本发明专利技术的目的是如下类型的用于处理含有有机污染物的液体排放
物的膜反应器，这种类型的膜反应器包括至少一个氧化性气体扩散多
孔膜(3)，其特征在于所述膜反应器包括至少一个所述污染物的选择
性膜(2)、(4)，所述选择性膜与所述氧化性气体扩散多孔膜一起
界定出反应空间(31)，所述液体排放物被注射入该空间中，所述反
应器具有从所述反应空间(31)提取渗余物的装置(34)，以及通过
一个或多个所述选择性膜(2)、(4)与所述反应空间(31)隔开的
经处理排放物的回收空间(32)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的领域是液体排放物的处理领域。更具体地说，本专利技术涉 及特别地但非排它地用于处理液体排放物的膜反应器，该液体排放物 含有单独通过氧化工艺(例如臭氧化)难以生物降解或不可生物降解 的有4几污染物。
技术介绍
目前，含有有机化合物的液体排放物(effluent)的处理主要通 过生物途径进行。这些途径具有产生污泥形式的二次废物的缺点。尽管如此，生物处理经常比其他工艺优选，因为它较廉价。然而，当待处理的排放物中存在有毒的或不可生物降解的化合物 时，生物处理变得复杂，甚至不可能使用。根据涉及的有机污染物的浓度和物理化学性质，可以使用多种替 代途径，例如-焚烧；-汽提；-吸附；-过滤；-化学氧化。焚烧仅可以在其中有机排放物高度浓缩且具有足够高热值的特定 情况下予以考虑。然而，焚烧仍然是特别昂贵的工艺，因为它需要带 有烟雾(C0V、 N0x、 S0x)处理工艺组的高温(>900°C )炉，该处理工 艺组产生额外的二次废物。汽提仅在有机污染物足够浓且具有使其能被气体流携带的合适亨 利常数的情况下才可能。因此，最终需要气体处理步骤，这往往使相 应的工艺增加负担，并从而提高运行成本。吸附是一种易于实施的方案。然而，该工艺具有产生二次固体废 物的缺点，该固体废物必须随后予以焚烧，并送至特定的工业废物储 存点。因而，该方案最终是昂贵的。根据污染物的类型，膜过滤工艺如微滤、超滤、纳滤或反渗透能 够以良好的效率分离固体化合物和其他水溶性化合物。除了这些工艺 相对昂贵以外，它们还具有浓缩且不破坏污染物的缺点。这是因为它 们在过滤过程中会累积，然后必须经过另外的处理。因此，化学氧化工艺由此成为可以破坏不可生物降解的有机化合 物的最好现有方案。在化学氧化工艺中，由0H。基如03、 H202 、 03+UV、 &02+03和TI02+UV 引发的自由基反应是最有益的。在这些现有的反应物中，臭氧引人注目，因为它比过氧化物(11202 ) 便宜且限制较少。这是因为臭氧可以按需要原位产生且不需要任何储存。此外，臭氧化已在水处理领域中常用于饮用水的消毒。它在工业 用水的处理中的使用正在逐渐增加，特别是用于不可生物降解有机化 合物的氧化。然而，对于有机化合物的减少和完全矿化，臭氧仍然是相对不太 有效的。这是因为，由于臭氧在水相中的低溶解度，有机化合物的臭氧化 并不总能导致污染物源的完全矿化。因此在臭氧化过程中形成一定量 的中间降解副产物。因此，作为预防措施，这些毒性不明的反应副产物必须经过额外处理。通常，吸附、过滤和/或生物处理步骤可以作为臭氧化工艺的补充 步骤。然而，这些补充处理提高了工艺的复杂性，因此也提高了它们的运行成本。此外，为了改进通过臭氧对不可生物降解有机化合物的减少，经 常使用颗粒或粉末形式的非均相催化剂和/或吸附剂。然而，这些非均相化合物的使用产生了随后用于将其回收的过滤 或物理化学分离步骤。通常，臭氧化在具有多孔扩散器或注射器的间歇或鼓泡塔型反应 器中进行。臭氧化用在预处理或后处理中以减少有机化合物或提高其 生物可降解性。使用臭氧的工艺通常包括多个独立且不同的步骤，例如吸附、过 滤和/或生物处理。当在抗臭氧过滤膜的存在下使用氧化性气体时，该气体的引入在 上游进行，甚至任选地同时进行。应当指出，此时将臭氧用作清洁剂， 其作用是限制膜的堵塞。这是因为，它们形成的气泡和流体力学特征有利于堵塞层的清除 和降解。现有技术中还提出将过滤工艺与氧化反应(催化的或非催化的)结合。这记载于专利文献FR-2 861 718和WO-2005 047 191中，它 们提出了使用浸没式膜的水处理方法和装置。连续反应器含有流化床 形式的催化剂和/或吸附剂。通过使用多孔扩散器将臭氧从反应器的底 部引入反应器中。使用分离膜以将催化或吸附材料保留在反应器中。才艮据记载于TAKIZAWA的文献Membrane fouling decrease by microfiltration with ozone scrubbing (通过用臭氧冲洗的微滤降 低膜结垢)(DESALINATION, ELSEVIER, AMSTERDAM, NL, vol.106, no. 1， 1996年8月，423-426页)中的另一种技术，研究了臭氧在饮 用水生产工艺中使用的过滤膜上的除污垢能力。为此，反应器在其下 部整合了臭氧扩散装置并且在其上部整合了选择性膜。在这两种技术中，反应器形成单一的腔，它整合了排放物的氧化 和过滤处理。换言之，氧化和过滤步骤在相同的空间中进行。在实践中，注意到分离膜不能使化合物选择性浓缩，并且反应器不能形成氧化和分离之间的协同效应。通常，该技术不能改善总有机碳(COT)的减少。现有技术中还提出了其他排放物处理技术。公开号为US-5 580 452的专利文献记载了整合了膜模块的由流体 选择性传输渗透物的设备。根据该技术，每个膜单元包括两个中空的管状纤维。每个单元的 两个中空纤维之一插入另一中空纤维中，环形空间在两个中空纤维之 间延伸。通过使选择性渗透液通过该环形空间，形成循环液体膜系统。 供料流体流动穿过中心腔(lum^re)。清除用流体在外部中空纤维的 外表面上流过。当供料流体进入内管时，渗透物与供料流体分离并通 过选择性渗透液向清除用流体传递。渗透物进入清除用流体中是通过 选择性渗透液两侧的化学势差实现的。置于供料流体和选择性渗透液 之间的界面处的中空纤维可以由聚合物、金属或陶瓷材料形成。选择 性渗透液和清除液之间的界面处的中空纤维可以是疏水的或亲水的， 并且为了气体的选择性分离，可以包括钴基材料以便从空气中分离氧 气。然而，该技术不注射(特别是向中心腔中)能氧化污染物的强氧 化剂。此外，待处理的流体和选择性渗透液之间的界面处的多孔纤维 不构成选择性膜。因此，这样的技术不能-将污染化合物选择性浓缩；-将氧化和分离步骤结合。现有技术还提出了记载于^^开号为US-4 750 918的文献中的通过 选择性渗透分离气相的技术。根据该技术实施的设备包括其内部引入 待处理液体的传递腔，以及通过传递腔延伸的中空的气体富集纤维和 中空的气体减少纤维。纤维内部的气体流通方向与纤维内部的气体流 通相反。纤维中气体的对流流通保证了传递腔中和中空纤维中存在的 液体之间的气相传递。然而，该技术限于气相之间的交换。
技术实现思路
本专利技术的目的特别是克服现有技术的缺点。更具体地说，本专利技术的目的是提出一种比现有技术的反应器更有 效的膜反应器。在这方面，本专利技术的目的是提供能够特别获得更好的C0T减少的 这类反应器。本专利技术的目的还在于提供能够降低运行成本的这类反应器，特别 是就氧化性气体的消耗而言。本专利技术的目的还在于提供设计简单、轻便、实施成本低的这类反 应器。本专利技术的另 一 目的是提供与已知反应器相比堵塞现象特别少的这 类反应器。这些目的以及下文将要出现的其他目的由本专利技术达到，本专利技术涉 及如下类型的用于处理含有有机污染物的液体排放物的膜反应器，这 种类型的膜反应器包括至少一个氧化性气体扩散多孔膜，其特征在于 所述膜反应器包括至少一个所述污染物的选择性膜，所述选择性膜与 所述氧化性气体扩散多孔膜一起界定出(dimUant)反应空间，所 述液体排放物被注射入该空间本文档来自技高网...
【技术保护点】
如下类型的用于处理含有有机污染物的液体排放物的膜反应器，这种类型的膜反应器包括至少一个氧化性气体扩散多孔膜（３），其特征在于所述膜反应器包括至少一个所述污染物的选择性膜（２）、（４），所述选择性膜与所述氧化性气体扩散多孔膜（３）一起界定出反应空间（３１），所述液体排放物被注射入该空间中，所述反应器具有从所述反应空间（３１）提取渗余物的装置（３４），以及通过一个或多个所述选择性膜（２）、（４）与所述反应空间（３１）隔开的经处理排放物的回收空间（３２）。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.8.1 FR 06/070461.如下类型的用于处理含有有机污染物的液体排放物的膜反应器，这种类型的膜反应器包括至少一个氧化性气体扩散多孔膜(3)，其特征在于所述膜反应器包括至少一个所述污染物的选择性膜(2)、(4)，所述选择性膜与所述氧化性气体扩散多孔膜(3)一起界定出反应空间(31)，所述液体排放物被注射入该空间中，所述反应器具有从所述反应空间(31)提取渗余物的装置(34)，以及通过一个或多个所述选择性膜(2)、(4)与所述反应空间(31)隔开的经处理排放物的回收空间(32)。2. 权利要求1的用于处理液体排放物的膜反应器，其特征在于所 述氧化性气体扩散多孔膜(3)限定了第一封闭周界，在其内部延伸有 一个或多个所述选择性膜(2) 、 (4)，所述选择性膜本身限定了第 二封闭周界。3. 权利要求1的用于处理液体排放物的膜反应器，其特征在于所 述氧化性气体扩散多孔膜(3)限定了第一封闭周界，在其外部延伸有 一个或多个所述选择性膜(2) 、 (4)，所述选择性膜本身限定了第 二封闭周界。4. 权利要求1至3任一项的用于处理液体排放物的膜反应器，其 特征在于所述氧化性气体扩散多孔膜(3)和一个或多个所述选择性膜 (2)、 (4)为基本上圆柱形且同心的，并形成三个构成基础模块的隔间。5. 权利要求1至3任一项的用于处理液体排放物的膜反应器，其 特征在于所述氧化性气体扩散多孔膜(3)和一个或多个所述选择性膜 (2)、 (4)为基本上平面且平行的，并形成三个构成基础模块的隔间。6. 权利要求1至5任一项的用于处理液体排放物的膜反应器，其 特征在于所述氧化性气体扩散多孔膜(3)是臭...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·恒，K·L·杨，JC·施罗特，
申请(专利权)人：OTV股份有限公司，
类型：发明
国别省市：FR
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