申请日2017.12.22
公开(公告)日2018.06.08
IPC分类号C02F9/14; C02F101/30
摘要
本发明公开了含二硫代甲酸盐废水处理装置。含二硫代甲酸盐废水对微生物有较大的生理毒害作用，对生化反应极为不利。本发明本发明包括过滤模块、反应模块、冷凝回收模块、第一混合模块、第二混合模块、加热模块、吹脱模块、洗脱模块、第一检测流道、第一pH检测仪、第二检测流道和第二pH检测仪。反应模块包括反应池、氮气存储罐、第四通断阀、底部曝气管、折流板组、分子筛放置盒、折板曝气管和隔板组。冷凝回收模块包括冷凝塔、氮气液化装置、螺旋管、第五通断阀和二硫化碳收集箱。本发明能够将含二代甲酸盐废水中的二甲胺和二硫化碳单独分离出来。在降低废水污染程度的同时还大大提升了经济效益。
权利要求书
1.含二硫代甲酸盐废水处理装置，包括过滤模块、反应模块、冷凝回收模块、第一混合模块、第二混合模块、加热模块、吹脱模块、洗脱模块、第一检测流道、第一pH检测仪、第二检测流道和第二pH检测仪;其特征在于：所述的第一混合模块及第二混合模块均包括混合锥管、进药槽管和废水入口管;所述的混合锥管包括一体成型的圆管和第一圆台管;所述圆管的顶端封闭，底端与第一圆台管的大径口连通;所述第一圆台管的小径口为混合输出口;开设在圆管侧面的废水输入口与废水入口管的出水口连通;所述废水入口管的轴线与圆管的轴线垂直且不共面;第一圆台管外侧面上开设有多个药液入口孔;
所述的进药槽管由一体成型的第一圆环板、第二圆环板和第二圆台管组成;所述第一圆环板的外圆周面与第二圆台管内侧面的大径端连接;所述第二圆环板的外圆周面与第二圆台管内侧面的小径端连接;第一圆环板的内圆周面与第一圆台管外侧面的大径端通过防水胶固定;第二圆环板的内圆周面与第一圆台管外侧面的小径端通过防水胶固定;所述第二圆台管的外侧面上开设有药液输入口;
所述的过滤模块包括滤网、过滤箱、电机、反冲水箱、反冲水泵、第二通断阀、废料箱、第三通断阀和第二叶轮;所述的滤网固定在过滤箱内，并将过滤箱的内腔分隔为滤前区和滤后区;所述过滤箱的废水入口与废水排放口连通;所述的滤前区内固定有电机;所述电机的输出轴与第二叶轮固定;滤前区内壁底面上开设有废料出口;第二通断阀的输入口与过滤箱的废料出口连通，输出口与废料箱连通;反冲水泵的入水口与反冲水箱连通，出水口与过滤箱的反冲入口连通;过滤箱的反冲入口位于滤网的上边缘处;第三通断阀的输入口与过滤箱的过滤出口连通，输出口与第一过混合模块内废水入口管的入水口连通;所述过滤箱的过滤出口与滤后区直接连通;第一混合模块的药液输入口与酸试剂泵的出水口连通，混合输出口与第一检测流道的入水口连通;酸试剂泵的入水口与酸试剂容器的出药口连通;所述第一pH检测仪的检测头插入第一检测流道内;
所述的反应模块包括反应池、氮气存储罐、第四通断阀、底部曝气管、折流板组、分子筛放置盒、折板曝气管和隔板组;所述反应池的入水口与第一检测流道的出水口连通;所述的隔板组包括第一隔板和第二隔板;所述第一隔板的上边缘与反应池内壁的顶面固定;所述第二隔板的下边缘与反应池内壁的底面固定;所述的隔板组共有n个，1≤n≤10;n个隔板组将反应池分隔为n个反应区和一个排出区;所述的排出区与反应池的出水口直接连通;所述反应池的顶部开设有n个气体溢出口;n个气体溢出口与n个反应区分别连通;n个折流板组分别设置在n个反应区内;折流板组包括四块折流板;四块折流板将对应反应区分割为五个流道;任意两块相邻折流板的内端与对应反应区的两个相对侧壁分别固定;所有折流板的外端均倾斜朝下设置;所有折流板顶面的外端均固定有分子筛放置盒，顶面的内端均固定有折板曝气管;n个底部曝气管分别设置在n个反应区的底部;n个底部曝气管的入气口及所有折板曝气管均与第四通断阀的出气口连通;所述第四通断阀的入气口与氮气存储罐的输出口连通;
所述的冷凝回收模块包括冷凝塔、氮气液化装置、螺旋管、第五通断阀和二硫化碳收集箱;所述的冷凝塔内设置有液化腔和收集腔;所述的液化腔位于收集腔的上方;所述的螺旋管设置在液化腔内;螺旋管的底端与收集腔的顶部连通;所述的冷凝塔上设置有液氮入口、氮气出口、待凝气体入口和出料口;所述的液氮入口及氮气出口均与液化腔连通;所述的待凝气体入口与收集腔的顶部连通;所述的出料口与收集腔的底部连通;待凝气体入口与反应池上的n个气体溢出口连通;出料口与第五通断阀的输入口连通;第五通断阀的输出口与二硫化碳收集箱的输入口连通;
所述第二混合模块内废水入口管的入水口与反应池的出水口连通;第二混合模块的药液输入口与碱试剂泵的出水口连通，混合输出口与第二检测流道的入水口连通;所述碱试剂泵的入水口与碱试剂容器的出药口连通;所述第二pH检测仪的检测头插入第一检测流道内;
所述的加热模块包括汇总入口管、换热器和汇总出口管;所述的换热器包括换热架、换热管和热介质管;i根热介质管平行固定在换热架上，1≤i≤10;i根换热管分别设置在i根热介质管内;所述的换热管由入口直管、出口直管和j根半椭圆管组成，3≤j≤20;j根半椭圆管依次排列相连;相邻的两根半椭圆管在连接处相切;j根半椭圆管在热介质管厚度方向上的轴长均为a，10mm≤a≤50mm;j根半椭圆管在热介质管长度方向上的轴长按照排列顺序依次按的公比递增;在热介质管长度方向上轴长最长的半椭圆管外端与出口直管连通;在热介质管长度方向上轴长最短的半椭圆管外端与入口直管连通;入口直管设置在热介质管的热介质流出端;出口直管设置在热介质管的热介质流入端;i根热介质管的热介质流入端均与入流管连通;i根热介质管的热介质流出端均与出流管连通;i根入口直管与汇总入口管的i个出水口分别连通;i根出口直管与汇总出口管的i个入水口分别连通;汇总入口管的入水口与第二检测流道的出水口连通;
所述的吹脱模块包括吹脱塔、第一喷淋头、斜板、吹风管、风机、第一通断阀和废液收集箱;所述的斜板倾斜固定在吹脱塔的内腔，并将吹脱塔的内腔分隔为吹脱填料区和出风区;所述的吹脱填料区位于出风区的上方;吹脱填料区内设置有吹脱填料;所述的斜板上开设有多个通水孔;所述吹脱塔的侧面设置有入料门及出料门;第一喷淋头固定在吹脱塔内吹脱填料区的顶部;吹脱填料区的顶部开设有气相二甲胺出口;第一喷淋头的出水口朝向正下方;第一喷淋头的进水口与汇总出口管的出水口连通;所述的吹风管固定在吹脱塔内出风区的底部;吹风管上连接有多个支风管;所述的支风管上设置有多个朝向上方的出风口;吹风管的进风口与气泵的出气口连通;第一通断阀的输入口与开设在出风区底部的废液出口连通，输出口与废液收集箱的输入口连通;
所述的洗脱模块包括洗脱塔、第二喷淋头、第六通断阀、洗脱水泵、洗脱水箱和二甲胺收集箱;所述的洗脱塔内固定有洗脱隔断板;所述的洗脱隔断板上开设有多个透水孔;洗脱隔断板将吹脱塔的内腔分隔为洗脱填料区和回收区;所述的洗脱填料区位于回收区的上方;洗脱填料区内设置有洗脱填料;所述的第二喷淋头固定在洗脱塔内洗脱填料区的顶部;第二喷淋头的出水口朝向正下方;第二喷淋头与洗脱水泵的出水口连通;所述洗脱水泵的入水口与洗脱水箱的输出口连通;洗脱塔内回收区的顶部开设有气相输入口，底部开设有二甲胺溶液出口;气相输入口与吹脱模块的气相二甲胺出口连通;第六通断阀的输入口与二甲胺溶液出口连通，输出口与二甲胺收集箱的输入口连通。
2.根据权利要求1所述的含二硫代甲酸盐废水处理装置，其特征在于：所述的废水入口管轴线与圆管轴线的间距等于圆管的内壁半径减去废水入口管的内壁半径;药液入口孔的孔径为0.8mm。
3.根据权利要求1所述的含二硫代甲酸盐废水处理装置，其特征在于：所述的入流管与热介质升温装置的出口连通;所述的出流管与热介质升温装置的入口连通;热介质升温装置内储存有热介质，并通过天然气加热器进行热介质的加热;所述的热介质采用导热油。
4.根据权利要求1所述的含二硫代甲酸盐废水处理装置，其特征在于：所述的过滤模块还包括带轮、毛刷和传动带;两个带轮均支承在过滤箱内;两个带轮通过传动带连接;其中一个带轮由带轮电机驱动;所述的传动带上固定有毛刷;所述的毛刷设置在滤前区内，且毛刷的刷毛与滤网接触;所述滤网的孔隙直径为0.3mm;所述的滤网竖直设置;所述滤前区内壁的底面呈漏斗状。
5.根据权利要求1所述的含二硫代甲酸盐废水处理装置，其特征在于：所述的吹脱填料及洗脱填料均呈颗粒状;所述通水孔的孔径小于吹脱填料的颗粒尺寸;所述透水孔的孔径小于洗脱填料的颗粒尺寸。
6.根据权利要求1所述的含二硫代甲酸盐废水处理装置，其特征在于：所述的酸试剂容器装有酸试剂;所述的酸试剂采用盐酸溶液;所述的碱试剂容器内装有碱试剂;所述的碱试剂采用氢氧化钠溶液。
7.根据权利要求1所述的含二硫代甲酸盐废水处理装置，其特征在于：所述出料门的下边缘与斜板的顶面对齐;所述入料门的下边缘与吹脱填料的顶部对齐。
8.根据权利要求1所述的含二硫代甲酸盐废水处理装置，其特征在于：所述液氮入口的空间位置低于氮气出口的空间位置;所述的液氮入口与氮气液化装置的液氮输出口连通;所述的氮气出口与氮气液化装置的氮气输入口连通。
9.根据权利要求1所述的含二硫代甲酸盐废水处理装置，其特征在于：所述反应池的入水口、出水口分别设置在反应池的两端;所述的反应池出水口与净水输出流道连通;所述第一隔板的两侧边沿与反应池内壁的两侧壁分别固定;第二隔板的两侧边沿与反应池内壁的两侧壁分别固定;反应池上开设有入水口的内侧面、第一个隔板组内第一隔板的侧面分别为第一个反应区的两个相对侧壁;第s个隔板组内第二隔板的侧面、第s+1个隔板组内第一隔板的侧面为第s+1个反应区的两个相对侧壁;s=1,2,…,n-1。
10.根据权利要求1所述的含二硫代甲酸盐废水处理装置，其特征在于：所述的分子筛放置盒的侧壁呈网格状，且内部放置有Y型分子筛或ZSM系列分子筛;所述螺旋杆的顶端穿过冷凝塔顶盖并与外界空气连通。
说明书
含二硫代甲酸盐废水处理装置
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种含二硫代甲酸盐废水处理装置。
背景技术
福美类农药具有抗菌性强，持效期长、在死组织部位渗透力强的特点，对多种农作物的多种病害均有防治效果，因此在农业生产上具有广泛的应用。二硫代甲酸盐是福美类农药中的一个有效成分。故在福美类农药的生产中会不可避免的产生含有二硫代甲酸盐的农药废水。含有二硫代甲酸盐的农药废水不能直接向外排放，故需要进行废水处理。但是，含二硫代甲酸盐的农药废水对微生物有较大的生理毒害作用，对生化反应净化废水过程中微生物系统的生长繁殖以及生化处理效率极为不利，易引起微生物中毒，难生物降解。故常规的生化反应处理废水的模式难以在含二硫代甲酸盐农药废水的处理中发挥显著作用。因此，设计一种能够避免含二硫代甲酸盐废水对微生物系统产生生理毒性的废水处理装置十分重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含二硫代甲酸盐废水处理装置。
本发明包括过滤模块、反应模块、冷凝回收模块、第一混合模块、第二混合模块、加热模块、吹脱模块、洗脱模块、第一检测流道、第一pH检测仪、第二检测流道和第二pH检测仪。所述的第一混合模块及第二混合模块均包括混合锥管、进药槽管和废水入口管。所述的混合锥管包括一体成型的圆管和第一圆台管。所述圆管的顶端封闭，底端与第一圆台管的大径口连通。所述第一圆台管的小径口为混合输出口。开设在圆管侧面的废水输入口与废水入口管的出水口连通。所述废水入口管的轴线与圆管的轴线垂直且不共面。第一圆台管外侧面上开设有多个药液入口孔。
所述的进药槽管由一体成型的第一圆环板、第二圆环板和第二圆台管组成。所述第一圆环板的外圆周面与第二圆台管内侧面的大径端连接。所述第二圆环板的外圆周面与第二圆台管内侧面的小径端连接。第一圆环板的内圆周面与第一圆台管外侧面的大径端通过防水胶固定。第二圆环板的内圆周面与第一圆台管外侧面的小径端通过防水胶固定。所述第二圆台管的外侧面上开设有药液输入口。
所述的过滤模块包括滤网、过滤箱、电机、反冲水箱、反冲水泵、第二通断阀、废料箱、第三通断阀和第二叶轮;所述的滤网固定在过滤箱内，并将过滤箱的内腔分隔为滤前区和滤后区;所述过滤箱的废水入口与废水排放口连通;所述的滤前区内固定有电机;所述电机的输出轴与第二叶轮固定;滤前区内壁底面上开设有废料出口;第二通断阀的输入口与过滤箱的废料出口连通，输出口与废料箱连通;反冲水泵的入水口与反冲水箱连通，出水口与过滤箱的反冲入口连通;过滤箱的反冲入口位于滤网的上边缘处;第三通断阀的输入口与过滤箱的过滤出口连通，输出口与第一过混合模块内废水入口管的入水口连通。所述过滤箱的过滤出口与滤后区直接连通。第一混合模块的药液输入口与酸试剂泵的出水口连通，混合输出口与第一检测流道的入水口连通。酸试剂泵的入水口与酸试剂容器的出药口连通。所述第一pH检测仪的检测头插入第一检测流道内。
所述的反应模块包括反应池、氮气存储罐、第四通断阀、底部曝气管、折流板组、分子筛放置盒、折板曝气管和隔板组。所述反应池的入水口与第一检测流道的出水口连通;所述的隔板组包括第一隔板和第二隔板;所述第一隔板的上边缘与反应池内壁的顶面固定;所述第二隔板的下边缘与反应池内壁的底面固定;所述的隔板组共有n个，1≤n≤10;n个隔板组将反应池分隔为n个反应区和一个排出区;所述的排出区与反应池的出水口直接连通;所述反应池的顶部开设有n个气体溢出口。n个气体溢出口与n个反应区分别连通。n个折流板组分别设置在n个反应区内。折流板组包括四块折流板。四块折流板将对应反应区分割为五个流道。任意两块相邻折流板的内端与对应反应区的两个相对侧壁分别固定。所有折流板的外端均倾斜朝下设置。所有折流板顶面的外端均固定有分子筛放置盒，顶面的内端均固定有折板曝气管。n 个底部曝气管分别设置在n个反应区的底部;n个底部曝气管的入气口及所有折板曝气管均与第四通断阀的出气口连通;所述第四通断阀的入气口与氮气存储罐的输出口连通。
所述的冷凝回收模块包括冷凝塔、氮气液化装置、螺旋管、第五通断阀和二硫化碳收集箱。所述的冷凝塔内设置有液化腔和收集腔。所述的液化腔位于收集腔的上方。所述的螺旋管设置在液化腔内。螺旋管的底端与收集腔的顶部连通。所述的冷凝塔上设置有液氮入口、氮气出口、待凝气体入口和出料口。所述的液氮入口及氮气出口均与液化腔连通。所述的待凝气体入口与收集腔的顶部连通。所述的出料口与收集腔的底部连通。待凝气体入口与反应池上的n个气体溢出口连通。出料口与第五通断阀的输入口连通。第五通断阀的输出口与二硫化碳收集箱的输入口连通。
所述第二混合模块内废水入口管的入水口与反应池的出水口连通。第二混合模块的药液输入口与碱试剂泵的出水口连通，混合输出口与第二检测流道的入水口连通。所述碱试剂泵的入水口与碱试剂容器的出药口连通。所述第二pH检测仪的检测头插入第一检测流道内。
所述的加热模块包括汇总入口管、换热器和汇总出口管。所述的换热器包括换热架、换热管和热介质管。i根热介质管平行固定在换热架上，1≤i≤10; i根换热管分别设置在i根热介质管内;所述的换热管由入口直管、出口直管和j根半椭圆管组成，3≤j≤20;j根半椭圆管依次排列相连;相邻的两根半椭圆管在连接处相切;j根半椭圆管在热介质管厚度方向上的轴长均为a， 10mm≤a≤50mm;j根半椭圆管在热介质管长度方向上的轴长按照排列顺序依次按所述的吹脱模块包括吹脱塔、第一喷淋头、斜板、吹风管、风机、第一通断阀和废液收集箱。所述的斜板倾斜固定在吹脱塔的内腔，并将吹脱塔的内腔分隔为吹脱填料区和出风区。所述的吹脱填料区位于出风区的上方。吹脱填料区内设置有吹脱填料。所述的斜板上开设有多个通水孔。所述吹脱塔的侧面设置有入料门及出料门。第一喷淋头固定在吹脱塔内吹脱填料区的顶部。吹脱填料区的顶部开设有气相二甲胺出口。第一喷淋头的出水口朝向正下方。第一喷淋头的进水口与汇总出口管的出水口连通。所述的吹风管固定在吹脱塔内出风区的底部。吹风管上连接有多个支风管。所述的支风管上设置有多个朝向上方的出风口。吹风管的进风口与气泵的出气口连通。第一通断阀的输入口与开设在出风区底部的废液出口连通，输出口与废液收集箱的输入口连通。
所述的洗脱模块包括洗脱塔、第二喷淋头、第六通断阀、洗脱水泵、洗脱水箱和二甲胺收集箱。所述的洗脱塔内固定有洗脱隔断板。所述的洗脱隔断板上开设有多个透水孔。洗脱隔断板将吹脱塔的内腔分隔为洗脱填料区和回收区。所述的洗脱填料区位于回收区的上方。洗脱填料区内设置有洗脱填料。所述的第二喷淋头固定在洗脱塔内洗脱填料区的顶部。第二喷淋头的出水口朝向正下方。第二喷淋头与洗脱水泵的出水口连通。所述洗脱水泵的入水口与洗脱水箱的输出口连通。洗脱塔内回收区的顶部开设有气相输入口，底部开设有二甲胺溶液出口。气相输入口与吹脱模块的气相二甲胺出口连通。第六通断阀的输入口与二甲胺溶液出口连通，输出口与二甲胺收集箱的输入口连通。
进一步地，所述的废水入口管轴线与圆管轴线的间距等于圆管的内壁半径减去废水入口管的内壁半径。药液入口孔的孔径为0.8mm。
进一步地，所述的入流管与热介质升温装置的出口连通。所述的出流管与热介质升温装置的入口连通。热介质升温装置内储存有热介质，并通过天然气加热器进行热介质的加热。热介质采用导热油。
进一步地，所述的过滤模块还包括带轮、毛刷和传动带;两个带轮均支承在过滤箱内;两个带轮通过传动带连接;其中一个带轮由带轮电机驱动;所述的传动带上固定有毛刷;所述的毛刷设置在滤前区内，且毛刷的刷毛与滤网接触。所述滤网的孔隙直径为0.3mm。所述的滤网竖直设置。所述滤前区内壁的底面呈漏斗状。
进一步地，所述的吹脱填料及洗脱填料均呈颗粒状;所述通水孔的孔径小于吹脱填料的颗粒尺寸;所述透水孔的孔径小于洗脱填料的颗粒尺寸。
进一步地，所述的酸试剂容器装有酸试剂。所述的酸试剂采用盐酸溶液。所述的碱试剂容器内装有碱试剂。所述的碱试剂采用氢氧化钠溶液。
进一步地，所述出料门的下边缘与斜板的顶面对齐;所述入料门的下边缘与吹脱填料的顶部对齐。
进一步地，所述液氮入口的空间位置低于氮气出口的空间位置。所述的液氮入口与氮气液化装置的液氮输出口连通。所述的氮气出口与氮气液化装置的氮气输入口连通。
进一步地，所述反应池的入水口、出水口分别设置在反应池的两端。所述的反应池出水口与净水输出流道连通。所述第一隔板的两侧边沿与反应池内壁的两侧壁分别固定;第二隔板的两侧边沿与反应池内壁的两侧壁分别固定。反应池上开设有入水口的内侧面、第一个隔板组内第一隔板的侧面分别为第一个反应区的两个相对侧壁。第s个隔板组内第二隔板的侧面、第s+1 个隔板组内第一隔板的侧面为第s+1个反应区的两个相对侧壁，s=1,2,…,n-1。
进一步地，所述的分子筛放置盒的侧壁呈网格状，且内部放置有Y型分子筛或ZSM系列分子筛。所述螺旋杆的顶端穿过冷凝塔顶盖并与外界空气连通。
本发明具有的有益效果是：
1、本发明能够将含二代甲酸盐废水中的二甲胺和二硫化碳单独分离出来。在降低废水污染程度的同时还大大提升了经济效益。
2、本发明在加热处理前先对废水进行了过滤处理，避免了废水中含有的固体杂质损伤后续的反应模块及加热模块。
3、本发明具有反冲能力，能够定时冲洗滤网，保证持续使用的效果。
4、本发明中吹脱塔能够通过入料门与出料门进行吹脱填料的更换。
5、本发明中换热管设置为沿长度方向轴长不相同的多个半椭圆管，使得换热管在热介质流出端处的换热性能优于热介质流入端的换热性能，进而补偿热介质流入端处的温度高于热介质流出端的温度，换热效果更佳均匀，不易产生多余的热应力。
6、本发明中半椭圆管的设计使得废水的流动加速度变化更加频繁和快速，进一步增加热交换性能。
7、本发明在废水的加热中，废水与导热油的流向相反，故相对速度大，热传递的效果好。
8、本发明通过将废水引导为旋流的方式，使得混合过程中溶液与废水的对流更加激烈，大大加快了混合效率。
9、本发明通过在混合锥管侧面开设多个细小进水孔的方式，使得药品溶液的注入变为多点注入的形式，多点注入的形式能够大大加快混合进程。
10、本发明通过倾斜设置的折流板延长了废水在反应池中的流动距离，且使得废水与分子筛的接触更加充分，提高了二硫化碳的回收率。