一種工業(yè)酒精廢水臭氧多相催化脫色技術(shù)集成設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及酒精廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種工業(yè)酒精廢水臭氧多相催化脫色技術(shù)集成設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]酒精生產(chǎn)工業(yè)是我國污染物排放濃度最高的行業(yè)之一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每生產(chǎn)It糧食酒精，就會排放15_20t左右COD濃度高達(dá)55000mg/L的廢水，污染濃度極高。同時，排放的廢水具有粘度大、PH低、懸浮物含量高、色度高等特點(diǎn)，其中色度問題最值得關(guān)注。
[0003]酒精用途廣泛，主要由淀粉類谷物或植物根莖塊為原料發(fā)酵釀制而成，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水含有大量蛋白質(zhì)、無機(jī)鹽、粗脂肪、糖類等物質(zhì)，這些物質(zhì)易發(fā)生生色反應(yīng)，使該類顏色極重，色度約為1.0X 14倍(稀釋法)，超出國家規(guī)定的《發(fā)酵酒精和白酒工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB27631-2011)》中色度排放標(biāo)準(zhǔn)125-250倍，若排入水中不僅影響感官，且會降低水體的溶解氧濃度和透光率，破壞水生態(tài)環(huán)境。因此，色度是限制該類廢水處理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的瓶頸。
[0004]目前工業(yè)廢水常用的傳統(tǒng)脫色方法在脫除酒精工業(yè)廢水色度工程應(yīng)用方面存在局限:活性碳和樹脂吸附成本高、推廣難;臭氧氧化應(yīng)用較為廣泛，在處理其他工業(yè)廢水方面效果較好，但工業(yè)酒精廢水中所含的發(fā)色基團(tuán)多以苯環(huán)、雜環(huán)類物質(zhì)化合物形式存在，空間結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，單獨(dú)靠臭氧氧化難以破壞其結(jié)構(gòu)，對某些有機(jī)物效果不理想，且單獨(dú)的臭氧氧化具有選擇性，當(dāng)污染物種類繁多時，凈化效果較差，也不能夠?qū)⑽廴疚飶氐追纸鉃闊o機(jī)物，其中間產(chǎn)物往往易再度發(fā)生生色反應(yīng)，發(fā)生處理后的廢水返色。另外單獨(dú)的臭氧氧化存在污染物降解速率低的問題，而催化臭氧氧化可顯著提升降解速率，如1999年ColinCopper等人用Fe203和Ti02催化臭氧化去除乙二酸、氯乙醇和氯苯酸，比單獨(dú)使用臭氧提升70%以上。研究表明，催化臭氧氧化可產(chǎn)生更高濃度的羥基自由基，這一類物質(zhì)沒有選擇性，對絕大多數(shù)有機(jī)污染物分解更為徹底，相對于單獨(dú)臭氧氧化，適用范圍也更為廣泛。但大部分催化氧化處理廢水效果并不理想，色度脫除率只有50%左右，尤其是工業(yè)酒精廢水脫色處理，效果更差，只有30%左右。
[0005]因此，亟需一種針對酒精工業(yè)廢水脫色處理、可工程應(yīng)用的催化氧化脫色設(shè)備?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0006]針對上述問題，本實(shí)用新型提供一種工業(yè)酒精廢水臭氧多相催化脫色技術(shù)集成設(shè)備。
[0007]本實(shí)用新型的目的采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0008]—種工業(yè)酒精廢水臭氧多相催化脫色技術(shù)集成設(shè)備，其特征是，包括反應(yīng)器主體、中心管、出水管、鈦合金曝氣器、分流裝置，反應(yīng)器主體內(nèi)填充有固體催化劑；中心管豎直布置在反應(yīng)器主體的中心位置，其頂部設(shè)置有中心法蘭，其底部與液體催化劑投加口相連；中心管的末端與分流裝置相連；出水管通過設(shè)置在反應(yīng)器主體上的出水堰與反應(yīng)器主體相連，出水管的底部設(shè)置有出水口；鈦合金曝氣器設(shè)置在分流裝置的下方，其上設(shè)置有用于通入臭氧的臭氧通入口。
[0009]優(yōu)選地，反應(yīng)器主體的上部設(shè)置有封頭，封頭上設(shè)置有多個呼吸法蘭。
[0010]優(yōu)選地，反應(yīng)器主體的底部設(shè)置有底板法蘭。
[0011]優(yōu)選地，反應(yīng)器主體的高度為6500mm，底面直徑為3600mm。
[0012]優(yōu)選地，固相催化劑的填裝高度為4000mm。
[0013]優(yōu)選地，液體催化劑與臭氧的體積比為1:10，臭氧和廢水的氣水比為5:1。
[0014]優(yōu)選地，中心管的直徑為200mm。
[0015]優(yōu)選地，固相催化劑采用SD-m型催化劑，催化劑顆粒直徑為1mm?30mm。
[0016]優(yōu)選地，臭氧通入口與反應(yīng)器主體底部的距離為400mm。
[0017]優(yōu)選地，分流裝置與反應(yīng)器主體的底部的距離為500mm。
[0018]本實(shí)用新型的有益效果為:
[0019]本裝置通過固體、液體的雙相催化劑作用，能更有效地脫除工業(yè)酒精廢水的色素，提升后續(xù)生化處理效率;結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，同時利用本設(shè)備進(jìn)行的廢水脫色反應(yīng)反應(yīng)速度快，廢水處理周期短。
【附圖說明】
[0020]利用附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對本實(shí)用新型的任何限制，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。
[0021]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0022]圖2是處理前的廢水色度曲線；
[0023]圖3是經(jīng)過脫色處理后的廢水色度曲線。
[0024]附圖標(biāo)記:反應(yīng)器主體-1;中心管-2;出水管-3;鈦合金曝氣器-4;固體催化劑-5;進(jìn)水法蘭-6;液體催化劑投加口 -7;出水堰-8;臭氧通入口 -9;分流裝置-1O;底板法蘭-1 I;封頭-12;呼吸法蘭-13;出水口 -14。
【具體實(shí)施方式】
[0025]結(jié)合以下實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
[0026]如圖1所示的一種工業(yè)酒精廢水臭氧多相催化脫色技術(shù)集成設(shè)備，包括反應(yīng)器主體1、中心管2、出水管3、鈦合金曝氣器4、分流裝置10。此實(shí)施例以秸桿發(fā)酵酒精工業(yè)廢水為例，其水質(zhì)特點(diǎn)為COD = 740-800mg/L，色度=500-600倍。
[0027]反應(yīng)器主體I內(nèi)填充有固體催化劑5，固相催化劑5采用SD-ΙΠ型催化劑，催化劑顆粒直徑為1mm?30mm，填裝高度為4000mm;反應(yīng)器主體I的上部還設(shè)置有封頭12，封頭12上設(shè)置有多個呼吸法蘭13，反應(yīng)器主體I的底部設(shè)置有底板法蘭11;反應(yīng)器主體I的高度為6500mm，底面直徑為3600mm。
[0028]中心管3豎直布置在反應(yīng)器主體I的中心位置，中心管3的直徑為200mm，中心管3材質(zhì)為316不銹鋼L，其頂部設(shè)置有進(jìn)水法蘭6，其底部與液體催化劑投加口 7相連；中心管2的末端與分流裝置10相連，分流裝置10與反應(yīng)器主體I底部的距離為500mm。出水管3通過設(shè)置在反應(yīng)器主體I上的出水堰8與反應(yīng)器主體I相連，出水管3的底部設(shè)置有出水口 14;鈦合金曝氣器4設(shè)置在分流裝置10的下方，其上設(shè)置有用于通入臭氧的臭氧通入口 9，臭氧通入口 9與反應(yīng)器主體I的底部的距離為400mm。
[0029]具體工作流程如下:待處理的廢水從中心法蘭6由上而下流入中心管2，并在中心管2的底部與由液體催化劑投加口 7投入的液體催化劑混合;臭氧由臭氧通入口 9通過鈦合金曝氣器4進(jìn)入反應(yīng)器主體I內(nèi)，混合后的廢水經(jīng)過分流裝置10向下噴淋并與臭氧混合，液體催化劑與臭氧的體積比為I: 10，臭氧和廢水的氣水比為5:1。此后，混合后的廢水在反應(yīng)器主體I內(nèi)向上運(yùn)動，并與固體催化劑5接觸，最后流入排水堰8，并經(jīng)出水管3由出水口 14排出。處理后廢水中的COD為150-170mg/L、色度為20-30倍。
[0030]圖2-3給處了廢水處理前后的色度曲線圖，可以更直觀地看出本裝置的處理效果。
[0031]本裝置利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)機(jī)(GC-MS)分析酒精工業(yè)廢水中生色基團(tuán)結(jié)構(gòu)，針對臭氧的特性優(yōu)選和設(shè)計(jì)耦合使用液體和固體雙相催化劑，可以產(chǎn)生更高濃度羥基自由基，通過固體、液體的雙相催化劑作用，能更有效地脫除工業(yè)酒精廢水的色素，提升后續(xù)生化處理效率;結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，同時利用本設(shè)備進(jìn)行的廢水脫色反應(yīng)反應(yīng)速度快，廢水處理周期短。
[0032]最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對本實(shí)用新型作了詳細(xì)地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種工業(yè)酒精廢水臭氧多相催化脫色技術(shù)集成設(shè)備，其特征是，包括反應(yīng)器主體、中心管、出水管、鈦合金曝氣器、分流裝置，反應(yīng)器主體內(nèi)填充有固體催化劑；中心管豎直布置在反應(yīng)器主體的中心位置，其頂部設(shè)置有進(jìn)水法蘭，其底部與液體催化劑投加口相連；中心管的末端與分流裝置相連；出水管通過設(shè)置在反應(yīng)器主體上的出水堰與反應(yīng)器主體相連，出水管的底部設(shè)置有出水口；鈦合金曝氣器設(shè)置在分流裝置的下方，其上設(shè)置有用于通入臭氧的臭氧通入口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)酒精廢水臭氧多相催化脫色技術(shù)集成設(shè)備，其特征是，反應(yīng)器主體的上部設(shè)置有封頭，封頭上設(shè)置有多個呼吸法蘭。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工業(yè)酒精廢水臭氧多相催化脫色技術(shù)集成設(shè)備，其特征是，反應(yīng)器主體的底部設(shè)置有底板法蘭。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的工業(yè)酒精廢水臭氧多相催化脫色技術(shù)集成設(shè)備，其特征是，反應(yīng)器主體的高度為6500mm，底面直徑為3600mm。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的工業(yè)酒精廢水臭氧多相催化脫色技術(shù)集成設(shè)備，其特征是，固相催化劑的填裝高度為4000mm。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工業(yè)酒精廢水臭氧多相催化脫色技術(shù)集成設(shè)備，其特征是，液體催化劑與臭氧的體積比為I: 10，臭氧和廢水的氣水比為5:1。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的工業(yè)酒精廢水臭氧多相催化脫色技術(shù)集成設(shè)備，其特征是，中心管的直徑為200mm。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的工業(yè)酒精廢水臭氧多相催化脫色技術(shù)集成設(shè)備，其特征是，固相催化劑采用SD-ΙΠ型催化劑，催化劑顆粒直徑為1mm?30mm。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的工業(yè)酒精廢水臭氧多相催化脫色技術(shù)集成設(shè)備，其特征是，臭氧通入口與反應(yīng)器主體底部的距離為400mm。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的工業(yè)酒精廢水臭氧多相催化脫色技術(shù)集成設(shè)備，其特征是，分流裝置與反應(yīng)器主體的底部的距離為500mm。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種工業(yè)酒精廢水臭氧多相催化脫色技術(shù)集成設(shè)備，包括反應(yīng)器主體、中心管、出水管、鈦合金曝氣器，反應(yīng)器主體內(nèi)填充有固體催化劑；中心管的頂部設(shè)置有進(jìn)水法蘭，其底部與液體催化劑投加口相連，其末端連接有分流裝置；廢水從進(jìn)法蘭流入中心管并在底部與液體催化劑混合后進(jìn)入反應(yīng)器主體，臭氧通過底部的鈦合金曝氣器進(jìn)入反應(yīng)器主體與廢水反應(yīng)，廢水在向上流動過程中與固體催化劑接觸。本實(shí)用新型通過固體和液體的雙相催化劑作用，可以產(chǎn)生更高濃度的羥基自由基，能方便、快速、有效地去除酒精工業(yè)廢水中的難降解色素有機(jī)物。
【IPC分類】C02F103/36, C02F1/78
【公開號】CN205170473
【申請?zhí)枴緾N201520939046
【發(fā)明人】趙立軍, 徐善文
【申請人】盛大環(huán)境工程有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年11月23日