公布日：2023.05.12
申請日：2023.03.07
分類(lèi)號：C02F1/72(2023.01)I;C02F1/30(2023.01)I;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種微波活化過(guò)硫酸鹽氧化廢水處理裝置及工藝，包括反應器本體，所述反應器的下部設置廢水進(jìn)口和曝氣進(jìn)口，反應器的上部設置廢水出口；反應器的內部設置多個(gè)微波發(fā)射天線(xiàn)，所述多個(gè)微波發(fā)射天線(xiàn)間隔一定的距離；所述廢水進(jìn)口與進(jìn)水管與集廢水井相連，所述進(jìn)水管上還設置藥劑進(jìn)口，藥劑進(jìn)口通過(guò)管道與藥劑儲罐相連，所述藥劑儲罐內儲存有過(guò)硫酸鹽；通過(guò)在裝置內設置微波發(fā)射天線(xiàn)，在微波輻照下，既可直接活化過(guò)硫酸鹽產(chǎn)生硫酸根自由基，又可提高有機污染物分子溫度、降低分子化學(xué)鍵能及活化能，降低降解難度，提高反應速率。
權利要求書(shū)
1.一種微波活化過(guò)硫酸鹽氧化廢水處理裝置，其特征在于，包括反應器本體，所述反應器的下部設置廢水進(jìn)口和曝氣進(jìn)口，反應器的上部設置廢水出口；反應器的內部設置多個(gè)微波發(fā)射天線(xiàn)，所述多個(gè)微波發(fā)射天線(xiàn)間隔一定的距離；所述廢水進(jìn)口與進(jìn)水管與集廢水井相連，所述進(jìn)水管上還設置藥劑進(jìn)口，藥劑進(jìn)口通過(guò)管道與藥劑儲罐相連，所述藥劑儲罐內儲存有過(guò)硫酸鹽。
2.如權利要求1所述的微波活化過(guò)硫酸鹽氧化廢水處理裝置，其特征在于，所述曝氣進(jìn)口與曝氣管相連，所述曝氣管與曝氣風(fēng)機相連。
3.如權利要求1所述的微波活化過(guò)硫酸鹽氧化廢水處理裝置，其特征在于，所述微波發(fā)射天線(xiàn)由反應器的側壁插入，另一端通過(guò)金屬套筒進(jìn)行固定，所述微波發(fā)射天線(xiàn)與微波發(fā)生器相連。
4.如權利要求3所述的微波活化過(guò)硫酸鹽氧化廢水處理裝置，其特征在于，所述微波發(fā)生器安裝在反應器側壁兩側的外部，并交錯排布，微波發(fā)生器的外部包裹密閉防水殼體。
5.如權利要求1所述的微波活化過(guò)硫酸鹽氧化廢水處理裝置，其特征在于，所述過(guò)硫酸鹽包括過(guò)一硫酸鈉、過(guò)二硫酸鈉、過(guò)一硫酸鉀、過(guò)二硫酸鉀中的一種或多種混合。
6.如權利要求1所述的微波活化過(guò)硫酸鹽氧化廢水處理裝置，其特征在于，所述進(jìn)水管上設置有提升泵。
7.如權利要求1所述的微波活化過(guò)硫酸鹽氧化廢水處理裝置，其特征在于，所述反應器內設置有紅外測溫儀，所述紅外測溫儀與PLC控制系統相連。
8.如權利要求7所述的微波活化過(guò)硫酸鹽氧化廢水處理裝置，其特征在于，所述過(guò)硫酸鹽投加量與COD去除量的質(zhì)量之比為1～20:1。
9.如權利要求1所述的微波活化過(guò)硫酸鹽氧化廢水處理裝置，其特征在于，所述微波發(fā)射天線(xiàn)外安裝有PP材質(zhì)套管。
10.一種活化過(guò)硫酸鹽氧化廢水處理工藝，采用如權利要求1-9任一項所述的廢水處理裝置來(lái)實(shí)現，其特征在于，包括以下步驟：混合后的待處理廢水和過(guò)硫酸鹽溶液進(jìn)入反應器內，在微波作用下，對過(guò)硫酸鹽進(jìn)行活化產(chǎn)生硫酸根自由基，使廢水中的有機物發(fā)生分解去除。
發(fā)明內容
針對現有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種微波活化過(guò)硫酸鹽氧化廢水處理裝置及工藝，使微波輻照對過(guò)硫酸鹽進(jìn)行活化，產(chǎn)生硫酸根自由基和羥基自由基，使兩種高級氧化技術(shù)同時(shí)對有機物發(fā)生作用，具有降解效率高、反應速率快、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
在本發(fā)明的第一方面，提供了一種微波活化過(guò)硫酸鹽氧化廢水處理裝置，包括反應器本體，所述反應器的下部設置廢水進(jìn)口和曝氣進(jìn)口，反應器的上部設置廢水出口；反應器的內部設置多個(gè)微波發(fā)射天線(xiàn)，所述多個(gè)微波發(fā)射天線(xiàn)間隔一定的距離；所述廢水進(jìn)口與進(jìn)水管與集廢水井相連，所述進(jìn)水管上還設置藥劑進(jìn)口，藥劑進(jìn)口通過(guò)管道與藥劑儲罐相連，所述藥劑儲罐內儲存有過(guò)硫酸鹽。
在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述曝氣進(jìn)口與曝氣管相連，所述曝氣管與曝氣風(fēng)機相連。
在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述微波發(fā)射天線(xiàn)由反應器的側壁插入，另一端通過(guò)金屬套筒進(jìn)行固定，所述微波發(fā)射天線(xiàn)與微波發(fā)生器相連。
在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述微波發(fā)生器安裝在反應器側壁兩側的外部，并交錯排布，微波發(fā)生器的外部包裹密閉防水殼體。
在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述過(guò)硫酸鹽包括過(guò)一硫酸鈉、過(guò)二硫酸鈉、過(guò)一硫酸鉀、過(guò)二硫酸鉀中的一種或多種混合。
在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述進(jìn)水管上設置有提升泵。
在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述反應器內設置有紅外測溫儀，所述紅外測溫儀與PLC控制系統相連。
在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述過(guò)硫酸鹽投加量與COD去除量的質(zhì)量之比為1～20:1。
在本發(fā)明的一些實(shí)施方式中，所述微波發(fā)射天線(xiàn)外安裝有PP材質(zhì)套管。
在本發(fā)明的第二方面，提供了一種活化過(guò)硫酸鹽氧化廢水處理工藝，包括以下步驟：
混合后的待處理廢水和過(guò)硫酸鹽溶液進(jìn)入反應器內，在微波作用下，對過(guò)硫酸鹽進(jìn)行活化產(chǎn)生硫酸根自由基，使廢水中的有機物發(fā)生分解去除。
本發(fā)明一個(gè)或多個(gè)技術(shù)方案具有以下有益效果：
(1)本發(fā)明提供活化過(guò)硫酸鹽氧化廢水處理裝置，采用過(guò)硫酸鹽氧化廢水處理工藝，與羥基自由基工藝相比，過(guò)硫酸鹽氧化工藝在酸性和堿性環(huán)境中都有一定的氧化能力，對pH的適用范圍更寬泛，有較廣泛的污水處理范圍，可節省大量處理費用；另外，通過(guò)在裝置內設置微波發(fā)射天線(xiàn)，在微波輻照下，既可直接活化過(guò)硫酸鹽產(chǎn)生硫酸根自由基，又可提高有機污染物分子溫度、降低分子化學(xué)鍵能及活化能，降低降解難度，提高反應速率。
(2)本發(fā)明提供活化過(guò)硫酸鹽氧化廢水處理裝置，反應器為罐體形式，處理水量大，占地面積小，安裝、操作簡(jiǎn)單可行，可突破以往設備僅限于研發(fā)階段或小水量項目，可用于大型污水處理項目中。
(3)本發(fā)明提供活化過(guò)硫酸鹽氧化廢水處理裝置，微波發(fā)生裝置直接安裝于罐體外兩側，通過(guò)微波仿真軟件模擬出電磁波在腔體中的發(fā)射情況，確定最佳安裝位置，使微波輻照效果最佳。
(4)本發(fā)明提供活化過(guò)硫酸鹽氧化廢水處理工藝，無(wú)需投加催化劑，利用微波活化及熱活化產(chǎn)生強氧化性物質(zhì)硫酸根自由基，可節省投資成本，出水澄清，無(wú)二次污染；微波活化過(guò)硫酸鹽氧化工藝可處理多種難降解有機污染物，硫酸根自由基根據其降解污染物的不同，可以和污染物發(fā)生奪氫作用、電子轉移作用或加成作用，從而使有機物發(fā)生分解去除。
（發(fā)明人：王玉環(huán);宮志鵬;宮曉梅;張菲;劉帥;朱杰高）
