高级氧化反应器和有毒难降解废水处理装置及处理方法

高级氧化反应器和有毒难降解废水处理装置及处理方法
【专利摘要】本发明属于有毒难降解废水处理领域，提供了两种结构形式的高级氧化反应器以及两种结构形式的有毒难降解废水处理装置，所述有毒难降解废水处理装置由三级反应器耦合为一体。本发明还提供了有毒难降解废水处理方法，该方法通过向所述废水处理装置的第一级反应器中加入过硫酸盐和微米级微电解材料，向第二级反应器中加入双氧水和过硫酸盐，向第三级反应器中加入微米级微电解材料后，三级反应器中有效耦合了类芬顿反应、芬顿反应、活化过硫酸盐氧化反应，该方法能强化废水处理效果、提高废水处理效果，还能降低废水处理成本。
【专利说明】
高级氧化反应器和有毒难降解废水处理装置及处理方法
技术领域
[0001] 本发明属于有毒难降解废水处理领域，特别设及高级氧化反应器、有毒难降解废 水处理装置W及有毒难降解废水处理方法。
【背景技术】
[0002] 目前，主要采用类芬顿反应、芬顿反应W及新型的活化过硫酸盐氧化法等高级氧 化技术对有毒难降解废水进行预处理或深度处理。类芬顿反应是指零价铁或铁基多金属材 料在有氧条件下，将化还原成也化，然后在化的催化作用下，原位产生强氧化性的径基自由 基（-OH)，其反应方程如式（1)~（2)所示；芬顿反应是指也化在Fe2+的催化作用下，产生具 有强氧化性的· 0H，其反应方程如式(3)所示;活化过硫酸盐氧化法是利用零价铁、铁离子、 亚铁离子，W及加热、紫外照射等方法活化过硫酸盐产生具有强氧化性的硫酸根自由基 (S〇4'-)，利用Fe2+活化过硫酸盐的反应方程式如式(4)所示。类芬顿、芬顿、活化过硫酸盐反 应过程中产生的· 0H和S化可非选择性地快速矿化有毒难降解污染物，或者将有毒难降解 污染物分解转化为易生化处理的小分子物质，提高废水的可生化性。
[0007]现有的类芬顿反应器主要为固定床形式，固定床形式的类芬顿反应器存在着填料 容易板结纯化和反应器内质传递效率较低的问题。为了解决填料板结问题，CN101979330B 公开了滚筒式微电解反应装置，CN102276018B公开了浸没式铁碳微电解反应器，通过转动 整个反应器或填料转鼓使填料处于翻滚运动状态W防止填料板结纯化。CN104876319A公开 了类芬顿反应器，通过揽拌和废水回流的方式流化圆筒形反应罐中的填料来防止填料发生 板结纯化。采用上述装置处理废水仍然存在W下不足：（1)转动反应器或填料转鼓所需的能 耗高，导致运行成本过高；（2)虽然转动可使填料翻转，但无法使填料在整个反应器内处于 完全流化状态，传质效率有限，不利于废水处理效率的提高；（3)由于反应罐呈圆筒状，机械 揽拌和废水回流的方式难W使填料充分流化，填料容易在反应罐底部四周聚集，不利于废 水处理效率的提高，而且机械揽拌的能耗高，会增加运行成本。
[000引 CN105253983A和CN105198067A分别公开了零价铁-铜双金属、零价铁-儀双金属活 化过硫酸盐的水处理方法，向废水中投加零价铁-铜双金属、零价铁-儀双金属，再加过硫酸 盐，充分混合，即完成过硫酸盐的活化和废水中污染物的去除。虽然上述方法通过向零价铁 中渗杂铜或儀作为催化剂，可加快体系中的电子转移效率，增加 S化勺产生量，但上述方法 只是单独的过硫酸盐氧化法，单独使用活化过硫酸盐氧化法难W有效分解废水中的高浓度 污染物，并且需要消耗较多过硫酸盐，而过硫酸盐的成本较为高昂，过多的使用过硫酸盐不 但会增加废水处理成本而且会导致出水盐度显著增加，增加后续处理难度。

【发明内容】

[0009] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供高级氧化反应器和有毒难降解废水 处理装置及处理方法，W提高废水的处理效率、强化废水处理效果和降低废水处理成本。
[0010] 本发明提供了两种结构形式的高级氧化反应器、两种结构形式的有毒难降解废水 处理装置W及两种有毒难降解废水处理方法，它们属于一个总的发明构思。
[0011] 本发明提供的第一种结构形式的高级氧化反应器，包括反应罐、回流累、回流管、 安装在反应罐内的曝气件、第一加药管和导流板，
[0012] 所述反应罐由小端封闭、大端开放的圆锥台筒体和圆筒体组成，圆锥台筒体大端 的内径与圆筒体的内径相等，圆锥台筒体的大端与圆筒体的下端衔接，所述圆筒体的侧壁 设有进水口和循环水出口，所述圆锥台筒体的侧壁设有出水口和循环水进口，循环水进口 位于圆锥台筒体的侧壁下部，出水口位于循环水进口上方，圆锥台筒体的小端端部设有带 阀口的排空管，所述循环水进口为1~3个，各循环水进口均匀分布在圆锥台筒体的同一高 度位置且各循环水进口的中屯、线分别与各循环水进口所在位置的圆锥台筒体切线的夹角 为0°~60° ;
[0013] 所述导流板呈螺旋形，固定在圆锥台筒体的内壁上，导流板的一端位于圆锥台筒 体内壁的上端、另一端位于圆锥台筒体内壁的下端；
[0014] 所述回流管的一端与循环水出口连接，当循环水进口为1个时，回流管的另一端直 接与循环水进口连接，当循环水进口为2个或3个时，回流管的另一端通过支管分别与各循 环水进口连接，回流累设置在回流管的管路上。
[0015] 在使用上述第一种结构形式的高级氧化反应器进行废水处理时，会向该反应器的 反应罐中加入微米级微电解材料，在完成废水处理后进行出水时，需要先静置反应器至微 米级微电解材料沉降至反应器的反应罐底部后再出水，为了避免出水时微米级微电解材料 随水流从出水口排出，所述出水口的中屯、线与沉降后形成的微米级微电解材料层上表面的 垂直距离至少应为10cmW上，通常，所述出水口的中屯、线与圆锥台筒体的小端端部的垂直 距至少为20cm。
[0016] 本发明提供的第二种结构形式的高级氧化反应器，包括反应罐、回流累、回流管、 安装在反应罐内的曝气件、第一加药管、导流板、出水堪和环形挡板，
[0017] 所述反应罐由小端封闭、大端开放的圆锥台筒体和圆筒体组成，圆锥台筒体大端 的内径与圆筒体的内径相等，圆锥台筒体的大端与圆筒体的下端衔接，所述圆筒体的侧壁 设有循环水出口，所述圆锥台筒体的侧壁设有进水口和循环水进口，循环水进口位于圆锥 台筒体的侧壁下部，圆锥台筒体的小端端部设有带阀口的排空管，所述循环水进口为1~3 个，各循环水进口均匀分布在圆锥台筒体的同一高度位置且各循环水进口的中屯、线分别与 各循环水进口所在位置的圆锥台筒体切线的夹角为0°~60%
[0018] 所述出水堪设置在圆筒体上端端部的外侧，环形挡板通过支撑杆安装在圆筒体上 端端部的内侧，出水堪上设有出水口；
[0019] 所述导流板呈螺旋形，固定在圆锥台筒体的内壁上，导流板的一端位于圆锥台筒 体内壁的上端、另一端位于圆锥台筒体内侧壁的下端；
[0020] 所述回流管的一端与循环水出口连接，当循环水进口为1个时，回流管的另一端直 接与循环水进口连接，当循环水进口为2个或3个时，回流管的另一端通过支管分别与各循 环水进口连接，回流累设置在回流管的管路上。
[0021] 上述两种结构形式的高级氧化反应器中，所述反应罐的圆锥台筒体的大端与小端 的内径之比为(3~10): 1，圆锥台筒体的高度与小端内径之比为(3~10): 1。
[0022] 上述两种结构形式的高级氧化反应器中，所述反应罐的圆筒体的作用是增加整个 反应罐的蓄水容量，从而增加反应器的废水处理量，通常，所述圆筒体的高度不超过圆锥台 筒体高度的0.5倍。
[0023] 上述两种结构形式的高级氧化反应器中，圆锥台筒体、导流板W及回流累、回流 管、循环水出口和循环水进口形成的废水回流结构有利于废水在反应罐中形成旋流，当向 反应罐中添加微米级微电解材料进行废水处理时，可将微米级微电解材料稳定、充分地流 化，W在节能的前提下有效提高废水中各种物质在液相和微米级微电解材料表面间的传质 效率。基于上述作用，当圆锥台筒体的侧壁上设置2个或3个循环水进口时，各循环水进口的 设置方向确定原则为:各循环水进口的设置方向应保证经回流累循环回反应罐的圆锥台筒 体中的废水能在反应罐中形成稳定的旋流。
[0024] 本发明提供的第一种结构形式的有毒难降解废水处理装置，包括调节池、第一级 反应器、第二级反应器和第Ξ级反应器，所述第一级反应器和第Ξ级反应器均为上述第一 种结构的形式的高级氧化反应器，
[0025] 所述调节池包括池体及安装在池体内的第二加药管，所述第二级反应器包括反应 器壳体及安装在反应器壳体内的揽拌器和第Ξ加药管，反应器壳体为下端封闭的圆筒体， 反应器壳体的侧壁上部设有废水进口、下部设有废水出口，
[0026] 所述调节池通过管件和水累与第一级反应器的进水口连接，第一级反应器的出水 口通过管件与第二级反应器的废水进口连接，第二级反应器的废水出口通过管件与第Ξ级 反应器的进水口连接;连接第一级反应器的出水口和第二级反应器的废水进口的管件上设 有第一控制阀，连接第二级反应器的废水出口与第Ξ级反应器的进水口的管件上设有第二 控制阀，第Ξ级反应器的出水口与出水管连接，该出水管上设有第Ξ控制阀，
[0027] 所述第一级反应器、第二级反应器和第Ξ级反应器分别安装在第一支架、第二支 架和第Ξ支架上，第一支架、第二支架、第Ξ支架的高度应使第一级反应器、第二级反应器 和第Ξ级反应器之间通过液位差推流。
[0028] 本发明提供的第二种结构形式的有毒难降解废水处理装置，包括调节池、第一级 反应器、第二级反应器和第Ξ级反应器，所述第一级反应器和第Ξ级反应器均为上述第二 种结构形式的高级氧化反应器，
[0029] 所述调节池包括池体及安装在池体内的第二加药管，所述第二级反应器包括反应 器壳体及安装在反应器壳体内的揽拌器和第Ξ加药管，反应器壳体为下端封闭的圆筒体， 反应器壳体的侧壁上部设有废水进口、下部设有废水出口，
[0030] 所述调节池通过管件和水累与第一级反应器的进水口连接，第一级反应器的出水 口通过管件与第二级反应器的废水进口连接，第二级反应器的废水出口通过管件与第Ξ级 反应器的进水口连接，
[0031] 所述第一级反应器、第二级反应器和第Ξ级反应器分别安装在第一支架、第二支 架和第Ξ支架上，第一支架、第二支架、第Ξ支架的高度应使第一级反应器、第二级反应器 和第Ξ级反应器之间通过液位差推流。
[0032] 本发明提供的第一种有毒难降解废水处理方法，该方法为序批式运行模式，使用 上述第一种结构形式的毒难降解废水处理装置并配备加药装置和曝气累，将所述有毒难降 解废水处理装置的各加药管分别与各自的加药装置连接，将所述有毒难降解废水处理装置 的各曝气件与曝气累连接，将所述有毒难降解废水处理装置的第一控制阀、第二控制阀、第 Ξ控制阀、揽拌器、回流累W及加药装置、曝气累、水累与化C系统连接，通过化C系统控制第 一控制阀、第二控制阀、第Ξ控制阀的开启或关闭W及加药装置、曝气累、水累、揽拌器、回 流累的运行状态，步骤如下：
[0033] ①调节调节池中废水的抑值<8,关闭第一控制阀，将调节池中的废水累入第一级 反应器中，然后向第一级反应器中加入过硫酸盐和微米级微电解材料，曝气并开启回流累， 使第一级反应器中的微米级微电解材料处于流化状态进行废水处理，处理20~120min后停 止曝气并关闭回流累，使微米级微电解材料沉降至第一级反应器的反应罐底部；
[0034] ②打开第一控制阀并关闭第二控制阀，将第一级反应器中的废水通入第二级反应 器中，然后向第二级反应器中加入双氧水和过硫酸盐，开启揽拌器揽动废水20~120min;
[0035] ③打开第二控制阀并关闭第Ξ控制阀，将第二级反应器中的废水通入第Ξ级反应 器中，然后向第Ξ级反应器中加入微米级微电解材料，曝气并开启回流累，使第Ξ级反应器 中的微米级微电解材料处于流化状态进行废水处理，处理20~120min后停止曝气并关闭回 流累，使微米级微电解材料沉降至第Ξ级反应器的反应罐底部，打开第Ξ控制阀，将第Ξ级 反应器中的废水排出。
[0036] 上述第一种有毒难降解废水处理方法的步骤①和③中，使微米级微电解材料沉降 至第一级和第Ξ级反应器的反应罐底部的作用是避免第一级和第Ξ级反应器在出水时微 米级微电解材料随水流排出，根据微米级微电解材料的添加量、颗粒大小、密度等的不同， 沉降时间会有所不同。
[0037] 本发明提供的第二种有毒难降解废水处理方法，该方法为连续流运行模式，使用 上述第二种结构形式的有毒难降解废水处理装置并配备加药装置和曝气累，将所述有毒难 降解废水处理装置的各加药管分别与各自的加药装置连接，将所述有毒难降解废水处理装 置的各曝气件与曝气累连接，步骤如下：
[0038] ①调节调节池中废水的抑值<8,将调节池中的废水连续累入第一级反应器中，向 第一级反应器中加入过硫酸盐和微米级微电解材料，曝气并开启回流累，使第一级反应器 中的微米级微电解材料处于流化状态；
[0039] ②经第一级反应器处理的废水进入第二级反应器，向第二级反应器中加入双氧水 和过硫酸盐，开启揽拌器揽动废水；
[0040] ③经第二级反应器处理的废水进入第Ξ级反应器，向第Ξ级反应器中加入微米级 微电解材料，曝气并开启回流累，使第Ξ级反应器中的微米级微电解材料处于流化状态，将 经过第Ξ级反应器处理的废水连续排出。
[0041] 上述第二种有毒难降解废水处理方法中，控制废水在第一级反应器、第二级反应 器W及第Ξ级反应器中的水力停留时间均为20~120min。
[0042] 上述两种有毒难降解废水处理方法的步骤①中，为了增加废水处理量和提高处理 效率，将调节池中的废水累入第一级反应器中时，最好使废水充满第一级反应器的有效容 积。
[0043] 上述两种有毒难降解废水处理方法中，步骤①中过硫酸盐的加入量根据待处理有 毒难降解废水的水质条件而定，通常过硫酸盐的加入量应使废水中过硫酸盐的浓度为5~ 200mmol/L，优选地，过硫酸盐的加入量应使废水中过硫酸盐的浓度为10~150mmol/l;步骤 ②中双氧水和过硫酸盐的加入量根据待处理有毒难降解废水的水质条件而定，通常双氧水 和过硫酸盐的加入量应使废水中双氧水和过硫酸盐的浓度达到5~200mmol/L，优选地双氧 水和过硫酸盐的加入量应使废水中双氧水和过硫酸盐的浓度达到10~150mmol/l;所述过 硫酸盐通常为过硫酸钢或者过硫酸钟。
[0044] 上述两种有毒难降解废水处理方法中，所述微米级微电解材料为零价铁粒子、铁 铜双金属粒子、铁钮双金属粒子、铁儀双金属粒子、铁铜银Ξ金属粒子、铁铜钮Ξ金属粒子 或者铁铜儀Ξ金属粒子;所述微米级微电解材料的添加量为每升第一级反应器有效容积中 5~200g，每升第Ξ级反应器有效容积中5~200g。
[0045] 上述两种有毒难降解废水处理方法的步骤①和步骤③中，应控制回流累的回流速 度，使第一级反应器和第Ξ级反应器中的微米级微电解材料不从上述两级反应器的反应罐 上端流失。
[0046] 与现有技术相比，本发明具有W下有益效果：
[0047] 1.本发明提供的高级氧化反应器的反应罐由圆锥台筒体和圆筒体组成，圆锥台筒 体的内壁上设有螺旋形的导流板，圆锥台筒体的下部同一高度位置设有1~3个循环水进口 且各循环水进口的中屯、线分别与所在位置的圆锥台筒体切线的夹角为0°~60%该反应器 还设置了回流累、回流管、循环水出口和循环水进口组成的废水回流结构，由于上述圆锥台 筒体、圆锥台筒体内壁设置的导流板与废水回流结构的配合有利于废水在反应罐中形成旋 流，因此，当向反应罐中添加微米级微电解材料进行废水处理时，该高级氧化反应器能将微 米级微电解材料稳定、充分地流化，从而有效避免所述微电解材料堆积发生板结纯化，并 且，与现有圆筒体结构的反应罐相比，运种流化方式更加节能和高效，使用该反应器进行废 水处理能极大地提高废水中各种物质在液相和微电解材料表面间的传质效率，具有废水处 理效率高、装置运行周期长和运行成本低的优势。
[0048] 2.本发明提供的高级氧化反应器还设置了曝气件，当向反应罐中添加微米级微电 解材料进行废水处理时，曝气件在废水处理时不但能提供废水处理所需的溶解氧，而且曝 气本身也起到一定的流化微电解材料的作用，运也有利于避免微电解材料堆积的板结纯 化，增大传质效率，强化废水处理效果和提高废水处理效率。
[0049] 3.本发明提供的高级氧化反应器包括两种结构形式，适用于对废水进行序批式或 连续处理，在工程实践中，可根据不同的废水处理需求选用不同结构形式的高级氧化反应 器，具有适应性强的优势。
[0050] 4.在本发明提供的高级氧化反应器的基础上，本发明还提供了有毒难降解废水处 理装置，所述装置由Ξ级反应器禪合为一体，采用该装置处理废水时，向第一级反应器中加 入过硫酸盐和微米级微电解材料，向第二级反应器中加入双氧水和过硫酸盐，向第Ξ级反 应器中加入微米级微电解材料后，Ξ级反应器中有效禪合了类芬顿反应、芬顿反应、活化过 硫酸盐氧化反应，因此采用该装置进行废水处理，能有效地提高废水的处理效率和强化处 理效果。
[0051] 5.本发明所述有毒难降解废水处理装置由Ξ级反应器串联而成，加之设置了调节 池，运有利于提高装置的抗冲击能力，从而能有效缓解废水水质条件波动对处理效果造成 的不利影响。本发明提供的废水处理装置包括两种结构形式，适用于对废水进行序批式或 连续处理，可根据实际的废水处理需求和水质条件选用不同结构形式的废水处理装置，适 应性强。
[0052] 6.在本发明提供的有毒难降解废水处理装置的基础上，本发明还提供了有毒难降 解废水处理方法，使用该方法进行废水处理时，第一级反应器出水中含有的化可作为第二 级反应器中芬顿反应的催化剂和过硫酸盐的活化剂，因而无需向第二级反应器中添加催化 剂，第Ξ级反应器可消耗第二级应器出水中的残留的双氧水、过硫酸盐和产生的酸，且第二 级应器出水中的双氧水、过硫酸盐和酸能强化第Ξ级反应器中的高级氧化反应，即该方法 的第一级反应器中同时进行类芬顿和活化过硫酸盐氧化反应、第二级反应器中同时进行芬 顿和活化过硫酸盐氧化反应、第Ξ级氧化反应器中同时进行芬顿、类芬顿和活化过硫酸盐 氧化反应，由于Ξ级反应器中的类芬顿、芬顿和活化过硫酸盐氧化反应之间存在很强的协 同作用，因此采用本发明所述方法进行废水处理，不但能避免双氧水、过硫酸盐和酸残留对 后续生化处理的不利影响，而且能减少双氧水和过硫酸盐的浪费，在消耗了第二级反应器 出水中的酸后，第Ξ级反应器出水的pH值升高，还能减少后续混凝沉淀时碱的投加量，在强 化废水处理效果、提高废水处理效果的同时还能降低废水处理成本。
[0053] 7.本发明提供的有毒难降解废水处理方法包括序批式和连续流两种运行模式，对 于小水量高浓度有毒难降解废水，采用序批式运行模式进行处理，具有更高的反应推动力 和易于控制反应条件的优势;对于大水量的有毒难降解废水，采用连续流运行模式，具有易 于操作和处理效率高的优势。
[0054] 8.本发明提供的有毒难降解废水处理方法将废水处理装置与合理的工艺参数相 结合，该方法中有效禪合了类芬顿反应、芬顿反应、活化过硫酸盐氧化反应，实验表明，使用 本发明所述方法处理雷管厂生产废水、弹药废水、抗生素生产废水W及页岩气开采过程中 产生的废水均具有良好的效果，本发明的方法能极大地改善有毒难降解废水的可生化性， 适用范围广。
【附图说明】
[0055] 图1是本发明所述第一种结构形式的高级氧化反应器的结构示意图；
[0056] 图2是本发明所述第二种结构形式的高级氧化反应器的结构示意图；
[0057] 图3是本发明所述高级氧化反应器循环水进口的示意图，其中，图（a)、图（b)、图 (C)分别是循环水进口为1、2、3个时的示意图；
[0058] 图4是本发明所述第二种结构形式的高级氧化反应器的环形挡板、出水堪和反应 罐的圆筒体的相对位置关系示意图；
[0059] 图5是本发明所述第一种结构形式的有毒难降解废水处理装置的结构示意图；
[0060] 图6是本发明所述第二种结构形式的有毒难降解废水处理装置的结构示意图；
[0061] 图中，1-反应罐、1-1-圆锥台筒体、1-2-圆筒体、1-3-进水口、1-4循环水出口、 1-5-出水口、1-6-循环水进口、1-7-排空管、2-1-导气管、2-2-曝气头、3-第一加药 管、4-回流累、5-回流管、6-导流板、7-出水堪、8-环形挡板、9-支撑杆、10-调节池、 10-1-池体、10-2-第二加药管、11-第一级反应器、12-第二级反应器、12-1-反应器壳 体、12-2-揽拌器、12-3-废水进口、12-4-废水出口、12-5-第Ξ加药管、13-第Ξ级反应 器、14-水累、15-1 -第一巧制阀、15-2-第二巧制阀、15-3-第二巧制阀、16 -出水管、 17-第一支架、18-第二支架、19-第Ξ支架。
【具体实施方式】
[0062] W下通过实施例并结合附图对本发明所述高级氧化反应器、有毒难降解废水处理 装置的结构W及有毒难降解废水处理方法作进一步说明。
[0063] 实施例1:第一种结构形式的高级氧化反应器
[0064] 本实施例中，高级氧化反应器的结构示意图如图1所示，该反应器包括反应罐1、回 流累4、回流管5、安装在反应罐内的曝气件和第一加药管3、导流板6,所述曝气件由导气管 2-1和曝气头2-2组成，
[0065] 所述反应罐1由小端封闭、大端开放的圆锥台筒体1-1和圆筒体1-2组成，圆锥台筒 体大端的内径与圆筒体的内径相等，圆锥台筒体1-1的大端与圆筒体1-1的下端衔接，反应 罐的圆锥台筒体1-1的大端与小端的内径之比为3:1、圆锥台筒体1-1的高度与小端内径的 之比为10:1，所述圆筒体的高度为圆锥台筒体高度的0.5倍，所述圆筒体1-2的侧壁设有进 水口 1-3和循环水出口 1-4,所述圆锥台筒体1-1的侧壁中部设有出水口 1-5,靠近圆锥台筒 体小端端部的圆锥台筒体侧壁上设有一个循环水进口 1-6,该循环水进口 1-6的中屯、线与该 循环水进口所在位置的圆锥台筒体切线的夹角α为20%如图3(a)所示，圆锥台筒体的小端 端部设有带阀口的排空管1-7;
[0066] 所述导流板6呈螺旋形，固定在圆锥台筒体1-1的内壁上，导流板的一端位于圆锥 台筒体内壁的上端、另一端位于圆锥台筒体内壁的下端；
[0067] 所述回流管5的一端与循环水出口 1-4连接，回流管的另一端直接与循环水进口 1- 6连接，回流累4设置在回流管5的管路上。
[0068] 实施例2:第一种结构形式的高级氧化反应器
[0069] 本实施例中，高级氧化反应器的结构示意图如图1所示，该反应器包括反应罐1、回 流累4、回流管5、安装在反应罐内的曝气件和第一加药管3、导流板6,所述曝气件由导气管 2-1和曝气头2-2组成，
[0070] 所述反应罐1由小端封闭、大端开放的圆锥台筒体1-1和圆筒体1-2组成，圆锥台筒 体大端的内径与圆筒体的内径相等，圆锥台筒体1-1的大端与圆筒体1-1的下端衔接，反应 罐的圆锥台筒体1-1的大端与小端的内径之比为4:1、圆锥台筒体1-1的高度与小端内径的 之比为8:1，所述圆筒体的高度为圆锥台筒体高度的0.2倍，所述圆筒体1-2的侧壁设有进水 口 1-3和循环水出口 1-4,所述圆锥台筒体1-1的侧壁中部设有出水口 1-5,靠近圆锥台筒体 小端端部的圆锥台筒体侧壁上设有两个循环水进口 1-6,各循环水进口均匀分布在圆锥台 筒体的同一高度位置且各循环水进口的中屯、线分别与各循环水进口所在位置的圆锥台筒 体切线的夹角α均为60%如图3(b)所示，圆锥台筒体的小端端部设有带阀口 1-8的排空管1- 7；
[0071] 所述导流板6呈螺旋形，固定在圆锥台筒体1-1的内壁上，导流板的一端位于圆锥 台筒体内壁的上端、另一端位于圆锥台筒体内壁的下端；
[0072] 所述回流管5的一端与循环水出口 1-4连接，回流管的另一端通过支管分别与各循 环水进口 1-6连接，回流累4设置在回流管5的管路上。
[0073] 实施例3:第二种结构形式的高级氧化反应器
[0074] 本实施例中，高级氧化反应器的结构示意图如图2所示，该反应器包括反应罐1、回 流累4、回流管5、安装在反应罐内的曝气件和第一加药管3、导流板6、出水堪7和环形挡板8， 所述曝气件由导气管2-1和曝气头2-2组成，
[0075] 所述反应罐1由小端封闭、大端开放的圆锥台筒体1-1和圆筒体1-2组成，圆锥台筒 体大端的内径与圆筒体的内径相等，圆锥台筒体1-1的大端与圆筒体1-1的下端衔接，反应 罐的圆锥台筒体1-1的大端与小端的内径之比为10:1、圆锥台筒体1-1的高度与小端内径的 之比为3:1，所述圆筒体的高度为圆锥台筒体高度的0.4倍，所述圆筒体1-2的侧壁设有循环 水出口 1-4,所述圆锥台筒体1-1的侧壁下部设有进水口 1-3,靠近圆锥台筒体小端端部的圆 锥台筒体侧壁设有Ξ个循环水进口 1-6，进水口 1-3位于循环水进口上方，各循环水进口均 匀分布在圆锥台筒体的同一高度位置且各循环水进口的中屯、线分别与各循环水进口所在 位置的圆锥台筒体切线的夹角α均为〇°，如图3(c)所示，圆锥台筒体的小端端部设有带阀口 的排空管1-7;
[0076] 所述出水堪7设置在圆筒体1-2上端端部的外侧，环形挡板8通过支撑杆9安装在圆 筒体上端端部的内侧，出水堪7上设有出水口 1 -5;
[0077] 所述导流板6呈螺旋形，固定在圆锥台筒体1-1的内壁上，导流板的一端位于圆锥 台筒体内壁的上端、另一端位于圆锥台筒体内侧壁的下端；
[0078] 所述回流管5的一端与循环水出口 1-4连接，回流管的另一端通过支管分别与各循 环水进口 1-6连接，回流累4设置在回流管5的管路上。
[0079] 实施例4:第二种结构形式的高级氧化反应器
[0080] 本实施例中，高级氧化反应器的结构示意图如图2所示，该反应器包括反应罐1、回 流累4、回流管5、安装在反应罐内的曝气件和第一加药管3、导流板6、出水堪7和环形挡板8， 所述曝气件由导气管2-1和曝气头2-2组成，
[0081] 所述反应罐1由小端封闭、大端开放的圆锥台筒体1-1和圆筒体1-2组成，圆锥台筒 体大端的内径与圆筒体的内径相等，圆锥台筒体1-1的大端与圆筒体1-1的下端衔接，反应 罐的圆锥台筒体1-1的大端与小端的内径之比为10:1、圆锥台筒体1-1的高度与小端内径的 之比为5:1，所述圆筒体的高度为圆锥台筒体高度的0.3倍，所述圆筒体1-2的侧壁设有循环 水出口 1-4,所述圆锥台筒体1-1的侧壁下部设有进水口 1-3,靠近圆锥台筒体小端端部的圆 锥台筒体侧壁设有两个循环水进口 1-6，进水口 1-3位于循环水进口上方，各循环水进口均 匀分布在圆锥台筒体的同一高度位置且各循环水进口的中屯、线分别与各循环水进口所在 位置的圆锥台筒体切线的夹角α均为20%如图3(b)所示，圆锥台筒体的小端端部设有带阀 口的排空管1-7;
[0082] 所述出水堪7设置在圆筒体1-2上端端部的外侧，环形挡板8通过支撑杆9安装在圆 筒体上端端部的内侧，出水堪7上设有出水口 1 -5;
[0083] 所述导流板6呈螺旋形，固定在圆锥台筒体1-1的内壁上，导流板的一端位于圆锥 台筒体内壁的上端、另一端位于圆锥台筒体内侧壁的下端；
[0084] 所述回流管5的一端与循环水出口 1-4连接，回流管的另一端通过支管分别与各循 环水进口 1-6连接，回流累4设置在回流管5的管路上。
[0085] 实施例5:第一种结构形式的有毒难降解废水处理装置
[0086] 本实施例中，有毒难降解废水处理装置的结构示意图如图5所示，该装置包括调节 池10、第一级反应器11、第二级反应器12和第Ξ级反应器13,所述第一级反应器11和第Ξ级 反应器13均为实施例1所述高级氧化反应器，
[0087] 所述调节池10包括池体10-1及安装在池体内的第二加药管10-2,所述第二级反应 器12包括反应器壳体12-1及安装在反应器壳体内的揽拌器12-2和第Ξ加药管12-5,反应器 壳体12-1为下端封闭的圆筒体，反应器壳体12-1的侧壁上部设有废水进口 12-3、下部设有 废水出口 12-4，
[0088] 所述调节池10通过管件和水累14与第一级反应器11的进水口连接，第一级反应器 11的出水口通过管件与第二级反应器12的废水进口连接，第二级反应器12的废水出口通过 管件与第Ξ级反应器13的进水口连接;连接第一级反应器的出水口和第二级反应器的废水 进口的管件上设有第一控制阀15-1，连接第二级反应器的废水出口与第Ξ级反应器的进水 口 1-3的管件上设有第二控制阀15-2,第Ξ级反应器的出水口与出水管16连接，该出水管16 上设有第Ξ控制阀15-3，
[0089] 所述第一级反应器、第二级反应器和第Ξ级反应器分别安装在第一支架17、第二 支架18和第Ξ支架19上，第一支架17、第二支架18、第Ξ支架19的高度应使第一级反应器、 第二级反应器和第Ξ级反应器之间通过液位差推流。
[0090] 实施例6:第一种结构形式的有毒难降解废水处理装置
[0091] 本实施例中，有毒难降解废水处理装置的结构示意图如图5所示，该装置包括调节 池10、第一级反应器11、第二级反应器12和第Ξ级反应器13,所述第一级反应器11和第Ξ级 反应器13均为实施例2所述高级氧化反应器，
[0092] 所述调节池10包括池体10-1及安装在池体内的第二加药管10-2,所述第二级反应 器12包括反应器壳体12-1及安装在反应器壳体内的揽拌器12-2和第Ξ加药管12-5,反应器 壳体12-1为下端封闭的圆筒体，反应器壳体12-1的侧壁上部设有废水进口 12-3、下部设有 废水出口 12-4，
[0093] 所述调节池10通过管件和水累14与第一级反应器11的进水口连接，第一级反应器 11的出水口通过管件与第二级反应器12的废水进口连接，第二级反应器12的废水出口通过 管件与第Ξ级反应器13的进水口连接;连接第一级反应器的出水口和第二级反应器的废水 进口的管件上设有第一控制阀15-1，连接第二级反应器的废水出口与第Ξ级反应器的进水 口 1-3的管件上设有第二控制阀15-2,第Ξ级反应器的出水口与出水管16连接，该出水管16 上设有第Ξ控制阀15-3，
[0094] 所述第一级反应器、第二级反应器和第Ξ级反应器分别安装在第一支架17、第二 支架18和第Ξ支架19上，第一支架17、第二支架18、第Ξ支架19的高度应使第一级反应器、 第二级反应器和第Ξ级反应器之间通过液位差推流。
[00M]实施例7:第二种结构的有毒难降解废水处理装置
[0096]本实施例中，有毒难降解废水处理装置的结构示意图如图6所示，该装置包括调节 池10、第一级反应器11、第二级反应器12和第Ξ级反应器13,所述第一级反应器11和第Ξ级 反应器13均为实施例3所述高级氧化反应器，
[0097] 所述调节池10包括池体10-1及安装在池体内的第二加药管10-2,所述第二级反应 器12包括反应器壳体12-1及安装在反应器壳体内的揽拌器12-2和第Ξ加药管12-5,反应器 壳体12-1为下端封闭的圆筒体，反应器壳体12-1的侧壁上部设有废水进口 12-3、下部设有 废水出口 12-4，
[0098] 所述调节池10通过管件和水累14与第一级反应器11的进水口连接，第一级反应器 11的出水口通过管件与第二级反应器12的废水进口连接，第二级反应器12的废水出口通过 管件与第Ξ级反应器13的进水口连接，
[0099] 所述第一级反应器、第二级反应器和第Ξ级反应器分别安装在第一支架17、第二 支架18和第Ξ支架19上，第一支架17、第二支架18、第Ξ支架19的高度应使第一级反应器、 第二级反应器和第Ξ级反应器之间通过液位差推流。
[0100] 实施例8:第二种结构的有毒难降解废水处理装置
[0101] 本实施例中，有毒难降解废水处理装置的结构示意图如图6所示，该装置包括调节 池10、第一级反应器11、第二级反应器12和第Ξ级反应器13,所述第一级反应器11和第Ξ级 反应器13均为实施例4所述高级氧化反应器，
[0102] 所述调节池10包括池体10-1及安装在池体内的第二加药管10-2,所述第二级反应 器12包括反应器壳体12-1及安装在反应器壳体内的揽拌器12-2和第Ξ加药管12-5,反应器 壳体12-1为下端封闭的圆筒体，反应器壳体12-1的侧壁上部设有废水进口 12-3、下部设有 废水出口 12-4，
[0103] 所述调节池10通过管件和水累14与第一级反应器11的进水口连接，第一级反应器 11的出水口通过管件与第二级反应器12的废水进口连接，第二级反应器12的废水出口通过 管件与第Ξ级反应器13的进水口连接，
[0104] 所述第一级反应器、第二级反应器和第Ξ级反应器分别安装在第一支架17、第二 支架18和第Ξ支架19上，第一支架17、第二支架18、第Ξ支架19的高度应使第一级反应器、 第二级反应器和第Ξ级反应器之间通过液位差推流。
[0105] 实施例9:有毒难降解废水处理方法
[0106] 本实施例中，使用实施例5所述有毒难降解废水处理装置并配备加药装置和曝气 累处理装置处理某雷管厂的生产废水，废水的特征:C0D浓度为1500mg/L、B0D浓度为Omg/L、 色度=14500倍，将所述有毒难降解废水处理装置的各加药管分别与各自的加药装置连接， 将所述有毒难降解废水处理装置的各曝气件与曝气累连接，将所述有毒难降解废水处理装 置的第一控制阀、第二控制阀、第Ξ控制阀、揽拌器、回流累W及加药装置、曝气累、水累与 PLC系统连接，通过化C系统控制第一控制阀、第二控制阀、第Ξ控制阀的开启或关闭W及加 药装置、曝气累、水累、揽拌器、回流累的运行状态，步骤如下：
[0107] ①调节调节池中废水的pH值为5.5,关闭第一控制阀，将调节池中的废水累入第一 级反应器中使废水充满第一级反应器的有效容积，然后向第一级反应器中加入过硫酸钢和 微米级铁铜双金属粒子，开启曝气累进行曝气并开启回流累，使第一级反应器中的微米级 铁铜双金属粒子处于流化状态进行废水处理，处理30min后关闭曝气累和回流累，沉淀 5min，微米级铁铜双金属粒子已沉降至第一级反应器的反应罐底部;所述过硫酸钢的加入 量应使废水中过硫酸钢的浓度为lOmmol/L，微米级铁铜双金属粒子的添加量为每升第一级 反应器有效容积中lOg。
[0108] ②打开第一控制阀，关闭第二控制阀，将第一级反应器中的废水通入第二级反应 器中，然后向第二级反应器中加入双氧水和过硫酸钢，开启揽拌器揽动废水20min;所述双 氧水和过硫酸钢的加入量应使废水中双氧水的浓度达到15mmol/L、过硫酸钢的浓度达到 15mmol/L。
[0109] ③打开第二控制阀，关闭第Ξ控制阀，将第二级反应器中的废水通入第Ξ级反应 器中，然后向第Ξ级反应器中加入微米级铁铜双金属粒子，开启曝气累进行曝气并开启回 流累，使第Ξ级反应器中的微米级铁铜双金属粒子处于流化状态进行废水处理，处理30min 后关闭曝气累和回流累，沉淀5min，微米级铁铜双金属粒子已沉降至第Ξ级反应器的反应 罐底部，打开第Ξ控制阀，将第Ξ级反应器中的废水排出；所述微米级铁铜双金属粒子的添 加量为每升第Ξ级反应器有效容积中15g。
[0110] 取经过上述处理的出水进行水质检测，结果发现出水的COD浓度为460mg/L、B0D浓 度为225mg/L，B0D/C0D值高达0.49，色度降低到80倍W下，废水中的有毒难降解污染物被完 全分解转化，极大地提高了废水可生化性，为后续生化处理奠定基础。
[0111] 实施例10:有毒难降解废水处理方法
[0112] 本实施例中，使用实施例6所述有毒难降解废水处理装置并配备加药装置和曝气 累处理装置处理某雷管厂的生产废水，废水的特征:C0D浓度为5400mg/L、B0D浓度为Omg/L、 色度= 53500倍，将所述有毒难降解废水处理装置的各加药管分别与各自的加药装置连接， 将所述有毒难降解废水处理装置的各曝气件与曝气累连接，将所述有毒难降解废水处理装 置的第一控制阀、第二控制阀、第Ξ控制阀、揽拌器、回流累W及加药装置、曝气累、水累与 PLC系统连接，通过化C系统控制第一控制阀、第二控制阀、第Ξ控制阀的开启或关闭W及加 药装置、曝气累、水累、揽拌器、回流累的运行状态，步骤如下：
[0113] ①调节调节池中废水的pH值6.0，关闭第一控制阀，将调节池中的废水累入第一级 反应器中使废水充满第一级反应器的有效容积，然后向第一级反应器中加入过硫酸钢和微 米级零价铁粒子，开启曝气累进行曝气并开启回流累，使第一级反应器中的微米级零价铁 粒子处于流化状态进行废水处理，处理120min后关闭曝气累和回流累，沉淀20min，微米级 零价铁粒子已沉降至第一级反应器的反应罐底部;所述过硫酸钢的加入量应使废水中过硫 酸钢的浓度为200mmol/L，微米级零价铁粒子的添加量为每升第一级反应器有效容积中 200邑。
[0114] ②打开第一控制阀，关闭第二控制阀，将第一级反应器中的废水通入第二级反应 器中，然后向第二级反应器中加入双氧水和过硫酸钢，开启揽拌器揽动废水120min;所述双 氧水和过硫酸钢的加入量应使废水中双氧水的浓度达到200mmol/L、过硫酸钢的浓度达到 200mmol/L。
[0115] ③打开第二控制阀，关闭第Ξ控制阀，将第二级反应器中的废水通入第Ξ级反应 器中，然后向第二级反应器中加入微米级铁儀双金属粒子，开启曝气累进行曝气并开启回 流累，使第Ξ级反应器中的微米级铁儀双金属粒子处于流化状态进行废水处理，处理 120min后关闭曝气累和回流累，沉淀20min，微米级铁儀双金属粒子已沉降至第Ξ级反应器 的反应罐底部，打开第Ξ控制阀，将第Ξ级反应器中的废水排出;所述微米级铁儀双金属粒 子的添加量为每升第Ξ级反应器有效容积中200g。
[0116] 取经过上述处理的出水进行水质检测，结果发现出水的COD浓度为690mg/L、B0D浓 度为300mg/L，B0D/C0D值高达0.43,色度降低到80倍W下，废水中的有毒难降解污染物被完 全分解转化，极大地提高了废水可生化性，为后续生化处理奠定基础。
[0117] 实施例11:有毒难降解废水处理方法
[0118] 本实施例中，使用实施例7所述有毒难降解废水处理装置并配备加药装置和曝气 累处理某低浓度弹药废水，废水的特征:COD浓度为210mg/L、B0D浓度为Omg/L，2，4，6-Ξ硝 基甲苯(TNT)浓度2~5mg/L，环Ξ亚甲基Ξ硝胺(畑X)浓度2~4mg/L，将所述有毒难降解废 水处理装置的各加药管分别与各自的加药装置连接，将所述有毒难降解废水处理装置的各 曝气件与曝气累连接，步骤如下：
[0119] ①调节调节池中废水的pH值为7.5,将调节池中的废水连续通入第一级反应器中 使废水充满第一级反应器的有效容积，向第一级反应器中加入过硫酸钟和微米级铁铜银Ξ 金属粒子，开启回流累并曝气使第一级反应器中的微米级铁铜银Ξ金属粒子处于流化状 态;所述过硫酸钟的加入量应使废水中过硫酸钟的浓度为5mmol/L，微米级铁铜银Ξ金属粒 子的添加量为每升第一级反应器有效容积中5g;控制废水在第一级反应器中的水力停留时 间为20min。
[0120] ②经第一级反应器处理的废水进入第二级反应器，向第二级反应器中加入双氧水 和过硫酸盐，开启揽拌器揽动废水;所述双氧水和过硫酸钟的加入量应使废水中双氧水的 浓度达到5mmo 1 /L、过硫酸钟的浓度达到5mmo 1 /1;控制废水在第二级反应器中的水力停留 时间为20min。
[0121] ③经第二级反应器处理的废水进入第Ξ级反应器，向第Ξ级反应器中加入微米级 铁铜儀Ξ金属粒子，开启回流累并曝气使第Ξ级反应器中的微米级铁铜儀Ξ金属粒子处于 流化状态，将经过第Ξ级反应器处理的废水连续排出；所述微米级铁铜儀Ξ金属粒子的添 加量为每升第Ξ级反应器有效容积中5g，控制废水在第Ξ级反应器中的水力停留时间为 20min。
[0122] 取经过上述处理的出水进行水质检测，结果发现出水的COD浓度小于80mg/L、TNT 和RDX未检出，废水中的有毒难降解污染物被完全分解转化，脱除废水的毒性，可W达标排 放。
[0123] 实施例12:有毒难降解废水处理方法
[0124] 本实施例中，使用实施例8所述有毒难降解废水处理装置并配备加药装置和曝气 累处理页岩气开采过程中产生的废水，废水的特征:C0D浓度为3500mg/L、B0D浓度为700mg/ L，将所述有毒难降解废水处理装置的各加药管分别与各自的加药装置连接，将所述有毒难 降解废水处理装置的各曝气件与曝气累连接，步骤如下：
[0125] ①调节调节池中废水的pH值为6.5,将调节池中的废水连续通入第一级反应器中 使废水充满第一级反应器的有效容积，向第一级反应器中加入过硫酸钢和微米级铁钮双金 属粒子，开启回流累并曝气使第一级反应器中的微米级铁钮双金属粒子处于流化状态;所 述过硫酸钢的加入量应使废水中过硫酸钢的浓度为lOOmmol/L，微米级铁钮双金属粒子的 添加量为每升第一级反应器有效容积中5g;控制废水在第一级反应器中的水力停留时间为 120min。
[0126] ②经第一级反应器处理的废水进入第二级反应器，向第二级反应器中加入双氧水 和过硫酸盐，开启揽拌器揽动废水;所述双氧水和过硫酸钢的加入量应使废水中双氧水的 浓度达到150mmol/L、过硫酸钢的浓度达到150mmol/l;控制废水在第二级反应器中的水力 停留时间为120min。
[0127] ③经第二级反应器处理的废水进入第Ξ级反应器，向第Ξ级反应器中加入微米级 铁铜钮Ξ金属粒子，开启回流累并曝气使第Ξ级反应器中的微米级铁铜钮Ξ金属粒子处于 流化状态，将经过第Ξ级反应器处理的废水连续排出；所述微米级铁铜钮Ξ金属粒子的添 加量为每升第Ξ级反应器有效容积中50g，控制废水在第Ξ级反应器中的水力停留时间为 120min。
[0128] 取经过上述处理的出水进行水质检测，结果发现出水的COD浓度740mg/L、B0D浓度 为385mg/L，B0D/C0D值高达0.52，废水中的有毒难降解污染物被完全分解转化，极大地提高 了废水可生化性，为后续生化处理奠定基础。
[0129] 实施例13:有毒难降解废水处理方法
[0130] 本实施例中，使用实施例8所述有毒难降解废水处理装置并配备加药装置和曝气 累处理某抗生素生产废水的生化处理出水，废水的特征：C0D浓度为1200mg/L、B0D浓度为 lOOmg/L，将所述有毒难降解废水处理装置的各加药管分别与各自的加药装置连接，将所述 有毒难降解废水处理装置的各曝气件与曝气累连接，步骤如下：
[0131] ①调节调节池中废水的pH值为6.5,将调节池中的废水连续通入第一级反应器中 使废水充满第一级反应器的有效容积，向第一级反应器中加入过硫酸钢和微米级铁钮双金 属粒子，开启回流累并曝气使第一级反应器中的微米级铁钮双金属粒子处于流化状态;所 述过硫酸钢的加入量应使废水中过硫酸钢的浓度为lOOmmol/L，微米级铁铜双金属粒子的 添加量为每升第一级反应器有效容积中20g;控制废水在第一级反应器中的水力停留时间 为60min。
[0132] ②经第一级反应器处理的废水进入第二级反应器，向第二级反应器中加入双氧水 和过硫酸盐，开启揽拌器揽动废水;所述双氧水和过硫酸钢的加入量应使废水中双氧水的 浓度达到20mmol/L、过硫酸钢的浓度达到15111111〇1/1;控制废水在第二级反应器中的水力停 留时间为120min。
[0133] ③经第二级反应器处理的废水进入第Ξ级反应器，向第Ξ级反应器中加入微米级 铁铜双金属粒子，开启回流累并曝气使第Ξ级反应器中的微米级铁铜双金属粒子处于流化 状态，将经过第Ξ级反应器处理的废水连续排出；所述微米级铁铜双金属粒子的添加量为 每升第Ξ级反应器有效容积中50g，控制废水在第Ξ级反应器中的水力停留时间为60min。
[0134] 取经过上述处理的出水进行水质检测，结果发现出水的COD浓度低于100mg/L、B0D 浓度达到40mg/L，B0D/C0D值高达0.4，废水中的有毒难降解污染物被完全分解转化，极大地 提高了废水可生化性，为后续生化深度处理奠定基础。
【主权项】
1. 一种高级氧化反应器，包括反应罐（1)、回流栗(4)、回流管(5)、安装在反应罐内的曝 气件和第一加药管(3)，其特征在于还包括导流板(6)， 所述反应罐（1)由小端封闭、大端开放的圆锥台筒体（1-1)和圆筒体(1-2)组成，圆锥台 筒体大端的内径与圆筒体的内径相等，圆锥台筒体（1-1)的大端与圆筒体（1-1)的下端衔 接，所述圆筒体（1-2)的侧壁设有进水口（1-3)和循环水出口（1-4)，所述圆锥台筒体（1-1) 的侧壁设有出水口（1-5)和循环水进口（1-6)，循环水进口（1-6)位于圆锥台筒体的侧壁下 部，出水口（1-5)位于循环水进口（1-6)上方，圆锥台筒体的小端端部设有带阀门的排空管 (1-7)，所述循环水进口（1-6)为1~3个，各循环水进口均匀分布在圆锥台筒体的同一高度 位置且各循环水进口的中心线分别与各循环水进口所在位置的圆锥台筒体切线的夹角(α) 为0°~60° ; 所述导流板(6)呈螺旋形，固定在圆锥台筒体（1-1)的内壁上，导流板的一端位于圆锥 台筒体内壁的上端、另一端位于圆锥台筒体内壁的下端； 所述回流管(5)的一端与循环水出口（1-4)连接，当循环水进口（1-6)为1个时，回流管 的另一端直接与循环水进口（1-6)连接，当循环水进口（1-6)为2个或3个时，回流管的另一 端通过支管分别与各循环水进口（1-6)连接，回流栗(4)设置在回流管(5)的管路上。2. -种高级氧化反应器，包括反应罐（1)、回流栗(4)、回流管(5)、安装在反应罐内的曝 气件和第一加药管(3)，其特征在于还包括导流板(6)、出水堰(7)和环形挡板(8)， 所述反应罐（1)由小端封闭、大端开放的圆锥台筒体（1-1)和圆筒体(1-2)组成，圆锥台 筒体大端的内径与圆筒体的内径相等，圆锥台筒体（1-1)的大端与圆筒体（1-1)的下端衔 接，所述圆筒体(1-2)的侧壁设有循环水出口（1-4)，所述圆锥台筒体(1-1)的侧壁设有进水 口（1-3)和循环水进口（1-6)，循环水进口（1-6)位于圆锥台筒体的侧壁下部，圆锥台筒体的 小端端部设有带阀门的排空管（1-7)，所述循环水进口（1-6)为1~3个，各循环水进口均匀 分布在圆锥台筒体的同一高度位置且各循环水进口的中心线分别与各循环水进口所在位 置的圆锥台筒体切线的夹角(α)为0°~60° ; 所述出水堰(7)设置在圆筒体(1-2)上端端部的外侧，环形挡板(8)通过支撑杆(9)安装 在圆筒体上端端部的内侧，出水堰(7)上设有出水口（ 1 -5); 所述导流板(6)呈螺旋形，固定在圆锥台筒体（1-1)的内壁上，导流板的一端位于圆锥 台筒体内壁的上端、另一端位于圆锥台筒体内侧壁的下端； 所述回流管(5)的一端与循环水出口（1-4)连接，当循环水进口（1-6)为1个时，回流管 的另一端直接与循环水进口（1-6)连接，当循环水进口（1-6)为2个或3个时，回流管的另一 端通过支管分别与各循环水进口（1-6)连接，回流栗(4)设置在回流管(5)的管路上。3. 根据权利要求1或2所述高级氧化反应器，其特征在于所述反应罐的圆锥台筒体（1-1)的大端与小端的内径之比为(3~10):1，圆锥台筒体的高度与小端内径之比为(3~10): 1〇4. 一种有毒难降解废水处理装置，其特征在于包括调节池（10)、第一级反应器（11)、第 二级反应器（12)和第三级反应器（13)，所述第一级反应器（11)和第三级反应器（13)均为权 利要求1所述的高级氧化反应器， 所述调节池（10)包括池体（10-1)及安装在池体内的第二加药管（10-2)，所述第二级反 应器（12)包括反应器壳体（12-1)及安装在反应器壳体内的搅拌器（12-2)和第三加药管 (12-5)，反应器壳体（12-1)为下端封闭的圆筒体，反应器壳体（12-1)的侧壁上部设有废水 进口（12-3)、下部设有废水出口（12-4)， 所述调节池（10)通过管件和水栗（14)与第一级反应器（11)的进水口连接，第一级反应 器(11)的出水口通过管件与第二级反应器(12)的废水进口连接，第二级反应器(12)的废水 出口通过管件与第三级反应器（13)的进水口连接;连接第一级反应器的出水口和第二级反 应器的废水进口的管件上设有第一控制阀（15-1)，连接第二级反应器的废水出口与第三级 反应器的进水口（1-3)的管件上设有第二控制阀（15-2)，第三级反应器的出水口与出水管 (16)连接，该出水管（16)上设有第三控制阀（15-3)， 所述第一级反应器、第二级反应器和第三级反应器分别安装在第一支架（17)、第二支 架（18)和第三支架（19)上，第一支架（17)、第二支架（18)、第三支架（19)的高度应使第一级 反应器、第二级反应器和第三级反应器之间通过液位差推流。5. -种有毒难降解废水处理装置，其特征在于包括调节池（10)、第一级反应器（11)、第 二级反应器（12)和第三级反应器（13)，所述第一级反应器（11)和第三级反应器（13)均为权 利要求2所述的高级氧化反应器， 所述调节池（10)包括池体（10-1)及安装在池体内的第二加药管（10-2)，所述第二级反 应器（12)包括反应器壳体（12-1)及安装在反应器壳体内的搅拌器（12-2)和第三加药管 (12-5)，反应器壳体（12-1)为下端封闭的圆筒体，反应器壳体（12-1)的侧壁上部设有废水 进口（12-3)、下部设有废水出口（12-4)， 所述调节池（10)通过管件和水栗（14)与第一级反应器（11)的进水口连接，第一级反应 器(11)的出水口通过管件与第二级反应器(12)的废水进口连接，第二级反应器(12)的废水 出口通过管件与第三级反应器(13)的进水口连接， 所述第一级反应器、第二级反应器和第三级反应器分别安装在第一支架（17)、第二支 架（18)和第三支架（19)上，第一支架（17)、第二支架（18)、第三支架（19)的高度应使第一级 反应器、第二级反应器和第三级反应器之间通过液位差推流。6. -种有毒难降解废水处理方法，其特征在于该方法使用权利要求4所述有毒难降解 废水处理装置并配备加药装置和曝气栗，将所述有毒难降解废水处理装置的各加药管分别 与各自的加药装置连接，将所述有毒难降解废水处理装置的各曝气件与曝气栗连接，将所 述有毒难降解废水处理装置的第一控制阀、第二控制阀、第三控制阀、搅拌器、回流栗以及 加药装置、曝气栗、水栗与PLC系统连接，通过PLC系统控制第一控制阀、第二控制阀、第三控 制阀的开启或关闭以及加药装置、曝气栗、水栗、搅拌器、回流栗的运行状态，步骤如下： ① 调节调节池中废水的pH值<8,关闭第一控制阀，将调节池中的废水栗入第一级反应 器中，然后向第一级反应器中加入过硫酸盐和微米级微电解材料，曝气并开启回流栗，使第 一级反应器中的微米级微电解材料处于流化状态进行废水处理，处理20~120min后停止曝 气并关闭回流栗，使微米级微电解材料沉降至第一级反应器的反应罐底部； ② 打开第一控制阀并关闭第二控制阀，将第一级反应器中的废水通入第二级反应器 中，然后向第二级反应器中加入双氧水和过硫酸盐，开启搅拌器搅动废水20~120min; ③ 打开第二控制阀并关闭第三控制阀，将第二级反应器中的废水通入第三级反应器 中，然后向第三级反应器中加入微米级微电解材料，曝气并开启回流栗，使第三级反应器中 的微米级微电解材料处于流化状态进行废水处理，处理20~120min后停止曝气并关闭回流 栗，使微米级微电解材料沉降至第三级反应器的反应罐底部，打开第三控制阀，将第三级反 应器中的废水排出。7. -种有毒难降解废水处理方法，其特征在于该方法使用权利要求5所述有毒难降解 废水处理装置并配备加药装置和曝气栗，将所述有毒难降解废水处理装置的各加药管分别 与各自的加药装置连接，将所述有毒难降解废水处理装置的各曝气件与曝气栗连接，步骤 如下： ① 调节调节池中废水的pH值<8,将调节池中的废水连续栗入第一级反应器中，向第一 级反应器中加入过硫酸盐和微米级微电解材料，曝气并开启回流栗，使第一级反应器中的 微米级微电解材料处于流化状态； ② 经第一级反应器处理的废水进入第二级反应器，向第二级反应器中加入双氧水和过 硫酸盐，开启搅拌器搅动废水； ③ 经第二级反应器处理的废水进入第三级反应器，向第三级反应器中加入微米级微电 解材料，曝气并开启回流栗，使第三级反应器中的微米级微电解材料处于流化状态，将经过 第三级反应器处理的废水连续排出。8. 根据权利要求7所述有毒难降解废水处理方法，其特征在于控制废水在第一级反应 器、第二级反应器以及第三级反应器中的水力停留时间均为20~120min。9. 根据权利要求6至8中任一权利要求所述有毒难降解废水处理方法，其特征在于步骤 ①中过硫酸盐的加入量应使废水中过硫酸盐的浓度为5~200mmol/L，步骤②中双氧水和过 硫酸盐的加入量应使废水中双氧水和过硫酸盐的浓度达到5~200mmol/L。10. 根据权利要求6至8中任一权利要求所述有毒难降解废水处理方法，其特征在于所 述微米级微电解材料为零价铁粒子、铁铜双金属粒子、铁钯双金属粒子、铁镍双金属粒子、 铁铜银三金属粒子、铁铜钯三金属粒子或者铁铜镍三金属粒子;所述微米级微电解材料的 添加量为每升第一级反应器有效容积中5~200g，每升第三级反应器有效容积中5~200g。
【文档编号】C02F1/72GK106082422SQ201610573560
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月19日
【发明人】赖波, 袁月
【申请人】四川大学