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自动化催化氧化处理有机氮污水装置

发布时间:2022-5-13 9:03:44  中国污水处理工程网

申请日2021.03.16

公开(公告)日2021.07.09

IPC分类号C02F9/10; C02F9/08; C02F1/32; C02F1/72; C02F1/66; C02F103/36; C02F101/38

摘要

一种自动化催化氧化处理有机氮污水的装置及工作方法,本申请碱液罐通过管道接碱液泵进液口后,碱液泵出液口通过管道接混合器,双氧水罐通过管道接双氧水泵进液口后,碱液泵出液口通过管道接混合器,混合器通过管道分别接进液循环泵进液口和调节罐出液口,进液循环泵和调节罐通过管道接三向阀,反应釜上方设置有泄压阀,反应釜底部进液口和顶部出液口通过管道接三向阀,反应釜底部内有水流分散器,水流分散器上方有电加热器,承重带孔隔板成排设置在反应釜内电加热器上方,承重带孔隔板上放置有光催化材料,紫外灯并排设置且顶部通过灯座固定在反应釜上,紫外灯穿过各承重带孔隔板。本发明装置可以快速的降解DMF废水,精准度高,有良好的工业前景。

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权利要求书

1.一种自动化催化氧化处理有机氮污水的装置,包括反应釜(1)、光催化材料(3)、承重带孔隔板(4)、紫外灯(5)、泄压阀(6)、电加热器(8)、水流分散器(9)、双氧水罐(10)、碱液罐(11)、调节罐(12)、混合器(13)、进液循环泵(14)、三向阀(15)、双氧水泵(16)、碱液泵(17)和控制柜(18),其特征在于:所述控制柜(18)通过连接线接装置各电器元件,所述碱液罐(11)通过管道接碱液泵(17)进液口后,所述碱液泵(17)出液口通过管道接混合器(13),所述双氧水罐(10)通过管道接双氧水泵(16)进液口后,所述碱液泵(17)出液口通过管道接混合器(13),所述混合器(13)通过管道分别接进液循环泵(14)进液口和调节罐(12)出液口,所述进液循环泵(14)和调节罐(12)通过管道接三向阀(15),所述反应釜(1)上方设置有泄压阀(6),所述反应釜(1)底部进液口和顶部出液口通过管道接三向阀(15),所述反应釜(1)底部内有水流分散器(9),所述水流分散器(9)上方有电加热器(8),所述承重带孔隔板(4)成排设置在反应釜(1)内电加热器(8)上方,所述承重带孔隔板(4)上放置有光催化材料(3),所述紫外灯(5)并排设置且顶部通过灯座固定在反应釜(1)上,所述紫外灯(5)穿过各承重带孔隔板(4)。

2.根据权利要求1所述的一种自动化催化氧化处理有机氮污水的装置,其特征在于:所述反应釜(1)配套液位计(2)。

3.根据权利要求1所述的一种自动化催化氧化处理有机氮污水的装置,其特征在于:所述电加热器(8)有一对。

4.根据权利要求1所述的一种自动化催化氧化处理有机氮污水的装置,其特征在于:所述承重带孔隔板(4)有至少2层。

5.根据权利要求1所述的一种自动化催化氧化处理有机氮污水的装置,其特征在于:所述光催化材料有至少2层。

6.根据权利要求1所述的一种自动化催化氧化处理有机氮污水的装置,其特征在于:所述紫外灯(5)有至少2个。

7.根据权利要求1所述的一种自动化催化氧化处理有机氮污水的装置,其特征在于:所述紫外灯(5)穿过承重带孔隔板(4)部分有遮挡环(7)。

8.一种自动化催化氧化处理有机氮污水的装置的工作方法,具体步骤如下,其特征在于:

①启动进液循环泵,调节罐液体经过三向阀到混合器,pH电极自动进行检测,当设定值pH<5时,自动启动碱液泵,将碱液罐的碱液流加至混合器进行调节,进液循环泵出口经三向阀切换回流至调节罐,当pH值显示>5时,自动停止碱液泵;

②当碱液泵关闭后,三向阀自动切换,进液循环泵将调节罐中液体添加至反应釜中,当反应釜液位高于电加热器,三向阀自动切换,加热器启动进行循环加热,由进液循环泵、混合器、水流分散器、反应釜进行循环加热,当温度达到设定值时,自动关闭电加热器,加热停止,自动开启紫外灯;

③自动启动双氧水泵,将双氧水添加进混合器后,进入反应釜,双氧水与光催化材料在高温和紫外灯作用下,高效反应,产生压力,多层的光催化材料会在有限的空间里上下移动,强化传质过程从而达到很好的处理效果;

④伴随双氧水添加,压力逐渐上升,超过安全设定值,安全联锁泄压阀自动泄压,泄压阀出口设置弯管冷却,气液分离,泄压的液体回流至反应釜内,继续进行催化氧化反应;

双氧水添加完成后关闭双氧水泵,继续反应相应时间,将液体自动排出,液位低于设定值时自动关闭进液循环泵,自动关闭紫外灯。

说明书

一种自动化催化氧化处理有机氮污水的装置及工作方法

技术领域

本发明涉及污水处理领域,特别是涉及一种自动化催化氧化处理有机氮污水的装置及工作方法。

背景技术

随着功能化学品的快速发展,尤其是在农药、医药、印染、电子等行业的广泛应用,使得高浓度、难降解的有机废水越来越多,如R-3-氨基哌啶双盐酸盐,苯嘧磺草胺,醛肟,腙,酮肟,N,N-二甲基甲酰胺(DMF),这类废水成分复杂,含高浓度有机氮物质、高COD、高色度、高含盐量、高生物毒性,使之成为工业废水治理的难点,将有机氮废水在反应釜中调节至pH中性,加热适当的温度,添加双氧水加入反应釜,在光催化材料、双氧水、紫外灯共同作用下,进行催化氧化反应降解污水,使其中的含氮杂环化合物等有机氮,先低压氧化开环为一些简单胺类、氨根,最终被完全矿化为氮气、二氧化碳、水等小分子,对有机氮污水进行有效处理,该方法具有安全高效、无二次污染物产生的优势,让复杂的有机氮化合物转化为易生化降解的小分子物质,提高废水的可生化性,减低生物毒性,申请人根据以上反应情况,提供一种高集成度、高效率、全自动控制、安全可靠的有机氮污水处理技术,该装置基于新型光催化材料、传质过程强化设计、自动化控制集成、安全联锁等系统集成,容易实现工程放大,解决了农药、医药、印染、电子等行业高浓度有机氮污水难生化处理的难题。

发明内容

为了解决以上问题,本发明提供一种自动化催化氧化处理有机氮污水的装置及工作方法,本发明装置可以快速的降解DMF废水,装置进液循环泵、三向阀、液位计、电加热器等,均由自控程序控制,精准度高。装置降解高效、低能耗、占地面积少、工艺简单,有良好的工业前景。

为达此目的,本发明提供一种自动化催化氧化处理有机氮污水的装置,包括反应釜、光催化材料、承重带孔隔板、紫外灯、泄压阀、电加热器、水流分散器、双氧水罐、碱液罐、调节罐、混合器、进液循环泵、三向阀、双氧水泵、碱液泵和控制柜,所述控制柜通过连接线接装置各电器元件,所述碱液罐通过管道接碱液泵进液口后,所述碱液泵出液口通过管道接混合器,所述双氧水罐通过管道接双氧水泵进液口后,所述碱液泵出液口通过管道接混合器,所述混合器通过管道分别接进液循环泵进液口和调节罐出液口,所述进液循环泵和调节罐通过管道接三向阀,所述反应釜上方设置有泄压阀,所述反应釜底部进液口和顶部出液口通过管道接三向阀,所述反应釜底部内有水流分散器,所述水流分散器上方有电加热器,所述承重带孔隔板成排设置在反应釜内电加热器上方,所述承重带孔隔板上放置有光催化材料,所述紫外灯并排设置且顶部通过灯座固定在反应釜上,所述紫外灯穿过各承重带孔隔板。

作为本发明装置进一步改进,所述反应釜配套液位计,通过液位计可以对反应釜内情况进行监控。

作为本发明装置进一步改进,所述电加热器有一对,所述承重带孔隔板有至少2层,所述光催化材料有至少2层,所述紫外灯有至少2个,可以根据实际生产需要进行设计。

作为本发明装置进一步改进,所述紫外灯穿过承重带孔隔板部分有遮挡环,设置遮挡环可以防止光催化材料反应过程振动掉入下一层。

本发明提供一种自动化催化氧化处理有机氮污水的装置的工作方法,具体步骤如下:

①启动进液循环泵,调节罐液体经过三向阀到混合器,pH电极自动进行检测,当设定值pH<5时,自动启动碱液泵,将碱液罐的碱液流加至混合器进行调节,进液循环泵出口经三向阀切换回流至调节罐,当pH值显示>5时,自动停止碱液泵;

②当碱液泵关闭后,三向阀自动切换,进液循环泵将调节罐中液体添加至反应釜中,当反应釜液位高于电加热器,三向阀自动切换,加热器启动进行循环加热,由进液循环泵、混合器、水流分散器、反应釜进行循环加热,当温度达到设定值时,自动关闭电加热器,加热停止,自动开启紫外灯;

③自动启动双氧水泵,将双氧水添加进混合器后,进入反应釜,双氧水与光催化材料在高温和紫外灯作用下,高效反应,产生压力,多层的光催化材料会在有限的空间里上下移动,强化传质过程从而达到很好的处理效果;

④伴随双氧水添加,压力逐渐上升,超过安全设定值,安全联锁泄压阀自动泄压,泄压阀出口设置弯管冷却,气液分离,泄压的液体回流至反应釜内,继续进行催化氧化反应;

双氧水添加完成后关闭双氧水泵,继续反应相应时间,将液体自动排出,液位低于设定值时自动关闭进液循环泵,自动关闭紫外灯。

作为本发明方法进一步改进,所述步骤②设定温度范围为50℃~80℃,所述步骤⑤双氧水添加后再反应20min~40min,可以根据需要在相应的温度和时间内进行反应,双氧水添加后再反应20min~40min可以让双氧水尽量反应完成,不残留。

本发明提供了一种自动化催化氧化处理有机氮污水的装置,具体优点如下:

1、提供一种高集成度、高效率、全自动控制、安全可靠的有机氮污水处理技术,容易实现工程放大,解决了农药、医药、印染、电子等行业高浓度有机氮污水难生化处理的难题;

2、本发明的光催化材料为多层填充,使双氧水与光催化材料进行反应,光催化材料反应过程中会上下移动,起到搅拌的传质强化作用,从而提高反应速率;

3、本发明的泄压阀可以使反应压力超过安全设定值时,可以降低压力,提高使用可靠性;

4、本发明的水流分散器和承重带孔隔板可以有效将废水均匀分散到反应釜中,并且光催化材料可以方便的更换;

5、本发明所有的进液循环泵、三向阀、液位计、电加热器等,均由自控程序控制,精准度高;

6、本方法高效、低能耗、占地面积少、工艺简单,有良好的规模化工业应用前景。

(发明人:靳刘伟;吴敏;孙岳明)

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