本發(fā)明涉及廢水廢氣處理技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種高效處理廢污的反應(yīng)器及其用途。

背景技術(shù)：

近年來，隨著我國化工行業(yè)的快速發(fā)展，大量有機(jī)污染物通過各種途徑進(jìn)入水體，導(dǎo)致水環(huán)境的污染問題日益突出，特別是水體中生物難降解的有毒有機(jī)污染物，因其品種較多、性質(zhì)穩(wěn)定，故而會對環(huán)境造成持久性危害。對于此類環(huán)境污染問題，采用芬頓氧化法是較為有效的處理途徑之一。

傳統(tǒng)的均相芬頓反應(yīng)體系是由Fe²⁺/H₂O₂構(gòu)成的體系，這種體系有以下幾點(diǎn)問題：首先，二價(jià)鐵離子與過氧化氫的投加量對于·OH(羥基自由基)生成量的影響非常大。如果Fe²⁺/H₂O₂的投加量過小，·OH生成量少，則對于一些有機(jī)化合物如羧酸、醇、酯類的氧化能力較低，導(dǎo)致COD和色度去除率減少；其次，由于Fe²⁺在反應(yīng)過程中可以循環(huán)參與反應(yīng)，但H₂O₂在不斷消耗，而且H₂O₂會捕獲體系中產(chǎn)生的·OH，因此H₂O₂的投加量成倍于Fe2+的量；再次，如果Fe²⁺的投加量過高，還原H₂O₂的同時自身會氧化為Fe³⁺，消耗藥劑的同時增加出水色度；最后，H₂O₂迅速催化分解產(chǎn)生大量活性·OH，通常·OH與同基質(zhì)的反應(yīng)比較速度慢，游離的未消耗的·OH彼此反應(yīng)生成水，不能充分與有機(jī)廢水中的污染物反應(yīng)造成浪費(fèi)，使處理效率低下，并造成工業(yè)處理成本的增加。

針對上述缺陷改進(jìn)的流化床芬頓技術(shù)是在芬頓反應(yīng)的基礎(chǔ)上引入外加顆粒來實(shí)現(xiàn)Fe³⁺的異相結(jié)晶，將芬頓反應(yīng)過程中產(chǎn)生的Fe³⁺以結(jié)晶形式披覆在填料表面，從而實(shí)現(xiàn)截留三價(jià)鐵、強(qiáng)化芬頓的目的。流化床芬頓技術(shù)雖有改進(jìn)，但也存在以下缺陷：①當(dāng)上升流速不足以使得填料形成流化狀態(tài)時，由于填料層的過濾作用，除鐵效果會偏高；②填料本身的存在對流化床芬頓反應(yīng)也會存在抑制作用。填料顆粒表面結(jié)晶的鐵氧化物對流化床芬頓的進(jìn)一步結(jié)晶具有一定的抑制作用，會造成反應(yīng)體系內(nèi)Fe²⁺的濃度降低，降低了氧化的速度。③基于流化床芬頓反應(yīng)設(shè)計(jì)的芬頓反應(yīng)塔造價(jià)高、占地面積大，增加投資成本。

因此，目前常用芬頓反應(yīng)方法或工藝的不足在于，待處理廢水和芬頓試劑不能充分混合，反應(yīng)不充分，造成芬頓試劑大量使用，成本提高；其次是反應(yīng)裝置大多占地面積大，增加投資成本。實(shí)際上，除了芬頓反應(yīng)工藝這一常用廢污處理方法，在其它常用廢水處理工藝中(例如折點(diǎn)氯化法)也存在類似問題，因此實(shí)有必要對現(xiàn)有的廢污處理設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于高效處理廢污的反應(yīng)器，以解決廢污與試劑不能充分混合、反應(yīng)不充分的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

提供一種用于高效處理廢污的反應(yīng)器，包括第一管道和套設(shè)在所述第一管道外部的第二管道，所述第一管道的管壁上設(shè)有釋放孔，所述第二管道包括收縮管道段，所述收縮管道段朝向所述第一管道傾斜收縮并形成第一收縮口，所述釋放孔對應(yīng)于所述收縮段管道的第一收縮口設(shè)置。

進(jìn)一步地，所述第一收縮口的口徑大于所述第一管道直徑。

進(jìn)一步地，所述第二管道還包括擴(kuò)張管道段，所述擴(kuò)張管道段設(shè)有第二收縮口，并從所述第二收縮口沿遠(yuǎn)離所述第一管道的方向擴(kuò)張，所述擴(kuò)張管道段和所述收縮管道段共同圍合形成反應(yīng)腔。

進(jìn)一步地，所述第二收縮口的口徑大于所述第一管道直徑。

可選地，所述第二管道包括一級或多級反應(yīng)腔，且相鄰所述反應(yīng)腔之間間隔設(shè)置。

優(yōu)選地，相鄰所述反應(yīng)腔之間的間距為10-1000mm?？梢岳斫獾氖牵噜徦龇磻?yīng)腔之間的間距為10-1000mm包括了該數(shù)值范圍內(nèi)的任一點(diǎn)值，例如相鄰所述反應(yīng)腔之間的間距為10mm、20mm、50mm、80mm、100mm、120mm、150mm、200mm、220mm、250mm、300mm、330mm、370mm、400mm、450mm、500mm、600mm、640mm、680mm、720mm、750mm、800mm、850mm、900mm、950mm或1000mm。

更優(yōu)選地，相鄰所述反應(yīng)腔之間的間距為150-350mm。最優(yōu)選地，相鄰所述反應(yīng)腔之間的間距為220mm。

進(jìn)一步地，所述擴(kuò)張管道段的表面上設(shè)有若干第一開口，所述第一開口與所述擴(kuò)張管道段的第二收縮口分別隔開設(shè)置；所述收縮管道段的表面上設(shè)有若干第二開口，所述第二開口圍繞所述收縮管道段的第一收縮口設(shè)置，且所述第二開口與所述第一收縮口相連通。

進(jìn)一步地，所述反應(yīng)器還包括套設(shè)在所述第一管道的管壁外部的連接組件，所述連接組件用于連接相鄰的反應(yīng)腔。

進(jìn)一步地，所述連接組件包括螺紋連接的第一部件及第二部件，所述第一部件設(shè)于所述第二收縮口處，用于阻止廢污從所述第二收縮口中流出；所述第二部件設(shè)于所述第一收縮口處，且所述第一收縮口的口徑大于所述第二部件的外徑尺寸，以使所述內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)與所述第一收縮口之間具有間隔。

進(jìn)一步地，所述第二部件的表面對應(yīng)于所述釋放孔的位置設(shè)有通孔，且所述通孔的孔徑大于所述釋放孔的孔徑。

進(jìn)一步地，所述第二管道還包括廢水進(jìn)口和廢水出口，所述廢水進(jìn)口與第一級所述反應(yīng)腔連通，所述廢水出口與最后一級所述反應(yīng)腔連通。

可選地，所述反應(yīng)腔沿垂直于所述第一管道軸向方向的豎向截面的形狀為多邊形、圓形或橢圓形。

優(yōu)選地，所述反應(yīng)腔沿垂直于所述第一管道軸向方向的豎向截面的形狀為方形或菱形。

進(jìn)一步地，所述反應(yīng)器還包括固定圍合在所述第二管道外部的外殼。

進(jìn)一步地，所述外殼由平行于所述第一管道軸線方向的若干側(cè)板圍合而成，所述第二管道與所述外殼通過膠粘、卡合方式中的一種或兩種的結(jié)合進(jìn)行固定連接。

進(jìn)一步地，所述外殼中至少一側(cè)板的內(nèi)表面設(shè)有卡槽或卡塊，與該所述側(cè)板相對的所述反應(yīng)腔的側(cè)邊上對應(yīng)設(shè)有卡塊或卡槽，所述卡槽與所述卡塊之間卡合固定，以使所述外殼與所述第二管道固定連接。

進(jìn)一步地，所述第二管道與所述外殼均采用防腐蝕材料制成。優(yōu)選地，所述第二管道與所述外殼均采用玻璃鋼材料制成。

第二個方面，本發(fā)明還公開一種上述用于高效處理廢污的反應(yīng)器的用途，所述反應(yīng)器用于處理廢水和/或廢氣。

進(jìn)一步地，所述反應(yīng)器用于處理廢氣時，廢氣先經(jīng)過廢氣收集裝置進(jìn)行收集，再利用所述反應(yīng)器處理收集后的廢氣。

可選地，所述設(shè)備適用于芬頓氧化法廢水處理工藝或者折點(diǎn)氯化法廢水處理工藝。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果如下：

一方面，本發(fā)明中的反應(yīng)器能夠?qū)崿F(xiàn)廢水與試劑之間的充分接觸、充分反應(yīng)，以提高廢水的處理效率和效果。本發(fā)明中用于通入試劑的第一管道僅在部分管壁上設(shè)置釋放孔，且使釋放孔的位置大致對應(yīng)于第二管道中收縮管道段的第一收縮口，此位置恰為廢水流經(jīng)流道的最窄處，因此廢水在此處會急劇收縮、流速加快，當(dāng)位于此處的釋放孔高速噴射出試劑時，試劑與廢水會激烈碰撞，二者發(fā)生充分的接觸和反應(yīng)，達(dá)到提高廢水處理效率的目的。

另一方面，本發(fā)明的反應(yīng)器與現(xiàn)有的流化床設(shè)備相比，結(jié)構(gòu)更加合理、緊湊，整個反應(yīng)器的體積更小，占地面積更小，并且能夠根據(jù)廢水的實(shí)際處理需求安裝不同數(shù)量的反應(yīng)腔，因此在使用安裝方面更加便捷、投資成本更小。

附圖說明

圖1是實(shí)施例二用于高效處理廢污的反應(yīng)器的豎向剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中A處結(jié)構(gòu)的放大示意圖；

圖3是實(shí)施例二用于高效處理廢污的反應(yīng)器的變形結(jié)構(gòu)之一；

圖4是實(shí)施例二用于高效處理廢污的反應(yīng)器的變形結(jié)構(gòu)之一；

圖5(a)是實(shí)施例二用于高效處理廢污的反應(yīng)器的變形結(jié)構(gòu)之一；

圖5(b)是實(shí)施例二用于高效處理廢污的反應(yīng)器的變形結(jié)構(gòu)之一；

圖5(c)是實(shí)施例二用于高效處理廢污的反應(yīng)器的變形結(jié)構(gòu)之一；

圖6是實(shí)施例三用于高效處理廢污的反應(yīng)器的豎向剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是實(shí)施例三中擴(kuò)張管道段與收縮管道段的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是實(shí)施例四用于高效處理廢污的反應(yīng)器的豎向剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是實(shí)施例四用于高效處理廢污的反應(yīng)器的豎向剖面結(jié)構(gòu)示意圖(省略連接組件)；

圖10是圖9中B處結(jié)構(gòu)是放大示意圖；

圖11是實(shí)施例四中擴(kuò)張管道段與收縮管道段的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖12是實(shí)施例四用于高效處理廢污的反應(yīng)器的變形結(jié)構(gòu)之一；

圖13是實(shí)施例四用于高效處理廢污的反應(yīng)器的變形結(jié)構(gòu)之一；

圖14是實(shí)施例四用于高效處理廢污的反應(yīng)器的變形結(jié)構(gòu)之一；

圖15是實(shí)施例四中連接組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

在本發(fā)明中，術(shù)語“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、“中”、“豎直”、“水平”、“橫向”、“縱向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅用于說明各部件或組成部分之間的相對位置關(guān)系，并不特別限定各部件或組成部分的具體安裝方位。

并且，上述部分術(shù)語除了可以用于表示方位或位置關(guān)系以外，還可能用于表示其他含義，例如術(shù)語“上”在某些情況下也可能用于表示某種依附關(guān)系或連接關(guān)系。對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解這些術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

此外，術(shù)語“安裝”、“設(shè)置”、“設(shè)有”、“連接”、“相連”應(yīng)做廣義理解。例如，可以是固定連接，可拆卸連接，或整體式構(gòu)造；可以是機(jī)械連接，或電連接；可以是直接相連，或者是通過中間媒介間接相連，又或者是兩個裝置、元件或組成部分之間內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”等主要是用于區(qū)分不同的部件或組成部分，并非用于表明或暗示所指示部件或組成部分的相對重要性和數(shù)量。除非另有說明，“多個”的含義為兩個或兩個以上。

此外，在本發(fā)明中所附圖式所繪制的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用于配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供本領(lǐng)域技術(shù)人員了解與閱讀，并非用于限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件，故不具有技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均仍應(yīng)落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容涵蓋的范圍內(nèi)。

此外，在本發(fā)明中，用于高效處理廢污的反應(yīng)器中，廢污是指廢棄污染物，主要是指廢水和廢氣，尤其是工業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水和廢氣。

下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說明。

實(shí)施例一

本實(shí)施例提供一種用于高效處理廢污的反應(yīng)器，包括第一管道和套設(shè)在所述第一管道外部的第二管道，所述第一管道的管壁上設(shè)有釋放孔，所述第二管道包括收縮管道段，所述收縮管道段朝向所述第一管道傾斜收縮并形成第一收縮口，所述釋放孔對應(yīng)于所述收縮管道段的第一收縮口設(shè)置。

實(shí)施例二

本實(shí)施例提供一種用于高效處理廢污的反應(yīng)器，如圖1所示，該反應(yīng)器包括第一管道1、套設(shè)在第一管道1外部的第二管道2以及固定圍合在第二管道2外部的外殼3。

其中，結(jié)合圖2所示，第一管道1是一端(圖1中的左端)設(shè)有試劑進(jìn)液口11、另一端封閉的管道，并且在第一管道1的管壁12上設(shè)有若干釋放孔121。試劑進(jìn)液口11用于通入處理廢水用的試劑，若干釋放孔121用于從第一管道1中向外噴射出上述試劑。

其中，第二管道2包括交替設(shè)置的五段擴(kuò)張管道段21和五段收縮管道段22，以及廢水進(jìn)口23和廢水出口24。收縮管道段22朝向第一管道1傾斜收縮并形成口徑大于第一管道1直徑的第一收縮口221，擴(kuò)張管道段21設(shè)有口徑大于第一管道1直徑的第二收縮口211，并從第二收縮口211沿遠(yuǎn)離第一管道1的方向擴(kuò)張，且任一段擴(kuò)張管道段21與位于其右側(cè)的一段收縮管道段22共同圍合形成反應(yīng)腔25。廢水進(jìn)口23與第一級反應(yīng)腔25(即最左側(cè)的反應(yīng)腔)連通，具體是廢水進(jìn)口23豎向連通于最左側(cè)的擴(kuò)張管道段21與收縮管道段22之間。廢水出口24與最后一級反應(yīng)腔25(即最右側(cè)的反應(yīng)腔)連通，具體是廢水出口24橫向連通于最右側(cè)的收縮管道段22的第一收縮口221。

在第二管道2中，收縮管道段22的第一收縮口221的直徑略大于第一管道1的管徑，以使廢水能夠從第一收縮口221與第一管道1之間的空隙中流出，第一管道1上的釋放孔121的開設(shè)位置對應(yīng)于收縮管道段22內(nèi)部，且大致對應(yīng)于第一收縮口221的開口位置。該第二管道2用于通入待處理廢水，并使廢水在反應(yīng)腔25中反應(yīng)，具體是廢水經(jīng)過收縮管道段22時，由于流道縮窄使得廢水急劇收縮、流速加快，廢水在第一收縮口221處(即流道最窄處)與從釋放孔121中噴射出的試劑會充分接觸、充分反應(yīng)，達(dá)到高效處理廢水的效果。

在本實(shí)施例中，第二管道2共形成有五級反應(yīng)腔25，且相鄰兩級反應(yīng)腔25之間的間隔為220mm，通過這種多級反應(yīng)腔25的設(shè)置以使廢水與試劑之間能夠充分的接觸與反應(yīng)，并疊加這種充分反應(yīng)的效果。實(shí)際上，在本發(fā)明中相鄰兩級反應(yīng)腔的間距可以根據(jù)廢污的實(shí)際處理需求設(shè)定，例如當(dāng)所需處理的廢水中有機(jī)物含量較高時，可以增加相鄰兩級反應(yīng)腔的間距、增大反應(yīng)腔的豎向截面面積，使廢水與試劑之間反應(yīng)的時間更長，有利于對廢水的處理。另外，可以理解的是，在本發(fā)明中也可以根據(jù)處理廢水的實(shí)際需求(如待處理的廢水量、廢水處理效率要求等)在第一管道1外部套設(shè)一級或多級反應(yīng)腔25，如套設(shè)八級或十級反應(yīng)腔。當(dāng)僅套設(shè)一級反應(yīng)腔25時，本發(fā)明的反應(yīng)器如圖3所示，其中，第二管道2僅包括位于左側(cè)的擴(kuò)張管道段21和位于右側(cè)的收縮管道段22，廢水進(jìn)口23豎向連通于擴(kuò)張管道段21與收縮管道段22之間，廢水出口24橫向連通于收縮管道段22的第一收縮口221，當(dāng)待處理廢水中的有機(jī)物濃度很低時，可以僅采用一級反應(yīng)腔25的反應(yīng)器。此外，本發(fā)明中的廢水進(jìn)口和廢水出口可根據(jù)反應(yīng)器的使用需求(例如反應(yīng)器的安裝方向、位置等需求)設(shè)置在不同位置。例如，如圖4所示，該廢水進(jìn)口23沿第一管道1的軸線方向設(shè)置并與最左側(cè)的擴(kuò)張管道段21連通。類似地，廢水出口也可以根據(jù)實(shí)際需求改變其設(shè)置位置與方向。

此外，在本實(shí)施例中，擴(kuò)張管道段21與收縮管道段22所組成的反應(yīng)腔25的豎向截面形狀大致為菱形，實(shí)際上本發(fā)明中的擴(kuò)張管道段21與收縮管道段22所組成的反應(yīng)腔25的豎向截面可以為多種形狀(例如為菱形、圓形、橢圓形、六邊形、五邊形等)，只要滿足收縮管道段22具有朝向第一管道1收縮的趨勢且第一收縮口221直徑大于第一管道1的管徑即可。例如，如圖5(a)至圖5(c)所示，反應(yīng)腔25的豎向截面分別大致成圓形、六邊形、五邊形。

另外，本實(shí)施例的反應(yīng)器的外殼3由平行于第一管道1的軸線方向的四面?zhèn)劝?1圍合形成，以使第二管道2固定于外殼3中，并使本實(shí)施例的反應(yīng)器整體結(jié)構(gòu)更為緊湊、體積更小，能夠更加便捷、靈活地安裝于廢水處理系統(tǒng)中。本實(shí)施例中，為了增強(qiáng)反應(yīng)器的穩(wěn)固與密封，第二管道2與外殼3均采用防腐蝕材料制成，例如采用玻璃鋼材料制成，第二管道2與外殼3之間通過膠粘、卡合方式中的一種或兩種的結(jié)合進(jìn)行固定連接。當(dāng)采用卡合方式時，外殼3中至少一側(cè)板31的內(nèi)表面設(shè)有凸出的卡槽。同時，與該側(cè)板31相對的反應(yīng)腔25的側(cè)邊上設(shè)有凸出的卡塊，卡槽與卡塊之間卡合固定，以使側(cè)板31與反應(yīng)腔25之間固定連接，即，使側(cè)板31與第二管道2之間固定連接。為進(jìn)一步增強(qiáng)固定及密封效果，優(yōu)選在側(cè)板31與第二管道2之間卡合固定后再利用膠粘方式將二者進(jìn)一步粘接在一起。

可以理解的，在本實(shí)施例的反應(yīng)器中，第一管道1的管徑、釋放孔121的孔徑、擴(kuò)張管道段21的第二收縮口211形狀和口徑大小、收縮管道段22的第一收縮口221形狀和口徑大小等參數(shù)可根據(jù)待處理廢水的處理規(guī)模進(jìn)行計(jì)算調(diào)節(jié)，以控制反應(yīng)器中廢水與試劑的反應(yīng)強(qiáng)度，確定最佳的廢水處理?xiàng)l件。

本實(shí)施例的反應(yīng)器可用于處理各類廢水，例如采用芬頓氧化法處理含有一定濃度有機(jī)物的廢水。具體操作為：向第一管道1中通入過氧化氫試劑，并將第一管道1與動力裝置、壓力裝置連接，使第一管道1的釋放孔121能夠朝向第二管道2中高速噴射過氧化氫試劑；同時向第二管道2中通入添加有二價(jià)鐵離子溶液的待處理廢水，并將第二管道2與動力裝置、壓力裝置連接，使待處理廢水經(jīng)過收縮管道段22的收縮和擴(kuò)張管道段21的擴(kuò)張產(chǎn)生類似旋渦狀的水流；當(dāng)待處理廢水經(jīng)過收縮管道段22的第一收縮口221時，由于流道急劇縮窄，廢水急劇收縮、流速加快，此時流速較快的廢水會與從釋放孔121中高速噴射出的過氧化氫試劑之間發(fā)生激烈碰撞，產(chǎn)生充分的接觸、進(jìn)行充分的反應(yīng)，從而提高了廢水的處理效率和效果。本實(shí)施例中采用芬頓氧化法是利用待處理廢水在過氧化氫與二價(jià)鐵離子的共同作用下會被氧化成無機(jī)態(tài)，由此來實(shí)現(xiàn)對廢水的處理。類似地，也可以利用其它廢水處理的反應(yīng)原理，將不同類型的試劑通入第一管道1，將待處理廢水或者含有特定試劑的廢水通入第二管道2，使試劑與待處理廢水之間發(fā)生充分反應(yīng)。

實(shí)施例三

本實(shí)施例提供一種用于高效處理廢污的反應(yīng)器，本實(shí)施例的反應(yīng)器與實(shí)施例二的反應(yīng)器的區(qū)別僅在于：

如圖6、圖7所示，本實(shí)施例中，擴(kuò)張管道段21的表面上設(shè)有若干第一開口212(最左側(cè)的擴(kuò)張管道段除外)，且第一開口212與擴(kuò)張管道段21的第二收縮口211分別隔開設(shè)置；收縮管道段22的表面上設(shè)有若干第二開口222(最右側(cè)的收縮管道段除外)，且第二開口222圍繞收縮管道段22的第一收縮口221設(shè)置，第二開口222與第一收縮口221相連通。本實(shí)施例中，設(shè)置第一開口212和第二開口222的作用是有助于使待處理廢水更順暢的流動至下一級反應(yīng)腔25中，以免在流道縮窄處因水流壓力過大導(dǎo)致擴(kuò)張管道段21和/收縮管道段22、以及反應(yīng)器的其它結(jié)構(gòu)受損。

可以理解的，在本實(shí)施例的反應(yīng)器中，第一管道1的管徑、釋放孔121的孔徑、擴(kuò)張管道段21的第二收縮口211形狀和口徑大小、收縮管道段22的第一收縮口221形狀和口徑大小、第一開口212的開口形狀和大小、第二開口222的開口形狀和大小等參數(shù)可根據(jù)待處理廢水的處理規(guī)模進(jìn)行計(jì)算調(diào)節(jié)，以控制反應(yīng)器中廢水與試劑的反應(yīng)強(qiáng)度，確定最佳的廢水處理?xiàng)l件。

實(shí)施例四

本實(shí)施例提供一種用于高效處理廢污的反應(yīng)器，如圖8所示，該反應(yīng)器包括第一管道1、套設(shè)在第一管道1外部的第二管道2、套設(shè)在第一管道1外部的連接組件4以及固定圍合在第二管道2外部的外殼3。

其中，結(jié)合圖9、圖10所示，第一管道1是一端(圖9中的左端)設(shè)有試劑進(jìn)液口11、另一端封閉的管道，并且在第一管道1的管壁12上設(shè)有若干釋放孔121。試劑進(jìn)液口11用于通入處理廢水用的試劑，若干釋放孔121用于從第一管道1中向外噴射出上述試劑。

其中，第二管道2包括交替設(shè)置的五段擴(kuò)張管道段21和五段收縮管道段22，以及廢水進(jìn)口23和廢水出口24。收縮管道段22朝向第一管道1傾斜收縮并形成口徑大于第一管道1直徑的第一收縮口221，擴(kuò)張管道段21設(shè)有口徑大于第一管道1直徑的第二收縮口211，并從第二收縮口211沿遠(yuǎn)離第一管道1的方向擴(kuò)張，且任一段擴(kuò)張管道段21與位于其右側(cè)的一段收縮管道段22共同圍合形成反應(yīng)腔25。廢水進(jìn)口23與第一級反應(yīng)腔25(即最左側(cè)的反應(yīng)腔)連通，具體是廢水進(jìn)口23豎向連通于最左側(cè)的擴(kuò)張管道段21與收縮管道段22之間。廢水出口24與最后一級反應(yīng)腔25(即最右側(cè)的反應(yīng)腔)連通，具體是廢水出口23橫向連通于最右側(cè)的收縮管道段22的第一收縮口221。

在第二管道2中，收縮管道段22的第一收縮口221的直徑略大于第一管道1的管徑，以使廢水能夠從第一收縮口221與第一管道1之間的空隙中流出，第一管道1上的釋放孔121的開設(shè)位置對應(yīng)于收縮管道段22內(nèi)部且大致對應(yīng)于第一收縮口221的開口位置。該第二管道2用于通入待處理廢水，并使廢水在反應(yīng)腔25中反應(yīng)，具體是廢水經(jīng)過收縮管道段22時由于流道縮窄使得廢水急劇收縮、流速加快，廢水在第一收縮口221處(即流道最窄處)與從釋放孔121中噴射出的試劑會充分接觸、充分反應(yīng)，達(dá)到高效處理廢水的效果。

如圖9、圖11所示，本實(shí)施例中，擴(kuò)張管道段21的表面上設(shè)有若干第一開口212(最左側(cè)的擴(kuò)張管道段除外)，且第一開口212與擴(kuò)張管道段21的第二收縮口211分別隔開設(shè)置；收縮管道段22的表面上設(shè)有若干第二開口222(最右側(cè)的收縮管道段除外)，且第二開口222圍繞收縮管道段22的第一收縮口221設(shè)置，第二開口222與第一收縮口221相連通。本實(shí)施例中，設(shè)置第一開口212和第二開口222的作用是有助于使待處理廢水更順暢的流動至下一級反應(yīng)腔25中，以免在流道縮窄處因水流壓力過大導(dǎo)致擴(kuò)張管道段21和/收縮管道段22、以及反應(yīng)器的其它結(jié)構(gòu)受損。

在本實(shí)施例中，第二管道2共形成有五級反應(yīng)腔25，且相鄰兩級反應(yīng)腔25之間的間隔為220mm，通過這種多級反應(yīng)腔25的設(shè)置以使廢水與試劑之間能夠充分的接觸與反應(yīng)，并疊加這種充分反應(yīng)的效果。實(shí)際上，在本發(fā)明中相鄰兩級反應(yīng)腔的間距可以根據(jù)廢污的實(shí)際處理需求設(shè)定，例如當(dāng)所需處理的廢水中有機(jī)物含量較高時，可以增加相鄰兩級反應(yīng)腔的間距、增大反應(yīng)腔的豎向截面面積，使廢水與試劑之間反應(yīng)的時間更長，有利于對廢水的處理。另外，可以理解的是，在本發(fā)明中也可以根據(jù)處理廢水的實(shí)際需求(如待處理的廢水量、廢水處理效率要求等)在第一管道1外部套設(shè)一級或多級反應(yīng)腔25，如套設(shè)八級或十級反應(yīng)腔。當(dāng)僅套設(shè)一級反應(yīng)腔25時，本發(fā)明的反應(yīng)器如圖12所示，其中，第二管道僅包括位于左側(cè)的擴(kuò)張管道段21和位于右側(cè)的收縮管道段22，廢水進(jìn)口23豎向連通于擴(kuò)張管道段21與收縮管道段22之間，廢水出口24橫向連通于收縮管道段22的第一收縮口221，當(dāng)待處理廢水中的有機(jī)物濃度很低時，可以僅采用一級反應(yīng)腔25的反應(yīng)器。此時，擴(kuò)張管道段21與收縮管道段22不需設(shè)置第一開口212和第二開口222。此外，本發(fā)明中的廢水進(jìn)口23和廢水出口24可根據(jù)反應(yīng)器的使用需求(例如反應(yīng)器的安裝方向、位置等需求)設(shè)置在不同位置。例如，如圖13所示，該廢水進(jìn)口23沿第一管道1的軸線方向設(shè)置并與最左側(cè)的擴(kuò)張管道段21連通。類似地，廢水出口也可以根據(jù)實(shí)際需求改變其設(shè)置位置與方向。

此外，在本實(shí)施例中，擴(kuò)張管道段21與收縮管道段22所組成的反應(yīng)腔25的豎向截面形狀大致為菱形，實(shí)際上本發(fā)明中的擴(kuò)張管道段21與收縮管道段22所組成的反應(yīng)腔25的豎向截面可以為多種形狀(例如為菱形、圓形、橢圓形、六邊形、五邊形等)，只要滿足收縮管道段具有朝向第一管道收縮的趨勢且第一收縮口直徑大于第一管道管徑即可。例如，如圖14所示，反應(yīng)腔25的豎向截面大致呈橢圓形。

結(jié)合圖8、圖15所示，本實(shí)施例中，在相鄰的反應(yīng)腔25之間還設(shè)有套設(shè)在第一管道1的管壁12外部的連接組件4，用于連接相鄰的反應(yīng)腔25。該連接組件4包括螺紋連接的第一部件41和第二部件42，第一部件41設(shè)于第二收縮口211處，且第一部件41的外徑尺寸與第二收縮口211相匹配，以使第一部件41擋住第二收縮口211，用于阻止廢污從第二收縮口211中流出。第二部件42設(shè)于第一收縮口221處，且第一收縮口221略大于第二部件42的外徑尺寸，使第二部件42穿過第一收縮口221后仍與第一收縮口221之間保持間隔。在本實(shí)施例中，第二部件42的表面對應(yīng)于釋放孔121的位置處設(shè)有通孔，且通孔的孔徑大于釋放孔121的孔徑，從而使釋放孔121中的試劑能夠從通孔中順利射出。另外，由于本實(shí)施例中在相鄰反應(yīng)腔25之間設(shè)置連接組件4，該連接組件4阻擋了廢水從第二收縮口211中流入下一級反應(yīng)腔25的流道，使廢水只能夠從第一收縮口221、第一開口212和第二開口222中流入下一級反應(yīng)腔25，有助于增加廢水在反應(yīng)腔25中的流程，進(jìn)一步使廢水與試劑更充分反應(yīng)、提高反應(yīng)效率。

另外，本實(shí)施例的反應(yīng)器的外殼3由平行于第一管道1的軸線方向的四面?zhèn)劝?1圍合形成，以使第二管道2固定于外殼3中，并使本實(shí)施例的反應(yīng)器整體結(jié)構(gòu)更為緊湊、體積更小，能夠更加便捷、靈活地安裝于廢水處理系統(tǒng)中。本實(shí)施例中，為了增強(qiáng)反應(yīng)器的穩(wěn)固與密封，第二管道2與外殼3均采用防腐蝕材料制成，例如采用玻璃鋼材料制成，第二管道2與外殼3之間通過膠粘、卡合方式中的一種或兩種的結(jié)合進(jìn)行固定連接。當(dāng)采用卡合方式時，外殼3中至少一側(cè)板31的內(nèi)表面設(shè)有凸出的卡槽。同時，與該側(cè)板31相對的反應(yīng)腔25的側(cè)邊上設(shè)有凸出的卡塊，卡槽與卡塊之間卡合固定，以使側(cè)板31與反應(yīng)腔25之間固定連接，即，使側(cè)板31與第二管道2之間固定連接。為進(jìn)一步增強(qiáng)固定及密封效果，優(yōu)選在側(cè)板31與第二管道2之間卡合固定后再利用膠粘方式將二者進(jìn)一步粘接在一起。

可以理解的，在本實(shí)施例的反應(yīng)器中，第一管道1的管徑、釋放孔121的孔徑、擴(kuò)張管道段21的第二收縮口211形狀和口徑大小、收縮管道段22的第一收縮口221形狀和口徑大小、第一開口212的開口形狀和大小、第二開口222的開口形狀和大小等參數(shù)可根據(jù)待處理廢水的處理規(guī)模進(jìn)行計(jì)算調(diào)節(jié)，以控制反應(yīng)器中廢水與試劑的反應(yīng)強(qiáng)度，確定最佳的廢水處理?xiàng)l件。

本實(shí)施例的反應(yīng)器可用于處理各類廢水，例如采用芬頓氧化法處理含有一定濃度有機(jī)物的廢水。具體操作為：向第一管道1中通入過氧化氫試劑，并將第一管道1與動力裝置、壓力裝置連接，使第一管道1的釋放孔121能夠朝向第二管道2中高速噴射過氧化氫試劑；同時向第二管道2中通入添加有二價(jià)鐵離子溶液的待處理廢水，并將第二管道2與動力裝置、壓力裝置連接，使待處理廢水經(jīng)過收縮管道段22的收縮和擴(kuò)張管道段21的擴(kuò)張產(chǎn)生類似旋渦狀的水流；當(dāng)待處理廢水經(jīng)過收縮管道段22的第一收縮口221時，由于流道急劇縮窄，廢水急劇收縮、流速加快，此時流速較快的廢水會與從釋放孔121中高速噴射出的過氧化氫試劑之間發(fā)生激烈碰撞，產(chǎn)生充分的接觸、進(jìn)行充分的反應(yīng)，從而提高了廢水的處理效率和效果。本實(shí)施例中采用芬頓氧化法是利用待處理廢水在過氧化氫與二價(jià)鐵離子的共同作用下會被氧化成無機(jī)態(tài)，由此來實(shí)現(xiàn)對廢水的處理。類似地，也可以利用其它廢水處理反應(yīng)原理，將不同類型的試劑通入第一管道1，將待處理廢水或者含有特定試劑的廢水通入第二管道2，使試劑與待處理廢水之間發(fā)生充分反應(yīng)。

本實(shí)施例的設(shè)備可以用于處理多種類型的廢水，例如線路板有機(jī)廢水、切削液廢水、染料廢水、燃料中間體廢水、染料助劑廢水、農(nóng)藥廢水、制藥廢水、焦化廢水、垃圾滲濾液、含氰化物廢水、酚類廢水或噴漆廢水。實(shí)際上，凡是需要采用芬頓氧化法和/或折點(diǎn)氯化法進(jìn)行處理的廢水均可使用本實(shí)施例的設(shè)備。

本實(shí)施例的反應(yīng)器還可以用于處理各類廢氣，在處理廢氣時，首先將廢氣用廢氣收集裝置進(jìn)行收集，例如采用采用堿性溶液吸收二氧化硫廢氣，使二氧化硫廢氣收集在堿性溶液中，而后將該堿性溶液通入第二管道中，再利用反應(yīng)器處理該堿性溶液。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，對發(fā)明的技術(shù)方案可以做若干改進(jìn)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此，本領(lǐng)域中的技術(shù)人員任何基于本發(fā)明技術(shù)方案上非實(shí)質(zhì)性變更均包括在本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。