公布日：2022.06.14
申請日：2022.03.14
分類號：C02F3/34(2006.01)I;C02F7/00(2006.01)I;C12M1/107(2006.01)I;C12M1/04(2006.01)I;C12M1/00(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種廢水有機污染物富氧氧化、二氧化碳捕集裝置，包括；反應器本體，包括間隔布置的一級反應區(qū)和二級反應區(qū)，一級反應區(qū)連接有進水管，二級反應區(qū)連接有出水管，一級反應區(qū)上方設有第一浮動式頂蓋，第二反應區(qū)上方設有第二浮動式頂蓋，一級反應區(qū)上部出水自流至二級反應區(qū)；充氧裝置，用于往一級反應區(qū)內(nèi)通入純氧；一級廢氣收集裝置，用于收集一級反應區(qū)產(chǎn)生的尾氣；及二級廢氣收集裝置，用于收集二級反應區(qū)產(chǎn)生的尾氣。本發(fā)明提供的捕集裝置，可提高氧利用率，同時補集二氧化碳廢氣，起到減污降碳的雙重效果。
權(quán)利要求書
1.一種廢水有機污染物富氧氧化、二氧化碳捕集裝置，其特征在于，包括；反應器本體，包括間隔布置的一級反應區(qū)和二級反應區(qū)，所述一級反應區(qū)連接有進水管，所述二級反應區(qū)連接有出水管，所述一級反應區(qū)上方設有第一浮動式頂蓋，所述第二反應區(qū)上方設有第二浮動式頂蓋，所述一級反應區(qū)上部出水自流至所述二級反應區(qū)；充氧裝置，其包括液氧儲罐、連接至所述液氧儲罐的氣化器、及設置在所述一級反應區(qū)內(nèi)的第一曝氣裝置，所述第一曝氣裝置經(jīng)充氧管道連接至所述氣化器；一級廢氣收集裝置，包括設置在所述二級反應區(qū)內(nèi)的廢氣收集部件、連接至所述廢氣收集部件的第二曝氣裝置、及第一廢氣收集管道，所述第一廢氣收集管道一端連接所述廢氣收集部件且另一端延伸至所述一級反應區(qū)上方；及二級廢氣收集裝置，包括二氧化碳儲罐、連接至所述二氧化碳儲罐的壓縮機、及第二廢氣收集管道，所述第二廢氣收集管道一端連接至所述壓縮機且另一端延伸至所述二級反應區(qū)上方。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水有機污染物富氧氧化、二氧化碳捕集裝置，其特征在于：還包括循環(huán)裝置，所述循環(huán)裝置包括循環(huán)管、設置在所述循環(huán)管上的循環(huán)泵、設置所述第一反應區(qū)底部的第一布水器、及設置在所述第二反應區(qū)底部的第二布水器，所述循環(huán)管一端連接至所述一級反應區(qū)上部，所述循環(huán)管另一端連接至所述第一布水器、第二布水器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水有機污染物富氧氧化、二氧化碳捕集裝置，其特征在于：所述廢氣收集部件為射流泵，所述第二曝氣裝置為射流曝氣器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水有機污染物富氧氧化、二氧化碳捕集裝置，其特征在于：所述一級反應區(qū)上部的內(nèi)側(cè)壁設有第一液槽，所述第一浮動式頂蓋置于所述第一液槽內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的廢水有機污染物富氧氧化、二氧化碳捕集裝置，其特征在于：所述二級反應區(qū)上部的內(nèi)側(cè)壁設有第二液槽，所述第二浮動式頂蓋置于所述第二液槽內(nèi)，所述第二液槽連通至所述第一液槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的廢水有機污染物富氧氧化、二氧化碳捕集裝置，其特征在于：所述第二液槽連接有向下延伸至所述第二反應區(qū)底部的多個布水管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水有機污染物富氧氧化、二氧化碳捕集裝置，其特征在于：所述一級反應區(qū)的液面高于所述二級反應區(qū)300～700mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水有機污染物富氧氧化、二氧化碳捕集裝置，其特征在于：所述反應器本體高度為20～30m。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水有機污染物富氧氧化、二氧化碳捕集裝置，其特征在于：所述二級反應區(qū)設置在所述反應器本體的中部，所述一級反應區(qū)圍繞所述二級反應區(qū)周向設置。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的廢水有機污染物富氧氧化、二氧化碳捕集裝置，其特征在于：所述一級反應區(qū)與所述二級反應區(qū)體積比例約3∶1～4∶1。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種廢水有機污染物富氧氧化、二氧化碳捕集裝置，利用液氧作為氧氣源，氧氣利用率高，同時可補集二氧化碳廢氣。
基于上述問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：
一種廢水有機污染物富氧氧化、二氧化碳捕集裝置，包括；
反應器本體，包括間隔布置的一級反應區(qū)和二級反應區(qū)，所述一級反應區(qū)連接有進水管，所述二級反應區(qū)連接有出水管，所述一級反應區(qū)上方設有第一浮動式頂蓋，所述第二反應區(qū)上方設有第二浮動式頂蓋，所述一級反應區(qū)上部出水自流至所述二級反應區(qū)；
充氧裝置，其包括液氧儲罐、連接至所述液氧儲罐的氣化器、及設置在所述一級反應區(qū)內(nèi)的第一曝氣裝置，所述第一曝氣裝置經(jīng)充氧管道連接至所述氣化器；
一級廢氣收集裝置，包括設置在所述二級反應區(qū)內(nèi)的廢氣收集部件、連接至所述廢氣收集部件的第二曝氣裝置、及第一廢氣收集管道，所述第一廢氣收集管道一端連接所述廢氣收集部件且另一端延伸至所述一級反應區(qū)上方；及
二級廢氣收集裝置，包括二氧化碳儲罐、連接至所述二氧化碳儲罐的壓縮機、及第二廢氣收集管道，所述第二廢氣收集管道一端連接至所述壓縮機且另一端延伸至所述二級反應區(qū)上方。
在其中的一些實施方式中，還包括循環(huán)裝置，所述循環(huán)裝置包括循環(huán)管、設置在所述循環(huán)管上的循環(huán)泵、設置所述第一反應區(qū)底部的第一布水器、及設置在所述第二反應區(qū)
底部的第二布水器，所述循環(huán)管一端連接至所述一級反應區(qū)上部，所述循環(huán)管另一端連接至所述第一布水器、第二布水器。
在其中的一些實施方式中，所述廢氣收集部件為射流泵，所述第二曝氣裝置為射流曝氣器。
在其中的一些實施方式中，所述一級反應區(qū)上部的內(nèi)側(cè)壁設有第一液槽，所述第一浮動式頂蓋置于所述第一液槽內(nèi)。
在其中的一些實施方式中，所述二級反應區(qū)上部的內(nèi)側(cè)壁設有第二液槽，所述第二浮動式頂蓋置于所述第二液槽內(nèi)，第二液槽連通至第一液槽。
在其中的一些實施方式中，所述第二液槽連接有向下延伸至所述第二反應區(qū)底部的多個布水管。
在其中的一些實施方式中，所述一級反應區(qū)的液面高于所述二級反應區(qū)300～700mm。
在其中的一些實施方式中，所述反應器本體高度為20～30m。
在其中的一些實施方式中，所述二級反應區(qū)設置在所述反應器本體的中部，所述一級反應區(qū)圍繞所述二級反應區(qū)周向設置。
在其中的一些實施方式中，所述一級反應區(qū)與所述二級反應區(qū)體積比例約3∶1～4∶1。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點是：
1、采用液氧作為氧氣來源，氧氣濃度梯度大，采用兩級反應，水流紊流程度高，水深20m～30m，氧分壓大，氧氣利用率可達80～90％，氧利用率高，是空氣源曝氣產(chǎn)生廢氣量的1/120；
2、有機物富氧氧化率90％醫(yī)生，氧化過程中產(chǎn)生的二氧化碳捕集后作為化工產(chǎn)品生產(chǎn)的原料，具有減污降碳雙重效果，富氧氧化1kgCOD產(chǎn)生約1.0kgCO2，經(jīng)過浮動頂蓋100％加以捕集，碳捕集效益高；
3、利用液氧氣化既有的壓力，節(jié)省曝氣風機，減少廢水處理電耗，兩者可減少二氧化碳排放約0.225kgCO2/m3廢水，具有顯著的碳減排效益；
4、反應器高度可達30m，是常規(guī)鋼砼池體總占地面積的1/5～1/6。
（發(fā)明人：楊海亮;周新宇;李寬峰;胡洋;馬三劍）
