[发明专利]用于污水处理的复合场高级氧化反应器、系统及其应用

说明书

本发明涉及污水处理技术，具体涉及用于污水处理的复合场高级氧化反应器、系统及其应用。用于污水处理的复合场高级氧化反应器，包括反应腔体；所述反应腔体的两端分别为进水端和出水端；在所述反应腔体相对的两侧侧壁上分别设置有空化发生器和微波场发生器。所述复合场高级氧化反应器包括A型反应器和B型反应器。该反应器能够在高含盐环境下降解有机物，将难生物降解的有机物转化为容易降解的有机物，提高出水BOD5/COD值，从而提高后续微生物处理单元的处理效率。

技术领域

本发明涉及高含盐难生物降解工业污水处理技术，具体涉及一种采用空化场、微波场组 成的具有协同作用的复合场高级氧化反应器、系统及其应用。

背景技术

我国水污染主要以工业污水排放最为严重，我国频繁出现水污染事故(平均每年发生 次数高达1000起左右)，主要是由大量高污染企业违规排放引起的。工业污水排放的行业主 要包括化工原料生产、印染、造纸、制药、石油化工等行业。2017年全国废水排放量约771 亿吨，其中工业废水排放量约为181.6亿吨。

由于工业废水成分复杂，工业水污染的控制仍存在大量的工程技术问题没有得到完全解 决。工业废水治理一直是水污染防治链条中的薄弱环节，存在着污水成分复杂、排放点多、 分散、处理成本高、技术力量薄弱、市场竞争不规范、大型水务公司和投资公司不愿介入等 问题。尽管工业污水千差万别，但主要特征为高含盐难生物降解的工业污水最为典型，包括 制药废水、农药中间体废水、煤化工废水、石油炼化废水、油气开采废水、反渗透浓水等。 一般当废水中的含盐量超过1％时就会形成高盐水。

目前工程上处理高含盐高浓度难生物降解的工业污水一般采用：(1)采用直接脱盐，再 采用传统的微生物工艺使出水达到排放标准或回用的要求；(2)高级氧化技术将其转化为容 易生物降解的污水，即提高污水的B/C值再采用微生物的处理工艺，然后再脱盐使出水达到 排放标准或回用的要求。第(1)种方案蒸发后盐为危废需要采取特殊的处理，如采用高温熔 盐氧化技术，使其无害化或资源化，但大幅度增加了处理成本；第(2)种方案采用先将污染 物降到符合要求后再进行脱盐(如有必要)，蒸发结晶后的盐可以作为工业盐进行回收利用。 因此在工程实践中以第二种处理方案最优。

目前能在工程实践中成熟应用的高级氧化技术主要包括：(1)芬顿、类芬顿氧化系列技 术，(2)铁碳微电解技术，(3)臭氧催化氧化，(4)电催化，(5)湿式催化氧化，(6)超临界水氧化。但上述技术在工程实践中仍存在很多不足：(1)芬顿氧化系列技术存在着运营管理复杂(如需要二次调节pH值)、劳动强度大，易产生大量沉淀。(2)铁碳微电解设备均是 固定床，其特点是结构简单，推流性好，但存在效率不高，反应速度不快，填料钝化、床体 易板结，造成短路和死区，出水“反色”，铁屑补充劳动强度大等问题。(3)臭氧虽然能氧化 水中许多难降解有机物,但常规臭氧催化氧化技术中臭氧的利用率不高，处理效率也不高，尤其在应用于高含盐废水中难降解有机物的去除时，受大量无机盐的影响，处理效果更差。(4) 电催化技术主要工程应用于污水的提标改造，不适用于高浓度污水以及高含盐的污水处理， 存在处理成本高、设备投资大等缺点。(5)湿式氧化法是在高温、高压下，利用氧化剂将废 水中的有机物氧化成二氧化碳和水，从而达到去除污染物的目的。湿式氧化法在实际推广应 用方面仍存在着一定的局限性：①湿式催化氧化一般要求在高温高压的条件下进行，其中间 产物往往为有机酸，故对设备材料的要求较高，需要耐高温、高压，并耐腐蚀，设备费用大， 系统的一次性投资高；②即使在很高的温度下，对某些有机物如多氯联苯、小分子羧酸的去 除效果也不理想，难以做到完全氧化；③湿式氧化过程中可能会产生毒性更强的中间产物。 (6)超临界水氧化是一种彻底的氧化有机污染物的处理方式，反应时间短，无二次污染等优 点，但该技术在高温高压下运行，对材料要求严格且容易析出大量盐分，容易造成管道堵塞 等一系列问题。

发明内容