一种污水处理反应装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种污水处理反应装置，包括放射线仪器和高级氧化反应器；所述高级氧化反应器内部设置有催化剂层，底部设置有循环水泵，通过循环水管与高级氧化反应器顶部的循环水喷淋头连接，高级氧化反应器两端分别连接有第一进水管和第一出水管；所述放射线仪器位于高级氧化反应器下方中间，放射线仪器和高级氧化反应器周围设置有防辐射墙进行保护。本发明专利技术反应装置，使用放射线对污水中的毒性及难降解有机污染物、微生物进行处理达到消毒，杀菌和净化水质作用。该装置可以全自动运行，操作管理方便，处理效率高，不产生污泥，不产生二次污染，可以有效处理污水中具有毒性及难降解有机污染物，处理后出水水质可再生使用，达到回用要求。

A wastewater treatment reactor

The invention discloses a sewage treatment reactor, including radiation instrument and advanced oxidation reactor; the inside of the advanced oxidation reactor is provided with a catalyst layer, the bottom is provided with a circulating water pump, circulating water spray head connected through the circulating water pipe and advanced oxidation reactor, advanced oxidation reactor are respectively connected with both ends of the first the water inlet pipe and the outlet pipe of the first; radiation instrument in the middle below advanced oxidation reactor, placed around the X-ray instrument and advanced oxidation reactor is provided with a radiation protection wall. The reaction device of the invention uses radioactive rays to treat toxic and refractory organic pollutants and microorganisms in sewage, so as to disinfect, sterilize and purify water. The device is fully automatic operation, convenient operation and management, high processing efficiency, no sludge production and no two pollution. It can effectively deal with toxic and refractory organic pollutants in sewage. After treatment, the effluent quality is reused and achieves the requirement of reuse.

【技术实现步骤摘要】
一种污水处理反应装置
本专利技术属于环境污染治理，具体涉及一种利用伽马射线对污水中毒性和难降解性有机污染物进行有效降解的高级氧化反应污水处理反应装置。
技术介绍
目前，全世界的环境问题仍然十分严峻，已严重地制约着经济发展和人类生活水平的提高。其中污水中有毒和难降解有机污染物对环境污染非常严重，这类污染物具有排放量大，污染面广和难以降解的特点，对他们的污染控制一直是环保工作者努力探索的课题。尽管已研究开发了一系列工艺来处理这些有毒和难降解污染物，但是不能有效地将这些有毒和难降解有机污染物彻底无害化，从总体上还不能令人满意。高级氧化技术(AOP)是指产生一种天然的净化污染物的强氧化剂-羟基自由基(Hydroxylradical，·OH)，以及产生的·OH诱发一系列的·OH链反应，以此攻击水中各种有机污染物及微生物，直至使其降解为CO2，H2O及无机盐，进而从根本上解决了环境污染问题，实现零污染物排放，零环境污染。高级氧化技术是在不断提高·OH产生的效率和应用效率的基础上发展起来的。由于高级氧化工艺具有氧化性强，操作条件易于控制的优点，引起世界各国的重视，并相继开展了该方向的研究与开发工作。对于一些毒性及难降解污染物的处理中经常使用投加化学药品的方法，这种方法不仅无法去除废水中的微生物，还会增加化学药品的成本费用，而且被处理的水中包含的氧化剂排放到江河时会对生态系产生第二次污染。除了上述使用化学药品处理污水的方法之外，在毒性和难降解有机污染物的处理方面还有使用双氧水和二价铁离子反应生成羟基自由基氧化降解废水中有机污染物的芬顿(Fenton)氧化法，但是使用这种方法时额外产生的大量的铁氧化物污泥是最大的弊端。目前在全世界范围内使用紫外线(UV/H2O2)进行光催化降解的高级氧化系统得到了多方面的认可，但是也有需求药品(过氧化氢)的缺陷和废水中重金属类无法去除的难点。而进一步研发使用的紫外线和催化剂(UV/TiO2)的光催化氧化系统对毒性及难降解性有机污染物起到关键作用的羟基自由基(·OH)的生成速率太慢使得无法广泛应用。随着各种产业技术的发展对于毒性及难降解污水的降解出现了不少新的技术方案及计划，但都不尽人如意。
技术实现思路
专利技术目的：针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种污水处理反应装置，该装置克服了现有技术中生化处理工艺困难，长期投资成本较高，处理效率低的问题，可以处理含有毒性和难降解性有机污染物的污水，并且处理效果好，不会产生二次污染，经本专利技术装置处理的污水可以达到再生使用。技术方案：为了实现上述目的，如本专利技术所述的一种污水处理反应装置，包括伽马射线放射线仪器和高级氧化反应器；所述高级氧化反应器内部设置有催化剂层，底部设置有循环水泵，通过循环水管与高级氧化反应器顶部的循环水喷淋头连接，高级氧化反应器两端分别连接有第一进水管和第一出水管；所述伽马射线放射线仪器位于高级氧化反应器下方中间，伽马射线放射线仪器和高级氧化反应器周围设置有防辐射墙保护。其中，所述催化剂层位于高级氧化反应器中间并占据反应器三分之一空间，保证污水从高级氧化反应器底部输送到顶部再通过循环水喷淋头喷洒到催化剂层表面并渗透其催化剂层进行被吸附及高级氧化反应再淋入反应器底部。循环水喷淋头的目的是要将循环污水更加均匀的喷淋在催化剂的表面来提高它们的接触面积，喷淋头可以设置有多个，个数和位置可以依据喷淋头的喷淋范围及大小来确定。作为优选，所述催化剂层中的催化剂是有光催化性能的贵金属或半导体类材料。进一步地，所述催化剂为负载TiO2的柱状活性炭、球形微孔分子筛或球形介孔分子筛中一种或几种。其中，所述高级氧化反应器内部设置有第二进水管和第二出水管分别与第一进水管和第一出水管连接。第二进水管与第一进水管连接，第二出水管与第一出水管连接。作为优选，所述放射线仪器为伽马射线放射线仪器。进一步地，所述伽马射线放射线仪器使用的伽马射线是由放射性钴-60元素放射的能量范围为1.17MeV～1.33MeV的伽马射线。采用同位元素钴-60放射出来的伽马射线代替其他光源对水体进行辐射，经辐射的水分子发生激发，电离反应而产生自由基，每1KeV将产生27个·OH。伽马射线的照射产生的包括臭氧和羟基自由基等的氧化剂降解水中的污染物质和微生物达到消毒，杀菌和净化水质作用。结合催化剂时的氧化剂降解效果将更好。作为优选，所述防辐射墙为厚度大于2m的水泥混凝土墙。设置厚度大于2m的水泥混凝土墙可以有效防止伽马射线辐射的危害。其中，所述污水处理反应装置处理污水时污水在高级氧化反应器内水力停留时间为10～30min。水力停留10～30min可以使得污水被伽马射线充分照射达到消毒，杀菌和净化水质作用。反应器中使用的进水管及出水管尺寸，水泵等其他水力控制部件都可以按照水力停留时间为10～30min进行设计。进一步地，所述污水处理反应装置可以连接在污水处理厂初沉池出水口处，代替后续工序，减少了占地面积，节省了投资费用。工作原理：将要处理的污水通过第一进水管进入到高级氧化反应器的第二进水管再进入反应器的底部，这时的反应器通过放射线仪器的照射发生高级氧化反应，同时反应器底部的上方占据反应器三分之一空间的中间部分安装了负载TiO2的柱状或球形催化剂，而进入反应器底部的污水通过循环水泵经过循环水管抽送至反应器上方循环水喷淋头，经喷淋头均匀喷淋至催化剂表面并渗透催化剂层进行吸附及高级氧化反应再淋入反应器底部，进入反应器的水和喷淋至催化剂层的循环水都通过伽马射线的照射产生包括臭氧和羟基自由基等的氧化剂可以降解水中的污染物质和微生物使之达到消毒，杀菌和净化水质作用，反应器中污水大概经过10～30min左右的水力停留时间进行高级氧化反应，待底部水满至一定高度时通过高级氧化反应器的第二出水管自动排出，最终通过第一出水管排出污水处理装置。有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：本专利技术利用伽马射线处理污水的高级氧化反应装置，使用放射线(伽马射线)来对污水中的毒性及难降解有机污染物、微生物进行处理达到消毒，杀菌和净化水质作用。该装置可以全自动运行，操作管理方便，处理效率高，不需要使用任何化学药物和生物原料，不产生污泥，不产生二次污染，可以有效处理污水中具有毒性及难降解有机污染物，处理后出水水质可再生使用，达到回用要求。通过该装置进行污水处理在水处理的环境工程领域里是一个全新的方法，本专利技术装置的处理工艺简单方便，水力停留时间较短，大大缩短了运行周期，提高了运行效率，可以达到节能减排的目的，降低了处理成本。附图说明图1为本专利技术的装置的结构示意图；图2为图1中高级氧化反应装置内部结构示意图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。实施例如图1-2所示，一种污水处理反应装置，包括放射线仪器1和高级氧化反应器2；高级氧化反应器2内部设置有催化剂层3，催化剂层3位于高级氧化反应器2中间并占据反应器三分之一空间，催化剂层3中的催化剂是有光催化性能的贵金属或半导体类材料，通常选用负载TiO2的柱状活性炭、球形微孔分子筛或球形介孔分子筛或几种的组合，高级氧化反应器2底部设置有循环水泵4通过循环水管5与高级氧化反应器2顶部的循环水喷淋头6连接。高级氧化反应器2内部设置有第二进水管10和第二出水管11，高级氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种污水处理反应装置，其特征在于，包括放射线仪器(1)和高级氧化反应器(2)；所述高级氧化反应器(2)内部设置有催化剂层(3)，底部设置有循环水泵(4)通过循环水管(5)与高级氧化反应器(2)顶部的循环水喷淋头(6)连接，高级氧化反应器(2)两端分别连接有第一进水管(7)和第一出水管(8)；所述放射线仪器(1)位于高级氧化反应器(2)下方中间，放射线仪器(1)和高级氧化反应器(2)周围设置有防辐射墙(9)进行保护。

【技术特征摘要】
1.一种污水处理反应装置，其特征在于，包括放射线仪器(1)和高级氧化反应器(2)；所述高级氧化反应器(2)内部设置有催化剂层(3)，底部设置有循环水泵(4)通过循环水管(5)与高级氧化反应器(2)顶部的循环水喷淋头(6)连接，高级氧化反应器(2)两端分别连接有第一进水管(7)和第一出水管(8)；所述放射线仪器(1)位于高级氧化反应器(2)下方中间，放射线仪器(1)和高级氧化反应器(2)周围设置有防辐射墙(9)进行保护。2.根据权利要求1所述的污水处理反应装置，其特征在于，所述催化剂层(3)位于高级氧化反应器(2)中间并占据反应器三分之一空间。3.根据权利要求1或2所述的污水处理反应装置，其特征在于，所述催化剂层(3)中的催化剂是有催化性能的贵金属或半导体类材料。4.根据权利要求3所述的污水处理反应装置，其特征在于，所述催化剂为负载TiO2的柱状活性炭、球形微孔分子筛或球形介孔分子筛中一种或...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈求稳，罗明汉，片瑞軟，施文卿，陈诚，关铁生，王智源，
申请(专利权)人：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：江苏,32