一种放射性有机废液微波芬顿氧化预处理反应装置

技术领域

本发明涉及废液处理技术领域，特别是涉及一种放射性有机废液微波芬顿氧化预处理反应装置。

背景技术

核电站及其他核研究单位，在生产及检修等过程中不可避免的会产生一定量的含有机物的放射性废液，由于有机物的影响，放射性有机废液无法利用现有的放射性废水处理系统进行处理，因此，需要对其中的有机物进行处理，以便进行后续处理后达标排放。

高级氧化法是分解这些难降解有机物的非常有效的方法，近年来，各种高级氧化法被发明并在放射性有机废液处理领域进行了相关探索，主要包括蒸汽重组(日本JNC建立一套大型蒸汽重组装置，价格昂贵，反应温度约1200℃)、等离子体焚烧(瑞士、法国等开展过相关实验，处理温度高达2000℃)、超临界水氧化(日本名古屋建立了一套利用超临界水氧化处理含放射性有机物的装置，反应器中温度540℃，压力46.2MPa)等，这些方法就是使有机物分子动能达到化学反应阈值，尤其是等离子体焚烧及蒸汽重整，通过提高温度的手段来实现，成本很高，且由于放射性废物处理对安全性要求极高，上述苛刻的使用条件无疑限制了该技术的应用和发展。

发明内容

本发明的目的是提供一种放射性有机废液微波芬顿氧化预处理反应装置，以解决上述现有技术存在的问题，降低放射性有机废液的处理风险和处理成本，并提高处理效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种放射性有机废液微波芬顿氧化预处理反应装置，包括配液池、微波反应组件和控温组件，所述配液池的顶部设置有加液口，所述配液池中设置有电动搅拌器和水泵，所述微波反应组件包括多个并联设置的微波管，所述微波管上设置有若干个微波反应腔，所述微波管与任意一个所述微波反应腔相通，任意一个所述微波反应腔上均设置有一个微波发生器，所述微波发生器用于在对应的所述微波反应腔内产生微波场，所述控温组件包括冷却筒，所述冷却筒的侧壁上固定套设有冷却腔，所述冷却腔设置有进水口和出水口，每个所述微波管都一端与所述水泵的出水口连通、另一端与所述冷却筒顶部的进液口连通，所述冷却筒底部设置有排液管。

优选的，还包括支架，所述配液池、所述微波反应组件和所述控温组件均固设在所述支架上。

优选的，所述支架的底端设置有多个移动轮。

优选的，所述移动轮采用自锁式万向轮。

优选的，所述配液池的底端通过管路与所述排液管相通。

优选的，每个所述微波管靠近所述水泵的一端均设置有电动阀门。

优选的，还包括控制器，所述电动搅拌器、所述水泵、每个所述微波发生器和每个所述电动阀门都与所述控制器电连接。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明的放射性有机废液微波芬顿氧化预处理反应装置降低了放射性有机废液的处理风险和处理成本，同时提高了放射性有机废液的处理效率。本发明通过微波芬顿反应处理放射性有机废液，成本低廉、反应条件温和、废液可密闭循环处理，对人员辐射危害小。微波组件由多组微波管并联组成，根据需要可选择一组或者多组参与反应，从而达到控制反应温度上限的目的，在难降解有机废液处理过程中，可选择4～5组微波管参与反应，使反应温度提高至60～70℃，当有机物易降解时，可选择1组微波管参与反应，使反应温度控制在60～70℃。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明放射性有机废液微波芬顿氧化预处理反应装置的结构示意图；

图2为本发明中微波管的结构示意图；

其中：100、放射性有机废液微波芬顿氧化预处理反应装置；1、配液池；2、加液口；3、电动搅拌器；4、水泵；5、微波反应组件；6、控温组件；7、支架；8、移动轮；9、排液管；10、微波管；11、微波反应腔；12、微波发生器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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付出创造性劳动的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。

本发明的目的是提供一种放射性有机废液微波芬顿氧化预处理反应装置，以解决上述现有技术存在的问题，降低放射性有机废液的处理风险和处理成本，并提高处理效率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1至图2所示：本实施例提供了一种放射性有机废液微波芬顿氧化预处理反应装置100，包括配液池1、微波反应组件5、控温组件6和支架7，配液池1、微波反应组件5和控温组件6均固设在支架7上。

支架7的底端设置有多个移动轮8，移动轮8优选采用自锁式万向轮，方便在试验时将万向轮锁死，从而避免支架7在装置工作过程中发生移动。

配液池1的顶部设置有加液口2，配液池1中设置有电动搅拌器3和水泵4，通过加液口2加入放射性有机废液和芬顿试剂，通过开启电动搅拌器3将配液池1中的放射性有机废液和芬顿试剂搅拌均匀。

微波反应组件5包括多个并联设置的微波管10，微波管10上设置有若干个微波反应腔11，微波管10与任意一个微波反应腔11相通，任意一个微波反应腔11上均设置有一个微波发生器12，微波发生器12用于在对应的微波反应腔11内产生微波场。

控温组件6包括冷却筒，冷却筒的侧壁上固定套设有冷却腔，冷却腔设置有进水口和出水口，冷却腔的进水口与冷却水源相通。

每个微波管10都一端与水泵4的出水口连通、另一端与冷却筒顶部的进液口连通，冷却筒底部设置有排液管9。

配液池1的底端通过管路与排液管9相通，在反应不彻底时可以关闭排液管9排液端的阀门，并将冷却筒中的混合液泵入到配液池1中，进行循环反应。

每个微波管10靠近水泵4的一端均设置有电动阀门。还包括控制器，电动搅拌器3、水泵4、每个微波发生器12和每个电动阀门都与控制器电连接。

本实施例放射性有机废液微波芬顿氧化预处理反应装置100的工作原理如下：

通过水泵4将放射性有机废液和芬顿试剂的混合液体泵入到微波管10中，混合液体到达的微波反应腔11中时会在微波场的作用下，使得芬顿试剂与微波高能量电子结合产生羟基自由基，羟基自由基与放射性有机废液中的有机物分子充分碰撞加热，从而针对性地提高了废液中有机物分子的动能，增大了反应截面，在温和条件下实现了难生化和难降解有机物的分解和裂化，降低了放射性有机废液的处理风险及处理成本，提高了处理效率；由于放射性有机废液和芬顿试剂的混合液体中所发生的芬顿反应为放热反应，通过在冷却腔中通入冷却水，能够通过冷却腔降低冷却筒的温度，从而使混合液的温度能够维持在芬顿反应处所需要的温度，通常应控制在68℃～70℃之间。混合液体在冷却筒内由上而下流动，而冷却水在反应腔中由下而上流动，使得混合液体与冷却水的流动方向相反能够提高冷却效果。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“顶”、“底”、“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。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。