公布日：2022.01.04
申请日：2021.09.30
分类号：C02F9/10(2006.01)I
摘要
本发明涉及一种基于湿式催化氧化与蒸发结晶技术处理废水设备，包括，反应器、预热装置、第一动力装置、第一搅拌装置、进料口、电磁阀、压缩机、出水管、出气口、第一检测装置、蒸发结晶装置、过滤装置、第二搅拌装置、第二检测装置、中央控制装置；本发明中央控制装置设置于反应器外部，与加热装置、电磁阀、第一动力装置、第二动力装置、第一检测装置和第二检测装置通过无线连接，中央控制装置通过第二检测装置获取一段时间和上一段时间蒸发结晶盐重量差的比值，对预热装置的加热温度、催化剂投入量、第二搅拌装置的搅拌速率和第一搅拌装置的搅拌速率进行调节，以使经过一段时间后，产出的结晶盐符合预设标准。
权利要求书
1.一种基于湿式催化氧化与蒸发结晶技术处理废水设备，其特征在于，包括：反应器，用于进行湿式催化氧化处理废水；预热装置，设置于反应器一侧，用于盛放待处理废水；第一动力装置，设置于所述反应器顶部，用于为第一搅拌装置提供动力；所述第一搅拌装置，与所述第一动力装置相连接，其内部中空，用于盛放催化剂和搅拌待处理废水；进料口，设置于第一搅拌装置上部，用于投放催化剂；电磁阀，设置于进料口进料处，用于控制催化剂投入量；压缩机，设置于所述反应器底部，用于向所述反应器提供气体；出水管，设置于所述反应器底部，用于输送反应后的废水；出气口，设置于所述反应器顶部，用于排出湿式催化氧化产生的气体；第一检测装置，设置于所述反应器顶部，用于检测实时催化氧化产气量；蒸发结晶装置，设置于所述反应器远离所述预热装置一侧，用于蒸发结晶经湿式催化氧化后的废水；过滤装置，设置于所述蒸发结晶装置内部，用于过滤经湿式催化氧化后的废水中结晶盐；第二搅拌装置，设置于所述蒸发结晶装置内部，用于搅拌经湿式催化氧化后的废水；第二检测装置，设置于所述蒸发结晶装置内底部，用于检测蒸发结晶处理后的结晶盐重量；中央控制装置，设置于所述反应器外部，与加热装置、所述电磁阀、所述第一动力装置、第二动力装置、所述第一检测装置和所述第二检测装置通过无线连接，所述中央控制装置通过所述第二检测装置获取一段时间和上一段时间所述蒸发结晶盐重量差的比值，对所述预热装置的加热温度、催化剂投入量、所述第二搅拌装置的搅拌速率和所述第一搅拌装置的搅拌速率进行调节，以使经过一段时间后，产出的结晶盐符合预设标准。
2.根据权利要求1所述的基于湿式催化氧化与蒸发结晶技术处理废水设备，其特征在于，所述中央控制装置根据废水处理的要求生成矩阵W(Ai，Bi，Ci，Di，Ei),Ai表示待处理废水种类、Bi表示预热温度、Ci表示催化剂投入量、Di表示第一搅拌装置搅拌速率,Ei表示第二搅拌装置搅拌速率，当使用基于湿式催化氧化与蒸发结晶技术处理废水设备工作时，所述中央控制装置获取待处理废水种类为Ai时，选取Bi为预热温度，选取Ci为催化剂投入量，选取Di为第一搅拌装置搅拌速率，选取Ei为第二搅拌装置搅拌速率，所述中央控制装置根据所述第二检测装置获取的结晶盐重量，调节预热温度、催化剂投量、第一搅拌装置搅拌速率及第二搅拌装置搅拌速率，以使经过一段时间后，产出的结晶盐符合预设标准。
3.根据权利要求2所述的基于湿式催化氧化与蒸发结晶技术处理废水设备，其特征在于，所述中央控制装置预设结晶盐重量比重参数ei,e1为第一预设结晶盐重量比重参数，e2为第二预设结晶盐重量比重参数，e3为第三预设结晶盐重量比重参数，所述第二检测装置检测获取蒸气结晶装置内结晶盐起始重量m1，经过t时间后，结晶盐重量m2,所述蒸发结晶装置内在t时间内产生的结晶盐重量Δm1，Δm1=m2~m1，下一段t时间后所述第二检测装置检测重量为m3，下一段t时间内产生的结晶盐重量为Δm2，Δm2=m3~m2，所述中央控制装置根据连续的两段t时间内产生的结晶盐的比值，对预热温度、催化剂投入量、所述第一搅拌装置搅拌速率和所述第二搅拌装置搅拌速率进行调节，其中，当Δm2/Δm1≥e1，所述中央控制装置不对预热温度、所述第一搅拌装置搅拌速率和所述第二搅拌装置搅拌速率进行调节；当e1＜Δm2/Δm1≤e2，所述中央控制装置提高所述第二搅拌装置搅拌速率；当e2＜Δm2/Δm1≤e3，所述中央控制装置提高所述第一搅拌装置搅拌速率和提高所述第二搅拌装置搅拌速率；当e3＜Δm2/Δm1＜e4，所述中央控制装置提高预热温度、提高第一搅拌装置搅拌速率和提高第二搅拌装置搅拌速率。
4.根据权利要求3所述的基于湿式催化氧化与蒸发结晶技术处理废水设备，其特征在于，所述中央控制装置连续两个时间段的产出的结晶盐重量比值在第一预设结晶盐重量比值参数和第二预设结晶盐重量比值参数之间，所述中央控制装置对所述第二搅拌装置搅拌速率进行调节，所述中央控制装置对所述第二搅拌装置实时搅拌速率E’提高到E’1，E’1=E’×(1+(Δm2/Δm1)2/e2)。
5.根据权利要求2所述的基于湿式催化氧化与蒸发结晶技术处理废水设备，其特征在于，所述中央控制装置连续两个时间段的产出的结晶盐重量比值在第二预设结晶盐重量比值参数和第三预设结晶盐重量比值参数之间，所述中央控制装置对催化剂投入量、所述第一搅拌装置搅拌速率和所述第二搅拌装置搅拌速率进行调节，其中，所述中央控制装置对所述第二搅拌装置实时搅拌速率E’提高到E’2，E’2=E’×(1+Δm2×e3/Δm1×e2)；所述中央控制装置对所述第一搅拌装置实时搅拌速率D’提高到D’2，D’2=D’×(1+（Δm2/Δm1）2/(e2~e3))。
6.根据权利要求3所述的基于湿式催化氧化与蒸发结晶技术处理废水设备，其特征在于，所述中央控制装置连续两个时间段的产出的结晶盐重量比值在第三预设结晶盐重量比值参数和第四预设结晶盐重量比值参数之间，所述中央控制装置对预热温度、催化剂投入量、所述第一搅拌装置搅拌速率和所述第二搅拌装置搅拌速率进行调节，其中，所述中央控制装置对所述第二搅拌装置实时搅拌速率E’提高到E’3，E’3=E’×(1+Δm2×e3/Δm1×e4)；所述中央控制装置对所述第一搅拌装置实时搅拌速率D’提高到D’3，D’3=D’×(1+Δm2×e3/Δm1×e4)；所述中央控制装置对选取的预热温度Bi提高到Bi’，Bi’=Bi×(1+Δm2/Δm1)。
7.根据权利要求5所述的基于湿式催化氧化与蒸发结晶技术处理废水设备，其特征在于，所述中央控制装置连续两个时间段的产出的结晶盐重量比值小于第四预设结晶盐重量比值参数，所述中央控制装置判定对催化剂投入量进行调节，所述中央控制装置设置催化剂投入量补偿参数Cj，所述中央控制装置实时获取的催化剂投入量Ci’增加至Ci1’,所述中央控制装置预设结晶盐重量参考值e0，当Δm2/Δm1＜e0，所述中央控制装置将实时催化剂投入量Ci’提高至Ci1’，Ci1’=Ci’×（1+Δm2/(Δm1×e4)×Cj）；当Δm2/Δm1≥e0，所述中央控制装置将实时催化剂投入量Ci’提高至Ci1’，Ci1’=Ci×（（1+Δm2/(Δm1×e4)）×Cj）。
8.根据权利要求5所述的基于湿式催化氧化与蒸发结晶技术处理废水设备，其特征在于，所述第一检测装置，包括：气体回收室，用于吸收经湿式催化氧化产生的气体；还包括沿水平方向布置的吸附装置，用于吸附悬浮物质，其悬浮物质指气体回收室液体与回收的气体反应产生的悬浮物质；还包括重量传感器，其设置于所述吸附装置下方，与所述吸附装置贴合，用于称量吸附的悬浮物重量；所述中央控制系统获取n个时间段t的悬浮物重量ma1,ma2,ma3至man，所述中央控制装置获取悬浮物平均重量为ma’,ma’=(ma1+ma2+ma3+•••+man)/n。
9.根据权利要求8所述的基于湿式催化氧化与蒸发结晶技术处理废水设备，其特征在于，所述中央控制装置预设所述第一检测装置悬浮物标准重量ma0,所述中央控制装置获取第一检测装置经过一段时间后，检测到的悬浮物重量为ma’,所述中央控制装置对催化剂投入量补偿参数Cj进行调节，其中，当ma’≥ma0，所述中央控制装置对催化剂投入量补偿参数Cj提高至Cj’，Cj’=Cj×(1+（ma’~ma0）/ma0)当ma’＜ma0，所述中央控制装置将实时催化剂投入量Ci’降低至Cj’，Cj’=Cj×(1~（ma0~ma’）/ma0)。
10.根据权利要求9所述的基于湿式催化氧化与蒸发结晶技术处理废水设备，其特征在于，所述中央控制装置预设催化剂投入量C0，所述中央控制装置获取的实时催化剂投入量为Ci’，Ci’大于预设催化剂投入量C0，所述中央控制装置对第一搅拌装置搅拌速率Di’增加至Di’1,Di’1=Di’×（1+（Ci’~C0）/C0）;所述中央控制装置获取的实时催化剂投入量为Ci’，Ci’小于等于预设催化剂投入量C0，所述中央控制装置对第一搅拌装置搅拌速率Di’降低至Di’1,Di’1=Di’×（1+（C0~Ci’）/C0）。
发明内容
为此，本发明提供一种基于湿式催化氧化与蒸发结晶技术处理废水设备，可以解决废水处理无法生产符合标准的结晶盐的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供一种基于湿式催化氧化与蒸发结晶技术处理废水设备，包括：
反应器，用于进行湿式催化氧化处理废水；
预热装置，设置于反应器一侧，用于盛放待处理废水；
第一动力装置，设置于所述反应器顶部，用于为第一搅拌装置提供动力；
所述第一搅拌装置，与所述第一动力装置相连接，其内部中空，用于盛放催化剂和搅拌待处理废水；
进料口，设置于第一搅拌装置上部，用于投放催化剂；
电磁阀，设置于进料口进料处，用于控制催化剂投入量；
压缩机，设置于所述反应器底部，用于向反应器提供气体；
出水管，设置于所述反应器底部，用于输送反应后的废水；
出气口，设置于所述反应器顶部，用于排出湿式催化氧化产生的气体；
第一检测装置，设置于所述反应器顶部，用于检测实时催化氧化产气量；
蒸发结晶装置，设置于所述反应器远离所述预热装置一侧，用于蒸发结晶经湿式催化氧化后的废水；
过滤装置，设置于所述蒸发结晶装置内部，用于过滤经湿式催化氧化后的废水中结晶盐；
第二搅拌装置，设置于所述蒸发结晶装置内部，用于搅拌经湿式催化氧化后的废水；
第二检测装置，设置于所述蒸发结晶装置内底部，用于检测蒸发结晶处理后的结晶盐重量；
中央控制装置，设置于所述反应器外部，与所述加热装置、所述电磁阀、所述第一动力装置、所述第二动力装置、所述第一检测装置和所述第二检测装置通过无线连接，所述中央控制装置通过所述第二检测装置获取一段时间和上一段时间所述蒸发结晶盐重量差的比值，对所述预热装置的加热温度、催化剂投入量、所述第二搅拌装置的搅拌速率和所述第一搅拌装置的搅拌速率进行调节，以使经过一段时间后，产出的结晶盐符合预设标准。
进一步地，所述中央控制装置根据废水处理的要求生成矩阵W(Ai，Bi，Ci，Di，Ei),Ai表示待处理废水种类、Bi表示预热温度、Ci表示催化剂投入量、Di表示第一搅拌装置搅拌速率,Ei表示第二搅拌装置搅拌速率，当使用基于湿式催化氧化与蒸发结晶技术处理废水设备工作时，所述中央控制装置获取待处理废水种类为Ai时，选取Bi为预热温度，选取Ci为催化剂投入量，选取Di为第一搅拌装置搅拌速率，选取Ei为第二搅拌装置搅拌速率，所述中央控制装置根据所述第二检测装置获取的结晶盐重量，调节预热温度、催化剂投量、第一搅拌装置搅拌速率及第二搅拌装置搅拌速率，以使经过一段时间后，产出的结晶盐符合预设标准。
进一步地，所述中央控制装置预设结晶盐重量比重参数ei,e1为第一预设结晶盐重量比重参数，e2为第二预设结晶盐重量比重参数，e3为第三预设结晶盐重量比重参数，所述第二检测装置检测获取蒸气结晶装置内结晶盐起始重量m1，经过t时间后，结晶盐重量m2,所述蒸发结晶装置内在t时间内产生的结晶盐重量Δm1，Δm1=m2~m1，下一段t时间后所述第二监测装置检测重量为m3，下一段t时间内产生的结晶盐重量为Δm2，Δm2=m3~m2，所述中央控制装置根据连续的两段t时间内产生的结晶盐的比值，对预热温度、催化剂投入量、所述第一搅拌装置搅拌速率和所述第二搅拌装置搅拌速率进行调节，其中，
当Δm2/Δm1≥e1，所述所述中央控制装置不对预热温度、所述第一搅拌装置搅拌速率和所述第二搅拌装置搅拌速率进行调节；
当e1＜Δm2/Δm1≤e2，所述中央控制装置提高所述第二搅拌装置搅拌速率；
当e2＜Δm2/Δm1≤e3，所述中央控制装置提高所述第一搅拌装置搅拌速率和提高所述第二搅拌装置搅拌速率；
当e3＜Δm2/Δm1＜e4，所述中央控制装置提高预热温度、提高第一搅拌装置搅拌速率和提高第二搅拌装置搅拌速率；
进一步地，所述中央控制装置连续两个时间段的产出的结晶盐重量比值在第一预设结晶盐重量比值参数和第二预设结晶盐重量比值参数之间，所述中央控制装置对所述第二搅拌装置搅拌速率进行调节，
所述中央控制装置对所述第二搅拌装置实时搅拌速率E’提高到E’1，E’1=E’×(1+(Δm2/Δm1)2/e2)。
进一步地，所述中央控制装置连续两个时间段的产出的结晶盐重量比值在第二预设结晶盐重量比值参数和第三预设结晶盐重量比值参数之间，所述中央控制装置对催化剂投入量、所述第一搅拌装置搅拌速率和所述第二搅拌装置搅拌速率进行调节，其中，
所述中央控制装置对所述第二搅拌装置实时搅拌速率E’提高到E’2，E’2=E’×(1+Δm2×e3/Δm1×e2)；
所述中央控制装置对所述第一搅拌装置实时搅拌速率D’提高到D’2，D’2=D’×(1+（Δm2/Δm1）2/(e2~e3))；
进一步地，所述中央控制装置连续两个时间段的产出的结晶盐重量比值在第三预设结晶盐重量比值参数和第四预设结晶盐重量比值参数之间，所述中央控制装置对预热温度、催化剂投入量、所述第一搅拌装置搅拌速率和所述第二搅拌装置搅拌速率进行调节，其中，
所述中央控制装置对所述第二搅拌装置实时搅拌速率E’提高到E’3，E’3=E’×(1+Δm2×e3/Δm1×e4)；
所述中央控制装置对所述第一搅拌装置实时搅拌速率D’提高到D’3，D’3=D’×(1+Δm2×e3/Δm1×e4)；
所述中央控制装置对选取的预热温度Bi提高到Bi’，Bi’=Bi×(1+Δm2/Δm1)；
进一步地，所述中央控制装置连续两个时间段的产出的结晶盐重量比值小于第四预设结晶盐重量比值参数，所述中央控制装置判定对催化剂投入量进行调节，所述中央控制装置设置催化剂投入量补偿参数Cj，所述中央控制装置实时获取的催化剂投入量Ci’增加至Ci1’,所述中央控制装置预设结晶盐重量参考值e0，
当Δm2/Δm1＜e0，所述中央控制装置将实时催化剂投入量Ci’提高至Ci1’，Ci1’=Ci’×（1+Δm2/(Δm1×e4)×Cj）；
当Δm2/Δm1≥e0，所述中央控制装置将实时催化剂投入量Ci’提高至Ci1’，Ci1’=Ci’×（（1+Δm2/(Δm1×e4)）×Cj）。
进一步地，所述第一检测装置，包括：气体回收室，用于吸收经湿式催化氧化产生的气体；还包括沿水平方向布置的吸附装置，用于吸附悬浮物质，其悬浮物质指气体回收室液体与回收的气体反应产生的悬浮物质；还包括重量传感器，其设置于所述吸附装置下方，与所述吸附装置贴合，用于称量吸附的悬浮物重量；所述中央控制系统获取n个时间段t的悬浮物重量ma1,ma2,ma3至man，所述中央控制装置获取悬浮物平均重量为ma’,ma’=(ma1+ma2+ma3+•••+man)/n。
进一步地，所述中央控制装置预设所述第一检测装置悬浮物标准重量ma0,所述中央控制装置获取第一检测装置经过一段时间后，检测到的悬浮物重量为ma’,所述中央控制装置对催化剂投入量补偿参数Cj进行调节，其中，
当ma’≥ma0，所述中央控制装置对催化剂投入量补偿参数Cj提高至Cj’，Cj’=Cj×(1+（ma’~ma0）/ma0)
当ma’＜ma0，所述中央控制装置将实时催化剂投入量Ci’降低至Cj’，Cj’=Cj×(1~（ma0~ma’）/ma0)。
进一步地，所述中央控制装置预设催化剂投入量C0，所述中央控制装置获取的实时催化剂投入量为Ci’，Ci’大于预设催化剂投入量C0，所述中央控制装置对第一搅拌装置搅拌速率Di’增加至Di’1,Di’1=Di’×（1+（Ci’~C0）/C0）;所述中央控制装置获取的实时催化剂投入量为Ci’，Ci’小于等于预设催化剂投入量C0，所述中央控制装置对第一搅拌装置搅拌速率Di’降低至Di’1,Di’1=Di’×（1+（C0~Ci’）/C0）。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明设置中央控制装置与所述加热装置、所述电磁阀、所述第一动力装置、所述第二动力装置、所述第一检测装置和所述第二检测装置通过无线连接，所述中央控制装置通过所述第二检测装置获取一段时间和上一段时间所述蒸发结晶盐重量差的比值，对所述预热装置的加热温度、催化剂投入量、所述第二搅拌装置的搅拌速率和所述第一搅拌装置的搅拌速率进行调节，以使经过一段时间后，产出的结晶盐符合预设标准。
尤其，本发明通过设置废水处理的要求矩阵，通过设置不同废水种类、预热温度、催化剂投入量、第一搅拌装置搅拌速率和第二搅拌装置搅拌速率，对不同废水种类中央控制装置分别选取与之对应的相关参数，以使最终的结晶盐符合预设标准。
尤其，本发明通过预设四个结晶盐重量比重参数，根据第二检测装置获取的蒸发结晶装置内连续两个时间段产生的结晶盐的重量比值与预设的结晶盐重量比值参数相比较，判断湿式催化氧化和蒸发结晶过程是否充分，以此通过中央控制装置判断对预热温度、第一搅拌装置速率、第二搅拌装置搅拌速率及催化剂投入量进行调节，方便调控。
尤其，本发明通过设置第一检测装置，对湿式催化氧化反应后产生的气体进行检测，同时设置第一检测装置悬浮物标准重量，根据实际检测的悬浮物重量与标准重量相比较，对催化剂投入量补偿参数进行调节，获取不同的调节参数，以使对催化剂投入量的调节量达到最优的控制节点。
尤其，本发明通过获取实时催化剂投入量与预设催化剂投入量相比较，对第一搅拌装置搅拌速率进行调节，以使中央控制装置第一搅拌装置的搅拌速率的调节达到最优。
（发明人：唐叶红;刘景光;杨小梅;李红领;郅松卡）
