本發(fā)明屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種提高光整液廢水可生化性能的工藝和方法。
背景技術(shù)：
作為我國的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，鋼鐵工業(yè)自改革開放以來，快速發(fā)展，近年來一直處于高速發(fā)展階段，鋼年產(chǎn)量增幅在15％～22％。可是鋼鐵工業(yè)是一個高能耗、高資源、高污染的產(chǎn)業(yè)，其水資源消耗巨大，約占全國工業(yè)用水量的14％。
光整機和光整液是鍍鋅線上的重要設(shè)備，光整工藝可上改善鍍鋅線帶鋼板板型，消除屈服平臺，提高產(chǎn)品性能。
光整液是鍍鋅光整工藝過程中使用的重要介質(zhì)。光整液有機物污染物多，cod濃度高，可生化性差的特點，傳統(tǒng)的生物處理難以奏效，目前國內(nèi)外尚無成熟的處理工藝，大多將其稀釋后與其它廢水混合處理，是最難處理的鋼鐵工業(yè)廢水之一。
所謂可生化性是指可生化性是指生物降解的難易程度，當bod/cod>0.3時表明污水生化性能尚可，可以用活性污泥法處理，當然b/c越高越適合活性污泥法處理污水。當bod/cod<0.3時，認為不可進行生化處理。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為克服上述問題，本發(fā)明的目的在于，提供一種提高光整液廢水可生化性能的處理方法及系統(tǒng)裝置，所述處理方法及系統(tǒng)裝置可根據(jù)光整液廢水的水質(zhì)水量情況，提高光整液廢水可生化性能。據(jù)此，本發(fā)明以綠色工藝和節(jié)能減排為主要任務(wù)，減少環(huán)境污染，積極應(yīng)對日益嚴格的環(huán)境保護法規(guī)。
本發(fā)明的目的還在于，提供一種用于提高光整液廢水可生化性能的處理方法及系統(tǒng)裝置的堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑。
本發(fā)明的一種提高光整液廢水可生化性能的處理方法技術(shù)方案如下：
一種提高光整液廢水可生化性能的處理方法，使用包括進水泵、粗砂過濾器、 一級提升泵、設(shè)置有空氣源臭氧發(fā)生器的接觸式反應(yīng)塔及出水泵的處理系統(tǒng)，其特征在于，
光整液廢水流入粗砂過濾器，以去除廢水中的懸浮物和雜質(zhì)顆粒，
然后，出粗砂過濾器的光整液從觸反應(yīng)塔底部進入設(shè)置有空氣源臭氧發(fā)生器的接觸反應(yīng)塔，接觸反應(yīng)塔中放置堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑填料，
由所述空氣源臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧從接觸反應(yīng)塔底部進入接觸反應(yīng)塔，在接觸反應(yīng)塔內(nèi)發(fā)生廢水、臭氧和催化劑共同進行的水氣多相催化反應(yīng)，以提高光整液廢水的可生化性，即提高光整液廢水中bod/cod的比值為高于0.3。
水氣多相臭氧催化氧化化技術(shù)可以在常溫常壓下將降解的有機物徹底氧化或分解成易降解的小分子。其特征是利用固體催化劑加速液相或氣相的氧化反應(yīng)來生成一系列高活性、強氧化性的中間物自由基，這些自由基將光整液中不可生化的有機物轉(zhuǎn)變?yōu)榭缮挠袡C物，由此，提高了光整液廢水中bod/cod的比值。
本發(fā)明針對光整液廢水的水質(zhì)特征，制備了堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑，不僅可以去除部分光整液廢水中的cod，而且可以提高廢水的bod和可生化性。
根據(jù)本發(fā)明所述的一種提高光整液廢水可生化性能的處理方法，其特征在于，所述光整液廢水的出水水質(zhì)cod為5306～9215mg/l，bod為2110～3690mg/l。
根據(jù)本發(fā)明所述的一種提高光整液廢水可生化性能的處理方法，所述光整液廢水的水質(zhì)cod為8300～12100mg/l，bod為560～720mg/l，bod/cod低于0.1。
根據(jù)本發(fā)明所述的一種提高光整液廢水可生化性能的處理方法，其特征在于，粗砂過濾器的過濾精度為35～55微米，外殼為碳鋼。
根據(jù)本發(fā)明所述的一種提高光整液廢水可生化性能的處理方法，其特征在于，
所述堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑的制備如下：
1)堇青石蜂窩陶瓷載體的選型：堇青石蜂窩陶瓷載體材質(zhì)為致密堇青石，體積密度為2.2～2.6g/cm3，
2)載體的清洗：堇青石蜂窩陶瓷載體清洗后烘干，冷卻后備用。
3)浸漬溶液的配制：配制溶液濃度為7～15％(以金屬元素計算)硫酸錳溶液、15～23％硝酸鐵溶液，然后這二種溶液以體積比1-2：1-2配制成混合溶液，形成浸漬溶液。
4)載體浸漬：致密堇青石蜂窩陶瓷載體在浸漬溶液中，在85℃的恒溫箱中 浸漬8-10小時；然后將致密堇青石蜂窩陶瓷載體取出，在室溫下晾干。重復(fù)步驟4)3-6次。
5)高溫燒結(jié)：將致密堇青石蜂窩陶瓷載體放在高溫爐中，高溫下恒溫焙燒，然后自然冷卻,制備得到堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑。
針對光整液廢水的特性，制備得到堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑可有效提高光整液廢水的可生化性。
優(yōu)選的是，在步驟3)浸漬液的配制：配制溶液濃度為7～15％(以金屬元素計算)硫酸錳溶液和15～23％的硝酸鐵溶液，然后這兩種溶液以體積比1-1.1：1-1.1配制成混合溶液，更優(yōu)選的是，以體積比1：1配制成混合溶液，形成浸漬溶液。
根據(jù)本發(fā)明所述的一種提高光整液廢水可生化性能的處理方法，其特征在于，整個接觸式反應(yīng)塔反應(yīng)器屬于氣液同向流結(jié)構(gòu)。堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑體積占整個催化塔體積的75～85％。光整液廢水在催化塔中的停留時間為10～15分鐘。
經(jīng)過整套工藝流程后，光整液廢水的可生化性大大提高，最后出水泵進入生化水處理系統(tǒng)。
光整液廢水經(jīng)過整個工藝流程處理后，所述光整液廢水的出水水質(zhì)cod為5306～9215mg/l，bod為2110～3690mg/l，bod/cod的值高于0.3。所述光整液廢水的水質(zhì)cod為8300～12100mg/l，bod為560～720mg/l，bod/cod低于0.1。
根據(jù)本發(fā)明所述的一種提高光整液廢水可生化性能的處理方法，其特征在于，堇青石蜂窩陶瓷載體為正方型，長寬高都為100-110mm，內(nèi)部孔型為圓型。
根據(jù)本發(fā)明所述的一種提高光整液廢水可生化性能的處理方法，其特征在于，在步驟2)堇青石蜂窩陶瓷載體的清洗，堇青石蜂窩陶瓷載體先用蒸餾水清洗，然后用13-18％的硝酸溶液清洗，最后在100-110℃鼓風干燥箱中烘干2～3小時，冷卻后備用。
根據(jù)本發(fā)明所述的一種提高光整液廢水可生化性能的處理方法，其特征在于，在步驟3)，在混合溶液中加入3～7mg/l的季戊四醇作為固體分散劑，然后攪拌5～9小時，形成浸漬溶液。
根據(jù)本發(fā)明所述的一種提高光整液廢水可生化性能的處理方法，其特征在于，在步驟5)高溫燒結(jié)：將堇青石蜂窩陶瓷載體放在高溫爐中，先以8-12℃/min 升溫至400-410℃,恒溫焙燒1小時，然后繼續(xù)以4-6℃/min升溫至660-670℃,恒溫焙燒3～5小時，然后自然冷卻,制備得到堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑。
本發(fā)明又提供一種提高光整液廢水可生化性能的處理系統(tǒng)裝置，所述系統(tǒng)裝置包括進水泵、粗砂過濾器、一級提升泵、設(shè)置有空氣源臭氧發(fā)生器的接觸式反應(yīng)塔、及出水泵的處理系統(tǒng)，其特征在于，出粗砂過濾器的光整液通過提升泵從底部進入設(shè)置有空氣源臭氧發(fā)生器接觸反應(yīng)塔，接觸反應(yīng)塔中放置堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑填料，
臭氧發(fā)生器的氣源為空氣源，空氣源臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧由接觸反應(yīng)塔底部進入，在接觸反應(yīng)塔內(nèi)發(fā)生廢水、臭氧和催化劑共同進行的水氣多相催化反應(yīng)，以提高光整液廢水的可生化性，即提高光整液廢水中bod/cod的比值。
根據(jù)本發(fā)明所述一種提高光整液廢水可生化性能的處理系統(tǒng)裝置，其特征在于，所述光整液廢水通過進水泵流入粗砂過濾器，以去除廢水中的懸浮物和雜質(zhì)顆粒。粗砂過濾器的過濾精度為35～55微米。
根據(jù)本發(fā)明，然后光整液通過一級提升泵從底部進入接觸反應(yīng)塔，接觸反應(yīng)塔中放置堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑填料。臭氧發(fā)生器的氣源為空氣源，空氣源臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧由接觸反應(yīng)塔底部進入，廢水、臭氧和催化劑共同進行水氣多相催化反應(yīng)，提高光整液廢水的可生化性。水氣多相臭氧催化氧化化技術(shù)可以在常溫常壓下將降解的有機物徹底氧化或分解成易降解的小分子。
根據(jù)本發(fā)明所述一種提高光整液廢水可生化性能的處理系統(tǒng)裝置，其特征在于，堇青石蜂窩陶瓷載體為正方型，長寬高都為110mm，內(nèi)部孔型為圓型，體積密度為2.2～2.6g/cm3。
根據(jù)本發(fā)明所述一種提高光整液廢水可生化性能的處理系統(tǒng)裝置，其特征在于，整個接觸式反應(yīng)塔反應(yīng)器屬于氣液同向流結(jié)構(gòu)，堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑體積占整個催化塔體積的75～85％。
光整液廢水在催化塔中的停留時間為10～15分鐘。
根據(jù)本發(fā)明所述一種提高光整液廢水可生化性能的處理系統(tǒng)裝置及方法，一次性投資低，運行操作簡單，生產(chǎn)處理成本較低，是環(huán)境友好型的鋼鐵廢水綠色環(huán)保處理工藝。
附圖說明
圖1為一種提高光整液廢水可生化性的系統(tǒng)裝置圖。
圖中，1為進水泵，2為粗砂過濾器，3為一級提升泵，4為接觸式反應(yīng)塔，5為堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑，6為空氣源臭氧發(fā)生器，7為出水泵。
為了更好地理解本發(fā)明專利，下面結(jié)合實施例進一步闡明本發(fā)明專利的內(nèi)容，但本發(fā)明專利的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實施例。
具體實施方式
實施例1：
一種提高光整液廢水可生化性能的處理工藝系統(tǒng)，包括進水泵、粗砂過濾器、一級提升泵、接觸式反應(yīng)塔、堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑、空氣源臭氧發(fā)生器、出水泵。
所述光整液廢水的水質(zhì)cod為9215mg/l，bod為630mg/l，bod/cod的比值為0.068。
所述光整液廢水通過進水泵流入粗砂過濾器，粗砂過濾器的過濾精度為55微米，外殼為碳鋼。
然后光整液通過一級提升泵從底部進入接觸反應(yīng)塔，接觸反應(yīng)塔中放置堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑填料。臭氧發(fā)生器的氣源為空氣源，空氣源臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧由接觸反應(yīng)塔底部進入，廢水、臭氧和催化劑共同進行水氣多相催化反應(yīng)，提高光整液廢水的可生化性。
本發(fā)明針對光整液廢水的水質(zhì)特征，制備了堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑，不僅可以去除部分光整液廢水中的cod，而且可以提高廢水的bod和可生化性。本發(fā)明的堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑的制備如下：
1)蜂窩陶瓷載體的選型：蜂窩陶瓷載體為正方型，材質(zhì)為致密堇青石，長寬高都為110mm，內(nèi)部孔型為圓型，體積密度為2.5g/cm3。2)載體的清洗：蜂窩陶瓷載體先用蒸餾水清洗5次，然后用15％硝酸溶液清洗2次，最后在100℃鼓風干燥箱中烘干2小時，冷卻后備用。3)溶液的配制：配制溶液濃度為13％(以金屬元素計算)硫酸錳溶液、17％硝酸鐵溶液，然后這二種溶液以體積比1：1配制成混合溶液，在混合溶液中加入4mg/l的季戊四醇作為固體分散劑，然后攪拌6小時，形成浸漬溶液。4)載體浸漬：致密堇青石蜂窩陶瓷載體在浸漬溶液中，在 85℃的恒溫箱中浸漬10小時；然后將致密堇青石蜂窩陶瓷載體取出，在室溫下晾干。重復(fù)此步驟5次。5)高溫燒結(jié)：將致密堇青石蜂窩陶瓷載體放在高溫爐中，先以10℃/min升溫至400℃,恒溫焙燒1小時，然后繼續(xù)以5℃/min升溫至670℃,恒溫焙燒4小時，然后自然冷卻,制備得到堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑。針對光整液廢水的特性，制備得到堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑可有效提高光整液廢水的可生化性。
整個接觸式反應(yīng)塔反應(yīng)器屬于氣液同向流結(jié)構(gòu)。堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑體積占整個催化塔體積的80％。光整液廢水在催化塔中的停留時間為15分鐘。
經(jīng)過整套工藝流程后，光整液廢水的可生化性大大提高，最后出水泵進入生化水處理系統(tǒng)。
光整液廢水經(jīng)過整個工藝流程處理后，所述光整液廢水的出水水質(zhì)cod為7180mg/l，bod為2560mg/l，bod/cod的值為0.357。
實施例2：
一種提高光整液廢水可生化性能的處理工藝系統(tǒng)，包括進水泵、粗砂過濾器、一級提升泵、接觸式反應(yīng)塔、堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑、空氣源臭氧發(fā)生器、出水泵。
所述光整液廢水的水質(zhì)cod為11120mg/l，bod為680mg/l，bod/cod比值為0.061。
所述光整液廢水通過進水泵流入粗砂過濾器，粗砂過濾器的主要功能是去除廢水中的懸浮物和雜質(zhì)顆粒。粗砂過濾器的過濾精度為55微米，外殼為碳鋼。
然后光整液通過一級提升泵從底部進入接觸反應(yīng)塔，接觸反應(yīng)塔中放置堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑填料。臭氧發(fā)生器的氣源為空氣源，空氣源臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧由接觸反應(yīng)塔底部進入，廢水、臭氧和催化劑共同進行水氣多相催化反應(yīng)，提高光整液廢水的可生化性。
本發(fā)明針對光整液廢水的水質(zhì)特征，制備了堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑，不僅可以去除部分光整液廢水中的cod，而且可以提高廢水的bod和可生化性。本發(fā)明的堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑的制備如下：
1)蜂窩陶瓷載體的選型：蜂窩陶瓷載體為正方型，材質(zhì)為致密堇青石，長寬高都為110mm，內(nèi)部孔型為圓型，體積密度為2.3g/cm3。2)載體的清洗：蜂窩陶瓷載體先用蒸餾水清洗5次，然后用15％硝酸溶液清洗2次，最后在100℃鼓風 干燥箱中烘干3小時，冷卻后備用。3)溶液的配制：配制溶液濃度為15％(以金屬元素計算)硫酸錳溶液、21％硝酸鐵溶液，然后這二種溶液以體積比1：1配制成混合溶液，在混合溶液中加入6mg/l的季戊四醇作為固體分散劑，然后攪拌7小時，形成浸漬溶液。4)載體浸漬：致密堇青石蜂窩陶瓷載體在浸漬溶液中，在85℃的恒溫箱中浸漬10小時；然后將致密堇青石蜂窩陶瓷載體取出，在室溫下晾干。重復(fù)此步驟5次。5)高溫燒結(jié)：將致密堇青石蜂窩陶瓷載體放在高溫爐中，先以10℃/min升溫至400℃,恒溫焙燒1小時，然后繼續(xù)以5℃/min升溫至670℃,恒溫焙燒5小時，然后自然冷卻,制備得到堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑。針對光整液廢水的特性，制備得到堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑可有效提高光整液廢水的可生化性。
整個接觸式反應(yīng)塔反應(yīng)器屬于氣液同向流結(jié)構(gòu)。堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑體積占整個催化塔體積的80％。光整液廢水在催化塔中的停留時間為11分鐘。
經(jīng)過整套工藝流程后，光整液廢水的可生化性大大提高，最后出水泵進入生化水處理系統(tǒng)。
光整液廢水經(jīng)過整個工藝流程處理后，所述光整液廢水的出水水質(zhì)cod為8950mg/l，bod為3280mg/l，bod/cod的值為0.366。
本發(fā)明提出了一種提高光整液廢水可生化性的技術(shù)方案，此技術(shù)方案系統(tǒng)解決了光整液廢水bod/cod比值低的問題，經(jīng)過處理后，光整液廢水可進行生化系統(tǒng)進一步處理。因此本發(fā)明屬于鋼鐵綠色環(huán)保生產(chǎn)工藝，具有良好的社會效益和環(huán)境效益。
當然，本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的一般技術(shù)人員應(yīng)當認識到，上述實施例僅是用來說明本發(fā)明，而非用作對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對上述實施例的變換、變形都將落在本發(fā)明權(quán)利要求的范圍內(nèi)。