[发明专利]一种超声波催化交联-纤维素压滤分离系统

摘要

本发明公开了一种超声波催化交联‑纤维素压滤分离系统，由加药预混区、超声波催化交联反应区和压滤罐三部分组成。本系统创造性的利用了纤维素在某些弱酸物质存在下会发生交联反应的特性，选用柠檬酸作为交联剂，并选用柠檬酸三钠作为催化剂，将其投加进含有大量天然纤维素的造纸废水中并使其充分混合，再通过超声波的催化活化作用，使柠檬酸与天然纤维素发生环酐‑酯化反应，生成一种具备空间化学交联结构的纤维素凝胶物质。该物质不溶于水并具有絮凝特性，因此，还能同时对造纸废水中的高浓度COD进行絮凝沉淀净化，实现同时去除造纸废水中纤维素和COD的效果。

主权项

1.一种超声波催化交联‑纤维素压滤分离系统的工作方法，其特征在于，所述超声波催化交联‑纤维素压滤分离系统由加药预混区、超声波催化交联反应区和压滤罐等三部分组成，最前端设有进水阀门，进水阀门通过管道连接至加药预混区，该区域顶部设有3支加药喷头，中部安装有1支搅拌桨叶，所述加药喷头喷入废水中的溶液为柠檬酸与柠檬酸三钠混合溶液，加药预混区通过管道连接至超声波催化交联反应区，该区域并排安装有6部超声波发生器，超声波催化交联反应区通过管道连接至压滤罐，其顶部安装有1套活塞式压滤装置，罐体下部左、右两侧分别装有1支活塞限位器，活塞限位器下方左侧安装有1套电动推泥装置，右侧设有污泥排口，其下方安装有1套不锈钢细滤网，罐体最下端设有排水阀门；所述工作方法为：经过pH值调节处理后的造纸废水通过位于超声波催化交联‑纤维素压滤分离系统最前端的进水阀门进入本系统，处理后pH值为6.5~8.0，废水首先进入加药预混区，此时位于该区域顶部的3支加药喷头向废水中添加柠檬酸与柠檬酸三钠混合溶液，并在搅拌桨叶的搅拌下充分混合均匀，之后废水通过管道进入超声波催化交联反应区，此区域的管道直径明显变小，会使废水的压强显著增大，同时6部超声波发生器开始工作，向管道内废水发射特定频率的超声波，废水在柠檬酸三钠以及超声波的催化作用下，其中的纤维素会与柠檬酸发生环酐‑酯化反应，生成一种具备空间化学交联结构的纤维素凝胶物质，该物质不溶于水并具有絮凝特性，会在废水中发生絮凝作用，吸附废水中大量COD并形成悬浊物，其后随废水一同进入压滤罐，当压滤罐中蓄积足够的废水时，位于其顶部的活塞式压滤装置启动，将罐体中废水压缩至活塞限位器位置，由于废水中的纤维素凝胶物质体积较大，无法通过不锈钢细滤网，压滤过程中，会被截留在不锈钢细滤网之上，而经过压滤处理后的废水，其COD含量显著下降，通过不锈钢细滤网及出水阀门排出压滤罐，进入下一处理工序，同时截留于不锈钢细滤网之上的纤维素凝胶物质中吸附了废水中大量COD，经过压滤脱水后，会形成半干状污泥，通过位于罐体左下方的电动推泥装置推动，从位于罐体右下方的污泥排口排出压滤罐，经集中回收后另行处理；超声波催化交联‑纤维素压滤分离系统的加药喷头的工作电压为30V，其喷射的柠檬酸‑柠檬酸三钠混合溶液中，柠檬酸的质量含量为18.3%，柠檬酸三钠的质量含量为1.7%，压滤罐的有效容积为320m³，活塞式压滤装置的工作电压为380V，额定功率为3.5kW。