公布日：2022.02.22

申请日：2020.08.19

分类号：C02F1/74(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N

摘要

本发明公开了一种微流体湿式氧化处理草甘膦废水工艺与装置。该工艺作用时间快、工艺简单、高效可靠、无需催化剂、能连续处理草甘膦废水。具体是将微流体装置应用于湿式氧化反应器达到连续处理草甘膦废水的目的。本工艺能够直接用于有机磷农药废水的治理，具有能够连续处理、空气用量少、无需催化剂、去除效果好、作用时间快、无二次污染的优点。

权利要求书

1.一种微流体湿式氧化处理草甘膦废水工艺，其特征在于，包括以下步骤：将草甘膦废水与空气分别通过液体泵与气泵注入微流体装置中进行氧化反应，反应后收集经处理过后的废水。

2.根据权利要求1所述的一种微流体湿式氧化处理草甘膦废水工艺，其特征在于，所述微流体装置是使用带有微通道的不锈钢管作为微反应器。

3.根据权利要求2所述的一种微流体湿式氧化处理草甘膦废水工艺，其特征在于，所述微通道的内径和外径分别为1.6mm和3.2mm。

4.根据权利要求2所述的一种微流体湿式氧化处理草甘膦废水工艺，其特征在于，所述微通道的长度为5m~10m。

5.根据权利要求1所述的一种微流体湿式氧化处理草甘膦废水工艺，其特征在于，所述氧化反应的温度为200℃~250℃。

6.根据权利要求5所述的一种微流体湿式氧化处理草甘膦废水工艺，其特征在于，所述氧化反应的温度为250℃。

7.根据权利要求1所述的一种微流体湿式氧化处理草甘膦废水工艺，其特征在于，所述氧化反应的压强为15MPa。

8.根据权利要求1所述的一种微流体湿式氧化处理草甘膦废水工艺，其特征在于，所述草甘膦废水在微流体装置中的停留时间为30～90min，所述的停留时间τ通过以下公式计算：

其中，Vm微通道的总内部体积，通过微通道的内径和长度来计算，Q为流体的流速。

9.根据权利要求1所述的一种微流体湿式氧化处理草甘膦废水工艺，其特征在于，所述微流体装置中草甘膦废水与空气的液空比为1.7mol：1mol。

10.权利要求1~9任一项所述的一种微流体湿式氧化处理草甘膦废水工艺所用的装置，其特征在于，包括空气罐(1)、第一阀门(2)、气泵(3)、气体吹扫装置(4)、液体注射器(5)、第二阀门(6)、液体泵(7)、液体吹扫装置(8)、第三阀门(9)、温度箱(10)、液体线圈(11)、气体线圈(12)、第四阀门(13)、第一温度传感器(14)、微流体装置(15)、第二温度传感器(16)、第五阀门(17)、爆破片(18)、第六阀门(19)和液体收集装置(20)；所述空气罐(1)、第一阀门(2)、气泵(3)、气体吹扫装置(4)、气体线圈(12)依次通过管道连接；所述液体注射器(5)、第二阀门(6)、液体泵(7)、液体吹扫装置(8)、第三阀门(9)、液体线圈(11)、第四阀门(13)、微流体装置(15)、第五阀门(17)、第六阀门(19)、液体收集装置(20)依次通过管道连接；所述气体线圈(12)的出口与第四阀门(13)连接；所述液体线圈(11)、气体线圈(12)、第四阀门(13)、微流体装置(15)和第五阀门(17)设置在温度箱(10)内；所述第五阀门(17)和第六阀门(19)间的管道上设置有爆破片(18)；所述第四阀门(13)、第五阀门(17)上分别设置有第一温度传感器(14)、和第二温度传感器(16)。

发明内容

针对以上问题，本发明提供一种能够连续处理、无需催化剂、空气用量少、快速高效可靠、无二次污染和环境效益好的草甘膦废水处理方法。

为解决上相关述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种微流体湿式氧化处理草甘膦废水工艺，包括以下步骤：将草甘膦废水与空气分别通过液体泵与气泵注入微流体装置中进行氧化反应，反应后收集经处理过后的废水。

优选的，所述微流体装置是使用带有微通道的不锈钢管作为微反应器。

优选的，所述微通道的内径和外径分别为1.6mm和3.2mm。

优选的，所述微通道的长度为5m~10m。

通过所述微通道的内径和长度可以计算得到微通道的总内部体积。

优选的，所述氧化反应的温度为200℃~250℃。

进一步优选的，所述氧化反应的温度为250℃。

优选的，所述氧化反应的压强为15MPa。

优选的，所述草甘膦废水在微流体装置中的停留时间为30～90min，，所述的停留时间τ通过以下公式计算：

其中，Vm微通道的总内部体积，通过微通道的内径和长度来计算，Q为流体的流速。

优选的，所述微流体装置中草甘膦废水与空气的液空比为1.7：1(mol/mol)。

优选的，所述草甘膦废水的流速为0.2mL/min~0.3mL/min，进一步优选为0.2mL/min或0.3mL/min。

优选的，所述氧化剂的流速为0.025mL/min~0.035mL/min，进一步优选为0.025mL/min或0.035mL/min。

以上所述的一种微流体湿式氧化处理草甘膦废水工艺所用的装置，包括空气罐、第一阀门、气泵、气体吹扫装置、液体注射器、第二阀门、液体泵、液体吹扫装置、第三阀门、温度箱、液体线圈、气体线圈、第四阀门、第一温度传感器、微流体装置、第二温度传感器、第五阀门、爆破片、第六阀门和液体收集装置；

所述空气罐、第一阀门、气泵、气体吹扫装置、气体线圈依次通过管道连接；所述液体注射器、第二阀门、液体泵、液体吹扫装置、第三阀门、液体线圈、第四阀门、微流体装置、第五阀门、第六阀门、液体收集装置依次通过管道连接；所述气体线圈的出口与第四阀门连接；所述液体线圈、气体线圈、第四阀门、微流体装置和第五阀门设置在温度箱内；所述五阀门和第六阀门间的管道上设置有爆破片；所述第四阀门、第五阀门上分别设置有第一温度传感器、和第二温度传感器。

优选的，所述的微流体装置是带有微通道的不锈钢管，其内径和外径分别为1.6mm和3.2mm，长度为5m~10m；所述的微流体装置的反应温度为200℃~250℃；所述的微流体装置的反应压强为15MPa；所述的草甘膦废水在微流体装置中的停留时间为30~90min；所述的微流体装置使用的气相为空气；所述的微流体装置使用的液空比为

1.7：1(mol/mol)。

本发明的微流体湿式氧化处理草甘膦废水工艺与现有技术相比，具备以下优点：

(1)本发明使用了微流体装置，可以达到连续处理草甘膦废水的目的，且草甘膦去除效果好。

(2)本发明使用的氧化剂清洁、低廉易得，且用量少；

(3)本发明处理草甘膦废水不需要使用催化剂，不需要调节废水的pH值，也不需要对废水进行预热处理；

(4)本发明的装置和操作简单，易于维护，无污泥产生。

（发明人：冯丹;贺斌;张思毅）