一种气液双循环难降解有机废水的处理装置的制作方法

1.本实用新型涉及废水处理技术领域，具体是一种气液双循环难降解有机废水的处理装置。


背景技术：

2.湿式空气氧化(wao)技术是一种废水处理的高级氧化技术。wao技术在高温高压下产生诸如羟基自由基等活性物质，在处理高浓度有机物废水(化学需氧量(cod)10-100g/l) 或难生物直接降解有毒污染物方面具有很大的潜力。一般来说，这个反应过程在较高温度(200-325℃)和压力(5-15mpa)下进行。wao工艺的一个主要缺点是无法实现有机物的完全矿化。一些最初存在于废水中或氧化过程中积聚在液相中的小分子量含氧化合物(例如甲醇、乙酸和丙酸等)很难进一步转化为二氧化碳和水，达到完全矿化。此外，废水中有机氮化合物的主要转化产物为氨，而氨在wao的运行条件下也很稳定，难以进一步转化处理，这些物质如果想完全转化需要更高的反应温度和压力。为了缓和wao工艺中严苛的温度和压力操作条件，将催化剂引入到wao体系中一起使用，这种含催化剂的操作过程被称为催化湿式氧化(cwao)。在cwao中，难降解有机化合物在催化剂存在下可以在温和的操作条件(低温和低压)下实现更深度的氧化，废水在气液固三相反应器中的停留时间在15分钟到120分钟，cod的去除程度可以通常为75％-90％。从而相比wao减少了投资和运营成本。与传统的湿空气氧化法相比，由于催化剂的存在，反应可以达到较高的氧化速度和程度，人们可以使用较为缓和的反应条件将化学需氧量降低到与非催化过程相同的程度。
3.催化湿式氧化装置的明显优点在于工作条件温度和压力要求相对湿式氧化法较低，反应时间短，c0d处理效率高，对大气的二次污染少，处理装置小，占地少，结构紧凑，易于管理。
4.现有的湿式催化氧化装置，由于其催化氧化大多在大容积的罐体内进行，催化剂填装在罐内，废水流经罐体后，从出水口流出，废水和催化剂进行单级反应，催化剂和废水不能充分接触反应，反应效果差，反应效率低，热交换率不高，能量回收率低，反应器搅拌强度低，使传质速率较低，延长反应时间。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种节约能源、效率高的难降解有机废水的处理装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
7.一种气液双循环难降解有机废水的处理装置，包括废水储存罐、高压泵、液体预热器、气体预热器、强制循环泵、喷射泵和催化湿式氧化管式反应器，所述废水储存罐通过高压泵连接液体预热器的进口，催化湿式氧化管式反应器的中间位置也连接液体预热器的进口，所述液体预热器的出口通过喷射泵连接催化湿式氧化管式反应器的底部，气体预热器也连接催化湿式氧化管式反应器的底部，催化湿式氧化管式反应器的底部再通过强制循环
泵连接喷射泵的进口，所述催化湿式氧化管式反应器的底部设置有混合室。
8.进一步地，所述催化湿式氧化管式反应器的顶部连接喷射泵的进气口。
9.进一步地，所述催化湿式氧化管式反应器的进水口处设置单向阀。
10.进一步地，所述催化湿式氧化管式反应器包括外管和内管，内管内部填充有催化剂。
11.进一步地，所述混合室内设置有高速磁力涡轮搅拌装置。
12.进一步地，所述外管的底部与混合室相联通。
13.进一步地，所述外管的出水口处设置有筛网。
14.进一步地，所述外管连接的排水管上设置有流量调节阀。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
16.本实用新型中气体氧化剂可以循环利用，采用氧化水回流的方式，对待处理废水进行稀释，使进水指标的持续稳定，平滑波动，利于反应平稳进行，提高系统的安全性能，同时提高了系统处理废水能力的上限，同时废水在系统内多次循环，反复氧化，有效降低管式反应管的长度，减少催化剂的装填量，降低初始投资；反应器底部设混合室，高速搅拌打散气体，微小气泡均匀分散在水中，并且采用催化湿式氧化管式反应器，使催化剂和废水进行充分接触反应，有效提高反应效率；且本实用新型装置紧凑，占地面积小，易于管理。
附图说明
17.图1为本实用新型的结构示意图；
18.图中：1-废水储存罐；2-高压泵；3-液体预热器；4-气体预热器；5-强制循环泵；6-喷射泵；7-催化湿式氧化管式反应器；8-外管；9-内管；10-高速磁力涡轮搅拌装置；11-混合室；12-筛网；13-单向阀；14-流量调节阀。
具体实施方式
19.下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
20.请参阅图1，一种气液双循环难降解有机废水的处理装置，包括废水储存罐1、高压泵2、液体预热器3、气体预热器4、强制循环泵5、喷射泵6和催化湿式氧化管式反应器 7，所述废水储存罐1通过高压泵2连接液体预热器3的进口，催化湿式氧化管式反应器7 的中间位置也连接液体预热器3的进口，所述液体预热器3的出口通过喷射泵6连接催化湿式氧化管式反应器7的底部，气体预热器4也连接催化湿式氧化管式反应器7的底部，催化湿式氧化管式反应器7的底部再通过强制循环泵5连接喷射泵6的进口，所述催化湿式氧化管式反应器7的底部设置有混合室11。
21.所述催化湿式氧化管式反应器7的顶部连接喷射泵6的进气口。
22.所述催化湿式氧化管式反应器7的进水口处设置有防止水倒流的单向阀13，单向阀 13保证了水只能单向的流动，不能倒流。
23.所述催化湿式氧化管式反应器7包括外管8和内管9，内管9内部填充有催化剂。
24.所述混合室11内设置有高速磁力涡轮搅拌装置10。
25.所述外管8的底部与混合室11相联通。
26.所述外管8的出水口处设置有筛网12，筛网12用于防止催化剂随水流从出水口流
出，在水流动的过程中，筛网12可以阻挡催化剂随着水流一起从出水口流出。
27.所述外管8连接的排水管上设置有调节水流速度的流量调节阀14，流量调节阀14使外管8的液位保持稳定。
28.所述废水储存罐1用于储存污水，高压泵2用于对废水储存罐1中出来的废水进行加压，液体预热器3用于将经催化湿式氧化管式反应器7处理后的高温水的热量传递给未经处理的废水，预热后的废水与强制循环泵5的循环反应液混合，通过喷射泵6进入催化湿式氧化管式反应器7，气体预热器4用于对补充的新鲜气体进行加热，预热后的废水与气体进入混合室11，通过高速磁力涡轮搅拌装置10使气液分散均匀，再进入内管9中发生催化氧化反应，反应后的废水由内管9顶部流出进入外管8，通过流量调节阀14控制外管 8的液位始终低于内管9顶部10cm，净化达标的废水由催化湿式氧化管式反应器7的外管 8底部排出，废气由催化湿式氧化管式反应器7的顶部排出。
29.一种采用上述装置处理难降解有机废水的处理方法，具体步骤如下：
30.1)预热：将废水储存罐1中的车间收集废水与经过催化湿式氧化管式反应器7处理后的外排水进行换热，回收热量后与催化湿式氧化管式反应器7的内排水按比例混合；
31.2)循环吸收：将催化湿式氧化管式反应器7顶部未反应的气体(空气或者氧气)排出一部分，剩余部分通过喷射泵6吸入，再进入催化湿式氧化管式反应器7底部混合室，补充新鲜气体(空气或者氧气)经气体预热器4后通入混合室11；
32.3)混合：通过位于混合室中的高速磁力涡轮搅拌装置8将气体(空气或者氧气)分散成微小气泡，气液混合均匀；
33.4)催化湿式氧化：废水经混合室9后由内管7的底部进入，在催化剂的存在下，污水中的有机物与氧发生放热反应，将污水中的有机物氧化成二氧化碳和水，或低级有机酸或其他中间产物；净化后的废水由内管7的顶部逸出，进入外管6，通过流量调节阀10控制外管6的液位始终低于内管顶部9-11cm。