申请日2020.12.24
公开（公告）日2021.04.02
IPC分类号C02F1/32; C02F1/72; C02F101/30
摘要
本发明公开了一种用于高浓度、难降解有机废水处理的MPUV高级氧化系统，包括反应罐、至少一组光催化反应器、加药系统、管道混合器和在线监测系统，光催化反应器包括中压紫外灯、灯套管、反应器外护装置和镇流器中控装置，反应罐与管道混合器另一端的进水端连通，反应器出水口还连接回流管路和出水管路，回流管路与反应罐连通；加药系统包括H2O2加药装置和pH调节装置，在线监测系统分别与反应罐、光催化反应器和加药系统连接。本发明可用于垃圾渗滤液、医药中间体、化工废水等高浓度、难降解有机废水的降解，对于污水处理COD或单一污染物的指标控制效果显著，在降低COD的过程中，进一步提高生化性，便于后续生化处理。
权利要求书
1.一种用于高浓度、难降解有机废水处理的MPUV高级氧化系统，其特征在于，包括反应罐(1)、至少一组光催化反应器(2)、加药系统(3)、管道混合器(4)和在线监测系统，光催化反应器包括中压紫外灯(21)、灯套管(22)、反应器外护装置(23)和镇流器中控装置，中压紫外灯安装在灯套管内，灯套管安装在反应器外护装置内并与反应器外护装置形成水流道(24)，反应器外护装置两端分别偏心开设反应器进水口(25)和反应器出水口(26)，反应器进水口与管道混合器一端的出水端连接，镇流器中控装置与中压紫外灯连接；
反应罐通过进水管路(5)和进水泵(51)与管道混合器另一端的进水端连通，反应器出水口连接回流管路(6)和出水管路(7)，回流管路与反应罐连通；加药系统包括H2O2加药装置(31)和pH调节装置(32)，H2O2加药装置通过加药管路(33)和计量泵(34)与管道混合器的进水端连通，pH调节装置与反应器出水口连通；
在线监测系统分别与反应罐、光催化反应器和加药系统连接。
2.根据权利要求1所述的用于高浓度、难降解有机废水处理的MPUV高级氧化系统，其特征在于，反应器外护装置包括反应器外壳(231)和密封安装在反应器外壳两端的进出水端头(232)，两进出水端头将内部的中压紫外灯和灯套管压紧并固定。
3.根据权利要求2所述的用于高浓度、难降解有机废水处理的MPUV高级氧化系统，其特征在于，灯套管为圆柱状管体，灯套管与反应器外壳之间水流道周向宽度为1-2cm。
4.根据权利要求2所述的用于高浓度、难降解有机废水处理的MPUV高级氧化系统，其特征在于，两端进出水端头通过长螺栓(233)连接，并将反应器外壳夹紧固定。
5.根据权利要求2所述的用于高浓度、难降解有机废水处理的MPUV高级氧化系统，其特征在于，反应器外壳采用为高硼硅玻璃材质；和/或，反应器外壳外周活动安装遮光装置(234)。
6.根据权利要求1所述的用于高浓度、难降解有机废水处理的MPUV高级氧化系统，其特征在于，反应罐配有搅拌器(11)及pH传感器(12)。
7.根据权利要求1所述的用于高浓度、难降解有机废水处理的MPUV高级氧化系统，其特征在于，有机废水在光催化反应器流速为0.8-1.5m/s。
8.根据权利要求1所述的用于高浓度、难降解有机废水处理的MPUV高级氧化系统，其特征在于，回流管路内回流比为0-200％。
9.根据权利要求1所述的用于高浓度、难降解有机废水处理的MPUV高级氧化系统，其特征在于，H2O2加药装置包括依次连接的H2O2储罐(311)、计量泵(312)、止回阀(313)和流量计(314)。
10.根据权利要求1所述的用于高浓度、难降解有机废水处理的MPUV高级氧化系统，其特征在于，pH调节装置包括加碱组件和加酸组件，加酸组件包括依次连接的酸性溶液储罐(321)、加酸管路(322)和安装在加酸管路上的加酸流量计(323)，加碱组件包括依次连接的碱性溶液储罐(324)、加碱管路(325)和安装在加碱管路上的加碱流量计(326)。
说明书
一种用于高浓度、难降解有机废水处理的MPUV高级氧化系统
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，具体涉及一种用于高浓度、难降解有机废水处理的MPUV(中压紫外光)/H2O2高级氧化系统。
背景技术
现代工业的发展，导致进入水体中的有机物数量和种类急剧增加，水体污染严重。尤其是高浓度、难降解的有机废水，如石化废水、制药废水、化工废水、垃圾渗滤液、焦化废水、印染废水等，具有有机污染物浓度高、成分复杂、可生化性差、污染严重、毒性高等特点，采用常规的处理工艺已经很难满足净化要求。高浓度、难降解有机废，已成为水处理领域公认的难题，它的净化处理越来越受到人们的关注。目前，高浓度、难降解有机废水处理技术主要有生物处理技术、化学处理技术及物化处理技术，其中生物处理技术是污水处理的主要工艺。然而，针对高浓度、难降解有机废水，上述处理方法普遍存在处理效果差、处理成本高、占地面积大、需多种工艺联合，处理工艺复杂、设备运行维护困难等问题。
高级氧化技术因其处理效率高、氧化能力强、反应速度快、占地面积小等优势，在众多水处理工艺中脱颖而出。高级氧化技术可通过不同方法产生强氧化性的羟基自由基(·OH)，使污水中的难降解有机污染物矿化，或将大分子有机物降解为小分子物质，提高污水可生化性，便于进一步生化处理。在高浓度、难降解有机废水处理领域，高级氧化技术主要作用为：(1)高浓度、难降解有机废水预处理：降解有机污染物，提高废水可生化性，便于进一步生化处理；(2)高浓度、难降解有机废水深度处理：用在生化处理后端，去除有机污染物，确保出水达标排放；(3)单一有机污染物去除：有效去除部分特殊行业废水中的单一有机污染物，达到排放标准，且降低废水毒性。
高级氧化技术主要包括Fenton及类Fenton氧化法、臭氧高级氧化法、电化学氧化法、超声高级氧化法、湿式氧化法、光化学氧化法、光化学催化氧化法等。UV/H2O2高级氧化技术，H2O2在UV激发下直接产生羟基自由基(·OH)，其工艺相对简单，且反应过程中无二次污染产生，近年来在饮用水领域应用较多。而在污水处理领域，污水水质成分复杂，水体透光率(UVT)差，紫外线在水体中的穿透率差，对H2O2的激发效果受到影响，无法产生足量的羟基自由基以满足降解污染物的需求，故UV/H2O2技术在污水处理领域应用受限。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种用于高浓度、难降解有机废水处理的MPUV高级氧化系统。可用于垃圾渗滤液、医药中间体、农药废水、印染废水、纺织废水、苯酚废水、化工废水等高浓度、难降解有机废水的降解，对于污水处理COD或单一污染物的指标控制效果显著，同时，在降低COD的过程中，进一步提高生化性，便于后续生化处理。
具体通过以下技术方案得以实现的：
一种用于高浓度、难降解有机废水处理的MPUV高级氧化系统，包括反应罐、至少一组光催化反应器、加药系统、管道混合器和在线监测系统，光催化反应器包括中压紫外灯、灯套管、反应器外护装置和镇流器中控装置，中压紫外灯安装在灯套管内，灯套管安装在反应器外护装置内并与反应器外护装置形成水流道，反应器外护装置两端分别偏心开设反应器进水口和反应器出水口，反应器外护装置的反应器进水口与管道混合器一端的出水端连接，镇流器中控装置与中压紫外灯连接；
反应罐通过进水管路和进水泵与管道混合器另一端的进水端连通，反应器出水口还连接回流管路和出水管路，回流管路与反应罐连通；加药系统包括H2O2加药装置和pH调节装置，H2O2加药装置通过加药管路和计量泵与管道混合器的进水端连通，pH调节装置与反应器外护装置的反应器出水口连通；
在线监测系统分别与反应罐、光催化反应器和加药系统连接。
进一步地，反应器外护装置包括反应器外壳和密封安装在反应器外壳两端的进出水端头，两进出水端头将内部的中压紫外灯和灯套管压紧并固定。
进一步地，灯套管为圆柱状管体，灯套管与反应器外壳之间水流道周向宽度为1-2cm。
进一步地，两端进出水端头通过长螺栓连接，并将反应器外壳夹紧固定。
进一步地，反应器外壳采用为高硼硅玻璃材质；和/或，反应器外壳外周活动安装遮光装置。
进一步地，反应罐配有搅拌器及pH传感器。
进一步地，有机废水在光催化反应器流速为0.8-1.5m/s。
进一步地，回流管路内回流比为0-200％。
进一步地，H2O2加药装置包括依次连接的H2O2储罐、计量泵、止回阀和流量计。
进一步地，pH调节装置包括加碱组件和加酸组件，加酸组件包括依次连接的酸性溶液储罐、加酸管路和安装在加酸管路上的加酸流量计，加碱组件包括依次连接的碱性溶液储罐、加碱管路和安装在加碱管路上的加碱流量计。
与现有技术相比，本发明的技术方案可用于垃圾渗滤液、医药中间体、农药废水、印染废水、纺织废水、苯酚废水、化工废水等高浓度、难降解有机废水的降解，对于污水处理COD或单一污染物的指标控制效果显著，同时，在降低COD的过程中，进一步提高生化性，便于后续生化处理。
采用特殊设计光催化反应器，污水以较薄的水层通过反应器。在该反应器内，MPUV可以穿透薄水层促进H2O2产生足量的·OH，提高MPUV光催化效果；同时，MPUV发射出180-400nm的紫外光，对H2O2的吸收效率更高，可以激发H2O2产生更多的·OH，提高对污染物的降解效果。
（发明人：钟静;张会敏;蔡晓涌）
