本實(shí)用新型涉及廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于聚丙烯腈基碳纖維廢水處理的多相催化氧化塔。

背景技術(shù)：

作為一種具有優(yōu)異物化性能的新型材料，聚丙烯腈基碳纖維已經(jīng)廣泛應(yīng)用于航空航天、軍工、建筑、機(jī)械、醫(yī)療和體育器械等領(lǐng)域。隨著市場需求的增加，PAN碳纖維的產(chǎn)量也越來越大。當(dāng)前我國已能大規(guī)模自主研發(fā)和生產(chǎn)T300、T700碳纖維產(chǎn)品，且產(chǎn)品質(zhì)量已達(dá)國際同類產(chǎn)品水平。

在聚丙烯腈基碳纖維生產(chǎn)的聚合和紡絲階段會(huì)產(chǎn)生大量的工業(yè)廢水，該廢水成分復(fù)雜，主要以丙烯腈、氰化物和二甲基亞砜為主，其中丙烯腈在工業(yè)廢水中的濃度最高，最高可達(dá)300ppm，具有一定的生物毒性，且難生物降解；二甲基亞砜在所處的環(huán)境下易分解產(chǎn)生甲硫醚、二甲基二硫醚等惡臭氣體，嚴(yán)重影響工廠環(huán)境和員工健康，其反應(yīng)方程式如下：

3CH₃SOCH₃→CH₃SCCH₃+CH₃SSCH₃+(HCHO)₂+H₂O

5CH₃SOCH₃→CH₃SCH₃+CH₃SSCH₃+CH₂(SCH₃)₂+(HCHO)₃+2H₂O

由于丙烯腈具有一定的生物毒性，濃度高，二甲基亞砜滲透性較強(qiáng)，且兩種污染物均難以生物降解，同時(shí)存在會(huì)加劇廢水生物毒性，此外廢水中的二甲基亞砜易分解產(chǎn)生惡臭氣體，這要求廢水處理裝置要既能降解丙烯腈又能處理廢水溢出的惡臭氣體，這無疑加大了廢水的處理難度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，克服以上背景現(xiàn)實(shí)中存在的困難，提供了一種處理效果好，不易產(chǎn)生二次污染，既能處理廢水中的丙烯腈又能使廢水中溢出的惡臭得以分解的多相催化氧化塔。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

一種用于處理聚丙烯腈基碳纖維廢水的多相催化氧化塔，包括反應(yīng)塔、廢水循環(huán)管路系統(tǒng)、臭氧管路，所述反應(yīng)塔內(nèi)設(shè)有兩層填料層，每層填料層下方均設(shè)有布水器一，接近于所述反應(yīng)塔塔底的布水器一的下方為塔釜區(qū)，所述塔釜區(qū)內(nèi)設(shè)有布水器二，所述塔釜區(qū)下端設(shè)有進(jìn)水口，所述反應(yīng)塔頂端設(shè)有廢水循環(huán)區(qū)，所述廢水循環(huán)區(qū)上端設(shè)有出水口，所述廢水循環(huán)管路系統(tǒng)包括三條廢水循環(huán)管路和三個(gè)廢水循環(huán)泵，所述兩個(gè)布水器一及布水器二分別通過管道依次與相應(yīng)的一條廢水循環(huán)管路、相應(yīng)的一個(gè)廢水循環(huán)泵及廢水循環(huán)區(qū)連接，所述每條廢水循環(huán)管路均與臭氧管路連通連接。

進(jìn)一步地，所述布水器一是環(huán)形管路，管路內(nèi)側(cè)均勻分布多個(gè)出水孔，所述布水器二呈倒立漏斗狀。

進(jìn)一步地，所述反應(yīng)塔外側(cè)壁上于填料層和塔釜區(qū)相對應(yīng)處均設(shè)有維修窗。

進(jìn)一步地，所述填料層中的填料為活性炭。

進(jìn)一步地，所述反應(yīng)塔底部直徑與反應(yīng)塔高度的比為1:4.64。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型用于聚丙烯腈基碳纖維廢水處理的多相催化氧化塔，臭氧由臭氧管路通過廢水循環(huán)管路被內(nèi)循環(huán)廢水帶入反應(yīng)塔，從布水器一和布水器二射出，臭氧與丙烯腈廢水混合后進(jìn)入活性炭填料層，臭氧在活性炭的誘導(dǎo)下能夠產(chǎn)生活性更強(qiáng)的羥基自由基，從而實(shí)現(xiàn)丙烯腈等有機(jī)物的降解。此外，臭氧也具有強(qiáng)氧化性，其與二甲基亞砜分解產(chǎn)生的惡臭氣體均屬于氣相，依據(jù)亨利定律，同相間不存在傳質(zhì)阻力，臭氧能與惡臭氣體快速反應(yīng)并將其分解。本實(shí)用新型提供的聚丙烯腈基碳纖維廢水處理的多相催化氧化塔，對丙烯腈廢水及其產(chǎn)生的惡臭氣體具有較好的處理效果；其使用的活性炭屬于固體催化劑，易于廢水分離，二次污染小。值得注意的是，經(jīng)過處理的廢水的BOD₅/COD可提高至0.4，經(jīng)過本實(shí)用新型多相催化氧化塔處理后能提高丙烯腈廢水的可生化性。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型布水器一的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型布水器一的剖面圖；

圖中：1、反應(yīng)塔；2、填料層；3、布水器一；4、廢水循環(huán)區(qū)；5、廢水循環(huán)管路；6、廢水循環(huán)泵；7、出水口；8、維修窗；9、布水器二；10、進(jìn)水口；11、塔釜區(qū)；12、臭氧管路；13、出水孔。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

如圖1-3所示，一種用于處理聚丙烯腈基碳纖維廢水的多相催化氧化塔，包括反應(yīng)塔1、廢水循環(huán)管路系統(tǒng)、臭氧管路12，反應(yīng)塔1內(nèi)設(shè)有兩層填料層2，每層填料層2下方均設(shè)有布水器一3，接近于所述反應(yīng)塔1塔底的布水器一3的下方為塔釜區(qū)11，塔釜區(qū)11內(nèi)設(shè)有布水器二9，塔釜區(qū)11下端設(shè)有進(jìn)水口10，反應(yīng)塔1頂端設(shè)有廢水循環(huán)區(qū)4，廢水循環(huán)區(qū)4上端設(shè)有出水口7，廢水循環(huán)管路系統(tǒng)包括三條廢水循環(huán)管路5和三個(gè)廢水循環(huán)泵6，兩個(gè)布水器一3及布水器二9分別通過管道依次與相應(yīng)的一條廢水循環(huán)管路5、相應(yīng)的一條廢水循環(huán)泵6及廢水循環(huán)區(qū)4連接，每條廢水循環(huán)管路5均與臭氧管路12連通連接。

其中，布水器一3是環(huán)形管路，管路內(nèi)側(cè)均勻分布多個(gè)出水孔13，布水器二9呈倒立漏斗狀。

其中，反應(yīng)塔1外側(cè)壁上于填料層2和塔釜區(qū)11的相對應(yīng)處均設(shè)有維修窗8。

其中，填料層2中的填料為活性炭。

其中，反應(yīng)塔底部直徑與高度的比為1:4.64。

本實(shí)用新型用于聚丙烯腈基碳纖維廢水處理的多相催化氧化塔具體使用時(shí)，廢水由塔釜區(qū)11進(jìn)水口10進(jìn)水，臭氧由臭氧管路12通過廢水循環(huán)管路5被內(nèi)循環(huán)廢水帶入反應(yīng)塔1，從布水器一3和布水器二9射出，臭氧與丙烯腈廢水混合后進(jìn)入活性炭填料層2，臭氧在活性炭的誘導(dǎo)下能夠產(chǎn)生活性更強(qiáng)的羥基自由基，從而實(shí)現(xiàn)丙烯腈等有機(jī)物的降解。此外，臭氧也具有強(qiáng)氧化性，其與二甲基亞砜分解產(chǎn)生的惡臭氣體均屬于氣相，依據(jù)亨利定律，同相間不存在傳質(zhì)阻力，臭氧能與惡臭氣體快速反應(yīng)并將其分解。本實(shí)用新型提供的聚丙烯腈基碳纖維廢水處理的多相催化氧化塔，對丙烯腈廢水及其產(chǎn)生的惡臭氣體具有較好的處理效果；其使用的活性炭屬于固體催化劑，易于廢水分離，二次污染小。值得注意的是，經(jīng)過處理的廢水的BOD₅/COD可提高至0.4，經(jīng)過本實(shí)用新型多相催化氧化塔處理后能提高丙烯腈廢水的可生化性。

以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。