[实用新型]一种高级还原预处理废水的装置

说明书

一种高级还原预处理废水的装置；由下至上包括预混合区、反应区及分离区；预混合区内布设有进水管路、进气管路，进水管路开设有数个出水孔，进气管路开设有数个曝气孔，氢气与污染水在预混合区中混合形成气‑水混合物；反应区中设有催化剂固定床，该固定床中定位有MOFs固体催化剂；气‑水混合物与催化剂固定床中的MOFs固体催化剂发生反应，对污染水进行水体修复；分离区中设有三相分离器，包括集气罩及导流块；集气罩的顶部排出多余氢气。本实用新型用于有机物污染水体的修复具有高效、无选择性、环境友好、无二次污染等优点，适用于各种有机废水处理。

技术领域

本实用新型涉及废水处理技术领域，具体涉及一种高级还原预处理废水的装置。

背景技术

改革开放以来，随着我国社会经济的飞速发展，大量工业有机废水和废弃物被无序排入自然水体中，由于超出了水体的自净能力，因此严重污染了水环境。其中，由于工业废水中的有机污染成分复杂，且具有一定的生物毒性，无法通过常规生物处理工艺有效去除。人、畜通过饮水将这些污染成分摄入体内，会显著影响内分泌系统，并被累积于体内，难以快速代谢，久之会引起生物体的癌变、畸变和基因突变。随着人们对自身健康的日益重视，亟待一种可以高效去除有机污染的水处理工艺，以保障水体环境的安全。

高级还原ARPs（Advanced Reduction Processes）技术是近20年来兴起的水处理新技术，实际上就是一种人工强化产生强还原性的物质（典型如活性氢，[H]），并利用其无选择地降解去除水中的有机物，使它们快速被还原降解为易被生物降解的物质。该水处理技术的工艺反应快，无二次污染，理论上适用于所有有机废水的处理。

在众多ARPs技术中，以零价铁及其一系列衍生的技术，如铁刨花、毫米/纳米零价铁和双金属铜铁、镍铁、钯铁、铝铁等最为常见。它们反应的主要原理是：一、利用铁或铝的活泼性置换水中的的氢元素，使之生成还原性强的活性氢[H]，利用[H]还原难生物降解的有机物；二、铁或铝本身还原性较强，可直接给出电子还原难生物降解的有机物。

但经工程实践后发现上述技术存在若干问题，影响其今后的进一步推广应用，具体包括：一、某些技术的原材料成本昂贵，无法大规模工程化，如纳米零价铁、钯铁中的贵金属钯；二、某些技术的原材料本身易引起潜在的二次重金属污染问题，如镍铁中的镍、铜铁中的铜（在处理高氨氮废水时）、铝铁中的铝等；三、反应效果不持久，如纳米零价铁在水中易钝化失效，双金属及其衍生的多金属含铁体系存在表面结垢（金属的氧化物、氢氧化物、水合氧化物）失效的问题。

氢气H₂也是常见的还原剂，其还原高效且对环境较为友好，但由于在常温常压下，H₂难溶于水，因此要维持体系的高级还原能力，则必须持续向废水中通入H₂，以使[H]持续产生而维持宏观上降解有机物的过程。但这么做，一方面加大了工艺操作、运行费用，另一方面大量未参与反应的H₂逸出反应体系进入周围环境中，造成潜在的燃爆危险。

因此，如何解决上述现有技术存在的不足，便成为本实用新型所要研究解决的课题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种高级还原预处理废水的装置。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种高级还原预处理废水的装置；所述装置由下至上包括预混合区、反应区以及分离区；

其中，所述预混合区内于其底部布设有进水管路，该进水管路上开设有数个出水孔，待处理的污染水经由所述进水管路上的各出水孔流入至所述预混合区中；

所述预混合区内于其底部还布设有进气管路，该进气管路上开设有数个曝气孔，用于将氢气引入至所述预混合区中；