7]比较例2说明，同样的废水，在只有混凝处理和氧化剂氧化反应后，没有空化过程仍然达不到较高的处理率。
[0048]应用例2
取有机氮浓度为600mg//L的焦化废水100L，放入废水混凝池，开启搅拌装置，打开混凝剂放液阀并控制混凝剂的放液速度，将0.lmol/L的聚丙烯酰胺溶液加入废水混凝池，15?30min完成混凝。打开放液阀使废水进入沉淀池进行泥水分离，沉淀后的污泥通过排泥阀经管道排出。沉淀池上清液进入缓冲水箱，通过水栗在流量控制仪和压力控制仪控制反馈调节下，由流量控制阀门控制，调节废水进入水力空化反应器的入口压力为4atm，将废水栗入水力空化反应器，同时开启氧化剂放液阀并控制流速，使氧化剂Fenton试剂(FeS04与H202的体积比为1:15)按比例进入空化反应器，将废水在空化反应器内循环空化反应60min，完成废水中有机氮的氧化降解，净化水排入清水池，测得净化水的有机氮浓度为29.4mg/L，降解率95.1%。
[0049]应用例3
取某化工厂含酚废水100L，测得其苯酚浓度为90mg/L。将该废水放入废水混凝池，开启搅拌装置，打开混凝剂放液阀并控制混凝剂放液速度，加入0.2mol/L的聚合氧化铝溶液，15?30min完成混凝。将混凝后废水排入沉淀池进行泥水分离，沉淀后的污泥通过排泥阀经管道排出。沉淀池上清液进入缓冲水箱，由流量控制阀门控制，调节废水进入水力空化反应器的入口压力为4atm，将废水栗入水力空化反应器，同时开启氧化剂放液阀并控制流速，使氧化剂Fenton试剂(FeS04与H202的体积比为1:15)按比例进入空化反应器，使废水在空化反应器内循环空化反应90min，完成废水中苯酚的氧化降解，净化水排入清水池中，测得其苯酚浓度为1.44mg/L，降解率98.4%。
[0050]应用例4
取某焦化厂焦化废水100L，测得其CODcr浓度为800mg/L。将该焦化废水放入废水混凝池，开启搅拌装置，打开混凝剂放液阀并控制混凝剂放液速度，加入0.5mol/L的FeCl3溶液作为混凝剂，15?30min完成混凝。将混凝后废水排入沉淀池进行泥水分离，沉淀后的污泥通过排泥阀经管道排出。沉淀池上清液进入缓冲水箱，由流量控制阀门控制，调节废水进入水力空化反应器的入口压力为4atm，将废水栗入水力空化反应器，同时开启氧化剂放液阀并控制流速，将氧化剂200mg/L 二氧化氯溶液按比例加入空化反应器，使废水在空化反应器内循环空化反应70min，净化水排入清水池中，测得其CODcr浓度17.6mg/L，降解率97.8%。[0051 ] 应用例5
分别称量致癌物蒽、苯并[a]芘、苯并[a]蒽、菲四种多环芳烃，各自溶于100mL 二氯甲烷中，再以二氯甲烷稀释至500mL，配制成上述各多环芳烃浓度200mg/L的标准储备液。试验时分别取四种不同体积的标准储备液，用少量乙醇稀释，各自加入到100L自来水中充分混合制成所需浓度的多环芳烃标准水溶液作为模拟废水，进行四种物质的水力空化处理效果试验。
[0052]在氧化剂配药池中配制200mg/L的二氧化氯溶液，模拟废水溶液从缓冲水箱通过水栗栗入水力空化反应器，调节模拟废水进入空化反应器的入口压力为4atm，同时开启氧化剂放液阀并控制氧化剂流速，使氧化剂按比例进入空化反应器，使废水在空化反应器内循环空化反应50min，将净化水排入清水池，测得蒽、苯并[a]芘、苯并[a]蒽、菲四种多环芳烃各自的降解率分别为97.1%、99.5%、90.8%和98.7%。
【主权项】
1.一种基于水力空化的废水处理方法，包括: 1)将待处理废水通入一个带搅拌的混凝池中，向混凝池内加入混凝剂，对待处理废水进行混凝处理，静置以将待处理废水中的悬浮颗粒物沉降下来，泥水分离得到预处理废水； 2)将预处理废水栗入文丘里管水力空化装置中，通过文丘里管的废水射流产生负压，将氧化剂引入文丘里管内与废水混合，在射流水力空化作用下对废水中的有机污染物进行氧化处理； 3)流出文丘里管水力空化装置的废水进入旋流水力空化装置中，由装置内沿装置轴向旋转的旋流器高速搅拌产生旋流空化效应，对废水中有机污染物进一步进行氧化处理； 4)流出旋转水力空化装置的废水再通过一个多孔板水力空化装置，通过孔板的限流作用产生空化效应进一步对废水中有机污染物进行氧化处理； 5)流出多孔板水力空化装置的废水返回至文丘里管水力空化装置再次进行处理，如此反复循环，直至将废水处理至符合要求。2.—种用于权利要求1所述废水处理方法的水力空化一体化装置，由废水预处理系统、供水系统和水力空化系统组成，其特征是: 所述废水预处理系统包括一个对废水进行预处理的带搅拌装置的废水混凝池，一个通过阀门和管道与废水混凝池连接的、用于向废水混凝池中添加混凝剂的混凝剂配药池，以及一个通过阀门和管道与废水混凝池连接的沉淀池，在所述沉淀池的下方设有用于排放污泥的污泥排放口，上方设有预处理废水出水口连接供水系统;废水与混凝剂在废水混凝池内进行预处理后的废水排入沉淀池中静置完成泥水分离，污泥通过污泥排放口排出水力空化一体化装置，预处理废水进入供水系统； 所述供水系统包括一个缓冲水箱，用于接受来自废水预处理系统的预处理废水，一个用于将预处理废水从缓冲水箱抽出并栗入水力空化系统的水栗，安装于所述水栗前后连接管道上的、用于控制水量的阀门，安装在所述水栗后面管道上的流量控制仪，以及一个连接在水栗之后与缓冲水箱之间的、由阀门控制水量的旁路，用于调控进入水力空化系统的预处理废水的总流量和压力； 所述水力空化系统由水力空化反应器、氧化剂配药池及清水池组成，所述水力空化反应器的进水口连接供水系统，出水口由阀门控制分别与缓冲水箱和清水池管道连接，氧化剂配药池由阀门控制通过管道与水力空化反应器连接，在水力空化反应器的进水口处设有进口压力显示仪，出水口处设有出口压力显示仪，清水池上设有外排出水口。3.根据权利要求2所述的水力空化一体化装置，其特征是所述水力空化反应器由反应器前段、反应器中段和反应器后段构成，进水口设置在反应器前段，出水口设置在反应器后段，在反应器前段内设置有负压仓，以及位于负压仓两端的射流收缩腔和射流扩展腔，所述射流收缩腔和射流扩展腔的收缩口端分别与负压仓连通，射流收缩腔的扩张口端连接进水口，在负压仓的上方设置有氧化剂入口与氧化剂配药池连接，反应器中段内设有旋流腔，所述旋流腔的前端与射流扩展腔的扩张口端连通，在旋流腔内设置有支撑底座，旋流器通过固定套固定在所述支撑底座上，在旋流腔内沿反应器轴向旋转，在反应器后段内垂直于反应器轴向设置有孔板，在所述孔板的表面布置有小孔，孔板后端与出水口连通。4.根据权利要求3所述的水力空化一体化装置，其特征是所述旋流器由不少于三个的螺旋搅拌叶轮组成，在所述螺旋搅拌叶轮的末端设置有垂直向下的弯折板。5.根据权利要求4所述的水力空化一体化装置，其特征是所述弯折板具有波浪形曲面。6.根据权利要求3所述的水力空化一体化装置，其特征是所述孔板上布置的小孔孔径不大于5mm。7.根据权利要求6所述的水力空化一体化装置，其特征是所述小孔以均匀分布、辐射分布或环状分布的排布方式分布在所述孔板上。8.根据权利要求3所述的水力空化一体化装置，其特征是还包括对所述系统进行集中控制的控制系统，所述控制系统接收由压力显示仪和流量控制仪反馈的装置内处理废水的流量和压力信息，控制所有管道上各阀门的开闭程度。9.根据权利要求3所述的水力空化一体化装置，其特征是所述水栗的扬程不低于50m，流量不大于20m3/h。
【专利摘要】本发明公开了一种基于水力空化的废水处理方法，是先在废水中加入混凝剂，沉淀出其中的悬浮颗粒物，再在向废水中添加氧化剂的同时，将废水顺次进行射流水力空化处理、旋流水力空化处理和多孔板水力空化处理的循环处理，本发明废水处理方法通过一级射流、二级旋流、三级限流的三级空化效应，产生瞬时高温高压直接降解有机物，使常规难以降解的有机污染物实现无害化降解，适合于任何场合水量小、浓度高、难降解有机废水的处理。
【IPC分类】C02F9/04
【公开号】CN105439322
【申请号】CN201510877658
【发明人】晋日亚, 乔怡娜, 贺增弟, 孔维甸, 杨思静, 师淑婷
【申请人】中北大学
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年12月4日