[发明专利]一种滴流式紫外光催化反应器

说明书

本发明公开了一种滴流式紫外光催化反应器，包括滴流水箱、紫外灯箱和循环水箱；所述滴流水箱位于紫外灯箱的上方，所述循环水箱位于紫外灯箱的下方，所述滴流水箱内设有进水导向管，所述紫外灯箱内设有至少一组紫外灯管，每组紫外灯管包含至少一根紫外灯管，所述循环水箱底部设有曝气供氧系统。本发明所述滴流式光催化反应器主要针对设备涂装水性面漆工艺有机废水的处理，为解决废水浊度对紫外线的遮蔽，影响光催化反应速率问题，使废水液体从顶部滴流而下形成薄层液体，在每只紫外线灯管的表面流淌一周，多次循环光催化处理，增加废水经紫外线灯管直接照射的机会和时间，更有效地利用光子能量，能够有效避免或减小废水浊度对光催化反应速率的不良影响。

技术领域

本发明涉及一种紫外线光催化装置，具体涉及一种滴流式紫外光催化反应器。

背景技术

设备采用水性面漆涂装过程中会产生大量有机废水，例如汽车水性面漆涂装有机废水主要包含高分子有机树脂混合物、易挥发和难挥发性的混合有机溶剂(其中又以低挥发速率的醇类和醚类溶剂为主)、特种添加剂、各种助溶剂、各种颜填料固体等混合污染物，有机类物质包含但不限于以下成分：水溶性丙烯酸树脂，2-丁氧基乙醇，二甘醇一丁醚，石油精，聚丙二醇，四甲基葵二醇，2-丙醇，1-甲基-2-吡咯烷酮，正丁醇，5-氯-2-甲基-3(2H)异噻唑酮，乙二醇单丁醚，二甲氨基乙醇，二甘醇单丁醚，N.N-二甲基乙醇胺，1.2-乙二醇，2-氨基乙醇，一缩二丙二醇一甲醚。在具有代表性的典型汽车制造厂水性面漆涂装工艺末端，从不同批次废水中取样检测的结果，COD值1.9×10⁵-2.9×10⁵mg/l,平均2.4×10⁵mg/l，生化需氧量(BOD5)平均1.52×10⁴mg/l，平均色度6400倍,完全没有透明度并接近紫红色，有机树脂和颜填料固体份平均含量14％，PH平均值8.80，废水粘度平均16.8(涂4#杯25±1℃，不同的储存时间段数据有变化)，溶剂气味刺鼻，微生物毒性高，属于难生化、高浓度有机废水。在2016年8月1日起施行的《国家有机废水名录》中，废物类别确定为HW06废有机溶剂与含有机溶剂废物，行业来源为非特定行业，废物代码包括：900-402-06、900-403-06、900-404-06，以及处理前述废物产生的浮渣和污泥，废物代码：900-409-06，900-410-06。

目前，一间典型汽车制造厂水性面漆涂装工艺车间，每天产生的超高COD浓度有机废水为10吨-20吨，全部委托外运处理，而外运处理带来诸如道路危险品运输、危废处理公司的容量、危废处理公司是否遵守环保法律等风险，实际情况是已经发生过因危废处理公司原因造成了汽车制造厂的停产事故。因此，这是一项目前已建成和正在建设的汽车涂装生产车间急待解决的环保问题。

利用现有技术对汽车水性面漆涂装有机废水进行处理，难度在于有机废水中所含难降解有机树脂及有机溶剂，反映污水可生化降解性功能指标的BOD₅/COD＝0.063，而0.3为污水可生化降解的下限。废水原水持续不断的释放VOC气体，并且有可能一直持续到整个危废处理全流程，废水中存在的固体悬浮物，平均粒径几百纳米到十几微米，特别是其中的珠光颜料粒子，从出厂时的粒径状态经过涂料分散、喷涂、清洗到成为废物，粒子更加碎化变得更加细小，属于滤布的穿滤物，在原废水中基本不沉降，如采用絮凝剂(化学絮凝、电絮凝)和机械方法进行固液分离，会产生高含水污泥(约占25％)，还要对污泥进行脱水处理，最后的脱水污泥(约占17-18％)仍然属于危险废物(含有未处理的有机树脂和有机溶剂)，无论是进一步无害化处理还是委外处理，都会付出较高的刚性处理成本。此外，珠光颜料的制造流程也是重金属离子富集的过程，包含游离酸根，亚稳态金属离子等，对环境构成一些未知的影响。

无论是已建成运行或者是在建的汽车制造厂涂装车间，其用于废水处理的工业用地都极为有限，无法进行大型厌氧生化池与好氧生化池的建设，设施高度也被限高。

无论是已建成运行或者是在建的汽车制造厂涂装车间，其用于废水处理的工业用地都极为有限，无法进行大型厌氧生化池与好氧生化池的建设，设施高度也被限制。