本發(fā)明屬于工業(yè)廢水處理
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及一種連續(xù)移動床式催化氧化處理化工廢水的方法及裝置。
背景技術(shù)：
：隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速增長，工業(yè)迅速發(fā)展的同時，工業(yè)生產(chǎn)所帶來的廢水量逐年增大。與此同時，人們的環(huán)境保護(hù)意識逐漸增強(qiáng)，各類污染物排放指標(biāo)日益嚴(yán)格。工業(yè)廢水中存在大量難降解有機(jī)物、有毒有害物質(zhì)，用普通的生物化學(xué)法很難使其穩(wěn)定達(dá)標(biāo)?；U水具有排放量大，污染物組成復(fù)雜、濃度高、毒性大、可生化性差等特點(diǎn)?；U水特別是高鹽高濃度有機(jī)廢水處理，一直是國內(nèi)外水污染治理的難題。隨著我國化學(xué)工業(yè)的快速發(fā)展，各種新型的化工產(chǎn)品被應(yīng)用到各行各業(yè)，特別是醫(yī)藥、化工、電鍍、印染等重污染工業(yè)中，在提高產(chǎn)品質(zhì)量、品質(zhì)的同時也帶來了日益嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，主要表現(xiàn)在：廢水中有機(jī)污染物濃度高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、可生化性差，常規(guī)工藝難以實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，且處理成本高，給企業(yè)節(jié)能減排帶來極大的壓力。國務(wù)院《水污染防治行動計劃》（簡稱《水十條》）提出取締“十小”企業(yè)，專項(xiàng)整治十大重點(diǎn)行業(yè)，其中大部份為化工行業(yè)和企業(yè)。國家對于化工行業(yè)污染物治理的要求越來越嚴(yán)格，化工行業(yè)實(shí)施整改是必然的。為了保證企業(yè)盈利和排污達(dá)標(biāo)，企業(yè)選擇合適的廢水處理系統(tǒng)非常重要。因此，對高效低成本的化工廢水處理新工藝、新技術(shù)、新裝置的開發(fā)研究具有非常重要的意義?；U水的特點(diǎn)，決定了必須采用針對性強(qiáng)的多種處理技術(shù)的組合工藝。通常先用物化處理法消除廢水的生物毒性、提高廢水的可生化性，然后用生化處理法徹底去除廢水中COD、氨氮、總磷等污染物，使廢水達(dá)標(biāo)排放。因此確定化工廢水處理工藝的關(guān)鍵，在于選擇高效低成本的物化處理法，將廢水中難降解有毒性的有機(jī)污染物，降解為可生物降解的小分子有機(jī)物。目前這些物化處理方法有：芬頓氧化法、微電解法、電化學(xué)氧化法、臭氧氧化法、紫外光催化氧化法、濕式催化氧化法等。芬頓氧化法是一種傳統(tǒng)氧化技術(shù)，是以亞鐵離子（Fe2+）為催化劑，用過氧化氫（H2O2）進(jìn)行化學(xué)氧化的廢水處理方法，其處理設(shè)施簡單，但投加藥劑成本高、形成污泥量大，過程難以控制，勞動強(qiáng)度大。微電解法：其處理設(shè)施簡單，運(yùn)行操作簡便。但微電解填料易鈍化板結(jié)，嚴(yán)重影響處理效果。電化學(xué)氧化法、臭氧氧化法、紫外光催化氧化法：都存在設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，投資運(yùn)行成本高的問題。濕式催化氧化法：對設(shè)備材料要求嚴(yán)格，投資成本很高。因此，如何解決上述問題，是本領(lǐng)域技術(shù)人員要研究的內(nèi)容。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明目的在于提供一種連續(xù)移動床式催化氧化處理化工廢水的方法及裝置。該方法通過一種含有天然釩鈦磁鐵礦石催化劑的連續(xù)移動床式反應(yīng)器及相關(guān)處理設(shè)施，對化工廢水特別是難降解有機(jī)廢水進(jìn)行催化氧化處理，消除廢水的生物毒性，提高廢水的可生化性，使廢水能達(dá)到生化處理的要求。為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種連續(xù)移動床式催化氧化處理化工廢水的裝置，包括按序依次排列并經(jīng)管道連通的PH調(diào)節(jié)池、連續(xù)移動床式反應(yīng)器、混凝反應(yīng)池、沉淀池及出水池；所述PH調(diào)節(jié)池的前端還設(shè)有進(jìn)水管道，所述化工廢水經(jīng)所述進(jìn)水管道進(jìn)入所述PH調(diào)節(jié)池內(nèi)；所述PH調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)有攪拌器；所述PH調(diào)節(jié)池的旁側(cè)還設(shè)有酸投加裝置和H2O2投加裝置；所述連續(xù)移動床式反應(yīng)器包括反應(yīng)器罐體、催化劑填料、布料擋板、氣提管、洗料管及分離室；所述反應(yīng)器罐體為錐底形敞口圓柱玻璃鋼結(jié)構(gòu)；所述布料擋板設(shè)置在所述反應(yīng)器罐體的錐底部；所述反應(yīng)器罐體的頂部設(shè)有布水器；所述催化劑填料層設(shè)置在所述反應(yīng)器罐體的中部；所述氣提管設(shè)置在所述反應(yīng)器罐體的中軸線處，所述氣提管的底端設(shè)置在所述錐底部，所述氣提管的頂端穿設(shè)出所述反應(yīng)器罐體的頂部；所述分離室設(shè)置在所述氣提管頂端的上部，所述分離室的下部連接所述洗料管，且所述洗料管位于所述反應(yīng)器罐體內(nèi)部。上述技術(shù)方案中，相關(guān)內(nèi)容解釋如下：1、上述方案中，所述PH調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)有在線PH檢測儀。該P(yáng)H檢測儀用于針對不同性質(zhì)的化工廢水，根據(jù)檢測PH調(diào)節(jié)池內(nèi)的化工廢水的PH值來控制酸投加裝置的啟停。針對不同性質(zhì)的化工廢水，H2O2投加濃度約為化工廢水COD的0.5~1倍。2、上述方案中，所述布水器的高度為1~1.5m。3、上述方案中，所述催化劑填料層的高度為2~2.5m，所述催化劑填料層為釩鈦磁鐵礦石層，所述釩鈦磁鐵礦石的粒度為30~50目。所述釩鈦磁鐵礦石晶體結(jié)構(gòu)中的Fe2+/Fe3+被Ti4+、V3+等類質(zhì)同象替換，大大提高了催化劑的催化氧化性能。廢水在流經(jīng)催化劑填料層時，其中的H2O2與催化劑充分接觸，在金屬氧化物催化劑的催化作用下，產(chǎn)生強(qiáng)氧化劑羥基自由基(·OH)，降解或礦化廢水中的污染物。同時催化劑在反應(yīng)器中經(jīng)氣提管提升、清洗并回到填料層上部，這樣連續(xù)地使催化劑填料得到清洗，清除滯留在填料層中的雜質(zhì)，防止填料層因污堵形成板結(jié)、溝流現(xiàn)象。4、上述方案中，所述氣提管的入口處設(shè)置有壓縮空氣噴嘴。5、上述方案中，所述混凝反應(yīng)池中安裝設(shè)有攪拌器。6、上述方案中，所述反應(yīng)器罐體上還設(shè)有進(jìn)水管和出水管。一種連續(xù)移動床式催化氧化處理化工廢水的方法，包括以下步驟：⑴、化工廢水預(yù)處理：化工廢水經(jīng)過格柵、混凝沉淀或氣浮單元預(yù)處理，去除廢水中的懸浮雜質(zhì)及油類物質(zhì)；⑵、經(jīng)步驟⑴中處理后的化工廢水經(jīng)進(jìn)水管道進(jìn)入PH調(diào)節(jié)池，向PH調(diào)節(jié)池內(nèi)投加酸，調(diào)節(jié)化工廢水的PH值，同時向PH調(diào)節(jié)池內(nèi)投加H2O2；⑶、調(diào)節(jié)過PH值并投加了H2O2的化工廢水經(jīng)管道自流進(jìn)連續(xù)移動床式反應(yīng)器內(nèi)，化工廢水在反應(yīng)器罐體中停留1~2個小時，在反應(yīng)器罐體的上部設(shè)置有布水器，化工廢水經(jīng)過布水器均勻分布在所述反應(yīng)器罐體內(nèi)；所述化工廢水從反應(yīng)器罐體的上部向下流經(jīng)催化劑填料層，進(jìn)入反應(yīng)器罐體底部的氣提管，在所述氣提管入口處裝設(shè)有壓縮空氣噴嘴，壓縮空氣將化工廢水和催化劑填料沿氣提管向上提升至頂端的分離室，催化劑填料落入下部的洗料管，回到反應(yīng)器罐體內(nèi)催化劑填料層的上部，處理后的化工廢水從分離室側(cè)邊的出水管流出反應(yīng)器罐體；⑷、經(jīng)步驟⑶中反應(yīng)器罐體流出的化工廢水經(jīng)出水管流進(jìn)混凝反應(yīng)池，化工廢水在混凝反應(yīng)池中的停留時間為15~20分鐘，混凝反應(yīng)池中安裝有攪拌器；進(jìn)入混凝反應(yīng)池的廢水中含有Fe2＋和Fe3＋，通過堿投加裝置經(jīng)管道向混凝反應(yīng)池投加NaOH，NaOH與Fe2＋和Fe3＋反應(yīng)生成Fe(OH)2和Fe(OH)3，去除化工廢水中溶解性、膠體和懸浮態(tài)污染物；⑸、經(jīng)步驟⑷混凝反應(yīng)池流出的化工廢水自流進(jìn)沉淀池，化工廢水中的絮體得到沉淀分離，出水自流進(jìn)出水池。上述技術(shù)方案中，相關(guān)內(nèi)容解釋如下：1、上述方案中，所述步驟⑸中沉淀池中的污泥進(jìn)入污泥處理系統(tǒng)。2、上述方案中，所述催化劑填料層中的催化劑為釩鈦磁鐵礦石，粒度為30-50目。3、上述方案中，所述步驟⑴的預(yù)處理是為了確保連續(xù)移動床式反應(yīng)器不被這些懸浮雜質(zhì)及油類物質(zhì)污堵。4、上述方案中，通過堿投加裝置經(jīng)管道向混凝反應(yīng)池投加NaOH，NaOH與Fe2＋和Fe3＋反應(yīng)生成Fe(OH)2和Fe(OH)3，是優(yōu)良的絮凝劑，可發(fā)揮壓縮雙電層、吸附電中和及沉淀網(wǎng)捕作用，有效去除廢水中溶解性、膠體和懸浮態(tài)污染物。由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的優(yōu)點(diǎn)是：1、本發(fā)明中采用天然釩鈦磁鐵礦石作為催化劑，催化劑成本低廉，同時催化劑中釩、鈦等金屬離子對鐵離子的類質(zhì)同象替換，大大增強(qiáng)了催化劑的催化氧化性能。相比傳統(tǒng)芬頓氧化法，該氧化法產(chǎn)生污泥少、H2O2利用率高、pH值適用范圍廣。相比于光、電、臭氧等催化氧化法，該處理方法成本較低。2、本發(fā)明采用連續(xù)移動床式反應(yīng)器，催化劑填料層在起到催化氧化作用的同時，也起到過濾作用，催化劑通過氣提、洗料，不斷得到清洗，既保持了催化劑填料與廢水的充分接觸混合，也使得填料層不會因污堵也產(chǎn)生板結(jié)、溝流等現(xiàn)象。附圖說明圖1為本發(fā)明裝置和方法的流程示意圖；圖2位本發(fā)明裝置中連續(xù)移動床反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式以下由特定的具體實(shí)施例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。請參閱圖1至圖2。須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。如圖1和圖2所示，一種連續(xù)移動床式催化氧化處理化工廢水的裝置，包括按序依次排列并經(jīng)管道連通的PH調(diào)節(jié)池、連續(xù)移動床式反應(yīng)器、混凝反應(yīng)池、沉淀池及出水池；所述PH調(diào)節(jié)池的前端還設(shè)有進(jìn)水管道，所述化工廢水經(jīng)所述進(jìn)水管道進(jìn)入所述PH調(diào)節(jié)池內(nèi)；所述PH調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)有攪拌器；所述PH調(diào)節(jié)池的旁側(cè)還設(shè)有酸投加裝置和H2O2投加裝置；所述連續(xù)移動床式反應(yīng)器包括反應(yīng)器罐體2、催化劑填料層3、布料擋板5、氣提管6、洗料管7及分離室9；所述反應(yīng)器罐體2為錐底形敞口圓柱玻璃鋼結(jié)構(gòu)；所述布料擋板5設(shè)置在所述反應(yīng)器罐體2的錐底部；所述反應(yīng)器罐體2的頂部設(shè)有布水器10；所述催化劑填料層3設(shè)置在所述反應(yīng)器罐體2的中部；所述氣提管6設(shè)置在所述反應(yīng)器罐體2的中軸線處，所述氣提管6的底端設(shè)置在所述反應(yīng)器罐體2的錐底部，所述氣提管6的頂端穿設(shè)出所述反應(yīng)器罐體2的頂部；所述分離室9設(shè)置在所述氣提管6頂端的上部，所述分離室9的下部連接所述洗料管7，且所述洗料管7位于所述反應(yīng)器罐體2內(nèi)部。所述PH調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)有在線PH檢測儀（圖中未示出）。該P(yáng)H檢測儀用于針對不同性質(zhì)的化工廢水，根據(jù)檢測PH調(diào)節(jié)池內(nèi)的化工廢水的PH值來控制酸投加裝置的啟停。針對不同性質(zhì)的化工廢水，H2O2投加濃度約為化工廢水COD的0.5~1倍。所述布水器10的高度為1~1.5m。所述催化劑填料層3的高度為2~2.5m，所述催化劑填料層3為釩鈦磁鐵礦石層，所述釩鈦磁鐵礦石的粒度為30~50目。所述釩鈦磁鐵礦石晶體結(jié)構(gòu)中的Fe2+/Fe3+被Ti4+、V3+等類質(zhì)同象替換，大大提高了催化劑的催化氧化性能。廢水在流經(jīng)催化劑填料層時，其中的H2O2與催化劑充分接觸，在金屬氧化物催化劑的催化作用下，產(chǎn)生強(qiáng)氧化劑羥基自由基(·OH)，降解或礦化廢水的污染物。同時催化劑在反應(yīng)器中經(jīng)氣提管提升、清洗并回到填料層上部，這樣連續(xù)地使催化劑填料得到清洗，清除滯留在填料層中的雜質(zhì)，防止填料層因污堵形成的板結(jié)、溝流現(xiàn)象。所述釩鈦磁鐵礦石的化學(xué)成分見下表：化學(xué)成分FeTiO2V2O5CoNiSP百分含量（%）30.5510.420.300.0170.0140.640.013所述氣提管6的入口處設(shè)置有壓縮空氣噴嘴4。所述混凝反應(yīng)池中安裝設(shè)有攪拌器（圖中未示出）。所述反應(yīng)器罐體2上還設(shè)有進(jìn)水管1和出水管8。如圖2所示，一種連續(xù)移動床式催化氧化處理化工廢水的方法，包括以下步驟：⑴、化工廢水預(yù)處理：化工廢水經(jīng)過格柵、混凝沉淀或氣浮單元預(yù)處理，去除廢水中的懸浮雜質(zhì)及油類物質(zhì)；⑵、經(jīng)步驟⑴中處理后的化工廢水經(jīng)進(jìn)水管道進(jìn)入PH調(diào)節(jié)池，向PH調(diào)節(jié)池內(nèi)投加酸，調(diào)節(jié)化工廢水的PH值，同時向PH調(diào)節(jié)池內(nèi)投加H2O2；⑶、調(diào)節(jié)過PH值并投加了H2O2的化工廢水經(jīng)管道自流進(jìn)連續(xù)移動床式反應(yīng)器內(nèi)，化工廢水在反應(yīng)器罐體中停留1~2個小時，在反應(yīng)器罐體的上部設(shè)置有布水器，化工廢水經(jīng)過布水器均勻分布在所述反應(yīng)器罐體內(nèi)；所述化工廢水從反應(yīng)器罐體的上部向下流經(jīng)催化劑填料層，進(jìn)入反應(yīng)器罐體底部的氣提管，在所述氣提管入口處裝設(shè)有壓縮空氣噴嘴，壓縮空氣將化工廢水和催化劑填料沿氣提管向上提升至頂端的分離室，催化劑填料落入下部的洗料管，回到反應(yīng)器罐體內(nèi)催化劑填料層的上部，處理后的化工廢水從分離室側(cè)邊的出水管流出反應(yīng)器罐體；⑷、經(jīng)步驟⑶中反應(yīng)器罐體流出的化工廢水經(jīng)出水管流進(jìn)混凝反應(yīng)池，化工廢水在混凝反應(yīng)池中的停留時間為15~20分鐘，混凝反應(yīng)池中安裝有攪拌器；進(jìn)入混凝反應(yīng)池的廢水中含有Fe2＋和Fe3＋，通過堿投加裝置經(jīng)管道向混凝反應(yīng)池投加NaOH，NaOH與Fe2＋和Fe3＋反應(yīng)生成Fe(OH)2和Fe(OH)3，去除化工廢水中溶解性、膠體和懸浮態(tài)污染物；⑸、經(jīng)步驟⑷混凝反應(yīng)池流出的化工廢水自流進(jìn)沉淀池，化工廢水中的絮體得到沉淀分離，出水自流進(jìn)出水池。所述步驟⑸中沉淀池中的污泥進(jìn)入污泥處理系統(tǒng)。所述催化劑填料層中的催化劑為釩鈦磁鐵礦石，粒度為30-50目。所述步驟⑴的預(yù)處理是為了確保連續(xù)移動床式反應(yīng)器不被這些懸浮雜質(zhì)及油類物質(zhì)污堵。通過堿投加裝置經(jīng)管道向混凝反應(yīng)池投加NaOH，NaOH與Fe2＋和Fe3＋反應(yīng)生成Fe(OH)2和Fe(OH)3，是優(yōu)良的絮凝劑，可發(fā)揮壓縮雙電層、吸附電中和及沉淀網(wǎng)捕作用，有效去除廢水中溶解性、膠體和懸浮態(tài)污染物?；U水經(jīng)預(yù)處理后，由進(jìn)水管道進(jìn)入進(jìn)水pH調(diào)節(jié)池，pH調(diào)節(jié)池與酸投加裝置連接，pH調(diào)節(jié)池出口通過管道與連續(xù)移動床式反應(yīng)器進(jìn)口相連，連續(xù)移動床式反應(yīng)器出口混凝反應(yīng)池進(jìn)口經(jīng)管道連接，混凝反應(yīng)池與堿投加裝置連接，混凝反應(yīng)池出口與沉淀池進(jìn)口經(jīng)管道連接，沉淀池出口與出水池進(jìn)口經(jīng)管道連接。催化劑為天然釩鈦磁鐵礦石，粒度為30-50目，化學(xué)成分見下表：化學(xué)成分FeTiO2V2O5CoNiSP百分含量（%）30.5510.420.300.0170.0140.640.013礦石晶體結(jié)構(gòu)中的Fe2+/Fe3+被Ti4+、V3+等類質(zhì)同象替換，大大提高了催化劑的催化氧化性能。廢水在流經(jīng)催化劑填料層時，其中的H2O2與催化劑充分接觸，在金屬氧化物催化劑的催化作用下，產(chǎn)生強(qiáng)氧化劑羥基自由基(·OH)，降解或礦化廢水的污染物。同時催化劑在反應(yīng)器中經(jīng)氣提管提升、清洗并回到填料層上部，這樣連續(xù)地使催化劑填料得到清洗，清除滯留在填料層中的雜質(zhì)，防止填料層因污堵形成的板結(jié)、溝流現(xiàn)象。反應(yīng)器出水經(jīng)出水管自流進(jìn)混凝反應(yīng)池，廢水在混凝反應(yīng)池中的停留時間為15~20分鐘，混凝反應(yīng)池中安裝有攪拌器。進(jìn)入混凝反應(yīng)池的廢水中含有Fe2＋和Fe3＋，通過堿投加裝置經(jīng)管道向混凝反應(yīng)池投加NaOH，NaOH與Fe2＋和Fe3＋反應(yīng)生成Fe(OH)2和Fe(OH)3，是優(yōu)良的絮凝劑，可發(fā)揮壓縮雙電層、吸附電中和及沉淀網(wǎng)捕作用，有效去除廢水中溶解性、膠體和懸浮態(tài)污染物?；炷磻?yīng)池出水自流進(jìn)入沉淀池，廢水中的絮體得到沉淀分離，出水自流進(jìn)出水池，并作下一步處理。沉淀池污泥進(jìn)入污泥處理系統(tǒng)。上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。當(dāng)前第1頁1 2 3