一种微波‑Fenton耦合处理放射性污水中有机物的反应装置的制作方法

文档序号:14087537阅读:152来源:国知局

本实用新型属于污水处理系统,尤其涉及微波与Fenton试剂耦合处理放射性污水中有机物的设备。



背景技术:

随着工业不断的发展,人类社会已能造出成千上万种性能各异的材料,但在新材料不断被发明的同时,难处理的污水也不断的增加,尤其以放射性污水最难处理,现阶段而言污水的处理方式有多种,其中利用Fenton试剂处理污水中有机物的方式较为广泛,但其处理的缺点是处理时间较为缓慢,需投入大量反应试剂,随着不断增加的投入量,产生污泥的量也将会增大,并会增加反应装置的负荷。因此其带来的问题就是不利于控制成本,增加装置的老化速率,反应时间缓慢。

单纯的使用Fenton试剂的弊端将会慢慢体现出来,但是随着微波技术在20世纪80年代得到了迅猛的发展,将微波技术用于治理环境污染是近年来兴起的一项新的研究领域。将微波与Fenton试剂的相结合将会是污水处理技术上的一大进步。微波在照射过程中可有效降低反应活化能增加反应速率,因此微波与传统的化学沉淀相结合可有效的提高污水的处理效率,节约成本。



技术实现要素:

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷,并提供至少后面将说明的优点。

本实用新型还有一个目的是通过此种微波-Fenton耦合处理放射性污水中有机物的反应装置解决传统的污水处理中,反应速率慢,污泥量大,成本较高,设备老化速率快的问题。

本实用新型还有一个目的是通过此种装置各个室的排列结构,能有效利用重力使污水经过各个室,节约了能源的投入。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点,提供了一种微波-Fenton耦合处理放射性污水中有机物的反应装置,其包括装置本体;设置在所述装置本体顶部的Fenton反应室,其顶部设置有Fenton试剂喷淋装置,所述Fenton试剂喷淋装置与Fenton试剂储罐通过管道连通,所述Fenton氧化反应室的入液口设置在Fenton氧化反应室顶部并与输送放射性污水的污水泵通过管道连通;pH调节室,其位于所述Fenton氧化反应室的下方并与所述Fenton氧化反应室通过管道连通,所述pH调节室的顶部设置有酸液喷淋装置和碱液喷淋装置,所述酸液喷淋装置通过第一阀门与酸液储罐连通,所述碱液喷淋装置通过第二阀门与碱液储罐连通,所述pH调解室内部设有所述搅拌器与所述采样口;微波照射室;固液分离室,其内设置有固液分离机,所述固液分离室内固液分离机的进液口与所述微波照射室通过管道连接,所述固液分离机的固相出口连接至外部固相收集装置,所述固液分离机的液相出口连接至外部液相收集装置。

优选的是,其中,多个所述倾斜的溢流导流板以水平向上10~15度的角度与所述Fenton氧化反应室的内壁固定并在最高端开设溢流口;其中,多个所述倾斜的溢流导流板中相邻的液体溢流导流板采用相同角度、相反方向的方式固定在所述Fenton氧化反应室的内壁并在最高端开设溢流口。

优选的是,其中,所述Fenton试剂喷淋装置的喷头为雾化喷头。

优选的是,其中,所述搅拌器为絮凝搅拌器。

优选的是,其中,所述采样口与地面的采样龙头通过管道连接。

优选的是,其中,所述微波照射室内壁的不锈钢内壁内共设置6个微波发射器,分别在顶部设置1个、底部设置1个、以及环壁设置4个。

优选的是,其中,所述微波发射器为脉冲式微波发生器,所述微波发射器的频率选择2400MHz~2500MHz。

优选的是,其中,所述微波照射室与所述pH调节室之间的连接管道设有第三阀门。

本实用新型至少包括以下有益效果:Fenton反应室的Fenton试剂喷头可细化Fenton试剂,增加试剂与污水的反应接触面;Fenton反应室中多个倾斜的溢流导流板能使混合后的污水与试剂有较长的反应时间;pH调节室的顶部设置有酸液喷淋装置和碱液喷淋装置,酸液喷淋装置通过第一阀门与酸液储罐连通,碱液喷淋装置通过第二阀门与碱液储罐连通,由阀门连接可对酸碱调节剂的进入量进行控制,底部的搅拌器可加快pH调节速率;微波照射室能有效加快沉淀的速度,提高效率并节约成本;固液分离室将不断的把污水中水与固相分离出来。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明:

图1为本实用新型提供的一种微波-Fenton耦合处理放射性污水中有机物的反应装置示意图

图中:1—Fenton氧化反应室;2—溢流导流板;3—Fenton试剂喷淋装置;4—Fenton试剂储罐;5—入液口;6—污水泵;7—pH调节室;8—酸液喷淋装置;9—碱液喷淋装置;10—通过第一阀门;11—酸液储罐;12—第二阀门;13—碱液储罐;14—搅拌器;15—采样口;16—采样龙头;17—微波照射室;18—微波发射器;19—固液分离室;20—固液分离机;21—进液口;22—液相出口;23—固相出口;24—装置本体;25—第三阀门

具体实施方式:

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解,本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1所示,根据本实用新型设计的一种的实施方案,其中包括装置本体24。设置在装置本体24顶部的Fenton氧化反应室1,其包括多个倾斜的溢流导流板2用以增加反应时间,Fenton氧化反应室1的顶部设置有Fenton试剂喷淋装置3以增大Fenton试剂与污水的接触面积,Fenton试剂喷淋装置3与位于Fenton氧化反应室1上面的Fenton试剂储罐4通过管道连接,Fenton氧化反应室1的入液口5设置在Fenton氧化反应室1顶部并与输送放射性污水的污水泵6通过管道连通。位于所述Fenton氧化反应室1的下方并与所述Fenton氧化反应室1通过管道连通的pH调节室7,pH调节室7的顶部设置有酸液喷淋装置8和碱液喷淋装置9,所述酸液喷淋装置8通过第一阀门10与酸液储罐11连通,所述碱液喷淋装置9通过第二阀门12与碱液储罐13连通,pH调节室7内部设置有搅拌器14,pH调节室的底部设置有采样口15,采样口通过管道与采样龙头16连接。微波照射室17,其位于所述pH调节室7的下方并与所述pH调节室7通过连有第三阀门25的管道连通,微波照射室17内设有多个微波发射器18。位于所述微波照射室17的下方的固液分离室19,固液分离室19内固液分离机20的进液口21与所述微波照射室17通过管道连接,固液分离机20的液相出口22连接至外部液相收集装置,固液分离机20的固相出口23连接至外部液相收集装置。

在这种技术方案中,污水由泵污水通过管道泵送至入液口并流进Fenton氧化反应室,此时打开Fenton试剂喷淋装置将Fenton试剂储罐内的Fenton试剂喷入污水中,污水在倾斜的溢流板内注满后,将流向相邻的倾斜的溢流板,层层溢流,每一层溢流板都能增加Fenton氧化反应的时间,使氧化反应进行的更加彻底,污水将从Fenton氧化反应室通过管道流入pH调解室。从与采样口连接的采样龙头采集水样,测得pH值之后,当pH大于4时,开启第一阀门将酸液储罐的酸液通过酸液喷淋装置添加入污水中,当pH小于3时,开启第二阀门将碱液储罐的碱液通过碱液喷淋装置添加入污水中,同时搅拌器将不断搅拌加速pH调节。待pH调节完成后,打开第三阀门25将污水流入微波照射室,微波发生器照射污水,降低污水中化学反应活化能,促进Fenton试剂与污水中的有机物快速发生反应,并形成絮凝沉淀。最后,污水流入固液分离室内的固液分离机,再由固液分离机将污水中的固相通过固相排出口排至外部的固相收集器,液相则通过液相排出口排至外部的液相收集器。

如上述技术方案中,所述多个所述倾斜的溢流导流板以水平向上10~15度的角度与所述Fenton氧化反应室的内壁固定并在最高端开设溢流口;其中,多个所述倾斜的溢流导流板中相邻的液体溢流导流板采用相同角度、相反方向的方式固定在所述Fenton氧化反应室的内壁并在最高端开设溢流口,采用此种设计,能有效的将一些较大有机物先沉淀掉,同时也能增加反应的时间,充分发挥Fenton试剂的效果。

如上述技术方案中,所述Fenton试剂喷淋装置的喷头为雾化喷头,采用雾化喷头可细化Fenton试剂,增大Fenton氧化反应的接触面积。

如上述技术方案中,所述搅拌器为絮凝搅拌器,采用此种设计能保证加速pH的调节,并且不会因为搅拌器较大的剪切力将水中以絮凝的物质搅散,保证了反应的效果。

如上述技术方案中,所述采样口与地面的采样龙头通过管道连接,便于操作人员在地面就可采集水样,能有效避免操作人员进行危险的高空作业。

如上述技术方案中,所述微波照射室内壁的不锈钢内壁内共设置6个微波发射器,分别在顶部设置1个、底部设置1个、以及环壁设置4个,多个微波发射器从不同的位置进行照射能有效增加照射效率。

如上述技术方案中,所述微波发射器为脉冲式微波发生器;所述微波发射器的频率选择2400MHz~2500MHz,脉冲式微波发射器较连续式微波发生器更加节约能源,能降低生产单位能耗,采用此赫兹范围内的微波频率是因其穿透力较强,且不会影响周围的电子设备。

如上述技术方案中,所述微波照射室与所述pH调节室之间的连接管道设有第三阀门,当pH调解室里的液体pH在合适范围内再打开,可避免将pH和不合适的污水放入所述微波照射室中。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本实用新型的说明的。对本实用新型的一种微波-Fenton耦合处理放射性污水中有机物的反应装置的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1