常用氧化还原反应器和运行管理
常用的氧化还原反应设备有以下几种:①氯氧化法设备;②空气氧化法设备;③臭氧氧化法设备;④金属过滤床还原设备;⑤硫酸亚铁+石灰还原系统。
①氯氧化法设备
处理构筑物主要有反应池和沉淀池。反应池常采用压缩空气搅拌或水泵循环搅拌。当采用氯氧化法处理含氰废水时,可以考虑间歇式处理或连续式处理。当含氰废水量较小,浓度变化较大,要求处理程度较高时,一般采用间歇式处理法。多数设置两个反应池,交替进行间歇处理。
②空气氧化法设备
当采用空气氧化法处理含硫废水时,空气氧化脱硫设备多采用脱硫塔。处理过程中废水、空气及蒸汽经射流混合器混合后,送至空气氧化脱硫塔。混入蒸汽的目的是为了提高温度加快反应速度。脱硫塔用拱板分为数段,拱板上安装喷嘴。当废水和空气以较高的速度冲出喷嘴时,空气被粉碎为细小的气泡,增大气液两相的接触面积,使氧化速度加快,在气液并流上升的过程中,气泡的上升速度较快,并不断产生破裂与合并,当气泡上升到段顶板时,就会产生气液分离现象。喷嘴底部缝隙的作用就是使气体能够再度均匀地分布在废水中,然后经过喷嘴进一步混合,这样就消除了气阻现象,使塔内压力稳定。
③臭氧氧化法设备
臭氧氧化设备包括臭氧发生器、混合反应器和尾气处理系统等三部分。制备臭氧的方法较多,有化学法、电解法、紫外光法、无声放电法等。工业上一般采用无声放电法制取。我国已有多种臭氧发生器的定型产品出售,可供使用单位选择;臭氧系统中最重要的设备是混合反应器,其作用是促进气水扩散混合,使气水充分接触,加快反应。废水处理中常用的混合反应器有两类接触混合方式,一类是微孔扩散板式,另一类接触混合方式(常采用射流器);臭氧是有毒气体,尾气直接排放将对周围环境造成污染,需要对尾气进行适当处理。尾气处理方法有:活性炭法、药剂法和燃烧法。
——活性炭能吸附臭氧并和臭氧进行反应,使臭氧分解。本法设备简单,比较经济。但在反应过程中产生大量的热,易使塑料制的尾气塔变形。另外,使用周期短,活性炭吸附饱和后需要更换或再生。
——药剂法分为还原法和分解法,前者使臭氧还原,后者使臭氧分解。还原法可采用亚铁盐、亚硫酸钠、硫代硫酸钠等。分解法可采用氢氧化钠等。药剂法比较简单,但费用较高。
——燃烧法一般是将尾气送入燃烧炉内燃烧。臭氧在3000 ℃以上的高温下会立即分解,此法比其他方法经济。
④金属过滤床还原设备
池中填以金属屑,废水以一定的速度自下而上通过金属屑滤池,经一定的接触时间后从滤池流出。
⑤硫酸亚铁+石灰还原系统
可以采用硫酸亚铁 +石灰法处理含铬废水,处理构筑物有间歇式和连续式两种。间歇式适用于含铬浓度变化大、水量小、排放要求严格的含铬废水。连续式适用于浓度变小、水量较大的含铬废水。反应池一般为矩形,当采用连续处理时,反应池宜分为酸性反应池和碱性反应池两部分,反应池中应设搅拌设备。