[发明专利]气相催化氧化器、高浓度有机工业废水处理装置及方法

说明书

一种气相催化氧化器、高浓度有机工业废水处理装置及方法，该高浓度有机工业废水处理装置主要包括气相催化氧化器、蒸发器、多级螺旋推料浓缩器、螺旋挤压成型器、换热冷凝器、料液泵和混料罐。废水中加入混合添加剂、调节pH值后进入蒸发器蒸发后，部分有机物与混合添加剂作用生成高沸点混合物料，进入多级螺旋推料浓缩器，浓缩后，进入螺旋挤压成型器挤出复合颗粒，烘干煅烧，制成多孔陶瓷；废水中易挥发且未与混合添加剂反应的有机物与水蒸汽一起进入气相催化氧化器，气态有机物在催化剂催化下被氧化分解，水蒸汽冷凝后，回用。该法解决了蒸发法蒸出水有机物含量高和蒸发不完全需要排放蒸发超浓残液的问题，并实现了废水综合利用。

技术领域

本发明属于环境技术领域，具体涉及一种气相催化氧化器、高浓度有机工业废水处理装置及方法。

背景技术

高浓度有机工业废水具有有机物浓度高，一般COD_Cr两千以上，有的高达几万乃至几十万；废水成分复杂，有的含有毒性物质，可生化性极差；色度高，有的有异味，有的强酸或强碱性，处理难度大，处理成本高等特点，对人类健康和环境的危害极大。

目前，对于高浓度有机工业废水的处理方法主要有物理化学法(混凝、化学沉淀、气浮、吸附、离子交换、铁碳微电解法等)、高级氧化法(超临界氧化法、湿式氧化法、臭氧氧化法、氯氧化法、芬顿法、光/电催化氧化法等)、生化法(厌氧、好氧等)、焚烧法和蒸发法(多效蒸发法、MVR、降膜蒸发等)。这些方法中混凝、沉淀和气浮等物理化学法无法将废水处理达标，还会产生大量的有害污泥；高级氧化法中，超临界氧化法和湿式氧化法需要高压高温等严苛条件，能耗高，需要特殊设备及催化剂；臭氧氧化法、氯氧化法、光/电催化氧化法氧化能力有限，无法实现高浓度有机工业废水的彻底净化达标；芬顿法成本过高，不稳定，出水容易反色，同时还会排放大量的污泥，产生二次污染；生化法适用的水质有限，需要复杂的预处理工艺、占地面积大，处理周期长，微生物易中毒；焚烧法能耗高，还会产生气体污染物。

蒸发法处理废水出水稳定，是一种比较彻底的废水处理方法，但是，该法存在如下问题：一、蒸发过程中，初期，废水中低沸点有机物以及一些易于与水形成共沸物质的有机物会随蒸汽挥发出来，冷凝后混于蒸馏冷凝水中，使得出水COD值过高；蒸发后期，由于有机物浓度升高，粘度增大，蒸发温度也升高，有机物也会随水汽蒸发出来，蒸馏冷凝水COD也会升高；二、无论是多效蒸发还是MVR，都不能将废水蒸发完全，都会留下大约10％-20％的超浓残液需要后续处理；三、蒸发法大都存在较严重的起泡问题，需要添加消泡剂等，造成成本升高和引入新的污染物；四、废水中物质，包括有机物、矿物盐、金属离子未能综合利用。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提出一种气相催化氧化器、高浓度有机工业废水处理装置及方法，该方法是一种新的高浓度有机工业废水的处理和综合利用方法，本发明解决了蒸发法低沸点有机物挥发造成的蒸出水COD高、排放大量的超浓残液、起泡严重、有机物未能综合利用等问题。

本发明的一种气相催化氧化器包括含有催化剂多孔陶瓷体、催化捕集氧化网、供氧化剂装置、防护网和气相催化氧化器外壳；沿气流方向，依次设置防护网、含有催化剂多孔陶瓷体和催化捕集氧化网；所述的防护网、含有催化剂多孔陶瓷体和催化捕集氧化网均设置在气相催化氧化器外壳内，供氧化剂装置设置在气相催化氧化器外壳外，且和含有催化剂多孔陶瓷体连接；

所述的含有催化剂多孔陶瓷体内布置有多条沿气流方向纵向分布的螺旋状孔道和多条与气流方向垂直且相互平行的一端封闭的直形盲肠孔道，其中，相邻的直形盲肠孔道的开口端相反；

其中，螺旋状孔道和直形盲肠孔道交替分布，不相交且间距相等；

每个螺旋状孔道内设置有一根贯通螺旋状孔道的铁铬铝合金丝，所有的螺旋状铁铬铝合金丝并联连接恒流电源A，所述的螺旋状孔道内壁负载有铜和银；

所述的含有催化剂多孔陶瓷体内分布有孔径2～20μm的微孔，显气孔率为55～60％；