接的高压容器，罐体的顶端设工业氧气入口、底端设高压水入口，分别通过高压阀与工业氧气瓶及高压计量泵连接，顶端另设高压氧气出口通过背压调节阀与高压釜的氧气入口连接；其底部另设有高压水出口，通过背压调节阀与清水储罐连接；所述热回收筒为由两个高温密封接头和一两端开口的厚壁高压筒状容器构成，高温密封接头和高压筒状容器之间采用锥面密封接触并用螺纹进行密封连接。本技术与现有的处理航天推进剂废水技术相比，具有以下优点1.处理彻底、效率高，废物降解率高。在待处理航天推进剂废水流经高压釜超过95秒过程中，其所含的毒害有机成分——偏二甲肼即可同氧气发生迅速氧化分解发应，被彻底氧化分解为CO2、N2和H2O，废物分解率可保证达到99.99％以上。本技术适宜在短时间内完成大量推进剂废水的彻底无害化处理工作。2.节能，成本低。由于采用本技术处理废水在发生氧化分解的整个反应过程中可放出大量热量，因此，只需在工作起始的很短一段时间内需由高压釜外部的加热炉供热外，在后来的运行过程中，则完全可依靠反应自身放热维持高压釜内的高温条件，即只需高压计量泵和增压加氧器源源不断的输入待处理航天推进剂废水和氧气至高压釜中，整个高压釜内的反应过程即可顺利自发进行。因此，耗能少、处理成本降低。另外，实施本技术只需体积小、造价低的设备即可实现低成本彻底处理大批量航天推进剂废水。本技术通过采用结构简单的以液压方式工作的增压加氧器，使得采用价格便宜的工业纯氧作为氧源的方案得以实现，更降低了废水处理成本。3.具有环保意义。在废水处理过程中，废水中所含的无机盐杂质成分因在高压釜的高温高压反应环境中溶解度骤降(趋于零)而析出，并从底部阀门定期排出；而处理后产物——CO2、N2和H2O等不产生任何附加污染，还可进入废水预热器，对待处理的新废水进行预热，气体成分——CO2、N2等即可直接排放到大气中，循环利用处理后得到的液体成分—H2O为完全无害的洁净水，完全符合国家航天推进剂水污染物排放标准的要求，亦可直接供循环使用。本技术是目前一种理想的绿色环保废水处理设备。4.操作安全。采用本技术增压加氧器不仅可降低整套处理装置的成本，而且避免了使用机械压缩方式(如压缩机)进行氧气压缩的工作过程中，因机械部件发生氧化、润滑油脂过热燃烧等引起的故障、危险。5.易维护，使用方便。本技术高压釜釜体的两端开口，不仅利于快速、方便的对高压釜内部进行彻底清洗；而且使高压釜的容积可调，可允许多个同型釜体接入，以实现快速增加高压釜容积，满足极大废水处理量时对大容积处理器的需求；所采用的密封环具有双重密封效果，既可在装配过程中因受到挤压作用产生预紧密封，又在工作过程中因受内压作用而实现自紧密封，因此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效无害化废水处理装置，其特征在于：主要由高压计量泵、废水预热器、增压加氧器、外部设有加热炉的高压釜、冷却器、气液交换器及阀门组成，其中：高压计量泵的进水口分别与盛有待处理航天推进剂废水的废水储罐及清水储罐管路连接，一个出水口与增压加氧器管路连接、另外两个出水口通过管路经由预热炉构成的废水预热器与高压釜相连接，增压加氧器的氧气出口接至高压釜，工业氧气瓶接至增压加氧器；高压釜输出端口一路至冷却器、气液分离器，另一路接至盐水储罐，气液分离器具有气体排放口，并与清水储罐管路连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张丽，关辉，韩恩厚，柯伟，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：实用新型
国别省市：89[中国|沈阳]