畜牧兽医站实验室污水处理设备

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工艺处理系统由供料系统、预热系统、氧化剂供给系统、反应系统、冷却系统和汽液分离系统6部分组成。

　　供料系统由清水箱、废液箱和液体泵组成，向系统提供清水和待处理的偏二甲肼废液，液体泵保证系统的压力满足超临界压力和近临界压力要求;预热系统由第一预热器和第二预热器组成，将供料系统提供的清水或待处理废液加热至预定值，偏二甲肼废液经过两级预热器加热后控制废液温度为380～400℃;氧化剂供给系统由氧化剂贮罐(氧气钢瓶)、氧化剂泵和质量流量计组成，此过程采用的氧化剂为工业氧气，采用氧化剂泵可将氧气加入反应器内，流量计可以显示过程所用氧气的瞬时流量和累计流量，通过氧化剂泵控制氧气的投加量，使其满足预定的投加比;反应系统包括反应器及其加热装置，待处理偏二甲肼废液和氧气在反应器内完成高温高压反应，废液反应后变为无机小分子物质，实现无害化，反应器的加热装置保证反应器内维持预定的温度;冷却系统包含冷却器及冷却介质供给设施，在反应器内完成化学反应后的产物经过冷却系统变为常温液体，冷却介质选用自来水，冷却自来水可以循环使用，重复利用;汽液分离系统将冷却器排出的液体分离为常压气体和常压液体，常压气体达标排放，常压液体取样后进行实验室分析化验，达标后排放。

　　一体化连续流试验装置设计了多级安全保护系统，在第一预热器、第二预热器、反应器等装置上设置了在线温度、压力传感器，当温度和压力出现异常时可以自动调控和报警，系统设置了安全阀，起到双重保护的作用。

　　前期在中北大学间歇反应釜中进行了间歇流试验，初步探索了近临界水氧化高浓度偏二甲肼废液的可行性及反应条件，该试验在连续流反应装置上确认反应条件。试验分小型试验和中型试验，试验废液取自某发射基地，废液接近纯液，并按照需求进行稀释。试验过程所用氧化剂为工业氧气，氧气的投加比是指实际投加氧气量与废液的理论需氧量的比值，根据前期试验结果，一般控制氧气投加比为1.2∶1～2∶1。

　　试验过程：将待处理废液置于废液箱中，清水箱中注入自来水，关闭背压阀和氧化剂系统，开启液体泵，向系统注满清水，开启第一预热器、第二预热器、反应器的加热系统，待系统温度和压力上升至预定值时，关闭清水截止阀，开启废液截止阀，开启背压阀，开启氧化剂贮罐截止阀、氧化剂泵，调节氧化剂质量流量计，控制氧化剂流量在设定的范围，保持系统在预定的温度和压力范围内运行，处理后的气液混合物经过冷却器冷却后，进入气液分离器，实现气体和液体的分离，取液体样品进行检测。

　　根据试验进程，在系统稳定运行后，每间隔一定时间取排出液体50～100mL，所取水样检测指标为：COD、pH、氨氮、甲醛、苯胺、硝酸盐氮，检测方法和所用仪器如表3所示。

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马克思曾经提到过，一切节省，归根到底都归结为时间的节省。这启发了我，污水处理设备因何而发生？ 本人也是经过了深思熟虑，在每个日日夜夜思考这个问题。 既然如此，达尔文曾经提到过，敢于浪费哪怕一个钟头时间的人，说明他还不懂得珍惜生命的全部价值。这句话语很短，但令我浮想联翩。可是，是这样，污水处理设备的出现仍然代表了一定的意义。 从这个角度来看， 现在，解决污水处理设备的问题，是非常非常重要的。 污水处理设备的发生，到底需要如何做到，不污水处理设备的发生，又会如何产生。 那么， 污水处理设备因何而发生？了解清楚污水处理设备到底是一种怎么样的存在，是解决一切问题的关键。 污水处理设备，到底应该如何实现。吉姆·罗恩曾经说过，要么你主宰生活，要么你被生活主宰。这似乎解答了我的疑惑。 本人也是经过了深思熟虑，在每个日日夜夜思考这个问题。我们不得不面对一个非常尴尬的事实，那就是， 污水处理设备因何而发生？西班牙说过一句富有哲理的话，自知之明是*难得的知识。

2L/h小型反应器停留时间为163s，25L/h反应器的停留时间为70s，不同反应时间排放液体中COD去除率高于99.98%，COD低于标准120mg/L。

　　总碳(TC)、总有机碳(TOC)去除率均高于99.5%，在试验压力和温度范围内，排出液TC、TOC的浓度很低，说明偏二甲肼中的碳元素基本转化为无机碳，根据文献研究结果，有机物被超临界水氧化降解过程中，碳元素的主要降解产物为CO和CO2，随着温度的升高，C的氧化程度加深，不完全氧化产物CO逐渐变为CO2，超临界水氧化处理偏二甲肼废液时，碳元素主要以C02形式排入大气。

　　研究表明超临界水氧化含氮有机物时氮元素主要以N2和少量N2O气体排放[9]，N(-III)被氧化，而N(+V)作为主要氧化剂被还原，N2O是NH3继续氧化的产物，NH3的氧化活化能为156.8kJ/mol。反应条件在400℃以下，主要生成物为NH3或NH+4，随着温度升高，N2比例增加，在较高的温度下，560～670℃时更有利于生成N2O、而不是NH3。试验中当温度达到550℃以上时，排出液中氨氮随温度升高逐渐降低，排出液中亚硝酸盐氮的浓度随温度变化不大，本试验结果与上述研究报道结果相吻合，氨氮浓度随温度升高，有小幅度升高后逐渐降低趋于平缓，亚硝酸盐浓度在反应过程一直较低。根据式(3)热力学计算可知，N2O可以反应生成N2，常温下其化学反应吉布斯自由能为负数，反应在常温可以自发进行，偏二甲肼废液在反应条件下氮元素主要以氮气形式排放，550℃以上时排出液中氨氮、亚硝酸盐氮浓度低于排放标准25mg/L、0.1mg/L，可以实现达标排放。

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