本發明專利技術公開了一種真空紫外光催化反應器、廢水處理裝置與處理方法，真空紫外光催化反應器可通過真空紫外光催化和化學氧化協同產生的·OH處理廢水，能在常溫下大幅降低廢水的COD值；廢水處理裝置包括與廢水池依次連接的混合器、主催化反應器、真空紫外光催化反應器和氣液分離器，其中，所述氣液分離器的氣體出口連接廢水回收池，液體出口連接COD在線檢測系統，該COD在線檢測系統將檢測達標的處理廢水通過回收管路與廢水回收池連通，將檢測不達標的處理廢水通過循環管路與混合器連通再次進行處理，同時，所述混合器還與雙氧水箱連接；該廢水處理裝置結構合理，能夠較好地降解高鹽、高毒、高COD廢水，快速高效，無二次污染。
【技術實現步驟摘要】
真空紫外光催化反應器、廢水處理裝置與處理方法
本專利技術涉及一種用于處理廢水的反應器，尤其涉及一種真空紫外光催化和化學催化氧化協同真空紫外光催化反應器，包含該催化反應器的廢水處理裝置以及處理方法，屬于廢水處理領域。
技術介紹
隨著工業的發展，廢水已逐漸成為重要的污染源之一，尤其是醫藥工業廢水，由于其成分復雜、有機物含量高、生物毒性大、色度深、含鹽量高、可生化性很差，很難處理。醫藥工業包括抗生素的生產過程，有原料藥生產和藥物制劑生產，生產過程具有的特點是：原輔材料種類多，生產流程長、工藝復雜、副產品多，三廢多(如阿奇霉素廢水COD為35000-60000mg/L、BOD為10000-20000mg/L、含鹽量2000-10000mg/L)。醫藥工業廢水在工業生產中產生的廢水是我國污染最嚴重、最難處理的工業廢水之一，具有有機物及無機鹽含量高，BOD5和CODcr比值低且波動大，可生化性很差，水量波動大等特點。當前，廢水的處理方法主要有物化法和生物法。物化法主要從物理、化學的角度來處理廢水，例如抗生素廢水，主要采用物理吸附、化學混凝、光化學降解、電解、膜分離等方法來降低抗生素廢水的COD，提高廢水的可生化性，但是物化法處理抗生素廢水的工藝流程復雜，資金投入量大，而且處理后的副產物較多，容易造成二次污染。而生物法主要是利用不同種類的微生物，通過好氧、厭氧或者好氧-厭氧等復合工藝來降解抗生素廢水。由于抗生素對微生物具有顯著的殺滅作用，且微生物對溫度、pH、含鹽量、含氧量等非常敏感，用微生物法直接處理高濃度制藥廢水效果很差，而且對生化池會造成不可逆轉的破壞。因此，在進入生化池之前，需要用大量清水和生活污水對抗生素廢水進行稀釋，然后經過較長的時間和多級復雜工序處理后，提高抗生素廢水的可生化性，才能進入生化池后續處理。現有的光催化反應器存在光催化功能單一、催化效率低和反應不徹底等問題。目前的廢水處理裝置的工藝流程復雜，降解時間長，副產物較多，容易造成二次污染。因此，亟待解決上述問題。
技術實現思路
專利技術目的：本專利技術的第一目的是提供一種能協同進行光催化和化學催化反應的真空紫外光催化反應器；本專利技術的第二目的是提供包含該真空紫外光催化反應器的廢水處理成套裝置；本專利技術的第三目的是提供該廢水處理裝置的處理方法。技術方案：本專利技術所述的真空紫外光催化反應器，包括由內管和外管組成的夾套結構，其中，內管壁為鏤空結構且在內管中設置真空紫外燈，并在內外管之間的夾層中填充催化劑。該反應器利用真空紫外燈發射的高強紫外線，耦合參與化學氧化的催化劑，徹底處理廢水中的有毒有害物質。本專利技術所述的廢水處理裝置，包括與廢水池依次連接的混合器、主催化反應器、真空紫外光催化反應器和氣液分離器，其中，所述氣液分離器的氣體出口連接廢水回收池，液體出口連接COD在線檢測系統，該COD在線檢測系統將檢測達標的處理廢水通過回收管路與廢水回收池連通，將檢測不達標的處理廢水通過循環管路與混合器連通再次進行處理，同時，所述混合器還與雙氧水箱連接。其中，所述雙氧水箱還與主催化反應器連通；進一步地，雙氧水箱還可以連通真空紫外光催化反應器。主催化反應器中的催化劑和/或真空紫外光催化反應器高強紫外線，可以激發雙氧水產生高活性羥基自由基，進一步降解廢水。所述真空紫外光催化反應器與氣液分離器之間設置雙氧水脫除器，具體是通過管路連接在真空紫外催化反應器的出液口上，將殘留的雙氧水進行分解，無二次污染。所述廢水池通過回收管路與混合器連接，并且在回收管路和循環管路之間設置用于廢水池內廢水與檢測達標廢水之間熱量交換的換熱器，利用反應后廢水的余熱加熱待反應的廢水，使其升溫以提高后續反應的速率和效果，實現能量的循環利用。所述廢水回收池之前設置尾氣吸收器，進一步脫除廢水中的有毒有害氣體。所述混合器還與堿試劑箱連接。本專利技術所述廢水處理裝置的處理方法，包括如下步驟：廢水池中的廢水與雙氧水箱中的雙氧水在混合器中混合，接著進入主催化反應器進行催化反應，再進入真空紫外光催化反應器中進行光催化和化學催化協同反應，處理后進入氣液分離器，分離得到的氣體進入廢水回收池，液體進入COD在線檢測系統，檢測合格的處理廢水通過回收管路進入廢水回收池，檢測不合格的處理廢水通過循環管路進入混合器再次進行處理。有益效果：與現有技術相比，本專利技術具有以下顯著優點：(1)本專利技術的真空紫外光催化反應器，可通過真空紫外光催化和化學氧化協同產生的·OH處理廢水，原水不需稀釋，對廢水pH適用范圍廣，能在環境溫度下大幅降低廢水的COD值，在較短的時間內提高廢水的可生化性，并通過真空紫外光礦化除去毒性較大的小分子有機物；該反應器可單獨使用，也可用于成套裝置中，且后者使用效果更佳，主要能夠快速降解小分子有機物。(2)本專利技術的廢水處理裝置結構合理，能夠較好地降解高鹽、高毒、高COD廢水，抗沖擊負荷能力強，占地少，投資省，快速高效，無二次污染；其中，所有管道和反應器均可采用耐高溫玻璃棉進行保溫，保溫效率高，減少了熱量散失，節省能耗；可采用尾氣吸收器，實現有毒有害氣體零排放，綠色環保；設置COD在線檢測系統，水質參數實時自動測量；可以設置空氣壓縮機，既可以起到鼓泡攪拌作用，又可以起到管路排液放凈的作用；同時設置有換熱器，能夠將反應中產生的熱量很好的利用起來，節能降耗。(3)本專利技術廢水處理裝置的處理方法簡單高效便捷，容易實現規模化應用。本技術具有廢水處理質量穩定、成本低，不受廢水鹽度影響，適用范圍廣等特點。附圖說明圖1為本專利技術真空紫外光催化反應器的結構示意圖；圖2為本專利技術廢水處理的工藝簡化流程圖；圖3為本專利技術廢水處理裝置整體的結構示意圖；其中，1廢水池，2第一計量泵，3換熱器，4混合器，5堿試劑箱，6堿計量泵，7雙氧水箱，8雙氧水泵，9主催化反應器，10空氣壓縮機，11第二計量泵，13雙氧水脫除器，14氣液分離器，15第三計量泵，16COD在線檢測系統，17尾氣吸收器，18廢水回收池，19兩位三通閥，20回收管路，21循環管路；12真空紫外光催化反應器，120內管，121外管，122孔，123接頭。具體實施方式下面結合附圖對本專利技術的技術方案作進一步說明。圖1所示的真空紫外光催化反應器為夾套結構，由圓柱形的內管120和外管121組成，其中，內管120由短管構成，圖示為兩段短管，每段短管的首尾兩端均設有接頭123，通過拼接相鄰短管的接頭123可組裝形成任意長度的內管120；內管120內設置真空紫外燈，并在內管管壁上開設孔122，真空紫外燈發出的高強紫外線可通過孔122射出，內外管之間的夾層中填充催化劑。真空紫外技術是一種新型的高級氧化技術，真空VUV發生器同步輻射UV254nm和185nm高強紫外線，高能光子的能量遠遠超過有機分子中所有化學鍵的鍵能，可以敏化難降解有機物，使之處于不穩定的敏化狀態，再耦合催化劑產生的化學氧化作用，深度作用廢水中有機物，使之斷鍵礦化，尤其對小分子有機物(如甲醛、亞硝胺)有較好的的斷鍵礦化作用。在水處理方面具有廣闊的應用前景且無二次污染，是針對高濃度、有毒有害難降解廢水達標處理的有效方法。圖3所示的廢水處理裝置，廢水池1通過管路依次連接第一計量泵2、換熱器3、混合器4、主催化反應器9、第二計量泵11、真空紫外光催化反應器12、雙氧本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種真空紫外光催化反應器，其特征在于：包括由內管(120)和外管(121)組成的夾套結構，其中，所述內管(120)中設置真空紫外燈，并在內管管壁上開設有有利于真空紫外燈射出高強紫外線的孔(122)，同時在內外管之間的夾層中填充催化劑。
【技術特征摘要】
1.一種真空紫外光催化反應器，其特征在于：包括由內管(120)和外管(121)組成的夾套結構，其中，所述內管(120)中設置真空紫外燈，并在內管管壁上開設有有利于真空紫外燈射出高強紫外線的孔(122)，同時在內外管之間的夾層中填充催化劑。2.一種包含權利要求1所述真空紫外光催化反應器的廢水處理裝置，其特征在于：包括與廢水池(1)依次連接的混合器(4)、主催化反應器(9)、真空紫外光催化反應器(12)和氣液分離器(14)，其中，所述氣液分離器(14)的氣體出口連接廢水回收池(18)，液體出口連接COD在線檢測系統(16)，該COD在線檢測系統(16)將檢測達標的處理廢水通過回收管路(20)與廢水回收池(18)連通，將檢測不達標的處理廢水通過循環管路(21)與混合器(4)連通再次進行處理，同時，所述混合器(4)還與雙氧水箱(7)連接。3.根據權利要求2所述的廢水處理裝置，其特征在于：所述雙氧水箱(7)還與主催化反應器(9)連通。4.根據權利要求2或3所述的廢水處理裝置，其特征在于：所述雙氧水箱(7)還與真空紫外光催化反應器(1...
【專利技術屬性】
技術研發人員：吳敏，陳龍軍，孟徐，邵亞敏，王軍如，倪恨美，鄭穎平，馬全紅，
申請(專利權)人：東南大學，
類型：發明
國別省市：江蘇,32
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。