多相效廢水深度處理反應器的制造方法
【專利摘要】多相效廢水深度處理反應器，包括前置反應器和主反應器，所述前置反應器包括進口和出口，進口和出口之間通過連接管路連接有至少兩個靜態(tài)混合器，所述靜態(tài)混合器之間的管路上設有pH測量裝置，靜態(tài)混合器的上游管路上均設有加注口；所述主反應器為中空反應塔，塔底部設有旋流進水分配器，旋流進水分配器上游設有加注口，塔內自下而上依次設有至少兩個催化劑層，一組折流板，曝氣器和噴淋消沫器，所述催化劑層之間設有高頻催化系統(tǒng)，塔頂部設有出水裝置；所述前置反應器的出口與主反應器的旋流進水分配器連接。本申請氣、固、液多相環(huán)境，高級氧化、催化氧化、均勻混合多效處理方式，CODCr去除率高。
【專利說明】多相效廢水深度處理反應器
[0001]

【技術領域】
[0002] 本申請涉及廢水環(huán)保處理領域，具體涉及一種用于廢水深度處理的多相效反應 器。
[0003]

【背景技術】
[0004] 隨著《制漿造紙工業(yè)水污染物排放標準（GB3544-2008)》的實施，國家對造紙廢水 的排放提出了更高的要求，單純采用物化+生化二級處理的方法很難達到標準規(guī)定，普遍 需要對廢水進行深度處理。目前已經在應用或者準備應用的深度處理技術主要有：絮凝沉 淀法、膜分離法、電化學法、磁化預處理、生物酶生物基因工程、復合仿生物酶、高級氧化法 (如臭氧氧化、光催化、Fenton氧化等）以及組合處理技術(如電化學+固定化微生物技術） 等。
[0005] Fenton體系（H202/ Fe2+ )是目前廢水處理方面研究較多的一種高級氧化技術，該 體系產生的具有強氧化性的·〇Η自由基，其氧化能力（2. 80V)僅次于氟（2. 87V)，可無選擇 地將廢水中的有機污染物(如制漿造紙廢水中的纖維素、半纖維素、木素等）氧化降解C02、 H20和無機物，已逐漸應用于造紙廢水的深度處理領域。目前對Fenton試劑用于造紙廢 水的處理研究較多，但承載Fenton反應的反應器構型、藥品混合方式等研究很少。傳統(tǒng)的 Fenton池式反應器占地面積大，處理效果穩(wěn)定性差，成本較高，并未協(xié)同其他處理手段。
[0006]


【發(fā)明內容】

[0007] 解決的技術問題：本申請為了制漿造紙廢水提供一套多相效廢水深度處理反應 器，解決排放標準提高以后的達標排放難點問題。
[0008] 技術方案：多相效廢水深度處理反應器，包括前置反應器和主反應器，所述前置反 應器包括進口和出口，進口和出口之間通過連接管路連接有至少兩個靜態(tài)混合器，所述靜 態(tài)混合器之間的管路上設有pH測量裝置，靜態(tài)混合器的上游管路上均設有加注口；所述主 反應器為中空反應塔，塔底部設有旋流進水分配器，旋流進水分配器上游設有加注口，塔內 自下而上依次設有至少兩個催化劑層，一組折流板，曝氣器和噴淋消沫器，所述催化劑層之 間設有高頻催化系統(tǒng)，塔頂部設有出水裝置；所述前置反應器的出口與主反應器的旋流進 水分配器連接。
[0009] 優(yōu)選的，位于所述進口和出口之間通過連接管路設有兩個靜態(tài)混合器，分別為第 一靜態(tài)混合器和第二靜態(tài)混合器，所述靜態(tài)混合器設于鋼架內。
[0010] 所述第一靜態(tài)混合器的上游管路加注口與儲酸容器連接，第二靜態(tài)混合器的上游 管路加注口與儲硫酸亞鐵容器連接，旋流進水分配器上游加注口與儲H202容器連接。 toon] 所述pH測量裝置設于第二靜態(tài)混合器的上游管路加注口的上游，距第一靜態(tài)混 合器下游Γ5米的管長處。
[0012] 所述主反應器塔體為單塔體或雙塔體形式，塔體的高徑比為3-6,所述雙塔體的第 一塔體的出水裝置與第二塔體的旋流進水分配器相連。
[0013] 所述旋流進水分配器由與筒體外壁相切的兩根進水管組成，兩根進水管分布在筒 體圓周的180度方向，同為順時針或逆時針切向進水。
[0014] 所述高頻催化系統(tǒng)由一組25K Hz或40K Hz超聲波振板組成，并設于催化劑層之 間的塔內壁上。
[0015] 所述折流板為圓缺結構，所缺部分的高占主反應器筒內徑尺寸的1/4。
[0016] 所述曝氣器為穿孔管或曝氣盤曝氣器，曝氣強度為1-8 I7(s · m2)。
[0017] 所述噴淋消泡器為實心錐噴嘴消泡器，120°夾角布置。
[0018] 高級氧化實踐處理中，初始pH對反應起關鍵作用，現(xiàn)有類似設備不合理設置往往 會造成pH調節(jié)不準，調節(jié)嚴重滯后，本申請采用的靜態(tài)混合器響應迅速，可快速反饋至加 酸單元，通過自動控制精確控制pH值。旋流進水分配器通過水力布置，使進水形成旋流的 力矩，有助于藥液的均勻分配。催化劑層的填料提供固相反應條件并可選用涂覆銀離子化 合物填料，實驗證明，C0D &去除效率可提高約10%左右。高頻催化系統(tǒng)的聲波振板所發(fā)出 的超聲波對處理效果有耦合增強作用，并且有助于阻止廢水在反應過程中在填料表面形成 垢層。
[0019] 有益效果：1.氣、固、液多相環(huán)境，高級氧化、催化氧化、均勻混合多效處理方式， C0D&去除率高。
[0020] 2.處理效果可靠，適用性廣。耦合了填料催化、超聲催化和高級氧化的技術，兼有 混凝功能，混凝功能可快速去除懸浮及膠體狀有機物，高級氧化及催化劑催化無選擇性的 氧化降解廢水的可溶解性有機物，因此可適用于多種廢水。
[0021] 3.結構緊湊。檢測設備、反應室一體化設計，結構緊湊，占地面積小。
[0022] 4.可擴展性強。全鋼塔體并設置不同種功能區(qū)，可以擴展不同的功能模塊以實現(xiàn) 廢水的低成本高效處理。
[0023]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024] 圖1為多相效廢水深度處理反應器之前置反應器結構示意圖； 圖2為多相效廢水深度處理反應器之主反應器結構示意圖； 圖3為多相效廢水深度處理反應器之主反應器頂部的俯視結構示意圖； 圖4為多相效廢水深度處理反應器之主反應器中曝氣器的俯視結構示意圖； 圖5為多相效廢水深度處理反應器之主反應器中折流板的結構示意圖； 圖6為多相效廢水深度處理反應器之主反應器中I-Ι截面結構示意圖； 圖7為多相效廢水深度處理反應器連接示意圖； 其中：1_鋼架、2-第一靜態(tài)混合器、3-連接管路、4-第二靜態(tài)混合器、5-pH測量裝置、 6_旋流進水分配器、7-催化劑層、8-高頻催化系統(tǒng)、9-折流板、10-曝氣器、11-噴淋消沫 器、12-前置反應器、13-主反應器。
[0025]

【具體實施方式】
[0026] 下面結合實施實例對本申請作進一步詳細說明。
[0027] 實施例1 多相效廢水深度處理反應器，包括前置反應器12和主反應器13,所述前置反應器包括 進口和出口，進口和出口之間通過連接管路3連接有兩個靜態(tài)混合器，分別為第一靜態(tài)混 合器2和第二靜態(tài)混合器4,所述靜態(tài)混合器設于鋼架內1，所述靜態(tài)混合器之間的管路上 設有pH測量裝置5,靜態(tài)混合器的上游管路上均設有加注口；所述主反應器為中空反應塔， 塔底部設有旋流進水分配器6,旋流進水分配器上游設有加注口，塔內自下而上依次設有至 少兩個催化劑層7, 一組折流板9,曝氣器10和噴淋消沫器11，所述催化劑層之間設有高頻 催化系統(tǒng)8,塔頂部設有出水裝置12 ;所述前置反應器的出口與主反應器的旋流進水分配 器連接。
[0028] 所述第一靜態(tài)混合器2的上游管路加注口與儲酸容器連接，第二靜態(tài)混合器4的 上游管路加注口與儲硫酸亞鐵容器連接，旋流進水分配器上游加注口與儲H 202容器連接。
[0029] 所述pH測量裝置設于第二靜態(tài)混合器4的上游管路加注口的上游，距第一靜態(tài)混 合器2下游Γ5米的管長處。
[0030] 所述主反應器塔體的高徑比為3-6。
[0031] 所述主反應器塔體可制作成單塔體或雙塔體形式，所述雙塔體的第一塔體的出水 裝置與第二塔體的旋流進水分配器相連。
[0032] 所述旋流進水分配器由與筒體外壁相切的兩根進水管組成，兩根進水管分布在筒 體圓周的180度方向，同為順時針或逆時針切向進水。
[0033] 所述高頻催化系統(tǒng)8由一組25K Hz或40K Hz超聲波振板組成，并設于催化劑層 7之間的塔內壁上。
[0034] 所述折流板為圓缺結構，所缺部分的高占主反應器筒內徑尺寸的1/4。
[0035] 所述曝氣器為穿孔管或曝氣盤曝氣器，曝氣強度為1-8 I7(s · m2)。
[0036] 所述噴淋消泡器為實心錐噴嘴消泡器，120°夾角布置。
[0037] 采用上述反應器進水為某廠楊木APMP化機漿好氧出水，C0Dcr:509. lmg/L，色度 760度，pH:8. 25,采用該反應器處理后出水C0D&34. 3mg/L，色度26度。
[0038] 另一例中，采用上述反應器進水為某廠杉木BCTMP化機漿好氧出水，CODcr約 800mg/L，色度約700, pH:6-9,采用該反應器處理后出水C0Dcr60-80mg/L，色度50度以下。
[0039] 實施例2 多相效廢水深度處理反應器，包括前置反應器12和主反應器13,所述前置反應器包括 進口和出口，進口和出口之間通過連接管路3連接有兩個靜態(tài)混合器，分別為第一靜態(tài)混 合器2和第二靜態(tài)混合器4,所述靜態(tài)混合器設于鋼架內1，所述靜態(tài)混合器之間的管路上 設有pH測量裝置5,靜態(tài)混合器的上游管路上均設有加注口；所述主反應器為中空反應塔， 塔底部設有旋流進水分配器6,旋流進水分配器上游設有加注口，塔內自下而上依次設有兩 個催化劑層7, 一組折流板9,曝氣器10和噴淋消沫器11，所述催化劑層之間設有高頻催化 系統(tǒng)8,塔頂部設有出水裝置12 ;所述前置反應器的出口與主反應器的旋流進水分配器連 接。所述第一靜態(tài)混合器2的上游管路加注口與儲酸容器連接，第二靜態(tài)混合器4的上游管 路加注口與儲硫酸亞鐵容器連接，旋流進水分配器上游加注口與儲H202容器連接。所述pH 測量裝置設于第二靜態(tài)混合器4的上游管路加注口的上游，距第一靜態(tài)混合器2下游1米 的管長處。所述主反應器塔體的高徑比為3。所述主反應器塔體制作成單塔體。所述旋流 進水分配器由與筒體外壁相切的兩根進水管組成，兩根進水管分布在筒體圓周的180度方 向，同為順時針或逆時針切向進水。所述高頻催化系統(tǒng)8由一對25K Hz超聲波振板組成， 相對設于催化劑層7之間的塔內壁上。所述折流板為圓缺結構，所缺部分的高占主反應器 筒內徑尺寸的1/4。所述曝氣器為穿孔管或曝氣盤曝氣器，曝氣強度為1-8 IV(S·!!!2)。所 述噴淋消泡器為實心錐噴嘴消泡器，120°夾角布置。
[0040] 實施例3 多相效廢水深度處理反應器，包括前置反應器12和主反應器13,所述前置反應器包括 進口和出口，進口和出口之間通過連接管路3連接有兩個靜態(tài)混合器，分別為第一靜態(tài)混 合器2和第二靜態(tài)混合器4,所述靜態(tài)混合器設于鋼架內1，所述靜態(tài)混合器之間的管路上 設有pH測量裝置5,靜態(tài)混合器的上游管路上均設有加注口；所述主反應器為中空反應塔， 塔底部設有旋流進水分配器6,旋流進水分配器上游設有加注口，塔內自下而上依次設有兩 個催化劑層7, 一組折流板9,曝氣器10和噴淋消沫器11，所述催化劑層之間設有高頻催化 系統(tǒng)8,塔頂部設有出水裝置12 ;所述前置反應器的出口與主反應器的旋流進水分配器連 接。第一靜態(tài)混合器2的上游管路加注口與儲酸容器連接，第二靜態(tài)混合器4的上游管路 加注口與儲硫酸亞鐵容器連接，旋流進水分配器上游加注口與儲H 202容器連接。pH測量裝 置設于第二靜態(tài)混合器4的上游管路加注口的上游，距第一靜態(tài)混合器2下游3米的管長 處。主反應器塔體的高徑比為4。主反應器塔體制作成雙塔體形式，雙塔體的第一塔體的出 水裝置與第二塔體的旋流進水分配器相連。旋流進水分配器由與筒體外壁相切的兩根進水 管組成，兩根進水管分布在筒體圓周的180度方向，同為順時針或逆時針切向進水。高頻催 化系統(tǒng)8由一對40K Hz超聲波振板組成，相對設于催化劑層7之間的塔內壁上。折流板為 圓缺結構，所缺部分的高占主反應器筒內徑尺寸的1/4。曝氣器為穿孔管或曝氣盤曝氣器， 曝氣強度為1-8 I7(s ·πι2);噴淋消泡器為實心錐噴嘴消泡器，120°夾角布置。
[0041] 實施例4 多相效廢水深度處理反應器，包括前置反應器12和主反應器13,所述前置反應器包括 進口和出口，進口和出口之間通過連接管路3連接有兩個靜態(tài)混合器，分別為第一靜態(tài)混 合器2和第二靜態(tài)混合器4,所述靜態(tài)混合器設于鋼架內1，所述靜態(tài)混合器之間的管路上 設有pH測量裝置5,靜態(tài)混合器的上游管路上均設有加注口；所述主反應器為中空反應塔， 塔底部設有旋流進水分配器6,旋流進水分配器上游設有加注口，塔內自下而上依次設有兩 個催化劑層7, 一組折流板9,曝氣器10和噴淋消沫器11，所述催化劑層之間設有高頻催化 系統(tǒng)8,塔頂部設有出水裝置12 ;所述前置反應器的出口與主反應器的旋流進水分配器連 接。所述第一靜態(tài)混合器2的上游管路加注口與儲酸容器連接，第二靜態(tài)混合器4的上游 管路加注口與儲硫酸亞鐵容器連接，旋流進水分配器上游加注口與儲H 202容器連接。pH測 量裝置設于第二靜態(tài)混合器4的上游管路加注口的上游，距第一靜態(tài)混合器2下游5米的 管長處。所述主反應器塔體的高徑比為6。主反應器塔體制作成雙塔體形式，所述雙塔體的 第一塔體的出水裝置與第二塔體的旋流進水分配器相連。所述旋流進水分配器由與筒體外 壁相切的兩根進水管組成，兩根進水管分布在筒體圓周的180度方向，同為順時針或逆時 針切向進水。所述高頻催化系統(tǒng)8由一對25K Hz或40K Hz超聲波振板組成，并相對設于 催化劑層7之間的塔內壁上。折流板為圓缺結構，所缺部分的高占主反應器筒內徑尺寸的 1/4。曝氣器為穿孔管或曝氣盤曝氣器，曝氣強度為1-8 IV(S·!!!2)。噴淋消泡器為實心錐 噴嘴消泡器，120°夾角布置。
【權利要求】
1. 多相效廢水深度處理反應器，其特征在于包括前置反應器（12)和主反應器（13)，所 述前置反應器包括進口和出口，進口和出口之間通過連接管路（3 )連接有至少兩個靜態(tài)混 合器，所述靜態(tài)混合器之間的管路上設有pH測量裝置（5)，靜態(tài)混合器的上游管路上均設 有加注口；所述主反應器為中空反應塔，塔底部設有旋流進水分配器（6)，旋流進水分配器 上游設有加注口，塔內自下而上依次設有至少兩個催化劑層（7)，一組折流板（9)，曝氣器 (10)和噴淋消沫器（11)，所述催化劑層之間設有高頻催化系統(tǒng)（8)，塔頂部設有出水裝置 (12);所述前置反應器的出口與主反應器的旋流進水分配器連接。
2. 根據(jù)權利要求1所述的多相效廢水深度處理反應器，其特征在于所述進口和出口之 間通過連接管路設有兩個靜態(tài)混合器，分別為第一靜態(tài)混合器（2)和第二靜態(tài)混合器（4)， 所述靜態(tài)混合器設于鋼架內（1)。
3. 根據(jù)權利要求2所述的多相效廢水深度處理反應器，其特征在于所述第一靜態(tài)混合 器（2)的上游管路加注口與儲酸容器連接，第二靜態(tài)混合器（4)的上游管路加注口與儲硫 酸亞鐵容器連接，旋流進水分配器上游加注口與儲H 202容器連接。
4. 根據(jù)權利要求2所述的多相效廢水深度處理反應器，其特征在于所述pH測量裝置設 于第二靜態(tài)混合器（4)的上游管路加注口的上游，距第一靜態(tài)混合器（2)下游1飛米的管長 處。
5. 根據(jù)權利要求1所述的多相效廢水深度處理反應器，其特征在于所述主反應器塔體 為單塔體或雙塔體形式，塔體的高徑比為3-6,所述雙塔體的第一塔體的出水裝置與第二塔 體的旋流進水分配器相連。
6. 根據(jù)權利要求1所述的多相效廢水深度處理反應器，其特征在于所述旋流進水分配 器由與筒體外壁相切的兩根進水管組成，兩根進水管分布在筒體圓周的180度方向，同為 順時針或逆時針切向進水。
7. 根據(jù)權利要求1所述的多相效廢水深度處理反應器，其特征在于所述高頻催化系統(tǒng) (8)由一組25K Hz或40K Hz超聲波振板組成，并設于催化劑層（7)之間的塔內壁上。
8. 根據(jù)權利要求1所述的多相效廢水深度處理反應器，其特征在于所述折流板為圓缺 結構，所缺部分的高占主反應器筒內徑尺寸的1/4。
9. 根據(jù)權利要求1所述的多相效廢水深度處理反應器，其特征在于所述曝氣器為穿孔 管或曝氣盤曝氣器，曝氣強度為1-8 I7(s · m2)。
10. 根據(jù)權利要求1所述的多相效廢水深度處理反應器，其特征在于所述噴淋消泡器 為實心錐噴嘴消泡器，120°夾角布置。
【文檔編號】C02F9/04GK104140170SQ201410342416
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年7月17日 優(yōu)先權日:2014年7月17日
【發(fā)明者】盤愛享, 房桂干, 鄧擁軍, 丁來保, 施英喬, 張華蘭, 沈葵忠, 韓善明, 焦健, 李紅斌, 梁芳敏 申請人:中國林業(yè)科學研究院林產化學工業(yè)研究所