申請日2015.11.20

　　公開(公告)日2016.06.01

　　IPC分類號C02F9/14; C02F101/34

　　摘要

　　本實用新型涉及一種聚甲醛生產污水處理裝置，包括：臭氧發(fā)生系統(tǒng)，臭氧發(fā)生系統(tǒng)包括臭氧排出口;以及第一超重力反應器，第一超重力反應器包括來水口、第一排氣口、第一排液口以及與臭氧排出口連接的第一進氣口。本實用新型的目的在于提供一種將強化氣液傳質的技術及設備與臭氧氧化相結合，以提高水對臭氧的吸收水平和效率的聚甲醛生產污水處理裝置。

　　權利要求書

　　1.一種聚甲醛生產污水處理裝置，其特征在于，包括：

　　臭氧發(fā)生系統(tǒng)(2)，所述臭氧發(fā)生系統(tǒng)(2)包括臭氧排出口;以及

　　第一超重力反應器(3)，所述第一超重力反應器(3)包括來水口、第一排氣口、第一排液口以及與所述臭氧排出口連接的第一進氣口。

　　2.根據權利要求1所述的聚甲醛生產污水處理裝置，其特征在于，所述第一超重力反應器(3)的所述來水口連接有來水池(1)，并且所述來水池(1)與所述第一超重力反應器(3)之間串聯有第一泵和第一液體流量計。

　　3.根據權利要求1或2所述的聚甲醛生產污水處理裝置，其特征在于，所述臭氧排出口與所述第一進氣口之間還串聯有臭氧濃度計和氣體流量計。

　　4.根據權利要求1或2所述的聚甲醛生產污水處理裝置，其特征在于，所述來水口和所述第一排氣口分別設置在所述第一超重力反應器(3)的側壁，所述第一進氣口和所述第一排液口分別設置在所述第一超重力反應器(3)的頂部和底部。

　　5.根據權利要求2所述的聚甲醛生產污水處理裝置，其特征在于，所述第一排液口下游依次串聯有緩沖罐(4)、生化池(5)以及沉淀池(6)，所述沉淀池(6)包括沉淀物排出口和排水口，所述第一排氣口連接至外部處理設備。

　　6.根據權利要求2所述的聚甲醛生產污水處理裝置，其特征在于，還包括：

　　第二超重力反應器(8)，所述第二超重力反應器(8)包括與所述第一排液口連接的進液口、與所述第一排氣口連接的第二進氣口、與外部處理設備連接的第二排氣口以及第二排液口，

　　其中，所述第二排液口下游依次串聯有緩沖罐(4)、生化池(5)以及沉淀池(6)，所述沉淀池(6)包括沉淀物排出口和排水口。

　　7.根據權利要求6所述的聚甲醛生產污水處理裝置，其特征在于，在所述第一排液口與所述進液口之間還串聯有第一超重力反應器產水罐(7)，所述第一超重力反應器產水罐(7)與所述進液口之間串聯有第二泵和第二液體流量計。

　　8.根據權利要求6或7所述的聚甲醛生產污水處理裝置，其特征在于，所述進液口和所述第二排氣口分別設置在所述第二超重力反應器(8)的側壁，所述第二進氣口和所述第二排液口分別設置在所述第二超重力反應器(8)的頂部和底部。

　　9.根據權利要求1所述的聚甲醛生產污水處理裝置，其特征在于，所述第一超重力反應器(3)構造成超重力水平在10-1000g范圍內的超重力反應器，其中g為9.8m/s2。

　　10.根據權利要求5或6所述的聚甲醛生產污水處理裝置，其特征在于，所述外部處理設備為存儲有吸收液的吸收設備。

　　說明書

　　聚甲醛生產污水處理裝置

　　技術領域

　　本實用新型涉及污水處理領域，特別是一種聚甲醛生產污水處理裝置。

　　背景技術

　　我國水資源短缺、水污染嚴重，水環(huán)境面臨異常嚴峻的形勢，大力開展水污染治理，特別是強化工業(yè)污水治理迫在眉睫。聚甲醛是一種綜合性能優(yōu)異、應用廣泛的工程塑料，市場需求量很大，國內生產企業(yè)及規(guī)模不斷攀升，其生產污水的處理成為一項重要工作。

　　聚甲醛以甲醇為初始原料制備，大致分均聚、共聚兩種生產工藝，生產過程中的甲醛回收排污、聚合排污、凈化以及初期雨水等匯集成為廠區(qū)生產污水。聚甲醛生產污水具有COD(化學需氧量)高、水質復雜、處理難度大的特點：該種污水的COD通常在4000mg/L左右，甚至上萬;污水中已知的主要污染物有甲醇、甲醛、甲酸鈉、二氧五環(huán)、二聚及三聚甲醛等，還含有大量的聚合副產物;污水COD高、成分復雜、主要污染物可生化性差甚至有生物毒性，這樣的水質特點決定了它的處理難度。隨著國家整治工業(yè)污水力度的加大，現有聚甲醛生產企業(yè)面臨嚴峻的污水達標排放壓力。針對性地提出該種污水處理技術，特別是深度處理技術，十分必要。

　　現有的聚甲醛生產污水處理系統(tǒng)多基于生化過程，利用厭氧生化使得復雜有機物水解酸化、開環(huán)斷鏈，利用好氧生化使有機物進一步降解，厭氧好氧多級搭配，以期達到去除COD的目的。然而，實際的生化處理常達不到令人滿意的效果，特別是在多級生化的末段，效果已不理想，使得最終出水不能達標。本實用新型針對聚甲醛生產污水處理的這一現象，提供其COD深度去除技術，為其達標排放提供保障。

　　聚甲醛生產污水基于多級生化系統(tǒng)進行處理，多級生化末段的COD去除效果不理想，影響達標排放。產生這種現象的主要原因在于：經前端多級生化后，水中殘余的COD以生物難降解的二聚甲醛、三聚甲醛、二氧五環(huán)等為主，BOD5(五日生化需氧量)很低，可生化性差。因此，有效提高可生化性成為解決聚甲醛生產污水深度處理問題的關鍵�；瘜W法、物化法是提高廢水可生化性的有效手段，更適用于針對已經多級生化處理的污水。

　　臭氧氧化是發(fā)展較早的一種化學法水處理技術，基于臭氧(O3)的強氧化性，用于殺菌消毒、降解或去除污染物、除臭和脫色，特別是在復雜難降解有機物的開環(huán)斷鏈、提高可生化性方面效果突出。然而，盡管臭氧氧化水處理技術發(fā)展多年，但其在實際的工業(yè)水系統(tǒng)中較少得到應用或應用效果欠佳。主要問題及原因在于：

　　(1)目前，臭氧制取的主流技術是以空氣或純氧為原料，采用電暈放電方法，該過程能耗高、產率較低，決定了該技術的資源成本和質量。

　　(2)臭氧在水中溶解度較低，傳統(tǒng)接觸設備或方式(鼓泡曝氣)的傳質效果不理想，造成氣液接觸的吸收效率低，限制了參與反應的臭氧濃度，進而限制了污染物處理效果，較低的利用率和處理效率使得臭氧用量大幅增加，進而加劇了該技術的成本劣勢。

　　(3)傳統(tǒng)臭氧處理過程效率低、所需處理時間長，臭氧接觸設施占地面積自然龐大，因而不宜應用于已建設得比較緊湊或場地較小的聚甲醛污水處理場。

　　超重力技術(Higee)是一種不斷發(fā)展的過程強化技術，通過使用特定設備(旋轉填充床，RotatingPackedBed，RPB，即超重力反應器)使物料處在高于地球重力的離心加速度場中，以強化氣液傳質或液液混合過程。RPB營造的超重力場中，流體高度分散、界面快速更新、微元激烈碰撞，決定傳質效果、效率的分子擴散作用和相間傳質作用都被顯著強化，傳質混合效率因而很高。與傳統(tǒng)設備(如填料塔、篩板塔、攪拌釜、曝氣池等)相比，RPB的傳質效率、分子混合效率均高出1～3個數量級，已被廣泛應用于納米材料制備、污染氣體處理、多相復雜反應過程強化等領域。

　　實用新型內容

　　針對現有技術中存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種將強化氣液傳質的技術及設備與臭氧氧化相結合，以提高水對臭氧的吸收水平和效率的聚甲醛生產污水處理裝置。

　　為了實現上述目的，本實用新型涉及一種聚甲醛生產污水處理裝置，包括：臭氧發(fā)生系統(tǒng)，臭氧發(fā)生系統(tǒng)包括臭氧排出口;以及第一超重力反應器，第一超重力反應器包括來水口、第一排氣口、第一排液口以及與臭氧排出口連接的第一進氣口。

　　根據本實用新型，第一超重力反應器的來水口連接有來水池，并且來水池與第一超重力反應器之間串聯有第一泵和第一液體流量計。

　　根據本實用新型，臭氧排出口與第一進氣口之間還串聯有臭氧濃度計和氣體流量計。

　　根據本實用新型，來水口和第一排氣口分別設置在第一超重力反應器的側壁，第一進氣口和第一排液口分別設置在第一超重力反應器的頂部和底部。

　　根據本實用新型，第一排液口下游依次串聯有緩沖罐、生化池以及沉淀池，沉淀池包括沉淀物排出口和排水口，第一排氣口連接至外部處理設備。

　　根據本實用新型，該裝置還包括：第二超重力反應器，第二超重力反應器包括與第一排液口連接的進液口、與第一排氣口連接的第二進氣口、與外部處理設備連接的第二排氣口以及第二排液口，其中，第二排液口下游依次串聯有緩沖罐、生化池以及沉淀池，沉淀池包括沉淀物排出口和排水口。

　　根據本實用新型，在第一排液口與進液口之間還串聯有第一超重力反應器產水罐，第一超重力反應器產水罐與進液口之間串聯有第二泵和第二液體流量計。

　　根據本實用新型，進液口和第二排氣口分別設置在第二超重力反應器的側壁，第二進氣口和第二排液口分別設置在第二超重力反應器的頂部和底部。

　　根據本實用新型，第一超重力反應器構造成超重力水平在10-1000g范圍內的超重力反應器，其中g為9.8m/s2。

　　根據本實用新型，外部處理設備為存儲有吸收液的吸收設備

　　本實用新型的技術效果在于：

　　1)本實用新型將強化氣液傳質的技術(即超重力技術)及設備與臭氧氧化結合起來，超重力反應器作為污水與臭氧的接觸設備，在超重力反應器中形成超重力環(huán)境，反應器內水為離散相，氣為連續(xù)相，聚甲醛污水與含臭氧氣體在此間快速接觸反應，以提高水對臭氧的吸收水平和效率，進而達到污染物降解效果好、效率高、臭氧用量少(節(jié)約成本)、設施占地少的目的，使得所提出的聚甲醛生產污水深度處理方法高效、實用，并解決傳統(tǒng)臭氧氧化工藝存在的臭氧與水接觸問題，并且將超重力臭氧氧化工藝作為提高聚甲醛生產污水可生化性方法，結合生化過程的使用，解決傳統(tǒng)多級生化法處理聚甲醛生產污水所存在的問題，實現排水達標(產水COD在120mg/L以下，甚至90mg/L以下)，實現高效率的處理(臭氧與水接觸反應時間控制在2秒以內，而傳統(tǒng)臭氧曝氣接觸法達到同樣效果需20分鐘以上)，這樣的高效率使得臭氧用量大幅縮減、顯著節(jié)約了成本，也使得裝置體積大幅縮減、顯著減少了占地。

　　2)在本實用新型的可選擇實施例中，在污染物含量較高時，還可以增加第二超重力反應器，將第一超重力反應器中反應后的第一液體和第一氣體輸送至第二超重力反應器，相當于兩級處理，第二級處理無需新增臭氧、氧化劑投加，再次提高臭氧的使用效率，降低處理成本，并使得污染物的降解更加完全，提高了處理效率。

　　3)本實用新型采用超重力反應器作為污水與臭氧的接觸設備，其較傳統(tǒng)的接觸設備而言，過程簡單、操作連續(xù)、體積較小，適用于用于比較緊湊或場地較小的聚甲醛污水處理場。

　　4)本實用新型的裝置中設置有氣體及液體流量計，可以精確控制氣液比、臭氧濃度等參數。超重力反應器內的超重力水平以及生化部分的處理時間也都可以精確控制。