專利名稱：：一種低溫常壓催化氧化處理有機(jī)廢水的工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及污水處理
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體地說(shuō)是一種在低溫常壓條件下催化氧化法處理煉油、石化與紡織等行業(yè)難降解有機(jī)廢水的工藝方法，可用于廢水的二級(jí)處理和深度處理。
背景技術(shù)：
：目前，處理煉油、石化與紡織等行業(yè)難降解有機(jī)廢水是廢水治理的重點(diǎn)與難點(diǎn)。這些廢水中主要有二甲苯、氨氮、環(huán)氧乙垸等污染物，傳統(tǒng)生化等處理工藝很難使其達(dá)標(biāo)排放，即便是能達(dá)標(biāo)排放標(biāo)準(zhǔn)的外排水也很難滿足回用的要求。在眾多處理方法中，濕式催化氧化處理是一種較為有效的方法。濕式催化氧化處理技術(shù)是在一定的溫度(17030(TC)、高壓(1.010MPa)下，在催化劑作用下，用空氣或氧氣將廢水中的氨氮和有機(jī)污染物氧化，最終轉(zhuǎn)化成無(wú)害物質(zhì)N2和C(l。排放。具有處理效率高，二次污染低，氧化速度快，裝置體積小等優(yōu)點(diǎn)。因此，濕式催化氧化工藝在處理高濃度難降解有機(jī)廢水方面有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。國(guó)際上，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，濕式催化氧化技術(shù)已成功用于造紙廢水、農(nóng)藥廢水、香料廢水、焦化廢水、染料廢水和含氰廢水的處理。在中國(guó)國(guó)內(nèi)，目前還很少有工業(yè)化的處理設(shè)施。據(jù)報(bào)道，只有上海寶鋼焦?fàn)t氣洗滌液廢水是采用了濕式氧化技術(shù)，但還是日本進(jìn)口的，而且處理成本較高
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明由多種組分混合型過(guò)渡金屬元素Cu、Co、Cr、Ni、Mn、Fe、Mo作為氧化活性主劑元素，由稀土Ce、Pa、La及Ti金屬元素作為氧化活性助劑元素；來(lái)組成裂化和開(kāi)環(huán)功能催化劑，獲得了針對(duì)有機(jī)廢水的較高的氧化催化活性和表面活性，使其具有較強(qiáng)的，可將煉油、焦化廢水中難降解有機(jī)化合物的環(huán)鏈打開(kāi)，并進(jìn)一步得到氧化降解。利用不同規(guī)格的Y-A1A作為廢水處理催化劑的載體，并有效的利用其孔結(jié)構(gòu)可調(diào)的特性，將催化劑孔道制成多孔道型，增大了其與廢水的接觸面積，這樣可利于大分子有機(jī)物在催化劑孔道內(nèi)的富集，加快催化反應(yīng)的速率。在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明開(kāi)發(fā)了低溫常壓催化氧化處理有機(jī)廢水工藝方法的系統(tǒng)工藝流程。本發(fā)明為一種低溫常壓催化氧化處理有機(jī)廢水的工藝方法，其特征在于1.在整個(gè)工藝流程中，設(shè)置了調(diào)節(jié)池、加熱系統(tǒng)、催化氧化反應(yīng)器、氣液分離系統(tǒng)、過(guò)濾系統(tǒng)和反沖洗系統(tǒng)；2.整個(gè)工藝流程中，包括以下工藝過(guò)程；污水經(jīng)格柵截留較大顆粒污染物和大部分纖維等固態(tài)物質(zhì)后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，同時(shí)調(diào)節(jié)池設(shè)置了pH自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，根據(jù)所需優(yōu)化調(diào)節(jié)污水的pH，視廢水所含有機(jī)污染物種類而定，pH范圍在6-8，加入的pH調(diào)節(jié)劑為常規(guī)酸堿，選自鹽酸、硫酸、氫氧化鈉等。污水通過(guò)調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)pH后進(jìn)入加熱系統(tǒng)加熱到反應(yīng)溫度4080°C，再與由曝氣系統(tǒng)輸送的空氣，氣水比范圍為5:120:1;充分混合，經(jīng)過(guò)加熱混氣處理的污水進(jìn)入催化氧化反應(yīng)器與裂化和開(kāi)環(huán)功能催化劑充分混合；催化劑投加量范圍為0.55%，控制反應(yīng)時(shí)間為14h，經(jīng)過(guò)吸附富集催化氧化作用；使C0Dcr和色度等污染物的去除率均大于80%，從而達(dá)到去除污染物的目的。經(jīng)催化氧化反應(yīng)器處理后的污水進(jìn)入氣液分離系統(tǒng)，分離后的污水再進(jìn)入過(guò)濾系統(tǒng)，后出水可達(dá)標(biāo)排放或回用；當(dāng)設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后，需對(duì)其進(jìn)行反沖洗處理，反洗用水使用過(guò)濾系統(tǒng)的過(guò)濾出水，反洗同時(shí)可加入空氣有助于提高反洗效率。下面通過(guò)表1把傳統(tǒng)濕式催化氧化處理工藝和本項(xiàng)發(fā)明工藝進(jìn)行對(duì)比。表l催化氧化深度處理技術(shù)工藝對(duì)比<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>該工藝根據(jù)所處理廢水水質(zhì)，選用針對(duì)性較強(qiáng)的新型裂化和開(kāi)環(huán)功能催化劑，同時(shí)在較經(jīng)濟(jì)合理的試驗(yàn)條件下(催化劑最佳投加量、最佳停留時(shí)間、最優(yōu)氣水比、最佳反應(yīng)pH和較合適的反應(yīng)溫度等)進(jìn)行催化氧化處理，廢水經(jīng)該工藝處理后，CODcr和色度的去除率均可達(dá)80X以上，其它污染物也能得到很好的去除，從而達(dá)到去除污染物的目的。本發(fā)明所使用的催化劑在低溫U08(TC)、常壓下就可起到催化作用，而通常濕式催化氧化反應(yīng)需要在高溫(170300°C)、高壓(1.010MPa)的條件下才能進(jìn)行。本發(fā)明在不添加其它任何氧化劑，就可對(duì)煉油、石化和紡織等行業(yè)難降解有機(jī)廢水有較好的處理效果。同時(shí)，由于本工藝不產(chǎn)生污泥，與傳統(tǒng)生化處理相比二次污染少，占地省。因此，不僅可以減少排污，還有效的解決了水資源的緊張狀況，實(shí)現(xiàn)廢水資源化再利用，對(duì)于促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展及節(jié)水型城市建設(shè)具有十分重要的意義。附圖1:為本發(fā)明一種低溫常壓催化氧化處理有機(jī)廢水工藝方法的工藝流程示意1為原水池，2為格柵，3為調(diào)節(jié)池，4為提升泵，5為空氣儲(chǔ)罐，6為風(fēng)機(jī)，7為加熱器，8為催化氧化反應(yīng)器，9為反洗泵，IO為氣液分離器，ll為過(guò)濾器，12為排氣，13為凈化水排放。具體實(shí)施方式實(shí)施例1、<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>上述廢水經(jīng)格柵截留較大顆粒污染物和大部分纖維等固態(tài)物質(zhì)后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，加入適量氫氧化鈉溶液把pH調(diào)節(jié)到8，裂化和開(kāi)環(huán)功能催化劑投加量為1%，同時(shí)在氣水比為5:1和反應(yīng)溫度為8(TC試驗(yàn)條件下，反應(yīng)2h，最終主要出水水質(zhì)如下表經(jīng)過(guò)該發(fā)明所述工藝處理后出水水質(zhì)如下表:<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>實(shí)施例2、主要廢水水質(zhì)如下<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>上述廢水經(jīng)格柵截留較大顆粒污染物和大部分纖維等固態(tài)物質(zhì)后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，加入適量稀硫酸溶液把pH調(diào)節(jié)到5，裂化和開(kāi)環(huán)功能催化劑投加量為3%，同時(shí)在氣水比為15:1和反應(yīng)溫度為4(TC試驗(yàn)條件下，反應(yīng)4h，最終主要出水水質(zhì)如下表經(jīng)過(guò)該發(fā)明所述工藝處理后出水水質(zhì)如下表:<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>實(shí)施例3、主要廢水水質(zhì)如下:<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>上述廢水經(jīng)格柵截留較大顆粒污染物和大部分纖維等固態(tài)物質(zhì)后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，加入適量稀硫酸溶液把pH調(diào)節(jié)到6，裂化和開(kāi)環(huán)功能催化劑投加量為2%，同時(shí)在氣水比為10:1和反應(yīng)溫度為6(TC試驗(yàn)條件下，反應(yīng)3h，最終主要出水水質(zhì)如下表經(jīng)過(guò)該發(fā)明所述工藝處理后出水水質(zhì)如下表:項(xiàng)目C0Dcr(mg/L)B0D(mg/L)色度(倍)含量352020權(quán)利要求1、一種低溫常壓催化氧化處理有機(jī)廢水的工藝方法，其特征在于1.在整個(gè)工藝流程中，設(shè)置了調(diào)節(jié)池、加熱系統(tǒng)、催化氧化反應(yīng)器、氣液分離系統(tǒng)、過(guò)濾系統(tǒng)和反沖洗系統(tǒng)；2.整個(gè)工藝流程中，包括以下工藝過(guò)程；污水經(jīng)格柵截留較大顆粒污染物和大部分纖維等固態(tài)物質(zhì)后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，同時(shí)調(diào)節(jié)池設(shè)置了pH自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，根據(jù)所需優(yōu)化調(diào)節(jié)污水的pH，視廢水所含有機(jī)污染物種類而定，pH范圍在6-8，加入的pH調(diào)節(jié)劑為常規(guī)酸堿，選自鹽酸、硫酸、氫氧化鈉；污水通過(guò)調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)pH后進(jìn)入加熱系統(tǒng)加熱到反應(yīng)溫度40～80℃，再與由曝氣系統(tǒng)輸送的空氣充分混合，氣水比范圍為51～201；經(jīng)過(guò)加熱混氣處理的污水進(jìn)入催化氧化反應(yīng)器與裂化和開(kāi)環(huán)功能催化劑充分混合；催化劑投加量范圍為0.5～5％，控制反應(yīng)時(shí)間為1～4h，經(jīng)過(guò)吸附富集催化氧化作用；使CODcr和色度等污染物的去除率大于80％；經(jīng)催化氧化反應(yīng)器處理后的污水進(jìn)入氣液分離系統(tǒng)，分離后的污水再進(jìn)入過(guò)濾系統(tǒng)，后出水可達(dá)標(biāo)排放或回用；當(dāng)設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后，需對(duì)其進(jìn)行反沖洗處理，反洗用水使用過(guò)濾系統(tǒng)的過(guò)濾出水，反洗同時(shí)加入空氣以提高反洗效率。2.整個(gè)工藝流程中，包括以下工藝過(guò)程；污水經(jīng)格柵截留較大顆粒污染物和大部分纖維等固態(tài)物質(zhì)后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，同時(shí)調(diào)節(jié)池設(shè)置了pH自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，根據(jù)所需優(yōu)化調(diào)節(jié)污水的PH，視廢水所含有機(jī)污染物種類而定，pH范圍在6-8，加入的pH調(diào)節(jié)劑為常規(guī)酸堿，選自鹽酸、硫酸、氫氧化鈉；污水通過(guò)調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)pH后進(jìn)入加熱系統(tǒng)加熱到反應(yīng)溫度4080。C，再與由曝氣系統(tǒng)輸送的空氣充分混合，氣水比范圍為5:120:1;經(jīng)過(guò)加熱混氣處理的污水進(jìn)入催化氧化反應(yīng)器與裂化和開(kāi)環(huán)功能催化劑充分混合；催化劑投加量范圍為0.55%，控制反應(yīng)時(shí)間為l4h，經(jīng)過(guò)吸附富集催化氧化作用；使C0Dcr和色度等污染物的去除率大于80%;經(jīng)催化氧化反應(yīng)器處理后的污水進(jìn)入氣液分離系統(tǒng)，分離后的污水再進(jìn)入過(guò)濾系統(tǒng)，后出水可達(dá)標(biāo)排放或回用；當(dāng)設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后，需對(duì)其進(jìn)行反沖洗處理，反洗用水使用過(guò)濾系統(tǒng)的過(guò)濾出水，反洗同時(shí)加入空氣以提高反洗效率。全文摘要一種低溫常壓催化氧化處理有機(jī)廢水的工藝方法，其特征在于在整個(gè)工藝流程中，設(shè)置了調(diào)節(jié)池、加熱系統(tǒng)、催化氧化反應(yīng)器、氣液分離系統(tǒng)、過(guò)濾系統(tǒng)和反沖洗系統(tǒng)；包括以下工藝過(guò)程；污水經(jīng)格柵截留固態(tài)物質(zhì)后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)污水的pH在6-8，進(jìn)入加熱系統(tǒng)加熱到反應(yīng)溫度40～80℃，再與由曝氣系統(tǒng)輸送的空氣，氣水比范圍為5∶1～20∶1；充分混合，經(jīng)過(guò)加熱混氣處理的污水進(jìn)入催化氧化反應(yīng)器與裂化和開(kāi)環(huán)功能催化劑充分混合；催化劑投加量范圍為0.5～5％，控制反應(yīng)時(shí)間為1～4h，經(jīng)過(guò)吸附富集催化氧化作用；使CODcr和色度等污染物的去除率大于80％。文檔編號(hào)C02F1/72GK101386439SQ200810225538公開(kāi)日2009年3月18日申請(qǐng)日期2008年11月5日優(yōu)先權(quán)日2008年11月5日發(fā)明者瑩張,張艷芳,亮李,郭子峰,阮曉磊,軍陳,瑩霍申請(qǐng)人:中國(guó)海洋石油總公司;中海油天津化工研究設(shè)計(jì)院;天津正達(dá)科技有限責(zé)任公司