常用氧化還原反應器和運行管理
常用的氧化還原反應設備有以下幾種:①氯氧化法設備;②空氣氧化法設備;③臭氧氧化法設備;④金屬過濾床還原設備;⑤硫酸亞鐵+石灰還原系統。
①氯氧化法設備
處理構筑物主要有反應池和沉淀池。反應池常采用壓縮空氣攪拌或水泵循環攪拌。當采用氯氧化法處理含氰廢水時,可以考慮間歇式處理或連續式處理。當含氰廢水量較小,濃度變化較大,要求處理程度較高時,一般采用間歇式處理法。多數設置兩個反應池,交替進行間歇處理。
②空氣氧化法設備
當采用空氣氧化法處理含硫廢水時,空氣氧化脫硫設備多采用脫硫塔。處理過程中廢水、空氣及蒸汽經射流混合器混合后,送至空氣氧化脫硫塔。混入蒸汽的目的是為了提高溫度加快反應速度。脫硫塔用拱板分為數段,拱板上安裝噴嘴。當廢水和空氣以較高的速度沖出噴嘴時,空氣被粉碎為細小的氣泡,增大氣液兩相的接觸面積,使氧化速度加快,在氣液并流上升的過程中,氣泡的上升速度較快,并不斷產生破裂與合并,當氣泡上升到段頂板時,就會產生氣液分離現象。噴嘴底部縫隙的作用就是使氣體能夠再度均勻地分布在廢水中,然后經過噴嘴進一步混合,這樣就消除了氣阻現象,使塔內壓力穩定。
③臭氧氧化法設備
臭氧氧化設備包括臭氧發生器、混合反應器和尾氣處理系統等三部分。制備臭氧的方法較多,有化學法、電解法、紫外光法、無聲放電法等。工業上一般采用無聲放電法制取。我國已有多種臭氧發生器的定型產品出售,可供使用單位選擇;臭氧系統中最重要的設備是混合反應器,其作用是促進氣水擴散混合,使氣水充分接觸,加快反應。廢水處理中常用的混合反應器有兩類接觸混合方式,一類是微孔擴散板式,另一類接觸混合方式(常采用射流器);臭氧是有毒氣體,尾氣直接排放將對周圍環境造成污染,需要對尾氣進行適當處理。尾氣處理方法有:活性炭法、藥劑法和燃燒法。
——活性炭能吸附臭氧并和臭氧進行反應,使臭氧分解。本法設備簡單,比較經濟。但在反應過程中產生大量的熱,易使塑料制的尾氣塔變形。另外,使用周期短,活性炭吸附飽和后需要更換或再生。
——藥劑法分為還原法和分解法,前者使臭氧還原,后者使臭氧分解。還原法可采用亞鐵鹽、亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉等。分解法可采用氫氧化鈉等。藥劑法比較簡單,但費用較高。
——燃燒法一般是將尾氣送入燃燒爐內燃燒。臭氧在3000 ℃以上的高溫下會立即分解,此法比其他方法經濟。
④金屬過濾床還原設備
池中填以金屬屑,廢水以一定的速度自下而上通過金屬屑濾池,經一定的接觸時間后從濾池流出。
⑤硫酸亞鐵+石灰還原系統
可以采用硫酸亞鐵 +石灰法處理含鉻廢水,處理構筑物有間歇式和連續式兩種。間歇式適用于含鉻濃度變化大、水量小、排放要求嚴格的含鉻廢水。連續式適用于濃度變小、水量較大的含鉻廢水。反應池一般為矩形,當采用連續處理時,反應池宜分為酸性反應池和堿性反應池兩部分,反應池中應設攪拌設備。