[发明专利]一种激光氧化反应塔及使用该塔处理废水的装置及方法

说明书

本发明公开了一种激光氧化反应塔及使用该塔处理废水的装置，包括原水储罐、进水泵、激光氧化反应塔、回流泵和气液固分离罐。本发明还公布了该装置的使用方法。该装置采用设置有激光阵列的激光氧化反应塔，利用激光高能量密度特性直接氧化富氧条件下污水中的有机物，避免了高温高压的反应条件，结合循环泵充分传质、气液固分离罐及时分离经氧化改性后析出的有机物固体并使清液部分回流措施，大幅降低反应塔的温度和压力情况下，仍能深度处理高浓有机废水，废水COD处理效果媲美催化湿式空气氧化法，大幅度降低了运行成本，反应塔材质只需按低温低压工艺结合废水水质设计，降低了生产设备成本。

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，具体是一种激光氧化反应塔及使用该塔处理废水的装置。

背景技术

工业废水包括生产废水、生产污水及冷却水，是指工业生产过程中产生的废水和废液，其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物、副产品以及生产过程中产生的污染物。难降解高浓度有机废水是工业废水的组成部分，虽然高浓度有机废水排放量小,但是浓度大，因此高浓度有机废水的有效处理是工业废水提标改造的重点和难点。高浓度有机废水的深度氧化工艺有焚烧法、催化湿式空气氧化法和超临界氧化法。焚烧法可高效去除废水中的有机物,但废水焚烧过程中需要添加助燃剂,导致处理成本高(业界通常的重油焚烧法需300-400元/吨)。催化湿式空气氧化法(CatalytiCWetAirOxidation,简称CWAO)是在高温高压和催化剂的作用下,经空气氧化,使高浓度、难降解污水中的有机物及氨氮分别氧化分解成C02、H2O及N2等无害物质的废水净化处理技术。废水通过该技术处理后,BOD可以大幅提高,从而提高污水可生化降解性能。但催化湿式空气氧化法无法彻底去除废水COD，反应中需有催化剂配合(增加二次污染)，反应后需辅以生化、光电催化等后处理工艺；考虑到废水的复杂性,尤其是实施大规模连续化生产过程中,高温高压条件下容易出现废水盐析导致管线及反应器堵塞的问题；高温高压对设备的要求高，导致投资增大、运行成本需140-200元/吨。超临界氧化法可彻底去除废水中的有机物,但其反应条件极高：反应压力30-40MPa、反应温度400-600℃,苛刻的反应条件致使设备投资极大,对设备的耐压耐腐蚀等要求极其严格，限制了超临界氧化法的大规模应用。

因此，针对上述处理高浓有机废水工艺的技术特点,需要开发可深度处理高浓有机废水，同时反应条件温和运行成本低的反应装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种激光氧化反应塔及使用该塔处理废水的装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种激光氧化反应塔及使用该塔处理废水的装置，包括原水储罐、进水泵、激光氧化反应塔、回流泵和气液固分离罐，所述原水储罐通过进水泵与激光氧化反应塔的底部相连，激光氧化反应塔的内部设置有用于实现氧化反应的激光阵列，激光阵列上设置有激光组件，激光氧化反应塔外部的底部设置有进水口和回流进口，激光氧化反应塔外部的顶部设置有出水口和回流出口，气液固分离罐的底部出口处设置有分离罐出口回流调节阀和分离罐出口排放调节阀，进水泵的进口分别与分离罐出口排放调节阀以及原水储罐相连，进水泵的出水口与激光氧化反应塔的进水口相连，回流泵通过氧化剂进口管路与激光氧化反应塔的回流出口相连，回流泵的出口与激光氧化反应塔的回流进口相连，激光氧化反应塔的出水口与气液固分离罐相连并且设置有出水口调节阀。

作为本发明进一步的方案：激光氧化反应塔采用304不锈钢、316L不锈钢、双相钢和TAI10钛材的一种制作。

作为本发明进一步的方案：激光氧化反应塔横截面采用梯形、三角形、矩形或圆环形的中空管制作。

作为本发明进一步的方案：氧化剂进口管路上设置有回流调节阀，氧化剂进口管路中装有压缩空气、氧气、臭氧和双氧水的一种或者几种的混合物。

作为本发明进一步的方案：激光阵列的耗电总功率为0.1-500KWh。