一种针对重污染废水中有机物的中间处理装置及处理方法与流程

本发明涉及重污染废水处理技术，尤其是涉及一种针对重污染废水中有机物的中间处理装置及处理方法。

背景技术：

：随着经济的快速发展，带来了严重的污染问题，其中水污染与人们的日常生活息息相关，而重污染废水对人体健康的影响最为严重，重污染废水中含有较高浓度的有机污染物、重金属等，其主要源自食品、造纸、酿造以及冶金等工业企业排放的废水，重污染废水可对地表水系以及地下水造成严重的污染。其中对于cod≥50000mg/l的重污染水，通常采用化学沉降法、酸碱中和法、氧化还原法以及电解法来处理其中的有机污染物，每次进行处理时都需要反应2-4小时，若cod较高时会进行2-3次的重复处理，所耗时间较多，同时用于处理的化学药剂均是耗材，成本较高。技术实现要素：本发明所要解决的技术问是提供一种能够快速去除有机物的针对重污染废水中有机物的中间处理装置及处理方法。本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种针对重污染废水中有机物的中间处理装置，包括输水管道、设置于输水管道上的加热模块、设置于输水管道上方的输气管道、设置于输气管道上的燃烧模块以及设置于输气管道上的冷凝模块，所述的输气管道的进口设置于加热模块后方的输水管道上，所述重污染废水通过加热模块加热至沸腾后内部的有机物汽化进入输气管道内，通过燃烧模块进行燃烧后，通过冷凝模块进行冷却，冷凝模块内凝结的污水与输水管道内的污水混合后进入下一级废水处理设备，冷凝模块内的气体进入下一级废气处理设备。进一步具体的，所述的加热模块为设置于输水管道外径上的电磁加热线圈。进一步具体的，所述的电磁加热线圈至少2个且按照水流方向依次排布。进一步具体的，在每个所述的电磁加热线圈后方均设置一用于检测气体温度的温度传感器。进一步具体的，所述的燃烧模块包括壳体以及设置于壳体内的放电模块，所述的放电模块通过放电产生高温燃烧有机物。进一步具体的，所述的放电模块包括固定架以及设置于固定架上若干呈阵列排布的电极。进一步具体的，相邻所述的电极之间距离为2-5cm。进一步具体的，所述的放电模块控制温度在900-1300℃。进一步具体的，所述的输水管道内的污水水位控制在输水管道高度的1/2-2/3。一种针对重污染废水中有机物的中间处理方法，该方法的步骤为：s1、通过加热模块对输水管道内的污水加热至沸腾，使大部分的有机物汽化；s2、检测经加热后汽化的有机物温度，判断温度是否达到设定阈值，若是则进入步骤s3，若否加大加热模块的功率输出；s3、汽化的有机物通过输气管道进入至燃烧模块内，燃烧模块采用放电的模式将温度提升至900-1300℃之间，有机物进行燃烧；s4、废气进入冷凝模块进行冷凝，一部分气体液化与输水管道内的污水合并进入下一级废水处理设备，另一部分气体直接进入下一级废气处理设备。本发明的有益效果是：通过上述装置，在加热过程中能够将多数的有机物挥发出来，之后通过燃烧模块将有机物分解为co2与h2o，同时燃烧过程较为迅速，所耗费时间较短，不再使用化学药剂，提高对有机物的整体处理速度，降低处理成本。附图说明图1是本发明中间处理装置的结构示意图；图2是本发明中间处理方法的流程图。图中：1、输水管道；2、加热模块；3、输气管道；4、燃烧模块；5、冷凝模块；6、进水控制阀；7、温度传感器；11、进水口；12、出水口；13、出气口；31、气体进口；41、壳体；42、放电模块；51、第一出口；52、第二出口。具体实施方式下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。如图1所示一种针对重污染废水中有机物的中间处理装置，包括输水管道1、设置于输水管道1上的加热模块2、设置于输水管道1上方的输气管道3、设置于输气管道3上的燃烧模块4以及设置于输气管道3上的冷凝模块5，所述的输气管道3的气体进口31设置于加热模块2后方的输水管道1上，输水管道1上设置一进水口11与一出水口12，在进水口11处设置进水控制阀6，出水口12直接连接至下一级废水处理设备，在输水管道1靠近出水口12处开设出气口13，该出气口13设置于输水管道1上部，同时保证出气口13不会被废水淹没，输气管道3的气体进口31与输水管道1上的出气口13连通，在气体进口31与燃烧模块4之间设置进气控制阀6，输气管道3的气体出口连接冷凝模块5上，冷凝模块5上有两个出口分别为第一出口51与第二出口52，冷凝模块5的第一出口51连接至下一级废水处理设备，冷凝模块5的第二出口52连接至下一级废气处理设备。加热模块2为固定设置在输水管道1外径上的电磁加热线圈，电磁加热线圈可以根据需要设置为多组，1组、2组或者更多组均可，多组电磁加热线圈按照污水流向依次进行排布，在本方案中设置四组即可，相邻两组电磁加热线圈之间的距离控制在400mm，四组电磁加热线圈采用一组3kw的电源供电，能够在1秒钟将55g的0℃水加热至沸腾状态，故每组电磁加热线圈24小时内能够处理4.75吨的污水。在每个加热模块2的后方(进水口11为前方，出水口12为后方)设置用于检测管道内温度的温度传感器7，温度传感器7需位于废水上方，根据废水的具体状况，所需温度也不同，故当温度传感器7检测到温度不够时，有两种处理方式，第一增加单组电磁加热线圈的输出功率，第二开启其它电磁加热线圈，保证污水的流量与电磁加热线圈的输出功率匹配；通过计算以及试验，当电磁加热线圈每输出功率增加1kw时，需要保证输水管道1内的流量最大增加18g/s，能够保证有机物的挥发效果最好。燃烧模块4包括壳体41以及设置于壳体41内的放电模块42，所述的放电模块42通过放电产生高温燃烧有机物，壳体41嵌在输气管道3上，放电模块42包括固定在壳体41内的固定架、设置于固定架上的电极，电极有若干个且均匀分布，同时留有通气间隙，电极阵列排布，同时保证每个电极之间的距离为2-5cm，方便进行放电，同时能够保证温度达到所需的900-1300℃，在该温度区间内能够对有机物快速完全燃烧。同时，对于输水管道1内部，需要有部分空间用于储存汽化的水蒸气以及有机物，故输水管道1内的污水的水位控制在输水管道1高度的1/2-2/3，具体控制可以在管道内设置水位传感器来检测水位，根据水位信号来控制进水控制阀6的开启度。基于上述处理装置，设计一种针对重污染废水中有机物的中间处理方法，r如图2所示该方法的步骤为：s1、通过控制端打开进水控制阀6，使得污水进入输水管道1内，开始阶段由于输水管道1内的污水较少可以加大污水流速，当输水管道1内的污水水位高于输水管道1高度的1/2时，降低流量，可以保证输水管道1内的进水大于或者等于出水，而当污水水位高度达到输水管道1高度的2/3时，降低流量，保证输水管道1内的进水小于出水，使用者可以根据需要污水水位高度，确定高度值并在该高度值处保证进水与出水相等即可。同时开启电磁加热线圈使电磁加热线圈尽快达到所需输出功率，电磁加热线圈将污水加热至沸腾，此时会有有机物、水以及其他杂质被汽化位于输水管道1顶部内。s2、通过温度传感器7检测输水管道1内上部气体的温度，并判断该处温度是否达到设定阙值，而设定阙值可在300-500℃内进行选择，可以根据污水中有机物挥发的温度进行选择；若一段时间后温度达不到设定阈值，则可以加大电磁加热线圈的输出功率，或者开启第二个电磁加热线圈增加输出功率；若温度超过设定阈值，则说明污水中大部分的有机物已经汽化，此时可以进入步骤s3中进行处理。s3、在上述步骤开启的过程中，同时打开燃烧模块4并使得燃烧模块4内部的温度快速升至900-1300℃之间，此时将步骤s2中气体通过输气管道3引入至燃烧模块4的壳体41内并充满壳体41，有机物以及其他杂质进行燃烧，有机物变成为co2与h2o。s4、燃烧后的废气进入冷凝模块5进行冷凝，经过冷凝后气体中的一部分变为液体，另一部分还为气体，变为液体的部分向下输出并与输水管道1内的污水合并进入下一级废水处理设备，仍然为气体的部分直接进入下一级废气处理设备。上述装置以及方法用于废水处理的中间工序，用于快速去除废水中的有机物，该装置对于cod≥50000mg/l的重污染水的去除效果较好，根据上述装置与方法，进行了两组验证试验：原始cod值(mg/l)处理后cod值(mg/l)验证试验1630003300验证试验21974209400原始cod值为污水进入该装置之前测得，处理后cod值为冷凝模块冷凝的污水与输水管道汇合后的污水测地。通过上述两组验证试验，验证试验1中的cod去除量为94.8％，验证试验2中的cod去除量为95.2％，可以得出cod越高其去除量越好。综上，通过上述装置以及方法使用，在加热过程中能够将多数的有机物挥发出来，之后通过燃烧模块将有机物分解为co2与h2o，同时燃烧过程较为迅速，所耗费时间较短，能够快速将重污染水中的cod大幅度降低，不再使用化学药剂，提高对有机物的整体处理速度，降低处理成本。需要强调的是：以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。当前第1页12