专利名称：高新机械化学还原脱氯水处理系统技术
技术领域：
本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种机械化学还原脱氯水处理系统。
背景技术：
氯代有机化合物是一类重要的难降解性有机化合物，具有极大的危害性。几乎所 有的氯代有机物都有毒性，其中许多化合物被认为具有“致癌、致畸、致突变”效应。氯代有 机物不仅毒性大而且物理化学性质稳定，难以分解.美国环境保护署(EPA)规定的优先控 制的有机污染物中有50%以上为含氯有机物。含氯代有机物废液广泛存在于化工、制药等 行业中，如三氯乙烯、四氯乙烯多用于干洗操作和金属清洗。芳香族中的多氯联苯(PCBs) 由于具有良好的化学稳定性而被用于粘合剂、添加剂生产和变压器制造中。氯代有机化合 物通过挥发、容器泄漏、废水排放、农药使用及含氯有机物成品的燃烧等途径进入环境，严 重污染了大气、土壤、地下水和地表水。此外，现在广泛采用的以氯为饮用水消毒剂的方法， 也会产生有毒的氯代有机物。我国的部分城市饮用水中已监测到氯代有机物的存在。另一 方面，多数氯代有机物为人工合成化合物，化学性质相对稳定，其上氯原子的存在对微生物 具有毒性，所以在自然界中降解缓慢，环境危害周期长。如多氯联苯半衰期为长达近百年， 尽管在许多国家已被禁用，其踪迹仍遍及世界各地。由于它们难以生物降解且有毒，所以采 用普通的生物、物理和化学方法难以实现脱毒的目的。而高温焚烧系统适合对于少量高浓 度有机废液的处理，但是对于大量难降解的氯代有机化工废水的处理，焚烧系统就不再适 用。而利用零价金属对卤代污染物进行处理是依赖金属的还原性，通过原电池反应对 其实施降解，可以大大降低其生物毒性，提高其可生化性。目前应用广泛的零价金属是铁屑 材料，将铁屑、含碳物料以及金属屑简单混合制备构成金属炭材料放入催化反应器中。但是 这种催化反应材料往往容易表面钝化，生成钝化膜而阻碍了还原反应的进行，导致了还原 反应往往时间较长；加上高效的催化还原剂往往制备系统复杂，成本较高。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种机械化学还原脱 氯水处理系统，该机械化学还原脱氯水处理系统内相互导通连接的还原脱氯反应器、还原 剂脱水机、干燥器以及机械化学反应器，在对卤代污染物进行处理时使用的还原剂成本低； 还原剂由机械化学反应器制备，制造量大并且工艺简单；另外通过还原剂脱水机、干燥器以 及机械化学反应器的共同作用，还原剂还可以得到再生，经过表面活化的还原剂性能无损， 还原效率高；该系统还具有高浓度及超高浓度氯代有机负荷的处理能力，其处置能力几乎 不受污染负荷的影响，加上由于采用封闭的系统，整个体系不会产生二噁英等其他二次污染。为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是一种机械化学还原脱氯水处理系统，包括表面带有进水口 10和出水口 11的还原脱氯反应器1，该还原脱氯反应器1底部的水流和还原剂输出口 12通过密封输送带8和还 原剂脱水机5的入口 13相连接，还原剂脱水机5的出口 14和干燥器6的入口 15相连接， 干燥器6的出口 16和机械化学反应器7的入口 17相连接，机械化学反应器7的出口 18和 还原脱氯反应器1表面的还原剂输入口 19通过端部带有螺旋气密输送管道4的密封输送 带8相连接。所述的还原脱氯反应器1由上流式流化床反应器构成，该上流式流化床反应器的 内部侧壁上还设置有带有和竖直方向成30 45°夹角的挡板2，上流式流化床反应器的内 部中央设置有搅拌器3，该搅拌器3的桨叶位于该上流式流化床反应器内的底部位置。所述的机械化学反应器7为带有氮气保护设备9的振动式球磨机或滚筒式球磨 机。通过该机械化学还原脱氯水处理系统内相互导通连接的还原脱氯反应器1、还原 剂脱水机5、干燥器6以及机械化学反应器7，在对卤代污染物进行处理时使用的还原剂成 本低，且还原剂由机械化学反应器7制备，制造量大并且工艺简单；另外通过还原剂脱水机 5、干燥器6以及机械化学反应器7的共同作用，还原剂还可以得到再生，经过表面活化的还 原剂性能无损，还原效率高；该系统还具有高浓度及超高浓度氯代有机负荷的处理能力，其 处置能力几乎不受污染负荷的影响，加上由于采用封闭的系统，整个体系不会产生二噁英 等其他二次污染。
附图是本发明的机械化学还原脱氯水处理系统内部结构连接示意图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作更详细的说明。如附图所示，机械化学还原脱氯水处理系统，包括表面带有进水口 10和出水口 11 的还原脱氯反应器1，该还原脱氯反应器1底部的水流和还原剂输出口 12通过密封输送带 8和还原剂脱水机5的入口 13相连接，还原剂脱水机5的出口 14和干燥器6的入口 15相 连接，干燥器6的出口 16和机械化学反应器7的入口 17相连接，机械化学反应器7的出口 18和还原脱氯反应器1表面的还原剂输入口 19通过端部带有螺旋气密输送管道4的密封 输送带8相连接。所述的还原脱氯反应器1由上流式流化床反应器构成，该上流式流化床 反应器的内部侧壁上还设置有带有和竖直方向成30 45°夹角的挡板2，上流式流化床反 应器的内部中央设置有搅拌器3，该搅拌器3的桨叶位于该上流式流化床反应器内的底部 位置。所述的机械化学反应器7为带有氮气保护设备9的振动式球磨机或滚筒式球磨机。本发明的工作原理是首先往还原脱氯反应器1即上流式流化床反应器内放入待 还原的卤代污染物和对应的还原剂，随后从上流式流化床反应器的进水口 10灌入清洗用 水，并启动搅拌器3搅动清洗用水混勻还原剂进行对卤代污染物的脱卤还原并让清洗后且 带有还原剂的清洗用水上升，这时和竖直方向成30 45°夹角的挡板2让清洗后的清洗用 水通过并阻碍还原剂通过挡板2，清洗后的清洗用水随即通过上流式流化床反应器的出水 口 11流出，而还原剂则在其重力作用下重返上流式流化床反应器内，当部分还原剂因表面 钝化或失活后，停止搅拌桨3转动，还原剂因为比水重，所以靠重力沉降到反应器底部，此时由水流和还原剂输出口 12通过还原剂脱水机5将部分带水的还原剂混合物抽出，并经由 初步脱水后随密封输送带8进入干燥器6，完全清除水分的干扰，随后表面钝化或失活的还 原剂被排入机械化学反应器7，也即带有氮气保护设备9的振动式球磨机或滚筒式球磨机， 这样氮气保护设备9充氮气保护，然后进行机械化学活化，在活化过程中，还原剂金属产生 断面，使得新的活性位点增加，活化好的还原剂再通过螺旋气密输送管道4进入还原脱氯 反应器1即上流式流化床反应器内。 通过该机械化学还原脱氯水处理系统内相互导通连接的还原脱氯反应器1、还原 剂脱水机5、干燥器6以及机械化学反应器7，就可以使用成本低的还原剂对卤代污染物进 行处理，且还原剂由机械化学反应器7制备，制造量大并且工艺简单；另外通过还原剂脱水 机5、干燥器6以及机械化学反应器7的共同作用，还原剂还可以得到再生，经过表面活化 的还原剂性能无损，还原效率高；该系统还具有高浓度及超高浓度氯代有机负荷的处理能 力，其处置能力几乎不受污染负荷的影响，加上由于采用封闭的系统，整个体系不会产生二 噁英等其他二次污染。
权利要求
1.一种机械化学还原脱氯水处理系统，包括表面带有进水口(10)和出水口(11)的还 原脱氯反应器(1)，其特征在于该还原脱氯反应器(1)底部的水流和还原剂输出口(12) 通过密封输送带⑶和还原剂脱水机(5)的入口(13)相连接，还原剂脱水机(5)的出口 (14)和干燥器(6)的入口(15)相连接，干燥器(6)的出口(16)和机械化学反应器(7)的 入口(17)相连接，机械化学反应器(7)的出口(18)和还原脱氯反应器(1)表面的还原剂 输入口(19)通过端部带有螺旋气密输送管道的密封输送带(8)相连接。
2.根据权利要求1所述的一种机械化学还原脱氯水处理系统，其特征在于所述的还 原脱氯反应器(1)由上流式流化床反应器构成，该上流式流化床反应器的内部侧壁上还设 置有带有和竖直方向成30 45°夹角的挡板O)，上流式流化床反应器的内部中央设置有 搅拌器(3)，该搅拌器(3)的桨叶位于该上流式流化床反应器内的底部位置。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的一种机械化学还原脱氯水处理系统，其特征在 于所述的机械化学反应器(7)为带有氮气保护设备(9)的振动式球磨机或滚筒式球磨机。
全文摘要
一种机械化学还原脱氯水处理系统，包括相互导通连接的还原脱氯反应器、还原剂脱水机、干燥器以及机械化学反应器，在对卤代污染物进行处理时使用的还原剂成本低，且还原剂由机械化学反应器制备，制造量大并且工艺简单；另外通过还原剂脱水机、干燥器以及机械化学反应器的共同作用，还原剂还可以得到再生，经过表面活化的还原剂性能无损，还原效率高；该系统还具有高浓度及超高浓度氯代有机负荷的处理能力，其处置能力几乎不受污染负荷的影响，加上由于采用封闭的系统，整个体系不会产生二噁英等其他二次污染。
文档编号C02F101/36GK102115252SQ20111002164
公开日2011年7月6日 申请日期2011年1月19日 优先权日2011年1月19日
发明者余云飞, 余刚, 张望, 徐夫元, 杨阳, 邓述波, 黄 俊 申请人:清华大学
