本發(fā)明涉及有機廢水廢液處理，尤其涉及一種在有機廢水／廢液降低cod過程中不產(chǎn)生二次污染的設備。

背景技術：

1、目前，有機廢水和廢液處理主要包括物理處理法、化學處理法和生物處理法，還有一些特定的處理技術，如蒸餾回收、活性炭吸附、膜分離等，也可以用于有機廢水廢液的處理。需要注意的是，有機廢水廢液的處理應根據(jù)廢水的性質(zhì)、污染物種類和濃度等因素，選擇合適的處理方法和技術。同時，還需要加強廢水處理設施的運行管理，確保廢水處理效果達到相關標準和要求。

2、現(xiàn)有處理有機廢水的技術主要采用的方法有生物法、萃取法、吸附法、濃縮法、超生波法、氧化法和電化學法，上述技術在現(xiàn)有設備的實際應用過程中，存在著以下問題：設備占地面積大，且對于環(huán)境條件較為嚴格，會造成二次污染物的產(chǎn)生；其次處理時間長，效率低；再者一部分方法的處理能力有限尚未有定型的產(chǎn)品。為此，我們提出一種在有機廢水／廢液降低cod過程中不產(chǎn)生二次污染的設備。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種在有機廢水／廢液降低cod過程中不產(chǎn)生二次污染的設備，用以解決上述背景技術中提出的問題中至少一項。

2、為解決上述技術問題，本發(fā)明公開了一種在有機廢水／廢液降低cod過程中不產(chǎn)生二次污染的設備，包括主控制箱，主控制箱設置在氣體回收罩的頂部或主處理箱的外部，所述氣體回收罩的底部與主處理箱的頂部固定連接，所述主處理箱的底部固定安裝在轉(zhuǎn)移車上，所述主處理箱的兩側(cè)和底部分別設置有第一散熱箱和第二散熱箱。

3、優(yōu)選的，所述主控制箱的底部通過隔熱墊與所述氣體回收罩的頂部固定連接，所述氣體回收罩的后側(cè)壁固定連接有風道，且所述風道內(nèi)設置有風機、氣體過濾器和氣體冷凝器，所述轉(zhuǎn)移車的底部周側(cè)固定安裝有若干的萬向輪。

4、優(yōu)選的，所述主處理箱靠近兩側(cè)內(nèi)壁處均設有超聲波振板，所述超聲波振板的頂部通過若干固定板固定連接在所述主處理箱內(nèi)的側(cè)部，上安裝板和下安裝板的側(cè)壁上下間隔距離固定連接在所述主處理箱的前后兩側(cè)內(nèi)壁上，若干的處理單元間隔距離安裝在所述上安裝板和下安裝板上，所述主處理箱的外側(cè)壁從前至后依次設置有待處理液進口、進水口和氧化劑進料口，且所述主處理箱外側(cè)壁的底部設有排污口。

5、優(yōu)選的，所述處理單元包括紫外燈管、石英管和若干的板條，所述紫外燈管固定安裝在所述石英管的內(nèi)部，所述石英管的周側(cè)設置有所述若干的板條，且所述若干的板條外壁均涂有納米tio2涂層。

6、優(yōu)選的，兩個第一散熱箱分別嵌設在所述主處理箱的前后兩側(cè)內(nèi)壁上，所述第一散熱箱從上至下設置有若干的第一散熱風扇，所述第二散熱風扇設置在主處理箱的底部，且所述第二散熱箱從前至后設置有若干的第二散熱風扇。

7、優(yōu)選的，所述主控制箱設置有系統(tǒng)控制器、ph顯示器和超聲波發(fā)生器，所述系統(tǒng)控制器安裝在主控制箱的上部，所述ph顯示器安裝在主控制箱的中部，且所述超聲波發(fā)生器分別安裝在所述主控制箱底部的兩側(cè)，紫外燈鎮(zhèn)流器設置在所述主控制箱的內(nèi)部。

8、優(yōu)選的，還包括液位傳感器和ph傳感器，所述液位傳感器和ph傳感器在所述主處理箱的內(nèi)部，且所述系統(tǒng)控制器與ph顯示器、超聲波發(fā)生器、紫外燈鎮(zhèn)流器和若干處理單元電連接。

9、優(yōu)選的，還包括反應器方式的選擇，選擇方式如下：

10、a型

11、1）將u型紫外燈管或直棒型紫外燈管直接插入待處理的有機廢液至燈頭部位之下，此時利用紫外燈與有機廢液或廢水中加入的過氧化氫反應，產(chǎn)生羥基自由基，利用羥基自由基分解有機物分子而達到處理效果，但通過實驗證實，u型紫外燈管通電后，待處理的有機廢液、廢水中會產(chǎn)生高達100余伏的漏電壓至整個處理過程。有極大的安全隱患，而直棒型紫外燈管通電后，由于自身結(jié)構因素無法直接插入待處理液中，如直接插入通電會即刻或很快發(fā)生短路而致處理過程停止；

12、2）將u型紫外燈管或直棒型紫外燈管先插入圓底的石英管內(nèi)，再一同插入待處理的有機廢液或水中；此時利用紫外燈與有機廢液中加入的過氧化氫反應，產(chǎn)生羥基自由基，利用羥基自由基分解有機物分子而達到處理效果；

13、3）將u型紫外燈管或直棒型紫外燈管先插入圓底、且整個外表層涂覆有tio2涂層的石英管內(nèi)，再一同插入待處理的有機廢液或水中；此時利用紫外燈與有機廢液加入的過氧化氫反應，產(chǎn)生羥基自由基，同時利用紫外光線照射tio2涂層所產(chǎn)生的催化作用促進羥基自由基分解有機物分子而達到處理效果；

14、4）將u型紫外燈管或直棒型紫外燈管先插入圓底的外表層部分涂覆有tio2涂層的石英管內(nèi)，再一同插入待處理的有機廢液或水中；此時利用紫外燈與有機廢液加入的過氧化氫反應，產(chǎn)生羥基自由基，同時利用紫外光線照射tio2涂層所產(chǎn)生的催化作用促進羥基自由基分解有機物分子而達到處理效果；

15、通過實驗對上述2）、3）、4)三種方案進行對比，其中4）又包括：

16、4a)1/2的外表層涂覆有tio2涂層；

17、4b)1/4的外表層涂覆有tio2涂層；

18、實驗采用管徑為16mm的直棒型紫外燈管配外徑為23mm的石英管，起始cod濃度為2000，過氧化氫的添加時間及數(shù)量相同，且2）、3）、4)、4a)、4b)的結(jié)果如下：

19、處理過程100分鐘時的處理率：2）：60.88%；3）：60.68%；4a）：64.35%；4b)：68.92%；

20、處理過程150分鐘時的處理率：2）：80.98%；3）：85.78%；4a）：

21、90.17%；4b)：94.13%；

22、綜上所述故選4b；將u型紫外燈管或直棒型紫外燈管插入圓底的、且沿石英管長度方向1/4的外表層涂覆有tio2涂層石英管構成反應器方式一；

23、b型

24、將u型紫外燈管或直棒型紫外燈管直接插入待處理的有機廢液至燈頭部位之下，再在紫外燈管外距一定距離沿紫外燈管管長方向放置【1】2條寬度或弧長度5.8mm、【2】2條寬度或弧長度8.3mm、【3】4條寬度或弧長度5.8mm、【4】4條寬度或弧長度8.3mm，且長度不短于相鄰紫外燈管的、表面涂覆有tio2涂層的、由抗/耐腐蝕固體材料制作的長條；長條距石英管外壁距離為4mm；此時利用紫外燈與有機廢液加入的過氧化氫反應，產(chǎn)生羥基自由基，同時利用紫外光線照射tio2涂層所產(chǎn)生的催化作用促進羥基自由基分解有機物分子而達到處理效果，長條材料選不銹鋼；

25、通過實驗證實：實驗采用管徑為16mm的直棒型紫外燈管配外徑為23mm的石英管，起始cod濃度為2000，過氧化氫的添加時間及數(shù)量相同；實驗結(jié)果如下：處理過程100分鐘時的處理率:b1）5.8mm、2條：82.1%；b2）8.3mm、2條：79.85%；b3）5.8mm、4條:77.75%；b4）8.3mm、4條:68.5%；

26、處理過程150分鐘時的處理率:b1）5.8mm、2條：95.6%；b2）8.3mm、2條：87.85%；b3）5.8mm、4條:92.7%；b4）8.3mm、4條：83.25%；

27、上述b1）優(yōu)于a型4b)，不銹鋼長條的寬度或弧長小于5.8mm的，存在實際制作上的困難，故反應器方式選b1）；

28、b1）型所用表面涂覆有tio2涂層的不銹鋼長條與插入16mm的直棒型紫外燈管的石英管表面的距離的選擇：實驗采用管徑為16mm的直棒型紫外燈管配外徑為23mm的石英管，每個紫外燈管外距燈管表面2/4mm處放置2根寬度或弧長為5.8mm的、與石英管長度相當?shù)?、表面涂覆有tio2涂層的不銹鋼長條；兩根不銹鋼長條弧長方向與石英管圓弧方向平行，且彼此間隔相同；起始cod濃度為2000；過氧化氫的添加時間及數(shù)量相同；實驗結(jié)果如下：

29、處理過程100分鐘時的處理率：2mm:85.2%；4mm:83.1%；

30、處理過程150分鐘時的處理率:2mm:95.3%；4mm:92.6%；

31、所述距離小于2mm，其制作工藝困難，故取2mm；

32、反應器石英管的口徑的選擇如下：基于現(xiàn)有的紫外燈管的產(chǎn)品，本發(fā)明選用管徑為16mm的直棒型紫外燈管或橫向大尺寸為36mm的u型紫外燈管；針對管徑為16mm的直棒型紫外燈管，分別配用壁厚1.2mm，外徑為31mm，25mm，23mm的石英管；對比實驗結(jié)果為：處理過程100分鐘時的處理率：31mm管）：59.97%；25mm管）：64.76%；23mm管）：60.68%；處理過程150分鐘時的處理率：31mm管）：83.40%；25mm管）：88.35%；23mm管）：85.78%；反應器方式一對直棒型紫外燈管的石英管的外徑選為25mm，u型紫外燈管的石英管的外徑選為42mm；

33、反應器單元置放布局方式的選擇如下：

34、單位體積的反應箱中布置多少反應器單元可使處理效率最大，既反應器與反應器間的距離多少可使處理效率最大；以兩反應器石英管外表面距離d為標準，實驗證實：實驗采用管徑為16mm的直棒型紫外燈管配外徑為23mm的石英管，每個紫外燈管外距燈管表面2/4mm處放置兩根寬度或弧長為5.8mm的、與石英管長度相當?shù)摹⒈砻嫱扛灿衪io2涂層的不銹鋼長條；兩根不銹鋼長條弧長方向與石英管圓弧方向平行，且彼此間隔相同；起始cod濃度為2000，過氧化氫的添加時間及數(shù)量相同；實驗結(jié)果如下：

35、處理過程100分鐘時的處理率：d=25mm）85.2%；d=30mm）82.5%；d=35mm）78.7%；d=40mm）74.9%；

36、處理過程150分鐘時的處理率：d=25mm）95.3%；d=30mm）92.5%；

37、d=35mm）89.9%；d=40mm）85.7%；故選d=25mm。

38、所述氧化劑過氧化氫加入量選擇方式如下：

39、過氧化氫的加入量與被處理液的初始cod含量直接相關；

40、通過實驗證實：過氧化氫的加入量與被處理液的初始cod含量呈現(xiàn)正相關性，既在相同實驗條件下，要達到相同的（相近的）cod處理效果，過氧化氫的加入量隨被處理液的初始cod含量的增加而增加；當最終處理結(jié)果都為cod=100±10%時：被處理液的初始cod為1000時，過氧化氫的加入量為：117（5.40升/立方）；被處理液的初始cod為2000時，過氧化氫的加入量為：202(9.34升/立方）；被處理液的初始cod為5000時，過氧化氫的加入量為：562（25.98升/立方）；被處理液的初始cod為8000時，過氧化氫的加入量為：980（45.31升/立方）；被處理液的初始cod為20000時，過氧化氫的加入量為：2073（95.84升/立方）；被處理液的初始cod為50000時，過氧化氫的加入量為：4436（205.1升/立方）；

41、相同的過氧化氫的加入量，加入的方式（加入的次數(shù)、每次的加入量）不同，相同時間點的處理效果不同；

42、通過實驗證實：被處理液的初始cod為2000時，過氧化氫的加入量為(9339ml/立方)，實驗結(jié)果如下：

43、當0分（實驗開始）時，既一次性加入，150分時cod的處理率為81.2%；當0分（實驗開始）時，既加入總量的50%，50分時再加入余下的50%，150分時cod處理率為73.6%；當0分（實驗開始）時，既加入總量的50%，50分時加入25%,100分時加入25%，150分時cod處理率為77.1%；而上述實驗得到最佳方案為當0分（實驗開始）時，既加入總量的73.8%，50分時再加入11%，100分時再加入15.2%,150分cod處理率為93.2%；據(jù)此，本發(fā)明依據(jù)實驗為初始cod為1000、2000、5000、8000、20000、50000的制定了各自具體的處理工藝，既不同的加入時間，各時間點不同的加入量；

44、處理過程的時間與被處理液的初始cod含量相關；

45、通過實驗證實：處理過程的時間與被處理液的初始cod含量呈現(xiàn)正相關性，當最終處理結(jié)果都為cod=100±10%時，實驗結(jié)果如下：

46、被處理液的初始cod為1000時，處理過程的時間為：100分；

47、被處理液的初始cod為2000時，處理過程的時間為：150分；

48、被處理液的初始cod為5000時，處理過程的時間為：300分；

49、被處理液的初始cod為8000時，處理過程的時間為：460分；

50、被處理液的初始cod為20000時，處理過程的時間為：1020分；

51、被處理液的初始cod為50000時，處理過程的時間為：1750分；

52、在其他條件均相同的情況下，處理過程的溫度對處理過程的影響結(jié)果如下：

53、根據(jù)一般性的化學反應原理，提高反應環(huán)境溫度有利于提高反應速度，但本發(fā)明所涉及的化學反應為光化學反應，其化學反應的速度或強度很大程度上取決于紫外燈的光照強度；而紫外燈的光照強度又隨著紫外燈管的溫度的升高而降低；為此，依據(jù)實驗數(shù)據(jù)：當反應箱內(nèi)控制在45攝氏度左右時，綜合效果相對最好；處理液的初始cod為2000,在實驗初始溫度下，實驗時間為150分鐘，其他條件相同，具體實驗數(shù)據(jù)如下：

54、過程溫度：40攝氏度時，150分時的cod處理率為94.8%；

55、過程溫度：45攝氏度時，150分時的cod處理率為95.2%；

56、過程溫度：50攝氏度時，150分時的cod處理率為93.7%；

57、過程溫度；55攝氏度時，150分時的cod處理率為86.8%；

58、過程溫度：60攝氏度時，150分時的cod處理率為82.2%。

59、本發(fā)明提供的在有機廢水／廢液降低cod過程中不產(chǎn)生二次污染的設備，與現(xiàn)有技術對比，本發(fā)明具備以下有益效果：

60、1、在有機廢水／廢液降低cod過程中不產(chǎn)生二次污染的設備在有機廢水或廢液過程中反應生成物僅為二氧化碳和水及微量的一氧化碳?。

61、2、在有機廢水／廢液降低cod過程中不產(chǎn)生二次污染的設備、在有機廢水或廢液過程中通過主處理箱全封閉設計，在設備運行過程中主處理箱內(nèi)處于負壓狀態(tài)，從而避免了揮發(fā)氣體對環(huán)境的二次污染。

62、3、在有機廢水／廢液降低cod過程中不產(chǎn)生二次污染的設備通過將超聲波與光催化氧化結(jié)合使用。將光催化反應器置于超聲波震波方向相對的兩超聲波震板之間。超聲波運行時，在產(chǎn)生空化效應裂解、氧化和分解有機物的同時，也同時對處理液有升溫作用以有利于化學反應的反應速度的提高。此外由于超聲波的清洗作用而對反應器表面可能產(chǎn)生的附著物的去除有幫助。