废水的氧化装置和系统以及废水深度处理的氧化方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及污水处理领域，公开了废水的氧化装置和系统以及废水深度处理的氧化方法，其中，所述装置包括具有上端盖和下端盖的中空筒体，所述上端盖和所述下端盖分别将所述中空筒体的顶端和底端密封；所述氧化段的底部与所述过滤分离段的顶部通过多孔膜邻接，且所述多孔膜将氧化段和过滤分离段分隔为两个独立的空间。本发明专利技术提供的用于工业废水深度处理的氧化装置和系统以及废水深度处理的氧化方法能够实现工业废水中难降解有机污染物的深度处理，提高高级氧化处理效率。

【技术实现步骤摘要】
废水的氧化装置和系统以及废水深度处理的氧化方法
本专利技术涉及污水处理领域，具体涉及一种用于工业废水深度处理的废水的氧化装置和系统以及废水深度处理的氧化方法。
技术介绍
随着工业迅速发展，生产和环境之间矛盾日益突出，环境保护已经成为经济建设的衡量指标。伴随着水环境保护指标的日益紧缩以及加工工艺的复杂化，各行业(如石化、制药、钢铁、印染等行业)面临着日趋严峻的环保压力，传统工业废水处理工艺(一级处理+二级生化)已无法满足新标准和未来环保需求，因此开发新型高效的工业废水深度处理工艺对污水提标及深度达标具有重要意义。现有工业废水处理流程中，生化工艺是去除废水中有机污染物的重要阶段，但该阶段对难生物降解有机污染物的去除作用微乎其微，因此提高工业废水出水水质的关键在于其中难降解有机污染物的去除。现有深度处理工艺种类繁多，如混凝沉淀、活性炭吸附、膜分离等，上述工艺虽能一定程度去除工业废水中难降解有机污染物，但会产生二次污染，如大量药剂使用形成的污泥、失活活性炭；或带来高额建设及运营成本，如膜组件更换及维护等。高级氧化技术是一种新型的废水深度处理技术，利用不同条件下产生的具有强氧化性、无选择性的自由基(如羟基自由基·OH)，氧化降解废水中难降解有机物至易生物降解的小分子有机物或CO2和水的过程。常见的高级氧化处理技术包括芬顿氧化、臭氧催化氧化以及紫外光催化工艺等，但现有工艺处理效率有限且成本较高，如芬顿氧化消耗大量药剂且产生含铁污泥，臭氧催化氧化存在尾气治理、安全性以及催化剂失活等问题，常规紫外光催化工艺光能利用率低等。因此，如何扬长避短，构建高效的高级氧化体系是工业废水深度处理的研究重点。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的缺陷，提供一种能够实现工业废水中难降解有机污染物的深度处理、提高高级氧化处理效率的废水的氧化装置和系统以及废水深度处理的氧化方法。为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种废水的氧化装置，其中，所述装置包括具有上端盖和下端盖的中空筒体，所述上端盖和所述下端盖分别将所述中空筒体的顶端和底端密封；所述中空筒体的内部空间包括氧化段和过滤分离段，所述氧化段包括设置在上端盖上的排气阀，和设置在氧化段底部的多孔膜，以及进水口和排污口；所述过滤分离段包括用于引入气体或排出经处理的废水的口；所述氧化段的底部与所述过滤分离段的顶部通过所述多孔膜邻接，且所述多孔膜将氧化段和过滤分离段分隔为两个独立的空间。本专利技术第二方面提供一种废水深度处理的氧化方法，其中，所述方法在本专利技术所述的废水的氧化装置中进行，包括在真空紫外光源的辐照下，将废水以及可选的催化剂通过进水口送入氧化段中，并将气体通过用于引入气体或排出经处理的废水的口通入过滤分离段中，气体经过多孔膜进行气体分布后进入氧化段中与废水接触进行氧化处理；处理完成后，停止通入气体，经处理的废水经过多孔膜过滤后进入过滤分离段中，并由用于引入气体或排出经处理的废水的口排出装置。本专利技术第三方面提供一种废水的氧化系统，其中，所述废水的氧化系统包括进水单元、气体输送单元、本专利技术所述的废水的氧化装置，以及出水单元，所述进水单元用于将废水与可选的催化剂送入废水的氧化装置的氧化段中；所述气体输送单元用于将气体引入过滤分离段中，气体经过多孔膜进行气体分布后进入氧化段中；所述废水的氧化装置用于在真空紫外光源的辐照下，将废水以及可选的催化剂与气体在氧化段中接触进行氧化处理；处理完成后，经处理的废水经过多孔膜过滤后进入过滤分离段中；所述出水单元用于将经过氧化和过滤的废水排出废水的氧化装置。本专利技术第四方面提供一种废水深度处理的氧化方法，其中，所述方法在本专利技术所述的废水的氧化系统中进行，包括开启进水泵，将废水和可选的通过催化剂投加单元加入的催化剂通过进水口送入废水的氧化装置的氧化段中，并开启真空紫外光源以及气泵和进气管路上的进气阀，关闭出水泵以及出水管路上的出水阀，将气体通过用于引入气体或排出经处理的废水的口通入过滤分离段中，气体经过多孔膜进行气体分布后进入氧化段中与废水接触进行氧化处理；处理完成后，关闭气泵和进气管路上的进气阀，开启出水泵以及出水管路上的出水阀，经处理的废水经过多孔膜过滤后进入过滤分离段中，并排出系统。本专利技术提供的用于工业废水深度处理的氧化装置和系统以及废水深度处理的氧化方法能够实现工业废水中难降解有机污染物的深度处理，提高高级氧化处理效率，具有反应条件易控、处理效率高、膜抗污染特性强等特点，同时还具备工艺流程短，占地面积小，易操作的特点。附图说明图1用于说明根据本专利技术的废水的氧化装置的一种具体实施方式；图2用于说明根据本专利技术的废水的氧化装置的另一种具体实施方式。附图标记说明：1：气源2：气体转子流量计3：进气阀4：三通阀5：用于引入气体或排出经处理的废水的口6：下端盖7：多孔膜8：中空筒体9：一体结构的真空紫外灯10：进水泵11：催化剂投加单元12：进水口13：出水阀14：真空压力表15：出水泵16：排气阀17：排污口18：排污阀19：上端盖。具体实施方式在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术中，使用的方位词“上”、“下”、“底”和“顶”均是指废水的氧化装置在使用状态下以水平面为基准而确定的方位；使用的方位词“内”和“外”均是相对于废水的氧化装置的中空筒体的内部空间而言，例如：“向内”是指朝向中空筒体的内部空间的方向，“向外”是指远离中空筒体的内部空间的方向。根据本专利技术的第一方面，本专利技术提供了一种废水的氧化装置，所述废水的氧化装置包括具有上端盖和下端盖的中空筒体，所述上端盖和所述下端盖分别将所述中空筒体的顶端和底端密封；所述中空筒体的内部空间包括氧化段和过滤分离段。根据本专利技术的废水的氧化装置，为了保证废水的处理量以及处理效果，优选地，以中空筒体的底端为基准，所述氧化段的高度与所述中空筒体的高度的比值为0.85-0.95:1。根据本专利技术的废水的氧化装置，所述氧化段包括设置在上端盖上的排气阀，和设置在氧化段底部的多孔膜，以及进水口和排污口。所述氧化段的内部空间为由所述上端盖、所述中空筒体的相应内壁以及所述多孔膜限定的空间。在所述废水的氧化装置运行时，所述氧化段用于在真空紫外光源的辐照下，将送入的待处理废水以及可选的催化剂与通入的气体接触进行废水的催化氧化。根据本专利技术的废水的氧化装置，所述进水口用于将待处理废水引入废水的氧化装置的氧化段中，通常设置在氧化段的上部，优选地，以中空筒体的底端为基准，所述进水口的高度与所述中空筒体的高度的比值为0.8-0.9:1。所述进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种废水的氧化装置，其特征在于，所述装置包括具有上端盖和下端盖的中空筒体，所述上端盖和所述下端盖分别将所述中空筒体的顶端和底端密封；/n所述中空筒体的内部空间包括氧化段和过滤分离段，所述氧化段包括设置在上端盖上的排气阀，和设置在氧化段底部的多孔膜，以及进水口和排污口；所述过滤分离段包括用于引入气体或排出经处理的废水的口；/n所述氧化段的底部与所述过滤分离段的顶部通过所述多孔膜邻接，且所述多孔膜将氧化段和过滤分离段分隔为两个独立的空间。/n

【技术特征摘要】
1.一种废水的氧化装置，其特征在于，所述装置包括具有上端盖和下端盖的中空筒体，所述上端盖和所述下端盖分别将所述中空筒体的顶端和底端密封；
所述中空筒体的内部空间包括氧化段和过滤分离段，所述氧化段包括设置在上端盖上的排气阀，和设置在氧化段底部的多孔膜，以及进水口和排污口；所述过滤分离段包括用于引入气体或排出经处理的废水的口；
所述氧化段的底部与所述过滤分离段的顶部通过所述多孔膜邻接，且所述多孔膜将氧化段和过滤分离段分隔为两个独立的空间。


2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置还包括设置在上端盖上的一个或两个以上的开孔，和设置在氧化段内的一个或两个以上的真空紫外光源，所述真空紫外光源置于套管内，所述套管的底端封闭，套管的上端外周侧壁与设置在上端盖上的所述开孔固定连接；
优选地，所述套管为石英套管；
进一步优选，所述套管和真空紫外光源为一体结构。


3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多孔膜的平均孔径为0.1-50μm，优选为0.5-10μm；孔隙率为40-50％；
进一步优选，所述多孔膜为陶瓷膜。


4.根据权利要求1-3中任意一项所述的装置，以中空筒体的底端为基准，所述氧化段的高度与所述中空筒体的高度的比值为0.85-0.95:1。


5.根据权利要求1-3中任意一项所述的装置，其中，所述进水口设置在氧化段的上部，优选地，以中空筒体的底端为基准，所述进水口的高度与所述中空筒体的高度的比值为0.8-0.9:1；
所述排污口设置在氧化段的下部，优选地，所述排污口的高度与所述中空筒体的高度的比值为0.1-0.2:1；更优选，所述排污口的管道下切面与所述多孔膜上表面处于同一平面；进一步优选，所述装置还设置有用于控制排污口启停的排污阀，所述排污阀设置在与排污口相连接的管道上。


6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述用于引入气体或排出经处理的废水的口设置在下端盖上，优选地，设置在中空筒体的底端。


7.一种废水深度处理的氧化方法，其特征在于，所述方法在权利要求1-6中任意一项所述的废水的氧化装置中进行，包括在真空紫外光源的辐照下，将废水以及可选的催化剂通过进水口送入氧化段中，并将气体通过用于引入气体或排出经处理的废水的口通入过滤分离段中，气体经过多孔膜进行气体分布后进入氧化段中与废水接触进行氧化处理；处理完成后，停止通入气体，经处理的废水经过多孔膜过滤后进入过滤分离段中，并由用于引入气体或排出经处理的废水的口排出装置。


8.根据权利要求7所述的方法，其中，通入气体和排出经处理的废水交替进行，持续通入气体时，停止排出经处理的废水；排出经处理的废水时，停止通入气体；
在通入气体和排出经处理的废水交替进行时，关闭排污口，优选关闭排污阀。


9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述真空紫外光源能够同时辐照小于或等于200nm的真空紫外波，以及大于200nm的短波长紫外波，优选地，真空紫外波的波长为185nm，短波长紫外波的波长为254nm。


10.根据权利要求9所述的方法，其中，辐照小于或等于200nm的真空紫外波的辐射功率与辐照大于200nm的短波长紫外波的辐射功率的比值为1:3-8，优选为1:4-6。


11.根据权利要求7所述的方法，其中，所述催化剂选自过氧化氢、芬顿试剂、过硫酸盐、亚硫酸盐和次氯酸中的一种或多种；
优选地，以废水的总量为基准，所述催化剂的用量为10-1000mg/L，更优选为50-100mg/L。


12.根据权利要求7所述的方法，其中，所述气体的通入速度为50-500mL/min，优选为100-300mL/min。


13.根据权利要求7-12中任意一项所述的方法，其中，所述气体为含氧气体、氮气、臭氧和零族气体中的一种或两种以上的组合，所述含氧气体为纯氧和/或空气；
优选地，在真空紫外光源的辐照下和催化剂的存在下，将气体与废水接触进行废水的氧化处理时，所述气体为含氧气体、氮气、臭氧和零族气体中的一种或两种以上的组合；
优选地，仅在真空紫外光源的辐照下，将气体与废水接触进行废水的氧化处理时，所述气体为含氧气体和臭氧中的一种或两种以上的组合，更优选为臭氧；所述含氧气体为纯氧和/或空气。


14.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：王辉，高嵩，孙钰林，余正齐，孙飞，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11