專利名稱：一種難生化降解高濃度有機廢水處理方法及其裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及以物理方法處理高濃度有機廢水的方法及其裝置，尤其是一種難生化降解高濃度有機廢水處理方法及其裝置。
難生化降解高濃度有機廢水處理一直是國內(nèi)外污水處理面對的難題，因而亦是國內(nèi)外近年來研究的熱門課題。人們利用電、超聲波、紫外光和高溫高壓等物理方式提供的能量，或化學方法，在一定的條件下，產(chǎn)生H2O2并誘發(fā)·OH，最終使有機物礦化，變成無機物和CO2、H2O。但上述的方法大多數(shù)處于實驗階段，尚未進入生產(chǎn)性應用。
本發(fā)明的目的是提供一種難生化降解高濃度有機廢水處理方法及其裝置，該方法及其裝置使被處理廢水在有催化劑條件下進行全氧化化學過程，以較低的運行費用達到難生化降解高濃度有機廢水的有效處理。
本發(fā)明的難生化降解高濃度有機廢水處理方法，包括下列步驟(1)對被處理水進行予處理，去除懸浮物；(2)在廢水中投入氧化劑，將廢水的PH值調(diào)至5；(3)以不斷向廢水中通入空氣之方式，將廢水通過布水管壓注入電氧化塔內(nèi)底部；(4)進入電氧化塔內(nèi)的廢水經(jīng)加有0～24V外電壓的填料層緩慢而上，在經(jīng)過的平行板靜電場過程中，在催化條件下的氧化過程中去除廢水中部分難生化降解的有機物，剩余有機物也將分子轉(zhuǎn)變；(5)處理后的廢水上升至塔頂，流入溢流槽排出，廢水中的泥雜物料從塔底排出，從而完成高濃度有機廢水中難生化降解物的電氧化處理。
難生化降解高濃度有機廢水處理方法中通過射流器進入電氧化塔之廢水與空氣含量比例為1∶1左右。
用于實現(xiàn)難生化降解高濃度有機廢水處理方法的裝置，該裝置包括一個氧化劑投藥箱，該投藥箱通過管道接入廢水泵入水管；一個泵，泵的吸入口接泵入管，泵的排出口通過管道接射流器；一個射流器，該射流器通過吸氣管強制性地將空氣通入廢水，提供廢水氧化所需的氧，射流器的排出口接有與電氧化塔底布水管相通的管道；一個電氧化塔，該電氧化塔由塔體、設置在塔體內(nèi)的篩孔板和以并聯(lián)方式布設在篩孔板上的電極板、以及充填在電極板間的填料組成，電極板均接有電壓為0～24V的電源，塔體的底面設有排泥管，塔體的底部設有布水管，塔體的頂部設有濾頭和溢流槽，塔體溢流槽設有一間斷出水器。
塔體溢流槽所設間斷出水器可以是脈沖式出水器或液位控制器加電磁閥。
所述排列有序之電極板間的間距為25～50mm。
所述的填料為直徑=5mm的活性炭顆粒和直徑=10mm的鑄鐵顆粒。
所述的填料中活性炭顆粒與生鐵顆粒的配比為1∶1。
填料內(nèi)還可根據(jù)水質(zhì)的不同混加TiO2或Al2O3等金屬氧化物。
本發(fā)明的設計原理是利用鑄鐵顆粒所含有的Fe3C和活性炭顆粒構成的無數(shù)伏打原電池，具有微電解作用，但其內(nèi)部的電能微弱。由于填料中設有許多以并聯(lián)方式設置的電極板，外界提供的0～24V之電壓，使電極板之間的電場強度增加，電能亦增大，活性炭比表面積10～30A°，表面含有大量酸性、堿性基團，有羥基和酚羥基的存在，使活性炭不僅有吸附作用，而且具有催化氧化的化學功能，加之鑄鐵中Fe3C有鐵離子存在，泵前射流吸入空氣中有21％O2，同時以在泵前加H2SO4使PH=5偏酸性，投加適量的氧化劑，旰料中適量加入金屬氧化物作為催化劑使用。形成一個較全面的催化氧化條件，使有機物礦化全過程加強和加快，外界電場則起到“啟動”作用，在上述條件下廢水中難生化降解有機物將有效地去除一部分，不被去除的有機物亦被水解和酸化，相當厭氧初期的水解和酸化，使有機物分子轉(zhuǎn)型，從而改善后續(xù)處理的可生化性。
本發(fā)明電氧化化學機理是一、過氧化氫H2O2的生成外部提供的O2捕集外電場提供的電子，形成氧自由基離子O2-，最后經(jīng)一系列反應生成H2O2(1)(2)
(3)同時(4)(5)二、羥基自由基·OH的生成(6)同時(7)(8)(9)(10)三、有機物的礦化(11)(12)(13)本發(fā)明就是依據(jù)上述電氧化化學機理設計而成的。
本發(fā)明的難生化降解高濃度有機廢水處理方法及裝置設計科學，結構合理，廢水處理電耗低，一般情況下每噸水為0．5度電左右，運行費用低廉，處理效果好。經(jīng)本發(fā)明處理后的廢水，不僅CODcr不同程度地有效去除，而可使廢水中的BOD5／CODcr由不到10％升高到25％以上不等，使后續(xù)常規(guī)生化或物化處理效果得以充分發(fā)揮。
本發(fā)明的方法由以下實施例進一步詳細說明。


圖1是實現(xiàn)難生化降解高濃度有機廢水處理方法的裝置示意圖。
實施例1紙板箱生產(chǎn)廢水中難生化降解高濃度有機廢水的處理，紙板箱的生產(chǎn)過程中，有兩種廢水排放一種是苜薯粉水，苜薯粉制漿洗罐水和紙板粘合設備洗機沖洗及地板和容器沖洗混合水，CODcr10000～22000mg／l；一種是紙板印刷機械洗墨水及地板、容器沖洗水，廢水的CODcr8000～20000mg／l，水中有表面活性劑，有殺菌作用。
將兩種廢水在混合池中混合，將經(jīng)物化預處理去除懸浮物后的廢水的PH調(diào)到5，以不斷向廢水中通入空氣之方式，將廢水通過布水管壓注入電氧化塔內(nèi)底部；進入電氧化塔內(nèi)的廢水經(jīng)加有18～20V外電壓的填料層緩慢而上，在經(jīng)過的平行板靜電場過程中，在催化條件下的氧化過程中去除廢水中部分難生化降解的有機物；處理后的廢水上升至塔頂，流入溢流槽排出，廢水中的泥雜物料從塔底排出，從而完成高濃度有機廢水中難生化降解物的電氧化處理。經(jīng)電氧化塔處理后，出水中CODcr的去除率為25～40％，PH=7～7．5。其后再經(jīng)常規(guī)的物化和生化處理，便可達到廢水的一級排放標準。
實施例2鈕扣生產(chǎn)中難生化降解高濃度有機廢水的處理，鈕扣生產(chǎn)中有兩種廢水排放一種是樹脂棒料成型，車間排出的模具、容器和地板沖洗水，CODcr12000～20000mg／l，并含有三氯乙烯和丙酮成份；一種是成型后鈕扣拋光水CODcr1000～1200mg／l。
將兩種廢水在混合池中混合，將經(jīng)過物化處理去除懸浮物的廢水PH調(diào)到5，以不斷向廢水中通入空氣之方式，將廢水通過布水管壓注入電氧化塔內(nèi)底部；進入電氧化塔內(nèi)的廢水經(jīng)加有18～22V外電壓的填料層緩慢而上，在經(jīng)過的平行板靜電場過程中，在催化條件下的氧化過程中去除廢水中部分難生化降解的有機物；處理后的廢水上升至塔頂，流入溢流槽排出，廢水中的泥雜物料從塔底排出，從而完成高濃度有機廢水中難生化降解物的電氧化處理。經(jīng)電氧化塔處理后，再經(jīng)常規(guī)物化和生化處理后，出水中的CODcr≤100mg／l，其中電氧化的去除率為65％。
實施例3從圖1可以清楚地看到，實現(xiàn)本發(fā)明方法的裝置包括一個氧化劑投藥箱1，該投藥箱1通過管道接入廢水泵入管；一個泵2，泵2的吸入口接泵入管，泵2的排出口通過管道接入射流器4，管道上可設置流量計3一個射流器4，該射流器通過吸氣管與空壓機連接，強制性地將空氣通入廢水，提供氧化所需的氧，射流器4的排出口接有與電氧化塔底布水管5相通的管道；一個電氧化塔14，該電氧化塔14由塔體9、設置在塔體9內(nèi)的篩孔板6和以并聯(lián)方式布設在篩孔板6上的電極板8、以及充填在電極板8間的填料7組成，所述的塔體9為方形結構，所述的電極板8為A3鐵或不銹鋼平板，電極板8均接有電壓為0～24V的電源，塔體9的底面設有排泥管12，塔體9的底部設有布水管5，所述的布水管5為常規(guī)60°斜φ8～10mm孔布水管；塔體9的頂部設有濾頭10和溢流槽13，溢流槽13設有一脈沖式出水器11。
所述的濾頭10是聚苯乙烯塑注標準件。所述排列有序之電極板8間的間距為25～50mm。所述的填料7為直徑=5mm的活性炭顆粒和直徑=10mm的鑄鐵顆粒。所述的填料7中活性炭顆粒與生鐵顆粒的配比為1∶1。填料7內(nèi)還可根據(jù)水質(zhì)的不同混加TiO2或Al2O3等金屬氧化物。氧化劑可根據(jù)廢水水質(zhì)不同經(jīng)實驗選定H2O2、CLO2或NaCLO3等。氧化水力停留時間、電壓大小等工藝參數(shù)均應根據(jù)實驗選定，不同的水質(zhì)有不同的去除效果。
權利要求
1.一種難生化降解高濃度有機廢水處理方法，該方法包括下列步驟(1)對被處理水進行予處理，去除懸浮物；(2)在廢水中投入氧化劑，使廢水的PH=5；(3)以不斷向廢水中通入空氣之方式，將廢水通過布水管壓注入電氧化塔內(nèi)底部；(4)進入電氧化塔內(nèi)的廢水經(jīng)加有0～24V外電壓的填料層緩慢而上，在經(jīng)過的平行板靜電場過程中，在催化條件下的氧化過程中去除廢水中部分難生化降解的有機物，剩余有機物也將分子轉(zhuǎn)變；(5)處理后的廢水上升至塔頂，流入溢流槽排出，廢水中的泥雜物料從塔底排出，從而完成高濃度有機廢水中難生化降解物的電氧化處理。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于通過射流器進入電氧化塔之污水與空氣含量比例為1∶1左右。
3.用于實現(xiàn)權利要求1的方法的裝置，該裝置包括一個氧化劑投藥箱，該投藥箱通過管道接入廢水泵入水管；一個泵，泵的吸入口接泵入管，泵的排出口通過管道接入射流器；一個射流器，該射流器通過吸氣管強制性地將空氣通入廢水，提供氧化所需的氧，射流器的排出口接有與電氧化塔底布水管相通的管道；一個電氧化塔，該電氧化塔由塔體、設置在塔體內(nèi)的篩孔板和以并聯(lián)方式布設在篩孔板上的電極板、以及充填在電極板間的填料組成，電極板均接有電壓為0～24V的電源，塔體的底面設有排泥管，塔體的底部設有布水管，塔體的頂部設有濾頭和溢流槽，塔體溢流槽設有一間斷出水器。
4.根據(jù)權利要求3所述的裝置，其特征在于所述間斷出水器可以是脈沖式出水器或液位控制器加電磁閥。
5.根據(jù)權利要求3所述的裝置，其特征在于所述排列有序之電極板間的間距為25～50mm。
6.根據(jù)權利要求3所述的裝置，其特征在于所述的填料為直徑=5mm的活性炭顆粒和直徑=10mmR的生鐵顆粒。
7.根據(jù)權利要求3或所述的裝置，其特征在于所述的填料中活性炭顆粒與生鐵顆粒的配比為1∶1。
8.根據(jù)權利要求3所述的裝置，其特征在于填料內(nèi)還可根據(jù)水質(zhì)的不同混加TiO2或Al2O3等金屬氧化物。
全文摘要
一種難生化降解高濃度有機廢水處理方法及其裝置,該方法及其裝置使被處理廢水在有催化劑條件下進行全氧化化學過程,以較低的運行費用達到難生化降解高濃度有機廢水的有效處理。本發(fā)明設計科學,結構合理,廢水處理電耗低,一般情況下每噸水為0.5度電,運行費用低廉,處理效果好。經(jīng)本發(fā)明處理后的廢水,不僅COD
文檔編號C02F1/72GK1295033SQ0013478
公開日2001年5月16日 申請日期2000年12月2日 優(yōu)先權日2000年12月2日
發(fā)明者周澤宇, 趙劍鋒, 雷鐵軍, 陳長文, 周巍 申請人:深圳市宇力科技有限公司