本实用新型涉及煤气化含氰废水处理技术领域，尤其涉及一种煤气化含氰废水处理用催化氧化反应器。
背景技术：
煤化工产生的废水中普遍含有较高的cn-，且水质水量波动明显，对后续全厂污水处理场的水处理具有较强的冲击，尤其对生化处理单元抑制作用很强，存在污水处理不彻底，外排超标的环保风险。
目前，国内外正在应用或探讨的含氰废水处理技术，一般可分为两大类：一类是通过化学或生物化学的方法直接处理含氰废水，使其达到排放标准。另一类是先应用物理或物理化学的方法回收废水中的氰化物并加以利用，而后再相应处理达到排放标准。
生物化学法主要是通过培养专性菌种，通过微生物自身的降解功能，使cn-转化为低毒或无毒产物，得以消纳，但实际工程应用上尚未取得较为突出的进展，绝大多数仍处于实验室研究中。
物理化学法多用于电镀、矿厂等行业，主要有活性炭吸附、离子交换、自然降解法等。现阶段应用最广泛的处理方法为化学氧化法，主要的常用方法有碱性氯化法、硫酸亚铁法、h2o2氧化物法、臭氧氧化法以及电解氧化法。
例如安庆石化化肥厂煤气化项目的含氰废水处理装置和中石化岳阳壳牌煤气化工程的废水处理装置均采用上述氯碱法工艺。将破氰反应的两段分别安排在两个不同的容器中进行，两个容器均采用分离的混凝土池构造，混凝土池的大小根据待处理的水量来设计，将药剂通过加药管道送入混凝土池中，再以机械驱动的搅拌机促进反应。两个混凝土池之间通过金属或非金属管道连接，控制仪表、阀门等围绕池体布置。混凝土池占地面积大，建设周期长，对于少量废水不利于就地处理；同时由于两个混凝土池相互分离式，各种管道、阀门、仪表和机械装置的布置不集中，地下管线较多，连接部位多，废水处理单元需要按照非标准装置单独设计建造，造成建设、维护、管理成本高，增加了废水的处理成本。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种煤气化含氰废水处理用催化氧化反应器，该反应器通过采用模块化和标准化的结构将微电解处理单元以及芬顿氧化处理单元集成在一起，从而达到缩短建造安装周期、提高单元运行的灵活性、减小建设成本和运行成本的目的。
本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种煤气化含氰废水处理用催化氧化反应器，包括具有进水端口和出水端口的容器，该容器内设置有相互平行且竖向布置的第一隔板和第二隔板，并由该第一隔板和第二隔板将容器的内腔依次分隔为混料室、作为微电解催化单元的第一反应室和作为芬顿氧化处理单元的第二反应室，所述进水端口设置在第一混料室对应容器壁的下部，所述第一反应室的入口设置在第一隔板的上部，所述第二反应室的入口设置在第二隔板的下部，所述出水端口设置在第二反应室对应容器壁的上部，所述第一反应室的底部具有用于放置微电解填料的支撑料架，所述第二反应室设有用于向第二反应室内添加芬顿氧化药剂的加药管道。
为了对混料室的废水在进入第一反应室之间进行有效搅拌，所述混料室的下部设有搅拌气进口，所述混料室的顶部设有通气口。
为了使进入到第二反应室内的废水与芬顿氧化药剂进行充分搅拌，以保证其充分、快速反应，所述第二反应室内设有搅拌装置。
为了对第二反应室的废水氧化反应进程进行实时监测，所述第二反应室的内壁上还设有酸碱度传感器以及氧化还原电位传感器。
为了进一步提高废水氧化处理的效果，所述混料室以及第一反应室的底部均设有曝气及反洗管道。
为了方便在生产过程中对各腔室的物料进行放空，所述混料室、第一反应室以及第二反应室的底部均设置有放空口。
为了使废水在第二反应室进行充分反应，避免过早流出容器外，所述第二反应室的内壁上还具有横向设置的出水堰，所述出水端口位于所述出水堰之上。
为保证出水均匀，防止出水堰负荷过高，反应残渣等出现翻堰情况，所述出水堰为v型三角堰。
为了方便检修，所述容器的壁上还设有人孔及爬梯。
作为改进，所述的容器为呈长方体状的防腐容器。
与现有技术相比，本实用新型的优点：煤气化含氰废水处理用催化氧化反应器通过采用模块化和标准化的结构将微电解处理单元以及芬顿氧化处理单元集成在一起，可采用撬块化设计，整体式交付，相对于其它氧化处理法，具有装置体积小、占地少、投资少、设备简单、操作方便、节省能源、处理效果好等优点，达到了缩短建造安装周期、提高单元运行的灵活性、减小建设成本和运行成本的目的。
附图说明
图1为本实用新型实施例俯视结构示意图；
图2为本实用新型实施例的纵向剖视图；
图3为图1中a-a处的剖视图；
图4为图1中b-b处的剖视图；
图5为图1中c-c处的剖视图；
图6为图1中d-d处的剖视图；
图7为本实用新型实施例中的出水堰的横向断面图；
图8为本实用新型实施例的出水堰的顶部边沿位置的示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
参见图1-图8，一种煤气化含氰废水处理用催化氧化反应器包括容器，该容器可设计为大致呈长方体状的防腐容器。该防腐容器的前后两端具有进水端口13和出水端口14。容器的壁上还设有人孔33及爬梯34，以方便进行检修。
参见图1及图2，容器内设置有相互平行且竖向布置的第一隔板21和第二隔板22，并由该第一隔板21和第二隔板22将容器的内腔依次分隔为混料室10、第一反应室11以及第二反应室12。其中，上述进水端口13与混料室10相通，对应设置在第一混料室10对应容器壁的下部。出水端口14与第二反应室12相通，出水端口14设置在第二反应室12对应容器壁的上部。第一反应室11的入口210设置在第一隔板21的上部，第二反应室12的入口220设置在第二隔板22的下部。待处理的废水从进水端口13进入，依次经混料室10、第一反应室11以及第二反应室12进行多级催化氧化处理，而后经出水端口14排出。
结合图3，混料室10的下部设有搅拌气进口17，混料室10的顶部设有通气口31。工业搅拌气体可以从混料室10的下部的搅拌气进口17进入，从而对混料室10的废水进行扰动实现对废水及相应药剂的有效搅拌。第一反应室11以及第二反应室12的顶部也设有通气口31。
结合图4，本实施例的第一反应室11是作为微电解催化单元。第一反应室11的底部具有用于放置微电解填料40的支撑料架23。微电解填料40主要以工业废铁屑活化处理后与惰性材料混合为原料，利用微电解原理所引起铁的还原性、电化学性以及絮凝吸附三者共同作用，改变废水中有机物的结构和特性，使有机物发生断链、开环等作用，其化学反应为：
阳极(fe):fe-2e→fe2 e(fe/fe2 )＝0.44v
阴极(c):2h 2e→h2e(h /h2)＝0.00v
反应中，产生了初生态的fe2 和原子h，它们具有高化学活性。若有曝气，还会发生下面的反应：
o2 4h 4e→2h2oe(o2)＝1.23v
o2 2h2o 4e→4oh-e(o2/oh-)＝0.41v
fe2 o2 4h →2h2o fe3
混料室10以及第一反应室11的底部均设有曝气及反洗管道16，曝气及反洗管道16可以作提供曝气以及反冲洗(返回至上游)之作用。在第一反应室11中，曝气及反洗管道16对应设于支撑料架23的下部空间中，提供曝气可进一步提高第一反应室11中废水氧化处理的效果。
参见图2，本实施的第二反应室12作为芬顿氧化处理单元，其中，第二反应室12设有用于向第二反应室12内添加芬顿氧化药剂的加药管道15。加药管道15可设置为两个，其中一个是用于输送双氧水溶液，另一个管道用水输送七水硫酸亚铁溶液。
fenton试剂氧化法主要是fe2 和h2o2结合会产生羟基自由基ho，·其与污染物间的链反应会使有机物降解，最后生成co2和h2o，其化学反应为：
链反应的引发：fe2 h2o2→fe3 ho· oh-，
fe3 h2o2→fe2 ho2· h ，ho2· h2o2→ho· o2 h2o。
链的发展：rh(有机物) ho·→r· h2o，r· fe3 →r fe2 。
链反应的结果：r o2→roo →co2 h2o。
链反应的终止：ho· ho·→h2o2，ho· r·→roh。
结合图6，为了使进入到第二反应室12内的废水与芬顿氧化药剂进行充分搅拌，以保证其充分、快速反应，第二反应室12内设有搅拌装置24，搅拌装置24通过设备安装孔35固定在容器的顶壁上。第二反应室12的内壁上还设有酸碱度传感器以及氧化还原电位传感器(未示出)，从而对第二反应室12的废水的氧化反应进程进行实时监测。在整个反应过程中，通过第二反应室12内设置的酸碱度传感器以及氧化还原电位传感器的实时监测，将监测到的信号传递给系统的加药装置，实现加药的自动化控制。
参见图2及图7，第二反应室12的内壁上还具有横向设置的出水堰25，出水端口14对应位于出水堰25之上。为保证出水均匀，防止出水堰25负荷过高，反应残渣等出现翻堰情况，所述出水堰25为v型三角堰，详见图8。上述出水堰25的设置，可使废水在第二反应室12进行充分反应，避免过早流出容器外。
参见图2，本实施例的混料室10、第一反应室11以及第二反应室12的底部均设置有放空口32，以方便在生产过程中对各腔室的物料进行放空。
本实施例中煤气化含氰废水处理用催化氧化反应器进行废水处理的工作过程如下：
待处理废水先进入从进水端口13进入到混料室10中，在这里通过混料室10的下部的搅拌气体进口通入工业搅拌气体，从而对混料室10的废水进行扰动搅拌。而后，混料室10中搅拌后的废水经对应开设在第一隔板21上部的入口210溢流到第一反应室11中，在第一反应室11中，在第一反应室11底部的微电解填料40作用下，利用微电解原理所引起铁的还原性、电化学性以及絮凝吸附三者共同作用，改变废水中有机物的结构和特性，使有机物发生断链、开环等作用，经第一反应池处理后的废水经对应开设在第二隔板22的下部的入口220进入到第二反应室12中，在第二反应室12中，利用加药管道15向第二反应室12内添加芬顿氧化药剂(双氧水溶液以及七水硫酸亚铁溶液)，当第二反应室12中的废水中的有机物降解处理达到设定标准时，通过出水堰25溢流，然后经出水端口14排出。
1.一种煤气化含氰废水处理用催化氧化反应器，其特征在于：包括具有进水端口(13)和出水端口(14)的容器，该容器内设置有相互平行且竖向布置的第一隔板(21)和第二隔板(22)，并由该第一隔板(21)和第二隔板(22)将容器的内腔依次分隔为混料室(10)、作为微电解催化单元的第一反应室(11)和作为芬顿氧化处理单元的第二反应室(12)，所述进水端口(13)设置在第一混料室(10)对应容器壁的下部，所述第一反应室(11)的入口设置在第一隔板(21)的上部，所述第二反应室(12)的入口设置在第二隔板(22)的下部，所述出水端口(14)设置在第二反应室(12)对应容器壁的上部，所述第一反应室(11)的底部具有用于放置微电解填料(40)的支撑料架(23)，所述第二反应室(12)设有用于向第二反应室(12)内添加芬顿氧化药剂的加药管道(15)。
2.根据权利要求1所述的煤气化含氰废水处理用催化氧化反应器，其特征在于：所述混料室(10)的下部设有搅拌气进口(17)，所述混料室(10)的顶部设有通气口(31)。
3.根据权利要求2所述的煤气化含氰废水处理用催化氧化反应器，其特征在于：所述第二反应室(12)内设有搅拌装置(24)。
4.根据权利要求3所述的煤气化含氰废水处理用催化氧化反应器，其特征在于：所述第二反应室(12)的内壁上还设有酸碱度传感器以及氧化还原电位传感器。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的煤气化含氰废水处理用催化氧化反应器，其特征在于：所述混料室(10)以及第一反应室(11)的底部均设有曝气及反洗管道(16)。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的煤气化含氰废水处理用催化氧化反应器，其特征在于：所述混料室(10)、第一反应室(11)以及第二反应室(12)的底部均设置有放空口(32)。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的煤气化含氰废水处理用催化氧化反应器，其特征在于：所述第二反应室(12)的内壁上还具有横向设置的出水堰(25)，所述出水端口(14)位于所述出水堰(25)之上。
8.根据权利要求7所述的煤气化含氰废水处理用催化氧化反应器，其特征在于：所述出水堰(25)为v型三角堰。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的煤气化含氰废水处理用催化氧化反应器，其特征在于：所述容器的壁上还设有人孔(33)及爬梯(34)。
10.根据权利要求1-4中任一项所述的煤气化含氰废水处理用催化氧化反应器，其特征在于：所述的容器为呈长方体状的防腐容器。
技术总结