公布日：2023.05.12
申請日：2023.03.07
分類號：C02F1/72(2023.01)I;C02F1/30(2023.01)I;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發明公開了一種微波活化過硫酸鹽氧化廢水處理裝置及工藝，包括反應器本體，所述反應器的下部設置廢水進口和曝氣進口，反應器的上部設置廢水出口；反應器的內部設置多個微波發射天線，所述多個微波發射天線間隔一定的距離；所述廢水進口與進水管與集廢水井相連，所述進水管上還設置藥劑進口，藥劑進口通過管道與藥劑儲罐相連，所述藥劑儲罐內儲存有過硫酸鹽；通過在裝置內設置微波發射天線，在微波輻照下，既可直接活化過硫酸鹽產生硫酸根自由基，又可提高有機污染物分子溫度、降低分子化學鍵能及活化能，降低降解難度，提高反應速率。
權利要求書
1.一種微波活化過硫酸鹽氧化廢水處理裝置，其特征在于，包括反應器本體，所述反應器的下部設置廢水進口和曝氣進口，反應器的上部設置廢水出口；反應器的內部設置多個微波發射天線，所述多個微波發射天線間隔一定的距離；所述廢水進口與進水管與集廢水井相連，所述進水管上還設置藥劑進口，藥劑進口通過管道與藥劑儲罐相連，所述藥劑儲罐內儲存有過硫酸鹽。
2.如權利要求1所述的微波活化過硫酸鹽氧化廢水處理裝置，其特征在于，所述曝氣進口與曝氣管相連，所述曝氣管與曝氣風機相連。
3.如權利要求1所述的微波活化過硫酸鹽氧化廢水處理裝置，其特征在于，所述微波發射天線由反應器的側壁插入，另一端通過金屬套筒進行固定，所述微波發射天線與微波發生器相連。
4.如權利要求3所述的微波活化過硫酸鹽氧化廢水處理裝置，其特征在于，所述微波發生器安裝在反應器側壁兩側的外部，并交錯排布，微波發生器的外部包裹密閉防水殼體。
5.如權利要求1所述的微波活化過硫酸鹽氧化廢水處理裝置，其特征在于，所述過硫酸鹽包括過一硫酸鈉、過二硫酸鈉、過一硫酸鉀、過二硫酸鉀中的一種或多種混合。
6.如權利要求1所述的微波活化過硫酸鹽氧化廢水處理裝置，其特征在于，所述進水管上設置有提升泵。
7.如權利要求1所述的微波活化過硫酸鹽氧化廢水處理裝置，其特征在于，所述反應器內設置有紅外測溫儀，所述紅外測溫儀與PLC控制系統相連。
8.如權利要求7所述的微波活化過硫酸鹽氧化廢水處理裝置，其特征在于，所述過硫酸鹽投加量與COD去除量的質量之比為1～20:1。
9.如權利要求1所述的微波活化過硫酸鹽氧化廢水處理裝置，其特征在于，所述微波發射天線外安裝有PP材質套管。
10.一種活化過硫酸鹽氧化廢水處理工藝，采用如權利要求1-9任一項所述的廢水處理裝置來實現，其特征在于，包括以下步驟：混合后的待處理廢水和過硫酸鹽溶液進入反應器內，在微波作用下，對過硫酸鹽進行活化產生硫酸根自由基，使廢水中的有機物發生分解去除。
發明內容
針對現有技術存在的問題，本發明提供一種微波活化過硫酸鹽氧化廢水處理裝置及工藝，使微波輻照對過硫酸鹽進行活化，產生硫酸根自由基和羥基自由基，使兩種高級氧化技術同時對有機物發生作用，具有降解效率高、反應速率快、操作簡單等優點。
本發明的技術方案如下：
在本發明的第一方面，提供了一種微波活化過硫酸鹽氧化廢水處理裝置，包括反應器本體，所述反應器的下部設置廢水進口和曝氣進口，反應器的上部設置廢水出口；反應器的內部設置多個微波發射天線，所述多個微波發射天線間隔一定的距離；所述廢水進口與進水管與集廢水井相連，所述進水管上還設置藥劑進口，藥劑進口通過管道與藥劑儲罐相連，所述藥劑儲罐內儲存有過硫酸鹽。
在本發明的一些實施方式中，所述曝氣進口與曝氣管相連，所述曝氣管與曝氣風機相連。
在本發明的一些實施方式中，所述微波發射天線由反應器的側壁插入，另一端通過金屬套筒進行固定，所述微波發射天線與微波發生器相連。
在本發明的一些實施方式中，所述微波發生器安裝在反應器側壁兩側的外部，并交錯排布，微波發生器的外部包裹密閉防水殼體。
在本發明的一些實施方式中，所述過硫酸鹽包括過一硫酸鈉、過二硫酸鈉、過一硫酸鉀、過二硫酸鉀中的一種或多種混合。
在本發明的一些實施方式中，所述進水管上設置有提升泵。
在本發明的一些實施方式中，所述反應器內設置有紅外測溫儀，所述紅外測溫儀與PLC控制系統相連。
在本發明的一些實施方式中，所述過硫酸鹽投加量與COD去除量的質量之比為1～20:1。
在本發明的一些實施方式中，所述微波發射天線外安裝有PP材質套管。
在本發明的第二方面，提供了一種活化過硫酸鹽氧化廢水處理工藝，包括以下步驟：
混合后的待處理廢水和過硫酸鹽溶液進入反應器內，在微波作用下，對過硫酸鹽進行活化產生硫酸根自由基，使廢水中的有機物發生分解去除。
本發明一個或多個技術方案具有以下有益效果：
(1)本發明提供活化過硫酸鹽氧化廢水處理裝置，采用過硫酸鹽氧化廢水處理工藝，與羥基自由基工藝相比，過硫酸鹽氧化工藝在酸性和堿性環境中都有一定的氧化能力，對pH的適用范圍更寬泛，有較廣泛的污水處理范圍，可節省大量處理費用；另外，通過在裝置內設置微波發射天線，在微波輻照下，既可直接活化過硫酸鹽產生硫酸根自由基，又可提高有機污染物分子溫度、降低分子化學鍵能及活化能，降低降解難度，提高反應速率。
(2)本發明提供活化過硫酸鹽氧化廢水處理裝置，反應器為罐體形式，處理水量大，占地面積小，安裝、操作簡單可行，可突破以往設備僅限于研發階段或小水量項目，可用于大型污水處理項目中。
(3)本發明提供活化過硫酸鹽氧化廢水處理裝置，微波發生裝置直接安裝于罐體外兩側，通過微波仿真軟件模擬出電磁波在腔體中的發射情況，確定最佳安裝位置，使微波輻照效果最佳。
(4)本發明提供活化過硫酸鹽氧化廢水處理工藝，無需投加催化劑，利用微波活化及熱活化產生強氧化性物質硫酸根自由基，可節省投資成本，出水澄清，無二次污染；微波活化過硫酸鹽氧化工藝可處理多種難降解有機污染物，硫酸根自由基根據其降解污染物的不同，可以和污染物發生奪氫作用、電子轉移作用或加成作用，從而使有機物發生分解去除。
（發明人：王玉環;宮志鵬;宮曉梅;張菲;劉帥;朱杰高）
