废水处理装置的制作方法

本公开涉及污水处理技术领域，具体地，涉及一种废水处理装置。

背景技术：

长期以来，环境中难生化有机废水的处理一直是水处理技术中的难点，也是困扰世界各国环境界的重要难题。

近年来以催化氧化为代表的高级氧化技术处理难生化有机废水的研究取得了显著的进展。催化氧化的机理在于用催化剂与氧化剂结合，在反应中产生活性极强的自由基(如·OH)；再通过自由基与有机化合物之间的加合、取代、电子转移、断键等，使水体中的大分子难降解有机物氧化降解成易于生物降解的小分子物质，甚至直接降解成为CO₂和H₂O，接近完全矿化。

由于催化氧化技术具有操作简单，反应快速等特点，因而得到了广泛的研究。

目前，国内外的文献对于催化氧化处理工艺的报道主要集中在催化氧化技术方法和工艺的改进方面，例如：

a.中国专利CN1749176A提出一种悬浮态光电催化氧化处理高盐采油废水的方法。

b.中国专利CN1636893A提出一种用光助芬顿反应、絮凝和微生物降解联用处理废水的方法。

但在实际应用过程中，催化氧化反应完毕后需要进行絮凝沉淀，通常沉淀时间比较长，所以装置占地面积大，而现在的工厂用地大都紧张，此外催化氧化反应过程中需要搅拌，能耗较大；因此，需要对现有的催化氧化装置进行改进，发明一种占地小，能耗省的催化氧化反应装置。

技术实现要素：

本公开的目的是提供一种废水处理装置，本公开提供的废水处理装置占地面积小，能耗低。

为了实现上述目的，本公开提供一种废水处理装置，包括反应器和套设在所述反应器外部的沉淀器；所述反应器包括圆柱形筒体和该圆柱形筒体下方的圆锥形筒体，所述圆柱形筒体和圆锥形筒体同轴且流体连通，所述圆柱形筒体设置有切向进料口，所述圆锥形筒体的下部设置有碱入口，所述圆锥形筒体的底部锥尖设置有与所述沉淀器流体连通的出料口；所述沉淀器为倒圆台形或倒圆锥形，所述沉淀器的下部设置有出渣口，上部设置有水出口。

可选的，所述反应器还设置有用于将所述出料口中物料导入沉淀器中的出料管，所述出料管沿所述沉淀器内壁的切向出料。

可选的，沿所述反应器的轴向，所述反应器的切向进料口与所述反应器的出料口的距离同所述反应器的出料口与所述沉淀器的排渣口的距离之比为1：(0.1-10)，优选为1:(0.5-2)。

可选的，所述圆锥形筒体的锥角为5°-60°，优选为15°-40°。

可选的，所述圆锥形筒体内的下部设置有折流挡板，所述折流挡板位于所述碱入口的下方。

可选的，所述折流挡板为设置有开孔且沿所述圆锥形筒体径向布置的圆板。

可选的，所述装置还包括混合器，所述混合器设置有废水入口、酸入口、氧化剂入口、催化剂入口和混合物料出口，所述混合物料出口与所述圆柱形筒体的切向进料口流体连通。

可选的，所述废水入口、酸入口、氧化剂入口和催化剂入口为同一入口。

本公开反应器位于沉淀器中，结构紧凑，节省了占地和空间，此外在使用过程中反应器靠水力自动旋流完成混合及反应过程，无机械和电力消耗，节省了能耗。

另外，本公开中的沉淀器充分利用了液体的旋流特性，增加了沉淀效率。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本公开提供的废水处理装置一种具体实施方式的结构示意图(侧视图)；

图2是本公开提供的废水处理装置一种具体实施方式的结构示意图(俯视图)。

图3是本公开提供的折流挡板一种具体实施方式的结构示意图(俯视图)。

附图标记说明

1 反应器

2 沉淀器 21 出渣口 22 水出口

3 圆柱形筒体 31 切向进料口

4 圆锥形筒体 41 碱入口 42 出料口

5 出料管

6 折流挡板

7 混合器

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

如图1-2所示，本公开提供一种废水处理装置，包括反应器1和套设在所述反应器1外部的沉淀器2；所述反应器1包括圆柱形筒体3和该圆柱形筒体下方的圆锥形筒体4，所述圆柱形筒体3和圆锥形筒体4同轴且流体连通，所述圆柱形筒体3设置有切向进料口31，所述圆锥形筒体4的下部设置有碱入口41，所述圆锥形筒体4的底部锥尖设置有与所述沉淀器2流体连通的出料口42；所述沉淀器2为倒圆台形或倒圆锥形，所述沉淀器2的下部设置有出渣口21，上部设置有水出口22。本公开提供的废水处理装置不仅占地面积小而且节能，能够使催化氧化技术在工业上得到更为广泛的应用。

进入沉淀器2中的物料可以自然沉淀，分离为废渣和水，一种优选的具体实施方式，如图1-2所示，所述反应器1还设置有用于将所述出料口42中物料导入沉淀器2中的出料管5，所述出料管5沿所述沉淀器2内壁的切向出料。当物料通过出料管5从反应器1进入沉淀器2时，物料会沿着沉淀器的内壁进行螺旋运动，密度较大的废渣会加速从偏离沉淀器2径向中心处沉淀进入排渣口21中排出沉淀器，而密度较小的水会加速从靠近沉淀器2径向中心处上升进而从出水口22排出，该种分离方式无需采用搅拌或震动设备，既节约了能耗，也加快了沉淀速度，减少了沉淀的时间。另外，为了使靠近沉淀器2径向中心处的水更加方便地被送沉淀器2，沉淀器2上部的径向中心处可以设置有开口向上的集水槽，集水槽的底部可以设置有将水从出水口22引出的出水管，集水槽的纵截面可以为V形、U形或半圆形。相应地，沉淀器2的下部可以由排渣管用于从排渣口21中排出废渣。

如图1所示，反应器1中废水与催化剂、酸和氧化剂发生催化氧化反应，为了使反应充分进行，反应的速率越快，且切向进料口31的进料速度越慢，则反应器1的切向进料口31与所述反应器1的出料口42的距离越短，圆锥形筒体4的锥角越大；相应地，沉淀器2中沉淀速度越快，则反应器1的出料口42与所述沉淀器2的排渣口21的距离越短。发明人根据不同的废水、酸和催化剂，并通过大量实验得出，沿所述反应器1的轴向，所述反应器1的切向进料口31与所述反应器1的出料口42的距离同所述反应器1的出料口42与所述沉淀器2的排渣口21的距离之比优选为1：(0.5-2)，所述圆锥形筒体4的锥角优选为15°-40°。

为了使通过碱入口41进入反应器1中的碱与反应器1中已有物料充分混合，如图1所示，所述圆锥形筒体4内的下部可以设置有折流挡板6，所述折流挡板6位于所述碱入口41的下方。折流挡板8的作用在于使下旋离开反应器1的反应物料折流向上从而与碱充分混合，所述折流挡板8可以为如图3所示的设置有开孔且沿所述圆锥形筒体4径向布置的圆板，也可以为Z型挡板或三角形挡板，具体布置方式和数量本公开没有具体限制，能够实现上述作用即可。

为了使进入反应器1中的废水与酸、催化剂和氧化剂充分混合，如图1所示，所述装置还可以包括混合器7，所述混合器7设置有废水入口、酸入口、氧化剂入口、催化剂入口和混合物料出口，所述混合物料出口与所述圆柱形筒体3的切向进料口31流体连通。混合器7可以为带有搅拌装置或折流挡板的容器或者管道，可以利用重力、搅拌或者振动等方式使反应物料充分混合。需要说明的是，所述废水入口、酸入口、氧化剂入口和催化剂入口可以为同一入口。

下面结合附图通过具体实施方式来进一步说明本公开，但是并不因此而限制本公开。

如图1所示，待处理的废水、酸、催化剂和氧化剂分别进入混合器7中并充分混合后得到pH为3-5的反应物料，该反应物料通过切向进料口31切向进入到反应器1中的圆柱形筒体3中。在反应器1中反应物料为旋流的状态，以充分接触进行催化氧化反应，碱液通过在圆锥形筒体4下部的碱入口41进入反应器1中并在折流挡板6处与反应完毕的物料充分混合，并调节pH值为6-9后，从反应器1底部的出料口42和出料管5切向进入到沉淀器2中，液体在沉淀器2中通过旋流作用实现水相和废渣的分离。水相经过出水口22排出，废渣通过出渣口22定期排出。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。