本發(fā)明屬于水處理行業(yè)中的環(huán)保技術領域,具體涉及一種光催化氧化廢水
反應系統(tǒng),可處理難降解有機廢水,提高處理效率。
背景技術:
近年來,隨著環(huán)保要求的逐漸提高,難降解有機廢水的達標處理成為廣大環(huán)保企業(yè)及研究者們亟待需要解決的難題。高級氧化法可以將污染物資直接礦化或者通過氧化提高污水的可生化性,具有使用范圍廣、氧化能力強、反應速率快等特點,成為當前處理難降解有機廢水的重要手段。
高級氧化法主要是以羥基自由基(HO?)為主要的活性物質(zhì)來降解污染物質(zhì)。羥基自由基氧化還原電位較高(2.80V),是強氧化劑,但由于羥基自由基氧化條件嚴格,且對污染物質(zhì)的降解無選擇性,在應用時受水體中的本底物質(zhì)(碳酸鹽、碳酸氫鹽、天然有機物等)影響大,致使氧化效果往往不盡理想。
過硫酸鹽氧化技術是近年來發(fā)展起來的以硫酸根自由基(SO4 ̄?)為主要活性物質(zhì)降解污染物的新型高級氧化技術。過硫酸鹽屬于雙氧水(H2O2)的衍生物,可以產(chǎn)生硫酸根自由基,硫酸根自由基具有較強的氧化還原能力,理論上可以降解大多數(shù)有機物。但在未活化(催化)的情況下,其氧化降解有機物的能力有限。
過硫酸鹽活化主要有熱、過渡金屬離子、光等三種活化法。其中,熱活化能耗高,過渡金屬離子活化會帶來新的污染,光活化效率高、成本低,而且紫外光本身具有一定的氧化能力,可氧化降解部分有機污染物。
技術實現(xiàn)要素:
為了解決上述問題,本發(fā)明將過流酸鹽與紫外光結(jié)合起來,提供一種光催化氧化廢水反應系統(tǒng),首先將有機廢水與氧化劑同時泵入反應系統(tǒng)中,在攪拌的作用下,快速均勻混合,然后從底部進入反應區(qū),在紫外光及氧化劑的共同作用下,廢水中的難降解大分子有機物被氧化分解成小分子物質(zhì),出水COD達到設計要求。
技術方案
為了實現(xiàn)上述技術目的,本發(fā)明設計一種光催化氧化廢水反應系統(tǒng),其特征在于:它包括原水箱、進水泵、加藥箱、加藥泵、反應器、產(chǎn)水箱、電源。
原水箱與反應器連接,連接管路上裝有進水泵,同時,加藥箱與反應器連接,連接管路上裝有加藥泵,反應器出水輸出端與產(chǎn)水箱連接。
進一步,所述反應器主要由混合區(qū)與反應區(qū)組成。
進一步,所述混合區(qū)中設有攪拌機和隔墻擋板,且隔墻擋板的底部開有小孔。
進一步,所述反應區(qū)中設有至少一套豎直排列的紫外光源;每套光源包括紫外燈、石英管及電源;紫外燈置于石英管內(nèi)部,石英管密封。
有益效果
本發(fā)明提供一種光催化氧化廢水反應系統(tǒng),利用過硫酸鹽氧化劑的強氧化性與紫外光的共同作用,將有機廢水中的有機物(COD)、色度進行氧化分解成小分子,對環(huán)狀及長鏈大分子有機物進行開環(huán)斷鏈,對復雜官能團進行破解,可使出水COD達到設計要求。
附圖說明
附圖1是本發(fā)明的工藝及專用裝置連接關系示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例,對本發(fā)明做詳細說明。
實施例
如附圖1所示,光催化氧化廢水反應系統(tǒng),它主要包括原水箱1、進水泵2、加藥箱3、加藥泵4、反應器5、產(chǎn)水箱12和電源13;
原水箱1與反應器5連接,連接管路上裝有進水泵2;同時,加藥箱3與反應器5連接,連接管路上裝有加藥泵4。反應器5的出水輸出端與產(chǎn)水箱12連接。
所述反應器5主要由混合區(qū)6與反應區(qū)9組成。
所述混合區(qū)6中設有攪拌機7和隔墻擋板8,且隔墻擋板8的底部開有小孔。
所述反應區(qū)9中設有至少一套豎直排列的紫外光源;每套光源包括紫外燈10、石英管11及電源13;紫外燈10置于石英管11內(nèi)部,石英管11密封。
利用上述裝置處理有機廢水的過程如下:
首先,有機廢水與氧化劑分別通過進水泵和加藥泵輸送至反應器的混合區(qū),該混合區(qū)的體積小,液體停留時間短,有機廢水與氧化劑在攪拌的作用下,只進行快速充分混合,而不易發(fā)生氧化反應。值得注意的是,待處理的有機廢水主要含有難降解大分子有機物,包括多環(huán)、長鏈型、多官能團等復雜結(jié)構的有機大分子,也包括吸附或絡合重金屬后的大分子物質(zhì),該氧化劑為過硫酸鹽溶液,具有較強的氧化性。
然后,混合后的混合液通過隔板底部的小孔進入反應區(qū),在反應區(qū)內(nèi),由于豎著排列放置的石英玻璃管的阻擋作用,混合液在相鄰兩石英玻璃管之間依次上下錯流流動,此過程中,在波長為254~400nm的紫外光的照射與氧化劑的共同作用下,廢水中的有機物發(fā)生光催化氧化反應,部分環(huán)狀、長鏈大分子有機物進行開環(huán)斷鏈,部分官能團發(fā)生破解,形成小分子有機物、二氧化碳和水,從而降低廢水的COD。