超重力強(qiáng)化納米零價(jià)鐵-臭氧法深度處理硝基苯廢水的方法及裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于硝基苯廢水治理的技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種超重力強(qiáng)化納米零價(jià)鐵?臭氧法深度處理硝基苯廢水的方法及裝置，解決了目前納米零價(jià)鐵制備過(guò)程繁雜，直接用臭氧作用硝基苯廢水時(shí)臭氧利用率不高、用量大等問(wèn)題。其步驟：含亞鐵鐵鹽硝基苯廢水溶液和KBH4或NaBH4水溶液在撞擊流?旋轉(zhuǎn)填料床內(nèi)反應(yīng)，形成含苯胺廢水；含苯胺廢水在旋轉(zhuǎn)填料床內(nèi)與臭氧反應(yīng)。裝置包括撞擊流?旋轉(zhuǎn)填料床，旋轉(zhuǎn)填料床內(nèi)設(shè)上部、下部反應(yīng)區(qū)，上部反應(yīng)區(qū)為液?液反應(yīng)區(qū)，下部反應(yīng)區(qū)為氣?液反應(yīng)區(qū)，上下部反應(yīng)區(qū)之間設(shè)置受液裝置，下部反應(yīng)區(qū)最上方設(shè)置出氣口。本發(fā)明納米零價(jià)鐵的利用率更加充分，提高了臭氧利用率和氧化效率，適合處理批量大、處理任務(wù)重的硝基苯廢水處理。
【專利說(shuō)明】
超重力強(qiáng)化納米零價(jià)鐵-臭氧法深度處理硝基苯廢水的方法 及裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于硝基苯廢水治理的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超重力強(qiáng)化納米零價(jià)鐵-臭氧法深度處理硝基苯廢水的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 硝基苯廢水是一種極難降解的廢水，由于其來(lái)源廣、毒性大，目前已被我國(guó)列入優(yōu) 先控制污染物名單。近年來(lái)，硝基苯廢水的治理研究倍受關(guān)注。
[0003] 納米零價(jià)鐵(Nanoscaled Zerovalent Iron, NZVI)具有比表面積大，反應(yīng)活性高 等特點(diǎn)，其在重金屬離子的去除、有機(jī)廢水降解、地下水污染修復(fù)等廢水治理領(lǐng)域有著巨大 應(yīng)用潛力。研究表明，納米零價(jià)鐵能夠快速、高效地將難降解的硝基苯類化合物還原成易生 物降解的苯胺類化合物。然而，現(xiàn)有納米零價(jià)鐵的應(yīng)用研究中，納米零價(jià)鐵的制備流程通常 為:在氮?dú)獗Ｗo(hù)、連續(xù)攪拌下，以一定的速率逐滴向含有一定濃度的可溶性亞鐵鹽溶液中加 入強(qiáng)還原劑，再經(jīng)過(guò)多次離心或磁選分離洗滌，最后干燥或者保存在乙醇或丙酮溶液中。上 述制備過(guò)程步驟繁雜，條件苛刻，且在干燥及保存的過(guò)程中不可避免部分納米粒子被氧化 失活。傳統(tǒng)攪拌式的反應(yīng)器在納米粒子的制備過(guò)程中，往往存在混合時(shí)間長(zhǎng)(5~50 ms)、混 合不均勻，顆粒粒徑分布不均等問(wèn)題，難以滿足大批量的生產(chǎn)需求。
[0004] 臭氧是一種綠色、高效、無(wú)二次污染的氧化劑。臭氧對(duì)污染物的氧化作用可以分為 以臭氧分子直接攻擊污染物的直接氧化作用和以催化產(chǎn)生的羥基自由基間接攻擊污染物 的間接氧化作用。臭氧的直接氧化與間接氧化作用能夠有效地將有機(jī)物礦化成小分子物 質(zhì)，從而提高廢水的可生化性?；u基自由基作為一種強(qiáng)氧化基團(tuán)，能夠無(wú)選擇性的將廢水 中的有機(jī)物降解成小分子化合物。文獻(xiàn)中報(bào)道，納米零價(jià)鐵及Fe 2+均可以催化臭氧產(chǎn)生羥基 自由，從而將污染物降解。然而，目前臭氧氧化技術(shù)的應(yīng)用中存在臭氧水溶性差等問(wèn)題。對(duì) 于難降解的硝基苯廢水，直接用臭氧進(jìn)行處理也存在臭氧利用率不高、臭氧用量大等問(wèn)題。
[0005] 超重力技術(shù)(High Gravity Technology, Higee)作為一種新型的過(guò)程強(qiáng)化技術(shù)， 具有混合時(shí)間短，混合均勻等優(yōu)點(diǎn)。超重力技術(shù)利用高速旋轉(zhuǎn)的填料床模擬超重力場(chǎng)，在填 料高速旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中對(duì)液體有破碎、剪切、撕裂等作用，極大地增大了相間接觸面積、加速 相界面更新速率，從而大大提高相界傳質(zhì)速率，強(qiáng)化微觀混合過(guò)程。無(wú)論對(duì)液-液兩相，還是 氣-液兩相流間的微觀混合、傳質(zhì)、反應(yīng)，超重力旋轉(zhuǎn)填料床均有著傳統(tǒng)攪拌器無(wú)法比擬的 優(yōu)勢(shì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對(duì)目前納米零價(jià)鐵制備過(guò)程繁雜、不易放大，直接用臭氧作用硝基苯廢水時(shí)臭 氧利用率不高、用量大等問(wèn)題，本發(fā)明旨在提供一種可連續(xù)化、便于工程化放大的超重力強(qiáng) 化納米零價(jià)鐵-臭氧法深度處理硝基苯廢水的方法。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是： 超重力強(qiáng)化納米零價(jià)鐵-臭氧法深度處理硝基苯廢水的方法，包括如下步驟： 1 )、先將可溶性亞鐵鹽溶解于硝基苯廢水中，配成含亞鐵鐵鹽硝基苯廢水溶液； 2) 、取KBH4或NaBH4水溶液； 3) 、含亞鐵鐵鹽硝基苯廢水溶液和KBH4或NaBH4水溶液兩股液體在撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床 內(nèi)碰撞、混合、反應(yīng)，在制備納米零價(jià)鐵的同時(shí)將硝基苯還原成苯胺，形成含苯胺廢水； 4) 、含苯胺廢水在旋轉(zhuǎn)填料床內(nèi)與臭氧進(jìn)行逆流或錯(cuò)流接觸，進(jìn)行氧化降解反應(yīng)，降解 后廢水排出，臭氧尾氣排出。
[0008]制備納米零價(jià)鐵的反應(yīng)式為：
納米零價(jià)鐵還原硝基苯的反應(yīng)式為：
納米零價(jià)鐵及Fe2+催化臭氧產(chǎn)生羥基自由基的反應(yīng)式為： 所述硝基苯廢水的濃度為50~500 mg ·
L4，所述可溶性亞鐵鹽硝基苯廢水溶液中亞 鐵的濃度為硝基苯廢水中硝基苯的濃度的20~30倍;所述KBH4或NaBH4水溶液的濃度為所選 可溶性亞鐵鹽硝基苯廢水溶液中亞鐵的濃度的2~4倍，所述氣相臭氧濃度為10~100 mg · I/1，所述含苯胺廢水與臭氧體積流量之比為500~2000 L · πΓ3,所述可溶性亞鐵鹽為氯化 亞鐵、硝酸亞鐵或硫酸亞鐵，所述含亞鐵鹽硝基苯廢水溶液的初始pH值為2.0~9.0。
[0009] 所述含亞鐵鐵鹽硝基苯廢水溶液和KBH4或NaBH4水溶液兩股液體為等體積流體，兩 股等體積流體的撞擊初速為1~25 m^s^1。所述超重力裝置的轉(zhuǎn)速在100~3000 rpm。所述 反應(yīng)溫度為10~30 °C。
[0010] 完成上述的超重力強(qiáng)化納米零價(jià)鐵-臭氧法深度處理硝基苯廢水的方法的裝置， 包括撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床I和旋轉(zhuǎn)填料床Π ，撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床I包括撞擊流裝置和旋轉(zhuǎn)填 料床I，撞擊流裝置包括底部開(kāi)有對(duì)向噴嘴的進(jìn)料管I和進(jìn)料管Π ，進(jìn)料管I和進(jìn)料管Π 分別 通過(guò)栗I和栗Π 與儲(chǔ)液槽I和儲(chǔ)液槽Π 連接，進(jìn)料管I和進(jìn)料管Π 與栗I和栗Π 之間都設(shè)有液 體流量計(jì)，撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床底部設(shè)置出液口，并通向儲(chǔ)液槽m;旋轉(zhuǎn)填料床π與儲(chǔ)液槽 m間由栗m和液體流量計(jì)m連接;旋轉(zhuǎn)填料床π的進(jìn)氣口通過(guò)氣體流量計(jì)與臭氧發(fā)生器相 連，臭氧發(fā)生器連接氧氣瓶;旋轉(zhuǎn)填料床π的出氣口與尾氣處理裝置連接、出液口連接儲(chǔ)液 槽IV 〇
[0011] 基于上述的超重力強(qiáng)化納米零價(jià)鐵-臭氧法深度處理硝基苯廢水的裝置完成的超 重力強(qiáng)化納米零價(jià)鐵-臭氧法深度處理硝基苯廢水方法，含亞鐵鐵鹽硝基苯廢水溶液和 KBH4或NaBH4水溶液分別由栗I和栗Π 經(jīng)液體流量計(jì)I和流量計(jì)Π 計(jì)量后從進(jìn)料管I、進(jìn)料管 Π 打入撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床內(nèi)，兩股液體在撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床內(nèi)碰撞、混合、反應(yīng)，在制備 納米零價(jià)鐵的同時(shí)將硝基苯還原成苯胺，隨后含苯胺廢水被甩出排入儲(chǔ)液槽m;含苯胺廢 水由栗m打入旋轉(zhuǎn)填料床π內(nèi)與由臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧進(jìn)行逆流或錯(cuò)流接觸，進(jìn)行氧 化降解反應(yīng)，降解后廢水排入儲(chǔ)液槽IV，臭氧尾氣排出至尾氣處理裝置。
[0012] 另一種完成所述的超重力強(qiáng)化納米零價(jià)鐵-臭氧法深度處理硝基苯廢水的方法的 裝置，包括撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床，撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床包括撞擊流裝置和旋轉(zhuǎn)填料床，旋轉(zhuǎn)填 料床外殼設(shè)有進(jìn)液口、出液口、進(jìn)氣口和出氣口，撞擊流裝置從頂部進(jìn)液口進(jìn)入旋轉(zhuǎn)填料 床，旋轉(zhuǎn)填料床內(nèi)設(shè)上部反應(yīng)區(qū)和下部反應(yīng)區(qū)，上部反應(yīng)區(qū)為含亞鐵鐵鹽硝基苯廢水溶液 和KBH 4或NaBH4水溶液的液-液反應(yīng)區(qū)，下部反應(yīng)區(qū)為含苯胺廢水與臭氧的氣-液反應(yīng)區(qū)，上、 下部反應(yīng)區(qū)內(nèi)分別設(shè)置同軸的填料轉(zhuǎn)子，上下部反應(yīng)區(qū)之間設(shè)置受液裝置，下部反應(yīng)區(qū)最 上方設(shè)置出氣口。
[0013] 所述的受液裝置為錐形受液板，錐形受液板底部為圓形平盤，平盤上均布有若干 布液孔，錐形受液板外沿與旋轉(zhuǎn)床外殼連接。所述錐形受液板傾角為5°~45°，所述錐形受 液板底部圓形平盤開(kāi)孔率為30%~60%。
[0014] 氣-液反應(yīng)區(qū)的填料轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)具有為斜面，斜面上設(shè)有與斜面成角度的若干帶孔 斜板。內(nèi)側(cè)斜面與垂直面設(shè)計(jì)角度為15°~45-°，帶孔斜板與斜面設(shè)計(jì)角度60°~90-°。
[0015] 撞擊流裝置為底部開(kāi)有對(duì)向噴嘴m、噴嘴IV的進(jìn)料管m和進(jìn)料管IV，進(jìn)料管m和 進(jìn)料管IV分別通過(guò)栗IV和栗V與儲(chǔ)液槽V和儲(chǔ)液槽VI連接，進(jìn)料管m和進(jìn)料管IV與栗IV和 栗V之間分別設(shè)有液體流量計(jì)m和流量計(jì)IV，出液口設(shè)在撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床m底部，并通 向儲(chǔ)液槽w;進(jìn)氣口通過(guò)氣體流量計(jì)與臭氧發(fā)生器相連，臭氧發(fā)生器連接氧氣瓶；出氣口與 尾氣處理裝置連接。
[0016] 基于上述的超重力強(qiáng)化納米零價(jià)鐵-臭氧法深度處理硝基苯廢水的裝置完成的超 重力強(qiáng)化納米零價(jià)鐵-臭氧法深度處理硝基苯廢水方法：含亞鐵鐵鹽硝基苯廢水溶液和 KBH4或NaBH4水溶液分別由栗栗IV和栗V經(jīng)液體流量計(jì)m和流量計(jì)IV計(jì)量后從進(jìn)料管m和 進(jìn)料管IV打入撞擊流裝置，經(jīng)撞擊流裝置的噴嘴m和噴嘴IV高速噴出后進(jìn)行初次快速碰 撞、混合、反應(yīng)，隨后液體進(jìn)入高速旋轉(zhuǎn)的填料轉(zhuǎn)子π進(jìn)行二次深度混合反應(yīng);液-液兩相混 合反應(yīng)完成后成為含苯胺廢水，含苯胺廢水被甩至旋轉(zhuǎn)床外殼內(nèi)壁，在重力作用下沿內(nèi)壁 流至受液裝置，由布液孔再分布到填料轉(zhuǎn)子m內(nèi)側(cè)帶孔斜板上;含苯胺廢水在離心力的作 用下被甩到填料轉(zhuǎn)子m中并由內(nèi)向外甩出，臭氧由進(jìn)氣口進(jìn)入，與含苯胺廢水在填料轉(zhuǎn)子 m內(nèi)進(jìn)行逆流或錯(cuò)流接觸;完成氣-液兩相間傳質(zhì)、反應(yīng)后，臭氧尾氣從出氣口排出，降解后 的廢水則由出液口排出至儲(chǔ)液槽νπ。
[0017] 本發(fā)明將納米零價(jià)鐵還原與臭氧氧化相結(jié)合，先將難降解的硝基苯還原成易降解 的苯胺，再利用納米零價(jià)鐵及納米零價(jià)鐵還原硝基苯過(guò)程中產(chǎn)生的Fe 2+催化臭氧產(chǎn)生羥基 自由基對(duì)苯胺進(jìn)行降解，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)硝基苯廢水的深度處理。還原及氧化過(guò)程均在超重力 裝置的強(qiáng)化下進(jìn)行。利用超重力旋轉(zhuǎn)填料床快速、高效的混合傳質(zhì)特點(diǎn)，對(duì)納米零價(jià)鐵還原 及臭氧氧化過(guò)程進(jìn)行了強(qiáng)化，實(shí)現(xiàn)了快速、高效、連續(xù)化納米零價(jià)鐵-臭氧氧化法深度處理 硝基苯廢水。利用本法處理硝基苯廢水，工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、快速高效。
[0018] 本發(fā)明的有益效果是： 1、采用超重力技術(shù)在線制備納米零價(jià)鐵并同步處理硝基苯廢水，避免了傳統(tǒng)攪拌器以 "滴加"的方式進(jìn)料，混合迅速均勻，反應(yīng)快速充分，方法操作簡(jiǎn)便，可連續(xù)化運(yùn)行。
[0019] 2、采用超重力技術(shù)在線制備納米零價(jià)鐵并同步處理硝基苯廢水，在納米零價(jià)鐵的 制備過(guò)程中實(shí)現(xiàn)對(duì)硝基苯廢水的還原，縮短了反應(yīng)時(shí)間，避免了傳統(tǒng)方法里納米零價(jià)鐵制 備過(guò)程中的洗滌、分離、干燥、儲(chǔ)存等繁雜操作，變多步為一步，極大地簡(jiǎn)化了制備及使用步 驟;改變了納米零價(jià)鐵與硝基苯廢水反應(yīng)時(shí)的晶粒狀態(tài)(如圖5所示），納米零價(jià)鐵晶粒在成 核初期及生長(zhǎng)過(guò)程中即與硝基苯發(fā)生還原反應(yīng)，避免了常規(guī)方法中納米零價(jià)鐵以大顆粒狀 態(tài)與硝基苯反應(yīng)，納米零價(jià)鐵的利用率更加充分，常規(guī)納米零價(jià)鐵還原硝基苯時(shí)，納米零價(jià) 鐵的劑量濃度為硝基苯廢水中硝基苯的濃度的100~200倍，本方法中換算成納米零價(jià)鐵的 劑量濃度為硝基苯廢水中硝基苯的濃度的20~30倍。
[0020] 3、采用超重力技術(shù)強(qiáng)化了臭氧在水中的傳質(zhì)，并利用納米零價(jià)鐵還原硝基苯過(guò)程 中所產(chǎn)生的納米零價(jià)鐵及Fe 2+來(lái)催化臭氧氧化，在不添加額外藥劑的同時(shí)，提高了臭氧利用 率和氧化效率，有效地降低了處理成本。
[0021] 4、采用超重力裝置，設(shè)備體積小、安裝簡(jiǎn)單、開(kāi)停車方便，可連續(xù)化運(yùn)行，適合處理 批量大、處理任務(wù)重的硝基苯廢水處理。
[0022] 5、將液-液兩相充分混合反應(yīng)后隨即進(jìn)行氣-液兩相反應(yīng)集成到同一臺(tái)裝置中，實(shí) 現(xiàn)集成設(shè)計(jì)，有效減小了設(shè)備占地空間。下部填料轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)斜面設(shè)計(jì)，有利于接受從受液裝 置作為液體再分布器分布下來(lái)的液體。利用本發(fā)明裝置可以實(shí)現(xiàn)兩股原始物料的混合配 液，隨后進(jìn)行吸收反應(yīng)的過(guò)程強(qiáng)化。也可以實(shí)現(xiàn)先進(jìn)行原始物料的混合反應(yīng)，再進(jìn)行氣-液 兩相間的傳質(zhì)反應(yīng)的過(guò)程強(qiáng)化。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為本發(fā)明所述一種超重力強(qiáng)化納米零價(jià)鐵-臭氧法深度處理硝基苯廢水的工 藝流程圖。
[0024]圖中：1-儲(chǔ)液槽I; 2-栗I; 3-液體流量計(jì)I; 4-撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床I; 5-儲(chǔ)液槽Π ; 6-栗π ; 7-液體流量計(jì)π ; 8-電機(jī)I; 9-儲(chǔ)液槽m; ?ο-栗m; 11-液體流量計(jì)m; 12-旋轉(zhuǎn)填料床 Π ; 13-儲(chǔ)液槽IV; 14-電機(jī)Π ; 15-氧氣瓶；16-臭氧發(fā)生器；17-氣體流量計(jì)；18-尾氣處理裝 置。
[0025]圖2為本發(fā)明所述一種超重力強(qiáng)化納米零價(jià)鐵-臭氧法深度處理硝基苯廢水的撞 擊流-旋轉(zhuǎn)填料床裝置主體圖。
[0026] 圖中：19-撞擊區(qū)域;20-噴嘴I; 21-噴嘴Π ; 22-填料轉(zhuǎn)子I; 23-進(jìn)料管I; 24-進(jìn)料管 Π ; 25-進(jìn)液口； 26-外殼;27-出液口； 28-轉(zhuǎn)動(dòng)軸。
[0027]圖3為本發(fā)明所述另一種超重力強(qiáng)化納米零價(jià)鐵-臭氧法深度處理硝基苯廢水的 工藝流程圖。
[0028] 圖中：29-儲(chǔ)液槽V ; 30-栗IV; 31-液體流量計(jì)ΙΠ ; 32-撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床ΙΠ ; 33-儲(chǔ) 液槽VI; 34-栗V ; 35-液體流量計(jì)IV; 36-電機(jī)ΙΠ ; 37-儲(chǔ)液槽VH; 38-氧氣瓶;39-臭氧發(fā)生器； 40-氣體流量計(jì);41-尾氣處理裝置。
[0029] 圖4為另一種超重力強(qiáng)化納米零價(jià)鐵-臭氧法深度處理硝基苯廢水的撞擊流-旋轉(zhuǎn) 填料床裝置主體圖。
[0030] 圖中：42-進(jìn)液口；43-進(jìn)料管ΙΠ ;44-進(jìn)料管IV;45-噴嘴ΙΠ ;46-噴嘴IV;47-外殼； 48-出氣口； 49-進(jìn)氣口； 50-出液口； 51-轉(zhuǎn)動(dòng)軸;52-帶孔斜板;53-填料轉(zhuǎn)子ΙΠ ; 54-受液裝 置;55-撞擊區(qū)域;56-填料轉(zhuǎn)子Π 。
[0031]圖5為本發(fā)明所述一種超重力強(qiáng)化納米零價(jià)鐵-臭氧法深度處理硝基苯廢水反應(yīng) 過(guò)程中的納米零價(jià)鐵與常規(guī)方法反應(yīng)過(guò)程中的納米零價(jià)鐵的透射電鏡形貌對(duì)比圖。
[0032]圖中：a-超重力法;b-常規(guī)方法。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本
【發(fā)明內(nèi)容】
并不受 下述實(shí)施方式所局限。
[0034]超重力強(qiáng)化納米零價(jià)鐵-臭氧法深度處理硝基苯廢水的方法，其特征在于:包括如 下步驟： 1 )、先將可溶性亞鐵鹽溶解于硝基苯廢水中，配成含亞鐵鐵鹽硝基苯廢水溶液； 2) 、取KBH4或NaBH4水溶液； 3) 、含亞鐵鐵鹽硝基苯廢水溶液和KBH4或NaBH4水溶液兩股液體在撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床 內(nèi)碰撞、混合、反應(yīng)，在制備納米零價(jià)鐵的同時(shí)將硝基苯還原成苯胺，形成含苯胺廢水； 4) 、含苯胺廢水在旋轉(zhuǎn)填料床內(nèi)與臭氧進(jìn)行逆流或錯(cuò)流接觸，進(jìn)行氧化降解反應(yīng)，降解 后廢水排出，臭氧尾氣排出。
[0035] 所述硝基苯廢水的濃度為50~500 mg · IZ1;所述可溶性亞鐵鹽硝基苯廢水溶液中 亞鐵的濃度為硝基苯廢水中硝基苯的濃度的20~30倍;所述KBH4或NaBH4水溶液的濃度為所 選可溶性亞鐵鹽硝基苯廢水溶液中亞鐵的濃度的2~4倍，所述氣相臭氧濃度為10~100 mg · I/1，所述含苯胺廢水與臭氧體積流量之比為500~2000 L · πΓ3;所述可溶性亞鐵鹽為 氯化亞鐵、硝酸亞鐵或硫酸亞鐵，所述含亞鐵鹽硝基苯廢水溶液的初始pH值為2.0~9.0。所 述含亞鐵鐵鹽硝基苯廢水溶液和KBH4或NaBH 4水溶液兩股液體為等體積流體，兩股等體積流 體的撞擊初速為1~25 !!!?s+1。所述超重力裝置的轉(zhuǎn)速在100~3000 rpm。所述反應(yīng)溫度為 10~30 cC0
[0036]實(shí)施例1-6,利用圖1所示工藝流程，處理硝基苯廢水。所述裝置包括撞擊流-旋轉(zhuǎn) 填料床I和旋轉(zhuǎn)填料床π，撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床I包括撞擊流裝置和旋轉(zhuǎn)填料床I，撞擊流裝 置包括底部開(kāi)有對(duì)向噴嘴的進(jìn)料管I和進(jìn)料管Π ，進(jìn)料管I和進(jìn)料管Π 分別通過(guò)栗I和栗Π 與儲(chǔ)液槽I和儲(chǔ)液槽Π 連接，進(jìn)料管I和進(jìn)料管Π 與栗I和栗Π 之間都設(shè)有液體流量計(jì)，撞擊 流-旋轉(zhuǎn)填料床底部設(shè)置出液口，并通向儲(chǔ)液槽m;旋轉(zhuǎn)填料床π與儲(chǔ)液槽m間由栗m和液 體流量計(jì)m連接;旋轉(zhuǎn)填料床π的進(jìn)氣口通過(guò)氣體流量計(jì)與臭氧發(fā)生器相連，臭氧發(fā)生器 連接氧氣瓶;旋轉(zhuǎn)填料床π的出氣口與尾氣處理裝置連接、出液口連接儲(chǔ)液槽IV。所述如下 實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)填料床為逆流旋轉(zhuǎn)填料床。
[0037]將可溶性亞鐵鹽溶解于儲(chǔ)液槽I 1中的硝基苯廢水，配制成一定濃度的含亞鐵鹽 硝基苯廢水，調(diào)節(jié)初始pH為2.0~9.0;用自來(lái)水將KBH4或NaBH4溶解于儲(chǔ)液槽Π 5中，配成一 定濃度的NaBH4水溶液。兩股液體分別由栗12和栗Π 6經(jīng)液體流量計(jì)13和流量計(jì)Π 7計(jì)量后， 從進(jìn)料管123和進(jìn)料管Π 24的噴嘴120和噴嘴Π 21噴出，在撞擊區(qū)域19進(jìn)行初次快速碰撞、 混合、反應(yīng)。隨后，液體沿徑向由內(nèi)外向進(jìn)入到高速旋轉(zhuǎn)的填料轉(zhuǎn)子122中，進(jìn)行二次深度均 勻混合、反應(yīng)。然后液體被甩出，沿旋轉(zhuǎn)填料床外殼26內(nèi)壁流至出液口 27，排入儲(chǔ)液槽ΙΠ 9。 儲(chǔ)液槽ΙΠ 9中的廢水由栗ΙΠ 10經(jīng)液體流量計(jì)ΙΠ 11計(jì)量后打入旋轉(zhuǎn)填料床Π 12內(nèi)，在納米零 價(jià)鐵與Fe2+的催化下，在高速旋轉(zhuǎn)的填料轉(zhuǎn)子122中與來(lái)自臭氧發(fā)生器16經(jīng)氣體流量計(jì)17計(jì) 量后的臭氧接觸反應(yīng)，反應(yīng)后廢水排入儲(chǔ)液槽IV13,尾氣從出氣口排出進(jìn)入尾氣處理裝置 18。儲(chǔ)液槽IV13中的廢水可由栗ΙΠ 10再打入旋轉(zhuǎn)填料床12內(nèi)進(jìn)行循環(huán)處理。
[0038] 實(shí)施例1: 利用圖1所示工藝流程，15 °C下處理含初始濃度為250 mg 的硝基苯廢水。將硫酸 亞鐵(FeS〇4 · 7H20)溶解于儲(chǔ)液槽Il中的硝基苯廢水，配制Fe2+濃度為硝基苯濃度的25倍的 含F(xiàn)eSO4硝基苯廢水溶液，調(diào)節(jié)初始pH為9.0 ;用自來(lái)水將NaBH4溶解于儲(chǔ)液槽Π 5中，配成 NaBH4濃度為含F(xiàn)eSO4硝基苯廢水溶液中Fe2+濃度的3倍的NaBH 4水溶液。兩股液體以15 m · s 4的撞擊初速在撞擊區(qū)域19進(jìn)行初次快速碰撞、混合、反應(yīng)，隨后進(jìn)入到轉(zhuǎn)速為100 rpm的填 料轉(zhuǎn)子122中進(jìn)行二次深度均勻混合、反應(yīng)。之后液體排入儲(chǔ)液槽ΙΠ 9。儲(chǔ)液槽ΙΠ 9中的廢水 由栗ΙΠ 10經(jīng)液體流量計(jì)ΙΠ 11計(jì)量后打入旋轉(zhuǎn)填料床Π 12內(nèi)，在100 rpm的填料中被臭氧氧 化，臭氧流量為75 L · IT1，氣相臭氧濃度為50 mg · IZ1，液氣比為1500 L · πΓ3,反應(yīng)后廢水 排入儲(chǔ)液槽IVl 3。
[0039] 從儲(chǔ)液槽ΙΠ 9中取樣分析，納米零價(jià)鐵還原后硝基苯去除率達(dá)96%，⑶D去除率達(dá) 5%;從儲(chǔ)液槽IV13中取樣分析，硝基苯去除率99%，COD去除率達(dá)70%。與傳統(tǒng)方法比較，本發(fā) 明處理效率高，處理時(shí)間顯著縮短，臭氧用量明顯降低。
[0040] 實(shí)施例2: 利用圖1所示工藝流程，30 °C下處理含初始濃度為50 mg 的硝基苯廢水。將氯化 亞鐵(FeCl2)溶解于儲(chǔ)液槽Il中的硝基苯廢水，配制Fe2+濃度為硝基苯濃度的20倍的含 FeCl2硝基苯廢水溶液，調(diào)節(jié)初始pH為7.0;配制KBH4濃度為所配含F(xiàn)eCl2硝基苯廢水溶液中 Fe2+濃度2.5倍的KBH4水溶液置于儲(chǔ)液槽Π 5中。兩股液體以25 m · ?Γ1的撞擊初速在轉(zhuǎn)速為 1200 rpm的撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床14內(nèi)反應(yīng)后排入儲(chǔ)液槽ΙΠ 9。儲(chǔ)液槽ΙΠ 9中的廢水由栗ΙΠ 10 打入旋轉(zhuǎn)填料床Π 12內(nèi)，在1200 rpm的填料中被臭氧氧化，臭氧流量為40 L ?ΙΓ1，氣相臭氧 濃度為10 mg · L'液氣比為2000 L · πΓ3,反應(yīng)后廢水排入儲(chǔ)液槽IV13。單次反應(yīng)后，從儲(chǔ) 液槽ΙΠ 9中取樣分析，納米零價(jià)鐵還原后硝基苯去除率達(dá)98%，C0D去除率達(dá)7%;從儲(chǔ)液槽IV 13中取樣分析，硝基苯去除率100%，C0D去除率達(dá)75%。
[0041 ] 實(shí)施例3: 利用圖1所示工藝流程，20 °C下處理含初始濃度為500 mg· IZ1的硝基苯廢水。將FeCl2 溶解于儲(chǔ)液槽11中的硝基苯廢水，配制Fe2+濃度為硝基苯濃度的30倍的含F(xiàn)eCl2硝基苯廢水 溶液，調(diào)節(jié)初始pH為2.0;配制KBH4濃度為所配含F(xiàn)eCl 2硝基苯廢水溶液中Fe2+濃度3倍的KBH4 水溶液置于儲(chǔ)液槽Π 5中。兩股液體以I m· ?Γ1的撞擊初速在轉(zhuǎn)速為1000 rpm的撞擊流-旋 轉(zhuǎn)填料床14內(nèi)反應(yīng)后排入儲(chǔ)液槽ΙΠ 9。儲(chǔ)液槽ΙΠ 9中的廢水由栗ΙΠ 10打入旋轉(zhuǎn)填料床Π 12 內(nèi)，在1000 rpm的填料中被臭氧氧化，臭氧流量為75 L ?ΙΓ1，氣相臭氧濃度為100 mg 液氣比為500 L · πΓ3,反應(yīng)后廢水排入儲(chǔ)液槽IV13。之后，儲(chǔ)液槽IV13中的廢水由栗ΙΠ 10打 入旋轉(zhuǎn)填料床Π 12內(nèi)，循環(huán)反應(yīng)5min，硝基苯去除率99%，COD去除率達(dá)94%。
[0042] 實(shí)施例4: 利用圖1所示工藝流程，10 °C下處理含初始濃度為400 mg· IZ1的硝基苯廢水。將FeCl2 溶解于儲(chǔ)液槽Il中的硝基苯廢水，配制Fe2+濃度為硝基苯濃度的25倍的含F(xiàn)eCl2硝基苯廢水 溶液，調(diào)節(jié)初始pH為4.0 ;配制NaBH4濃度為所配含F(xiàn)eCl2硝基苯廢水溶液中Fe2+濃度4倍的 NaBH4水溶液置于儲(chǔ)液槽Π 5中。兩股液體以10 m· ?Γ1的撞擊初速在轉(zhuǎn)速為3000 rpm的撞擊 流-旋轉(zhuǎn)填料床14內(nèi)反應(yīng)后排入儲(chǔ)液槽m 9。儲(chǔ)液槽m 9中的廢水由栗m IO打入旋轉(zhuǎn)填料床 Π 12內(nèi)，在3000 rpm的填料中被臭氧氧化，臭氧流量為50 L .IT1，氣相臭氧濃度為60 mg· Γ1，液氣比為1000 L · πΓ3,反應(yīng)后廢水排入儲(chǔ)液槽IV13。之后，儲(chǔ)液槽IV13中的廢水由栗m 10打入旋轉(zhuǎn)填料床Π 12,循環(huán)反應(yīng)lOmin，硝基苯去除率99%，COD去除率達(dá)97%。
[0043] 實(shí)施例5: 利用圖1所示工藝流程，25 °C下處理含初始濃度為300 mg 的硝基苯廢水。將 FeSO4 · 7H20溶解于儲(chǔ)液槽11中的硝基苯廢水，配制Fe2+濃度為硝基苯濃度的25倍的含F(xiàn)eSO 4 硝基苯廢水溶液，調(diào)節(jié)初始pH為7.0;用自來(lái)水將NaBH4溶解于儲(chǔ)液槽Π 5中，配成NaBH4濃度 為含F(xiàn)eSO4硝基苯廢水溶液中Fe2+濃度的2.5倍的NaBH 4水溶液。兩股液體以20 m · ?Γ1的撞擊 初速在轉(zhuǎn)速為I 〇〇 rpm的撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床14內(nèi)反應(yīng)后排入儲(chǔ)液槽ΙΠ 9。儲(chǔ)液槽ΙΠ 9中的廢 水由栗ΙΠ 10打入旋轉(zhuǎn)填料床Π 12內(nèi)，在100 rpm的填料中被臭氧氧化，臭氧流量為65 L·!! '氣相臭氧濃度為40 mg · Γ1，液氣比為1500 L · πΓ3,反應(yīng)后廢水排入儲(chǔ)液槽IV13。單次反 應(yīng)后，硝基苯去除率99%，COD去除率達(dá)79%。
[0044] 實(shí)施例6: 利用圖1所示工藝流程，20 °C下處理含初始濃度為200 mg 的硝基苯廢水。將 FeSO4 · 7H20溶解于儲(chǔ)液槽11中的硝基苯廢水，配制Fe2+濃度為硝基苯濃度的20倍的含F(xiàn)eSO 4 硝基苯廢水溶液，調(diào)節(jié)初始pH為5.0;用自來(lái)水將NaBH4溶解于儲(chǔ)液槽Π 5中，配成NaBH4濃度 為含F(xiàn)eSO4硝基苯廢水溶液中Fe2+濃度的2.5倍的NaBH 4水溶液。兩股液體以5 m · ?Γ1的撞擊 初速在轉(zhuǎn)速為1200 rpm的撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床14內(nèi)反應(yīng)后排入儲(chǔ)液槽ΙΠ 9。儲(chǔ)液槽ΙΠ 9中的 廢水由栗ΙΠ 10打入旋轉(zhuǎn)填料床Π 12內(nèi)，在1200 rpm的填料中被臭氧氧化，臭氧流量為55 L · 1Γ1，氣相臭氧濃度為30 mg · L'液氣比為1000 L · nf3,反應(yīng)后廢水排入儲(chǔ)液槽IV13。單 次反應(yīng)后，硝基苯去除率99%，COD去除率達(dá)68%。
[0045] 實(shí)施例7利用圖3所示工藝流程，所述裝置包括撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床，撞擊流-旋轉(zhuǎn) 填料床包括撞擊流裝置和旋轉(zhuǎn)填料床，旋轉(zhuǎn)填料床外殼設(shè)有進(jìn)液口、出液口、進(jìn)氣口和出氣 口，撞擊流裝置從頂部進(jìn)液口進(jìn)入旋轉(zhuǎn)填料床，旋轉(zhuǎn)填料床內(nèi)設(shè)上部反應(yīng)區(qū)和下部反應(yīng)區(qū)， 上部反應(yīng)區(qū)為含亞鐵鐵鹽硝基苯廢水溶液和ΚΒΗ4或NaBH 4水溶液的液-液反應(yīng)區(qū)，下部反應(yīng) 區(qū)為含苯胺廢水與臭氧的氣-液反應(yīng)區(qū)，上、下部反應(yīng)區(qū)內(nèi)分別設(shè)置同軸的填料轉(zhuǎn)子，上下 部反應(yīng)區(qū)之間設(shè)置受液裝置，下部反應(yīng)區(qū)最上方設(shè)置出氣口。
[0046] 所述的受液裝置為錐形受液板，錐形受液板底部為圓形平盤，平盤上均布有若干 布液孔，錐形受液板外沿與旋轉(zhuǎn)床外殼連接。所述錐形受液板傾角為5°~45°，所述錐形受 液板底部圓形平盤開(kāi)孔率為30%~60%。
[0047] 氣-液反應(yīng)區(qū)的填料轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)具有為斜面，斜面上設(shè)有與斜面成角度的若干帶孔 斜板。內(nèi)側(cè)斜面與垂直面設(shè)計(jì)角度為15°~45-°，帶孔斜板與斜面設(shè)計(jì)角度60°~90-°。
[0048] 撞擊流裝置為底部開(kāi)有對(duì)向噴嘴m、噴嘴IV的進(jìn)料管m和進(jìn)料管IV，進(jìn)料管m和 進(jìn)料管IV分別通過(guò)栗IV和栗V與儲(chǔ)液槽V和儲(chǔ)液槽VI連接，進(jìn)料管m和進(jìn)料管IV與栗IV和 栗V之間分別設(shè)有液體流量計(jì)m和流量計(jì)IV，出液口設(shè)在撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床m底部，并通 向儲(chǔ)液槽w;進(jìn)氣口通過(guò)氣體流量計(jì)與臭氧發(fā)生器相連，臭氧發(fā)生器連接氧氣瓶；出氣口與 尾氣處理裝置連接。
[0049] 含亞鐵鐵鹽硝基苯廢水溶液和KBH4或NaBH4水溶液分別由栗栗IV和栗V經(jīng)液體流 量計(jì)m和流量計(jì)IV計(jì)量后從進(jìn)料管m和進(jìn)料管IV打入撞擊流裝置，經(jīng)撞擊流裝置的噴嘴m 和噴嘴IV高速噴出后進(jìn)行初次快速碰撞、混合、反應(yīng)，隨后液體進(jìn)入高速旋轉(zhuǎn)的填料轉(zhuǎn)子π 進(jìn)行二次深度混合反應(yīng);液-液兩相混合反應(yīng)完成后成為含苯胺廢水，含苯胺廢水被甩至旋 轉(zhuǎn)床外殼內(nèi)壁，在重力作用下沿內(nèi)壁流至受液裝置，由布液孔再分布到填料轉(zhuǎn)子m內(nèi)側(cè)帶 孔斜板上;含苯胺廢水在離心力的作用下被甩到填料轉(zhuǎn)子m中并由內(nèi)向外甩出，臭氧由進(jìn) 氣口進(jìn)入，與含苯胺廢水在填料轉(zhuǎn)子m內(nèi)進(jìn)行逆流或錯(cuò)流接觸;完成氣-液兩相間傳質(zhì)、反 應(yīng)后，臭氧尾氣從出氣口排出，降解后的廢水則由出液口排出至儲(chǔ)液槽w。
[0050] 實(shí)施例7: 利用圖3所示工藝流程，20 °C下處理含初始濃度為250 mg 的硝基苯廢水。將 FeSO4 · 7H20溶解于儲(chǔ)液槽V29中的硝基苯廢水，配制Fe2+濃度為硝基苯濃度的25倍的含 FeSO4硝基苯廢水溶液，調(diào)節(jié)初始pH為4.0 ;用自來(lái)水將Naffl4溶解于儲(chǔ)液槽VI33中，配成 NaBH4濃度為含F(xiàn)eSO4硝基苯廢水溶液中Fe2+濃度的3倍的NaBH 4水溶液。含F(xiàn)eSO4硝基苯廢水 溶液和NaBH4水溶液分別由栗IV30和栗V34經(jīng)液體流量計(jì)ΙΠ 31和液體流量計(jì)IV35計(jì)量后， 從進(jìn)料管ΙΠ 43和進(jìn)料管IV44打入撞擊流裝置，經(jīng)撞擊流裝置的噴嘴ΙΠ 45和噴嘴IV46噴出 后，兩股液體以20 m · ?Γ1的撞擊初速進(jìn)行初次快速碰撞、混合、反應(yīng)，隨后液體進(jìn)入1000 rpm的填料轉(zhuǎn)子Π 56進(jìn)行二次深度混合反應(yīng);液-液兩相混合反應(yīng)完成后成為含苯胺廢水， 含苯胺廢水被甩至旋轉(zhuǎn)床外殼47內(nèi)壁，在重力作用下沿內(nèi)壁流至受液裝置54,由布液孔再 分布到填料轉(zhuǎn)子ΙΠ 53內(nèi)側(cè)帶孔斜板52上;含苯胺廢水在離心力的作用下被甩到填料轉(zhuǎn)子ΙΠ 53中并由內(nèi)向外甩出，在1000 rpm的填料轉(zhuǎn)子ΙΠ 53中被由進(jìn)氣口49進(jìn)入的臭氧氧化，臭氧 流量為50 L .IT1，氣相臭氧濃度為40 mg .I/1，液氣比為1000 L ·πΓ3,反應(yīng)后，臭氧尾氣從 出氣口 48排出，降解后的廢水則由出液口 50排出至儲(chǔ)液槽VII37。單次反應(yīng)后，從出液口 50取 樣檢測(cè)，硝基苯去除率99%，C0D去除率達(dá)71%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種超重力強(qiáng)化納米零價(jià)鐵-臭氧法深度處理硝基苯廢水的方法，其特征在于:包括 如下步驟： 1 )、先將可溶性亞鐵鹽溶解于硝基苯廢水中，配成含亞鐵鐵鹽硝基苯廢水溶液； 2 )、取KBH4或NaBH4水溶液； 3) 、含亞鐵鐵鹽硝基苯廢水溶液和KBH4或NaBH4水溶液兩股液體在撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床 內(nèi)碰撞、混合、反應(yīng)，在制備納米零價(jià)鐵的同時(shí)將硝基苯還原成苯胺，形成含苯胺廢水； 4) 、含苯胺廢水在旋轉(zhuǎn)填料床內(nèi)與臭氧進(jìn)行逆流或錯(cuò)流接觸，進(jìn)行氧化降解反應(yīng)，降解 后廢水排出，臭氧尾氣排出。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超重力強(qiáng)化納米零價(jià)鐵-臭氧法深度處理硝基苯廢水的方法， 其特征在于:所述硝基苯廢水的濃度為50~500 mg · I/1;所述可溶性亞鐵鹽硝基苯廢水溶 液中亞鐵的濃度為硝基苯廢水中硝基苯的濃度的20~30倍;所述KBH4或NaBH4水溶液的濃度 為所選可溶性亞鐵鹽硝基苯廢水溶液中亞鐵的濃度的2~4倍，所述氣相臭氧濃度為10~ 100 mg · I/1，所述含苯胺廢水與臭氧體積流量之比為500~2000 L · πΓ3;所述可溶性亞鐵 鹽為氯化亞鐵、硝酸亞鐵或硫酸亞鐵，所述含亞鐵鹽硝基苯廢水溶液的初始pH值為2.0~ 9 · 0 〇3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的超重力強(qiáng)化納米零價(jià)鐵-臭氧法深度處理硝基苯廢水的方 法，其特征在于:所述含亞鐵鐵鹽硝基苯廢水溶液和KBH4或NaBH4水溶液兩股液體為等體積 流體，兩股等體積流體的撞擊初速為1~25 m · ?Γ1。 4 ·所述超重力裝置的轉(zhuǎn)速在100~3000 rpm。5. 所述反應(yīng)溫度為10~30 °C。6. -種完成如權(quán)利要求3所述的超重力強(qiáng)化納米零價(jià)鐵-臭氧法深度處理硝基苯廢水 的方法的裝置，其特征在于:包括撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床I和旋轉(zhuǎn)填料床Π ，撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料 床I包括撞擊流裝置和旋轉(zhuǎn)填料床I，撞擊流裝置包括底部開(kāi)有對(duì)向噴嘴的進(jìn)料管I和進(jìn)料 管Π ，進(jìn)料管I和進(jìn)料管Π 分別通過(guò)栗I和栗Π 與儲(chǔ)液槽I和儲(chǔ)液槽Π 連接，進(jìn)料管I和進(jìn)料 管Π 與栗I和栗Π 之間都設(shè)有液體流量計(jì)，撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床底部設(shè)置出液口，并通向儲(chǔ) 液槽m;旋轉(zhuǎn)填料床π與儲(chǔ)液槽m間由栗m和液體流量計(jì)m連接;旋轉(zhuǎn)填料床π的進(jìn)氣口 通過(guò)氣體流量計(jì)與臭氧發(fā)生器相連，臭氧發(fā)生器連接氧氣瓶;旋轉(zhuǎn)填料床π的出氣口與尾 氣處理裝置連接、出液口連接儲(chǔ)液槽IV。7. -種基于權(quán)利要求4所述的超重力強(qiáng)化納米零價(jià)鐵-臭氧法深度處理硝基苯廢水的 裝置完成的超重力強(qiáng)化納米零價(jià)鐵-臭氧法深度處理硝基苯廢水方法，其特征在于:含亞鐵 鐵鹽硝基苯廢水溶液和KBH4或NaBH4水溶液分別由栗I和栗Π 經(jīng)液體流量計(jì)I和流量計(jì)Π 計(jì) 量后從進(jìn)料管I和進(jìn)料管Π 打入撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床I內(nèi)，兩股液體在撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床I 內(nèi)碰撞、混合、反應(yīng)，在制備納米零價(jià)鐵的同時(shí)將硝基苯還原成苯胺，隨后含苯胺廢水被甩 出排入儲(chǔ)液槽m;含苯胺廢水由栗m打入旋轉(zhuǎn)填料床π內(nèi)與由臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧進(jìn)行 逆流或錯(cuò)流接觸，進(jìn)行氧化降解反應(yīng)，降解后廢水排入儲(chǔ)液槽IV，臭氧尾氣排出至尾氣處理 裝置。8. -種完成如權(quán)利要求3所述的超重力強(qiáng)化納米零價(jià)鐵-臭氧法深度處理硝基苯廢水 的方法的裝置，其特征在于:包括撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床，撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床包括撞擊流裝置 和旋轉(zhuǎn)填料床，旋轉(zhuǎn)填料床外殼設(shè)有進(jìn)液口、出液口、進(jìn)氣口和出氣口，撞擊流裝置從頂部 進(jìn)液口進(jìn)入旋轉(zhuǎn)填料床，旋轉(zhuǎn)填料床內(nèi)設(shè)上部反應(yīng)區(qū)和下部反應(yīng)區(qū)，上部反應(yīng)區(qū)為含亞鐵 鐵鹽硝基苯廢水溶液和KBH4或NaBH4水溶液的液-液反應(yīng)區(qū)，下部反應(yīng)區(qū)為含苯胺廢水與臭 氧的氣-液反應(yīng)區(qū)，上、下部反應(yīng)區(qū)內(nèi)分別設(shè)置同軸的填料轉(zhuǎn)子，上下部反應(yīng)區(qū)之間設(shè)置受 液裝置，下部反應(yīng)區(qū)最上方設(shè)置出氣口。9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的超重力強(qiáng)化納米零價(jià)鐵-臭氧法深度處理硝基苯廢水的裝置， 其特征在于:所述的受液裝置為錐形受液板，錐形受液板底部為圓形平盤，平盤上均布有若 干布液孔，錐形受液板外沿與旋轉(zhuǎn)床外殼連接。10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的超重力強(qiáng)化納米零價(jià)鐵-臭氧法深度處理硝基苯廢水的裝 置，其特征在于所述錐形受液板傾角為5°~45°，所述錐形受液板底部圓形平盤開(kāi)孔率為 30%~60% 〇11. 根據(jù)權(quán)利要求6或7或8所述的超重力強(qiáng)化納米零價(jià)鐵-臭氧法深度處理硝基苯廢水 的裝置，其特征在于氣-液反應(yīng)區(qū)的填料轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)具有為斜面，斜面上設(shè)有與斜面成角度的 若干帶孔斜板。12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的超重力強(qiáng)化納米零價(jià)鐵-臭氧法深度處理硝基苯廢水的裝 置，其特征在于氣-液反應(yīng)區(qū)的填料轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)斜面與垂直面設(shè)計(jì)角度為15°~45-°，帶孔斜 板(52)與斜面設(shè)計(jì)角度60°~90-°。13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的超重力強(qiáng)化納米零價(jià)鐵-臭氧法深度處理硝基苯廢水的裝 置，其特征在于撞擊流裝置為底部開(kāi)有對(duì)向噴嘴m、噴嘴IV的進(jìn)料管m和進(jìn)料管IV，進(jìn)料管 m和進(jìn)料管IV分別通過(guò)栗IV和栗v與儲(chǔ)液槽v和儲(chǔ)液槽VI連接，進(jìn)料管m和進(jìn)料管IV與栗 iv和栗v之間分別設(shè)有液體流量計(jì)m和流量計(jì)iv，出液口設(shè)在撞擊流-旋轉(zhuǎn)填料床m底部， 并通向儲(chǔ)液槽w;進(jìn)氣口通過(guò)氣體流量計(jì)與臭氧發(fā)生器相連，臭氧發(fā)生器連接氧氣瓶；出氣 口與尾氣處理裝置連接。14. 一種基于權(quán)利要求11所述的超重力強(qiáng)化納米零價(jià)鐵-臭氧法深度處理硝基苯廢水 的裝置完成的超重力強(qiáng)化納米零價(jià)鐵-臭氧法深度處理硝基苯廢水方法，其特征在于:含亞 鐵鐵鹽硝基苯廢水溶液和KBH4或NaBH4水溶液分別由栗栗IV和栗V經(jīng)液體流量計(jì)m和流量 計(jì)IV計(jì)量后從進(jìn)料管m和進(jìn)料管IV打入撞擊流裝置，經(jīng)撞擊流裝置的噴嘴m和噴嘴IV高速 噴出后進(jìn)行初次快速碰撞、混合、反應(yīng)，隨后液體進(jìn)入高速旋轉(zhuǎn)的填料轉(zhuǎn)子π進(jìn)行二次深度 混合反應(yīng);液-液兩相混合反應(yīng)完成后成為含苯胺廢水，含苯胺廢水被甩至旋轉(zhuǎn)床外殼內(nèi) 壁，在重力作用下沿內(nèi)壁流至受液裝置，由布液孔再分布到填料轉(zhuǎn)子m內(nèi)側(cè)帶孔斜板上;含 苯胺廢水在離心力的作用下被甩到填料轉(zhuǎn)子m中并由內(nèi)向外甩出，臭氧由進(jìn)氣口進(jìn)入，與 含苯胺廢水在填料轉(zhuǎn)子m內(nèi)進(jìn)行逆流或錯(cuò)流接觸;完成氣-液兩相間傳質(zhì)、反應(yīng)后，臭氧尾 氣從出氣口排出，降解后的廢水則由出液口排出至儲(chǔ)液槽νπ。
【文檔編號(hào)】C02F101/38GK105858965SQ201610328715
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年5月18日
【發(fā)明人】焦緯洲, 劉有智, 高璟, 羅瑩, 申紅艷, 栗秀萍, 祁貴生, 袁志國(guó), 張巧玲, 俸志榮
【申請(qǐng)人】中北大學(xué)