一种丙烯酸及其酯废水的处理系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种丙烯酸及其酯废水的处理系统。该处理系统包括：原水罐、废水换热器、废水加热器、氧化反应装置，所述废水换热器上设置有物料进口、物料出口、热源进口以及热源出口；氧化反应装置出来的氧化水从热源进口进入废水换热器中，热源出口连接有成品罐，物料进口与原水罐连接，物料出口连接废水加热器；氧化反应装置包括依次连接的一级氧化反应器、二级氧化反应器；一级氧化反应器内下部设置有用于分散破碎气体成气泡一级微界面发生系统，二级氧化反应器内设置有用于分散破碎气体成气泡的二级微界面发生系统。本实用新型专利技术的处理系统通过布设了微界面发生系统后，提高反应相界面的接触，不需要使用催化剂也得到了良好的废水处理效果。

【技术实现步骤摘要】
一种丙烯酸及其酯废水的处理系统
本技术涉及丙烯酸及其酯废水处理领域，具体而言，涉及一种丙烯酸及其酯废水的处理系统。
技术介绍
近年来，随着丙烯酸及其酯类工业的迅猛发展，丙烯酸及其酯废水的处理成为日益严重的问题。丙烯酸及其酯废水中的COD为10000～100000mg/L，浓度较高，其中甲醛含量为1wt％～4wt％，毒性很大，另外，其中含有丙烯酸、乙酸、甲醛、丙烯醛、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯等多种有机物，成分复杂，使得丙烯酸及其酯废水的处理十分困难。目前，处理丙烯酸及其酯废水的主要方法是焚烧法，但是由于焚烧法的费用较高、具有二次污染，另外还有生物法、催化湿式氧化法等。生物法分为好氧法、厌氧法、好氧-厌氧联合法，生物法由于存在占地面积大、投资费用高、经济可行性差、工艺繁琐、出水不达标等问题，还需要进一步解决。催化湿式氧化技术具有反应温度以及反应压力较低，反应分解能力高，对设备腐蚀性小、运行成本低等特点，适合处理一些高浓度、高毒性、难降解的有机废水，而且无需考虑丙烯酸及其酯废水的毒性，而丙烯酸及其酯废水中COD浓度在其适宜处理浓度范围内，因此，相比之下，催化湿式氧化法更有应用前景。传统的湿式空气氧化需要高温高压，不但能耗高而且对设备材质要求也高，因此，工业上一般在传统湿式催化氧化法对有机废水进行处理时，加入催化剂，以降低反应的活化能，从而使反应能在更加温和的条件下和在更短的时间内完成。目前研究较多的氧化剂有H2O2、Fenton试剂和臭氧等，湿式催化氧化法采用的催化剂，按照催化剂不同的形态，可以把催化剂分为均相和非均相两种。可是在湿式氧化处理过程中，通过采用催化剂后，虽然会一定程度的缩短反应时间，且降低操作温度和压力，使得反应条件更加温和，但是采用了催化剂后本身成本比较高，后续反应结束后，还要考虑催化剂的后续回收、处理的问题，操作非常不便，无形之中多增加了很多后续工作。有鉴于此，特提出本技术。
技术实现思路
本技术的第一目的在于提供一种丙烯酸及其酯废水的处理系统，该处理系统通过布设微界面发生系统后，提高了两相之间的传质效果，该微界面发生系统可以将气泡打碎成微米级别的气泡，从而增加气相与液相之间的相界面积，使得氧气可以与丙烯酸及其酯废水更好的融合形成气液乳化物，提高氧化反应效率，同时由于丙烯酸及其酯废水中的氧气被打碎成小气泡后，气体体积变小，从而减缓了气泡上浮的浮力，使得氧气在丙烯酸及其酯废水中停留的时间更长，进一步提高反应效率，增加了反应相界面的传质效果。同时，通过采用了微界面发生系统后，整个处理系统不需要采用催化剂，就可以实现操作，不采用催化剂不仅节约了成本，还免去了催化剂需要后续回收、处理，造成二次污染的问题的出现，整个处理方法操作更为简便快捷，操作流程也相应的简化许多。本技术的第二目的在于提供一种采用上述处理系统进行丙烯酸及其酯废水的处理方法，该处理方法操作简便、操作条件更加温和，能耗低，处理后的丙烯酸及其酯废水中，有害物去除率可达99％左右，值得广泛推广应用。为了实现本技术的上述目的，特采用以下技术方案：本技术提供了一种用于处理丙烯酸及其酯废水的废水处理系统，包括：依次连接的原水罐、废水换热器、废水加热器、氧化反应装置，所述废水换热器上设置有物料进口、物料出口、热源进口以及热源出口；所述氧化反应装置出来的氧化水从所述热源进口进入所述废水换热器中，所述热源所述物料进口与所述原水罐连接，所述物料出口连接所述废水加热器；所述氧化反应装置包括依次连接的一级氧化反应器、二级氧化反应器，所述一级氧化反应器氧化处理后的氧化水继续进入所述二级氧化反应器进行氧化处理；所述一级氧化反应器内下部设置有用于分散破碎气体成气泡的一级微界面发生系统，所述二级氧化反应器内设置有用于分散破碎气体成气泡的二级微界面发生系统，所述二级微界面发生系统包括上下布置的第一微界面发生器以及第二微界面发生器，所述第一微界面发生器通入从氧化反应器内循环回来的废水，所述第一微界面发生器连接有导气管，所述导气管的顶端伸出所述氧化反应器的液面用于回收空气或氧气。本技术所需处理的丙烯酸及其酯的废水，主要含有丙烯酸、乙酸、甲醛、丙烯醛、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯等多种有机物，成分复杂，使得丙烯酸及其酯废水的处理十分困难，现有技术中主要采用的是催化湿式氧化法，但是在催化湿式氧化处理过程中，采用了催化剂后，虽然操作温度和压力不高，但是采用了催化剂后本身成本比较高，后续反应结束后，还要考虑催化剂的后续回收、处理的问题，操作非常不便，无形之中多增加了很多后续工作。本技术为了解决上述技术问题，提供了一种专门针对丙烯酸及其酯废水处理的处理系统，该处理系统通过在氧化反应器底部设置有微界面发生系统以提高相界面的传质效果，而且特意设置了两级氧化反应器，每个氧化反应器内的微界面发生系统具有不同的设置方式，这样两级氧化反应器共同协作，强化了传质的效果，当然这种设置方式也是经过大量的优化实验后确定下来的，发现这种微界面发生器的设置方式是最利于两相之间的接触传质的。这样一来，将进入氧化反应器的空气或氧气打碎分散成气泡，使得气泡与废水形成气液乳化物，从而增加了气体与废水之间的相界面积，进一步提高了反应效率，增加了反应相界面的传质效果后，使得氧气尽可能的多融入到废水中，这样在比较低的压力、温度条件下也能保证良好的处理效果，不需要采用催化剂，或者为了保证更优的处理效果，也可少添加一些催化剂，可充分降低传统工艺采用催化剂的量，根据实际操作工况可自由选择添加或不添加催化剂。优选地，一级氧化反应器的底部设置有第一进气口，所述第一进气口与所述一级微界面发生系统连通。优选地，二级氧化反应器的侧壁设置有第二进气口，所述第二进气口的末端延伸至所述第二微界面发生器内。优选地，所述处理系统还包括空压装置，所述空压装置与所述第一进气口、第二进气口连通，经过空压装置压缩的空气或压缩的氧气通过进气口进入微界面发生器进行分散打碎。从空压装置来的压缩空气或氧气最好先在气体加热装置中加热，再进入到微界面发生器中，气体加热装置优选为换热器。对于本技术二级氧化反应器内的微界面发生系统，为了使得废液能够实现循环，为第一微界面发生器提供动力，二级氧化反应器的侧壁设置有循环废液出口，第一微界面发生器的顶部设置有循环废液进口，循环废液进口与循环废液出口通过循环管道连接，循环管道上设置有提供动力的循环泵。这样在湿式氧化反应过程中，会有一部分的氧气跑到反应器内的废水液面上方的空间，为了充分回收利用这部分的氧气，以循环废液作为动力循环，以实现将导气管进来的氧气卷吸，形成湍动以增加两者的相界面接触面积。因此，第一微界面发生器优选为液动式微界面发生器，实际操作时，循环废液从第一微界面发生器的顶部中间进入，氧气则从第一微界面发生器的两侧通道被卷吸进来，在微界面发生器的内部实现气液相的充分接触，增加传质效果。第二微界面发生器优选为气动式微界面发生器，通过将压缩后的空气或氧气通入微界面发生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种丙烯酸及其酯废水的处理系统，其特征在于，包括：依次连接的原水罐、废水换热器、废水加热器、氧化反应装置，所述废水换热器上设置有物料进口、物料出口、热源进口以及热源出口；/n所述氧化反应装置出来的氧化水从所述热源进口进入所述废水换热器中，所述热源出口连接有成品罐；所述物料进口与所述原水罐连接，所述物料出口连接所述废水加热器；/n所述氧化反应装置包括依次连接的一级氧化反应器、二级氧化反应器，所述一级氧化反应器氧化处理后的氧化水继续进入所述二级氧化反应器进行氧化处理；/n所述一级氧化反应器内下部设置有用于分散破碎气体成气泡的一级微界面发生系统，所述二级氧化反应器内设置有用于分散破碎气体成气泡的二级微界面发生系统，所述二级微界面发生系统包括上下布置的第一微界面发生器以及第二微界面发生器，所述第一微界面发生器通入从氧化反应器内循环回来的废水，所述第一微界面发生器连接有导气管，所述导气管的顶端伸出所述氧化反应器的液面用于回收空气或氧气。/n

【技术特征摘要】
1.一种丙烯酸及其酯废水的处理系统，其特征在于，包括：依次连接的原水罐、废水换热器、废水加热器、氧化反应装置，所述废水换热器上设置有物料进口、物料出口、热源进口以及热源出口；
所述氧化反应装置出来的氧化水从所述热源进口进入所述废水换热器中，所述热源出口连接有成品罐；所述物料进口与所述原水罐连接，所述物料出口连接所述废水加热器；
所述氧化反应装置包括依次连接的一级氧化反应器、二级氧化反应器，所述一级氧化反应器氧化处理后的氧化水继续进入所述二级氧化反应器进行氧化处理；
所述一级氧化反应器内下部设置有用于分散破碎气体成气泡的一级微界面发生系统，所述二级氧化反应器内设置有用于分散破碎气体成气泡的二级微界面发生系统，所述二级微界面发生系统包括上下布置的第一微界面发生器以及第二微界面发生器，所述第一微界面发生器通入从氧化反应器内循环回来的废水，所述第一微界面发生器连接有导气管，所述导气管的顶端伸出所述氧化反应器的液面用于回收空气或氧气。


2.根据权利要求1所述的处理系统，其特征在于，所述一级氧化反应器的底部设置有第一进气口，所述第一进气口与所述一级微界面发生系统连通。


3.根据权利要求1所述的处理系...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志炳，周政，张锋，李磊，孟为民，王宝荣，杨高东，罗华勋，杨国强，田洪舟，曹宇，
申请(专利权)人：南京延长反应技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32