[发明专利]一种甲基丙烯酸废水处理系统

权利要求书

1.一种甲基丙烯酸废水处理系统，其特征在于：包括旋转式太阳能热水器、负压蒸发沉淀池(1)、冷凝池(2)、曝气氧化池(3)和多层滤塔(4)；

所述的旋转式太阳能热水器包括底座、热水管、热水器进水管、热水器出水管和水泵，热水器进水管和水泵连通；

所述的负压蒸发沉淀池(1)包括负压蒸发区(1-1)和沉淀区(1-2)；负压蒸发区设有负压蒸发沉淀池进水管(1-3)、热交换器(1-4)、压力调控装置(1-5)和负压蒸发沉淀池出气管(1-6)，热交换器设有热交换器进水管(1-7)和热交换器出水管(1-8)；热交换器出水管(1-8)与旋转式太阳能热水器的水泵连通，热交换器进水管(1-7)与热水器出水管连通；负压蒸发区和沉淀区之间设有隔离板(1-9)，隔离板的中上部设有水流通道(1-10)；沉淀区上部设有负压蒸发沉淀池三相分离器(1-11)和负压蒸发沉淀池溢水堰(1-12)，负压蒸发沉淀池溢水堰(1-12)连接负压蒸发沉淀池出水管；沉淀区底部设计成锥形结构，在锥形结构底部设置有负压蒸发沉淀池排放阀(1-13)；

所述的负压蒸发沉淀池出气管(1-6)连接蒸汽入口(2-1)；

所述的冷凝池(2)包括蒸汽入口(2-1)、蒸汽出口(2-2)、冷凝液接收池(2-3)、冷却液入口(2-4)和冷却液出口(2-5)；

所述的负压蒸发沉淀池出水管连接曝气氧化池进水管；

所述曝气氧化池(3)中下部设置有曝气氧化池进水管(3-1)，所述曝气氧化池进水管(3-1)下部设有布水三角锥(3-2)；所述布水三角锥(3-2)下部设有曝气调控系统(3-3)，所述曝气调控系统(3-3)包括曝气氧化池曝气盘、曝气氧化池鼓风机和溶解氧测量调控装置；进一步，所述的曝气氧化池曝气盘是均匀设置有微孔的微孔式曝气盘；所述曝气氧化池曝气盘通过曝气管连接曝气氧化池鼓风机，曝气氧化池鼓风机设置在曝气氧化池外，曝气氧化池的上部、废水水面下设置溶解氧测量调控装置，所述溶解氧测量调控装置根据氧气容量调控曝气氧化池鼓风机工作；所述曝气氧化池进水管上部内置有填料(3-4)；所述曝气氧化池的出口处布设有曝气氧化池溢流堰(3-5)，曝气氧化池溢流堰与曝气氧化池出水管连通；

多层滤塔(4)包括顶盖(4-1)、多层滤塔进水管(4-2)、多层滤塔布水管(4-3)、滤料(4-4)、滤料支撑架(4-5)、进风口(4-6)和多层滤塔出水管(4-7)；多层滤塔(4)采用多层设置，最顶部设有顶盖(4-1)，顶盖(4-1)与塔体之间留有出风口；滤塔的顶盖(4-1)下面设有多层滤塔进水管(4-2)，多层滤塔进水管的一端连接曝气氧化池出水管，多层滤塔进水管的另一端连接多层滤塔布水管(4-3)；多层滤塔布水管(4-3)安置在最上面一层的滤料上部；滤料(4-4)放置在滤料支撑架(4-5)上，从上层到下层滤料的粒径逐渐变小；滤料支撑架设计成倒梯形抽屉式，多层滤塔的底部设有进风口(4-6)和多层滤塔出水管(4-7)；

多层滤塔出水管的出水达标排放或回用。

2.采用如权利要求1所述的甲基丙烯酸废水处理系统进行废水处理的方法，其特征在于：具有如下步骤；

①甲基丙烯酸废水通过负压蒸发沉淀池进水管(1-3)进入负压蒸发沉淀池(1)，来自太阳能热水器的热水在热交换器(1-4)中与废水进行热交换，废水被加热，压力调控装置(1-5)调节负压蒸发沉淀池的真空度，真空度的提高降低废水的反应温度，使废水在相对较低的温度下沸腾，废水中的低分子量的甲醛、甲苯、醋酸与水共同汽化，被携带蒸发出去、通过负压蒸发沉淀池出气管(1-6)进入冷凝池(2)；蒸发后的废水通过隔离板的中上部设有的水流通道(1-10)进入沉淀区(1-2)，废水中的醛类、丙烯酸聚合成长链大分子沉淀物，沉淀物在重力的作用下下沉到沉淀区的下部，通过底部的负压蒸发沉淀池排放阀(1-13)排出；废水通过负压蒸发沉淀池溢水堰(1-12)和负压蒸发沉淀池出水管进入曝气氧化池进水管；旋转式太阳能热水器根据太阳的位置调整方向，保证最大限度接收太阳的热能；

②蒸汽通过蒸汽入口(2-1)进入冷凝池(2)，冷却液由冷却液入口(2-4)进入冷凝池，蒸汽与冷却液接触，蒸汽中的热量被冷却液吸收带走，蒸汽变成液体，在重力的作用下落入冷凝液接收池(2-3)，冷凝液经油水分离回收甲苯后，以NaOH中和水中醋酸并蒸发结晶生成醋酸钠；吸收热量后的冷却液由冷却液出口(2-5)流出，冷却后的蒸汽由蒸汽出口(2-2)排出并收集排放；

③废水通过曝气氧化池进水管(3-1)进入曝气氧化池的中下部，在布水三角锥(3-2)的作用下均匀布水，曝气氧化池曝气盘产生大量的微气泡，溶解氧测量调控装置根据氧气容量调控鼓风机工作，确保曝气氧化池水中的溶解氧大于2mg/L；曝气氧化池处理后的水经曝气氧化池溢水堰(3-5)和曝气氧化池出水管进入多层滤塔进水管(4-2)；

④废水通过多层滤塔进水管(4-2)和多层滤塔布水管(4-3)进入多层滤塔，空气与废水在滤料(4-4)中交汇，滤料对废水进行过滤，同时发生生化反应，多层滤塔处理后的水进入多层滤塔出水管(4-7)，多层滤塔出水管的出水排放或回用；

⑤将负压蒸发沉淀池排放阀(1-13)排出的沉淀物加热烘干，将烘干物研磨并过200目筛后按质量比1:1.5～2的比例与酚醛树脂充分搅拌混合均匀后于烘箱中在150～200℃的条件下加热固化2～4小时，将固化后的产物研磨并过60目筛后用1～2mol/L的NaOH溶液浸泡5～12小时，再用蒸馏水洗涤至中性获得丙烯酸重金属吸附剂。