公布日：2023.05.12
申请日：2023.03.07
分类号：C02F1/72(2023.01)I;C02F1/30(2023.01)I;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种微波活化过硫酸盐氧化废水处理装置及工艺，包括反应器本体，所述反应器的下部设置废水进口和曝气进口，反应器的上部设置废水出口；反应器的内部设置多个微波发射天线，所述多个微波发射天线间隔一定的距离；所述废水进口与进水管与集废水井相连，所述进水管上还设置药剂进口，药剂进口通过管道与药剂储罐相连，所述药剂储罐内储存有过硫酸盐；通过在装置内设置微波发射天线，在微波辐照下，既可直接活化过硫酸盐产生硫酸根自由基，又可提高有机污染物分子温度、降低分子化学键能及活化能，降低降解难度，提高反应速率。
权利要求书
1.一种微波活化过硫酸盐氧化废水处理装置，其特征在于，包括反应器本体，所述反应器的下部设置废水进口和曝气进口，反应器的上部设置废水出口；反应器的内部设置多个微波发射天线，所述多个微波发射天线间隔一定的距离；所述废水进口与进水管与集废水井相连，所述进水管上还设置药剂进口，药剂进口通过管道与药剂储罐相连，所述药剂储罐内储存有过硫酸盐。
2.如权利要求1所述的微波活化过硫酸盐氧化废水处理装置，其特征在于，所述曝气进口与曝气管相连，所述曝气管与曝气风机相连。
3.如权利要求1所述的微波活化过硫酸盐氧化废水处理装置，其特征在于，所述微波发射天线由反应器的侧壁插入，另一端通过金属套筒进行固定，所述微波发射天线与微波发生器相连。
4.如权利要求3所述的微波活化过硫酸盐氧化废水处理装置，其特征在于，所述微波发生器安装在反应器侧壁两侧的外部，并交错排布，微波发生器的外部包裹密闭防水壳体。
5.如权利要求1所述的微波活化过硫酸盐氧化废水处理装置，其特征在于，所述过硫酸盐包括过一硫酸钠、过二硫酸钠、过一硫酸钾、过二硫酸钾中的一种或多种混合。
6.如权利要求1所述的微波活化过硫酸盐氧化废水处理装置，其特征在于，所述进水管上设置有提升泵。
7.如权利要求1所述的微波活化过硫酸盐氧化废水处理装置，其特征在于，所述反应器内设置有红外测温仪，所述红外测温仪与PLC控制系统相连。
8.如权利要求7所述的微波活化过硫酸盐氧化废水处理装置，其特征在于，所述过硫酸盐投加量与COD去除量的质量之比为1～20:1。
9.如权利要求1所述的微波活化过硫酸盐氧化废水处理装置，其特征在于，所述微波发射天线外安装有PP材质套管。
10.一种活化过硫酸盐氧化废水处理工艺，采用如权利要求1-9任一项所述的废水处理装置来实现，其特征在于，包括以下步骤：混合后的待处理废水和过硫酸盐溶液进入反应器内，在微波作用下，对过硫酸盐进行活化产生硫酸根自由基，使废水中的有机物发生分解去除。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种微波活化过硫酸盐氧化废水处理装置及工艺，使微波辐照对过硫酸盐进行活化，产生硫酸根自由基和羟基自由基，使两种高级氧化技术同时对有机物发生作用，具有降解效率高、反应速率快、操作简单等优点。
本发明的技术方案如下：
在本发明的第一方面，提供了一种微波活化过硫酸盐氧化废水处理装置，包括反应器本体，所述反应器的下部设置废水进口和曝气进口，反应器的上部设置废水出口；反应器的内部设置多个微波发射天线，所述多个微波发射天线间隔一定的距离；所述废水进口与进水管与集废水井相连，所述进水管上还设置药剂进口，药剂进口通过管道与药剂储罐相连，所述药剂储罐内储存有过硫酸盐。
在本发明的一些实施方式中，所述曝气进口与曝气管相连，所述曝气管与曝气风机相连。
在本发明的一些实施方式中，所述微波发射天线由反应器的侧壁插入，另一端通过金属套筒进行固定，所述微波发射天线与微波发生器相连。
在本发明的一些实施方式中，所述微波发生器安装在反应器侧壁两侧的外部，并交错排布，微波发生器的外部包裹密闭防水壳体。
在本发明的一些实施方式中，所述过硫酸盐包括过一硫酸钠、过二硫酸钠、过一硫酸钾、过二硫酸钾中的一种或多种混合。
在本发明的一些实施方式中，所述进水管上设置有提升泵。
在本发明的一些实施方式中，所述反应器内设置有红外测温仪，所述红外测温仪与PLC控制系统相连。
在本发明的一些实施方式中，所述过硫酸盐投加量与COD去除量的质量之比为1～20:1。
在本发明的一些实施方式中，所述微波发射天线外安装有PP材质套管。
在本发明的第二方面，提供了一种活化过硫酸盐氧化废水处理工艺，包括以下步骤：
混合后的待处理废水和过硫酸盐溶液进入反应器内，在微波作用下，对过硫酸盐进行活化产生硫酸根自由基，使废水中的有机物发生分解去除。
本发明一个或多个技术方案具有以下有益效果：
(1)本发明提供活化过硫酸盐氧化废水处理装置，采用过硫酸盐氧化废水处理工艺，与羟基自由基工艺相比，过硫酸盐氧化工艺在酸性和碱性环境中都有一定的氧化能力，对pH的适用范围更宽泛，有较广泛的污水处理范围，可节省大量处理费用；另外，通过在装置内设置微波发射天线，在微波辐照下，既可直接活化过硫酸盐产生硫酸根自由基，又可提高有机污染物分子温度、降低分子化学键能及活化能，降低降解难度，提高反应速率。
(2)本发明提供活化过硫酸盐氧化废水处理装置，反应器为罐体形式，处理水量大，占地面积小，安装、操作简单可行，可突破以往设备仅限于研发阶段或小水量项目，可用于大型污水处理项目中。
(3)本发明提供活化过硫酸盐氧化废水处理装置，微波发生装置直接安装于罐体外两侧，通过微波仿真软件模拟出电磁波在腔体中的发射情况，确定最佳安装位置，使微波辐照效果最佳。
(4)本发明提供活化过硫酸盐氧化废水处理工艺，无需投加催化剂，利用微波活化及热活化产生强氧化性物质硫酸根自由基，可节省投资成本，出水澄清，无二次污染；微波活化过硫酸盐氧化工艺可处理多种难降解有机污染物，硫酸根自由基根据其降解污染物的不同，可以和污染物发生夺氢作用、电子转移作用或加成作用，从而使有机物发生分解去除。
（发明人：王玉环;宫志鹏;宫晓梅;张菲;刘帅;朱杰高）
