本發(fā)明專利涉及光催化法處理工業(yè)廢水的工藝系統(tǒng)，屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

近年來國家經(jīng)濟(jì)體質(zhì)不斷變革，發(fā)展綠色環(huán)保的循環(huán)經(jīng)濟(jì)是全國大多數(shù)企業(yè)的主要目標(biāo)，日益嚴(yán)重的廢水處理問題和經(jīng)濟(jì)發(fā)展沖突，導(dǎo)致企業(yè)不得不尋求新的低成本并能有效處理廢水的新方法。傳統(tǒng)的工業(yè)廢水處理工藝很難幫助企業(yè)完成經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級，因此開發(fā)綠色環(huán)保，可資源循環(huán)的廢水處理工藝具有重要的經(jīng)濟(jì)效益和社會意義。工業(yè)廢水中三大類難處理的污染物分別為有機(jī)污染物、無機(jī)鹽和有機(jī)磷，這三大類污染物中，無機(jī)鹽和有機(jī)磷兩類是可回收利用的資源，如何將資源回收和廢水處理結(jié)合，是現(xiàn)有階段廢水工藝開發(fā)的重點(diǎn)問題。

傳統(tǒng)工藝受制于高cod、高鹽等復(fù)雜環(huán)境，無法達(dá)到廢水處理標(biāo)準(zhǔn)，也無法回收利用各種資源；近年來發(fā)展新工藝提高了對污染物處理的負(fù)荷，達(dá)到了幾千毫克每升的處理水平，但是其化學(xué)試劑投放量大，污泥量大，二次污染嚴(yán)重，同時高溫高壓帶來的安全隱患也不可忽視，磷等有效資源未回收也不符合當(dāng)前倡導(dǎo)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方向。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種光催化法處理工業(yè)廢水的工藝系統(tǒng)，該工藝?yán)霉饽芤约吧倭繜o二次污染的氧化劑實(shí)現(xiàn)廢水的處理，同時實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)和資源回收兩大方面，不僅為企業(yè)帶來了很好的經(jīng)濟(jì)效益，同時避免了污泥量大，二次污染嚴(yán)重，高溫高壓帶來的安全隱患等一系列問題，將廢水處理的污染物負(fù)荷突破千毫克每升的限制，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、安全、實(shí)用的處理工業(yè)廢水工藝目標(biāo)。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出以下技術(shù)方案：一種光催化法處理工業(yè)廢水的工藝系統(tǒng)，它包括主流程，所述主流程包括原水調(diào)節(jié)池，所述原水調(diào)節(jié)池之后連接有光催化劑制備裝置，所述光催化劑制備裝置之后連接有一級光催化反應(yīng)裝置，所述一級光催化反應(yīng)裝置之后連接有一級膜過濾器，所述一級膜過濾器之后連接有廢水中和池，所述廢水中和池之后連接有二級光催化反應(yīng)裝置，所述二級光催化反應(yīng)裝置之后連接有一級水解反應(yīng)池，所述一級水解反應(yīng)池之后連接有二級水解反應(yīng)池，所述二級水解反應(yīng)池之后連接有二級膜過濾器；

還包括副流程，所述副流程包括第一膜過濾裝置、第一提純裝置、氣體吸收塔、第二提純裝置、酸解回收再生池、一級結(jié)晶塔、第三提純裝置、二級結(jié)晶塔和第四提純裝置；

還包括配套的加藥儲存與控制裝置，所述加藥儲存與控制裝置包括一級酸堿裝置、光催化劑原料裝置、二級酸堿裝置、氧化劑裝置、三級酸堿裝置、四級酸堿裝置、ph監(jiān)測裝置、壓縮空氣裝置、電氣系統(tǒng)以及控制儀表。

工業(yè)廢水進(jìn)入所述原水調(diào)節(jié)池的cod含量為10000～14000mg/l，nacl含量為20000～30000mg/l，總磷含量為50000～80000mg/l。

所述光催化劑原料裝置投加的光催化劑原料為鉍源，光催化劑制備裝置中光催化劑制備溫度為100～180℃。

所述一級酸堿裝置、二級酸堿裝置、三級酸堿裝置、四級酸堿裝置控制廢水ph分別為酸性、酸性、堿性、酸性。

所述第一提純裝置、第二提純裝置、第三提純裝置、第四提純裝置得到的產(chǎn)品分別為光催劑產(chǎn)品、銨類產(chǎn)品、磷產(chǎn)品及鈉鹽、氯鹽或銨鹽產(chǎn)品。

所述氧化劑裝置投加的氧化劑為次氯酸鈉、過氧化氫、過氧化鈉中的任意一種。

所述光催化劑原料裝置、一級光催化反應(yīng)裝置、二級光催化反應(yīng)裝置、一級水解反應(yīng)池、二級水解反應(yīng)池中的水力停留時間分別為6～14h、3～6h、2～4h、0.5～1h、0.5～1h。

任意一項光催化法處理工業(yè)廢水系統(tǒng)的處理方法，它包括以下步驟：

1）將工業(yè)廢水原液排放到原水調(diào)節(jié)池，并通過一級酸堿裝置控制其ph為酸性，其出水與光催化劑原料裝置投加的光催化劑原料同時進(jìn)入光催化劑制備裝置，在一定溫度和時間條件下制備光催化劑；

2）光催化劑通過第一膜過濾裝置與廢水分離，部分光催化劑通過第一提純裝置提純得到光催劑產(chǎn)品；部分光催化劑與光催化劑制備裝置出水混合均勻進(jìn)入一級光催化反應(yīng)裝置，通過光催化反應(yīng)初步處理廢水中的污染物；反應(yīng)過程中的氣體收集通入氣體吸收塔，充分吸收后結(jié)晶通過第二提純裝置提純得到氨類產(chǎn)品；

3）一級光催化反應(yīng)裝置出水通過一級膜過濾器分離反應(yīng)后的光催化劑，將其置入酸解回收再生池溶解后回流至原水調(diào)節(jié)池；

4）一級膜過濾器出水和第一膜過濾裝置出水與部分廢水原液進(jìn)入廢水中和池混勻，通過二級酸堿裝置調(diào)節(jié)ph為酸性后與氧化劑裝置加入的氧化劑混勻進(jìn)入二級光催化反應(yīng)裝置進(jìn)行光催化反應(yīng)；

5）二級光催化反應(yīng)裝置出水進(jìn)入一級水解反應(yīng)池，通過三級酸堿裝置調(diào)節(jié)ph為堿性后攪拌水解；一級水解反應(yīng)池出水進(jìn)入二級水解反應(yīng)池，通過四級酸堿裝置調(diào)節(jié)ph為酸性后攪拌水解；

6）二級光催化反應(yīng)裝置、一級水解反應(yīng)池、二級水解反應(yīng)池反應(yīng)過程中的氣體收集通入氣體吸收塔，充分吸收后結(jié)晶通過第二提純裝置提純得到氨類產(chǎn)品；

7）二級水解反應(yīng)池出水通過二級膜過濾器濃縮，清水排放，濃水進(jìn)入一級結(jié)晶塔結(jié)晶再通過第三提純裝置提純得到磷產(chǎn)品；

8）一級結(jié)晶塔出水進(jìn)入二級結(jié)晶塔結(jié)晶再通過第四提純裝置提純得到鈉鹽、氯鹽或銨鹽產(chǎn)品；二級結(jié)晶塔出水回流至廢水中和池再處理。

本發(fā)明有如下有益效果：

1、整個系統(tǒng)不產(chǎn)生污泥，形成的固體物質(zhì)為各種產(chǎn)品；

2、反應(yīng)條件溫和，不存在高溫高壓等安全隱患；

3、處理加入試劑無其他元素來源，不形成二次污染；

4、處理廢水負(fù)荷大，運(yùn)行穩(wěn)定可控，受廢水負(fù)荷和鹽含量制約??；

5、經(jīng)濟(jì)環(huán)保、運(yùn)行成本低、設(shè)備維護(hù)架設(shè)簡單；

6、各類資源回收率高，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

7、經(jīng)過本發(fā)明方法的處理后可實(shí)現(xiàn)氨氮處理回收95%、氯回收90%，磷回收78%。出水可達(dá)國家排放標(biāo)準(zhǔn)一級標(biāo)準(zhǔn)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

圖中：原水調(diào)節(jié)池101、光催化劑制備裝置102、一級光催化反應(yīng)裝置103、一級膜過濾器104；

一級酸堿裝置111、光催化劑原料裝置112；

第一膜過濾裝置121、氣體吸收塔122、酸解回收再生池123；

第一提純裝置131、第二提純裝置132；

廢水中和池201、二級光催化反應(yīng)裝置202、一級水解反應(yīng)池203、二級水解反應(yīng)池204、二級膜過濾器205；

二級酸堿裝置211、氧化劑裝置212、三級酸堿裝置213、四級酸堿裝置214；

一級結(jié)晶塔221、第三提純裝置222；

二級結(jié)晶塔231、第四提純裝置232。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式做進(jìn)一步的說明。

實(shí)施例1：

如圖1，一種光催化法處理工業(yè)廢水的工藝系統(tǒng)，它包括主流程，所述主流程包括原水調(diào)節(jié)池101，所述原水調(diào)節(jié)池101之后連接有光催化劑制備裝置102，所述光催化劑制備裝置102之后連接有一級光催化反應(yīng)裝置103，所述一級光催化反應(yīng)裝置103之后連接有一級膜過濾器104，所述一級膜過濾器104之后連接有廢水中和池201，所述廢水中和池201之后連接有二級光催化反應(yīng)裝置202，所述二級光催化反應(yīng)裝置202之后連接有一級水解反應(yīng)池203，所述一級水解反應(yīng)池203之后連接有二級水解反應(yīng)池204，所述二級水解反應(yīng)池204之后連接有二級膜過濾器205；

進(jìn)一步的，還包括副流程，所述副流程包括第一膜過濾裝置121、第一提純裝置131、氣體吸收塔122、第二提純裝置132、酸解回收再生池123、一級結(jié)晶塔221、第三提純裝置222、二級結(jié)晶塔231和第四提純裝置232；

進(jìn)一步的，還包括配套的加藥儲存與控制裝置，所述加藥儲存與控制裝置包括一級酸堿裝置111、光催化劑原料裝置112、二級酸堿裝置211、氧化劑裝置212、三級酸堿裝置213、四級酸堿裝置214、ph監(jiān)測裝置、壓縮空氣裝置、電氣系統(tǒng)以及控制儀表。

進(jìn)一步的，工業(yè)廢水進(jìn)入所述原水調(diào)節(jié)池101的cod含量為10000～14000mg/l，nacl含量為20000～30000mg/l，總磷含量為50000～80000mg/l。

進(jìn)一步的，所述光催化劑原料裝置112投加的光催化劑原料為鉍源，光催化劑制備裝置102中光催化劑制備溫度為100～180℃。

進(jìn)一步的，所述一級酸堿裝置111、二級酸堿裝置211、三級酸堿裝置213、四級酸堿裝置214控制廢水ph分別為酸性、酸性、堿性、酸性。

進(jìn)一步的，所述第一提純裝置131、第二提純裝置132、第三提純裝置222、第四提純裝置232得到的產(chǎn)品分別為光催劑產(chǎn)品、銨類產(chǎn)品、磷產(chǎn)品及鈉鹽、氯鹽或銨鹽產(chǎn)品。

進(jìn)一步的，所述氧化劑裝置212投加的氧化劑為次氯酸鈉、過氧化氫、過氧化鈉中的任意一種。

進(jìn)一步的，所述光催化劑原料裝置112、一級光催化反應(yīng)裝置103、二級光催化反應(yīng)裝置202、一級水解反應(yīng)池203、二級水解反應(yīng)池204中的水力停留時間分別為6～14h、3～6h、2～4h、0.5～1h、0.5～1h。

實(shí)施例2：

任意一項光催化法處理工業(yè)廢水系統(tǒng)的處理方法，它包括以下步驟：

1）將工業(yè)廢水原液，其中cod含量為10000～14000mg/l，nacl含量為20000～30000mg/l，總磷含量為50000～80000mg/l，排放到原水調(diào)節(jié)池101，并通過一級酸堿裝置111控制其ph為酸性，其出水與光催化劑原料裝置112投加的鉍源光催化劑原料同時進(jìn)入光催化劑制備裝置102，在100℃溫度，并停留14h制備光催化劑；

2）光催化劑通過第一膜過濾裝置121與廢水分離，部分光催化劑通過第一提純裝置131提純得到光催劑產(chǎn)品；部分光催化劑與光催化劑制備裝置102出水混合均勻進(jìn)入一級光催化反應(yīng)裝置103并停留3h，通過光催化反應(yīng)初步處理廢水中的污染物；反應(yīng)過程中的氣體收集通入氣體吸收塔122，充分吸收后結(jié)晶通過第二提純裝置132提純得到氨類產(chǎn)品；

3）一級光催化反應(yīng)裝置103出水通過一級膜過濾器104分離反應(yīng)后的光催化劑，將其置入酸解回收再生池123溶解后回流至原水調(diào)節(jié)池101；

4）一級膜過濾器104出水和第一膜過濾裝置121出水與部分廢水原液進(jìn)入廢水中和池201混勻，通過二級酸堿裝置211調(diào)節(jié)ph為酸性后與氧化劑裝置212加入的氧化劑混勻進(jìn)入二級光催化反應(yīng)裝置202并停留2h進(jìn)行光催化反應(yīng)；

5）二級光催化反應(yīng)裝置103出水進(jìn)入一級水解反應(yīng)池203并停留0.5h，通過三級酸堿裝置213調(diào)節(jié)ph為堿性后攪拌水解；一級水解反應(yīng)池203出水進(jìn)入二級水解反應(yīng)池204并停留0.5h，通過四級酸堿裝置214調(diào)節(jié)ph為酸性后攪拌水解；

6）二級光催化反應(yīng)裝置202、一級水解反應(yīng)池203、二級水解反應(yīng)池204反應(yīng)過程中的氣體收集通入氣體吸收塔122，充分吸收后結(jié)晶通過第二提純裝置132提純得到氨類產(chǎn)品；

7）二級水解反應(yīng)池204出水通過二級膜過濾器205濃縮，清水排放，濃水進(jìn)入一級結(jié)晶塔221結(jié)晶再通過第三提純裝置222提純得到磷產(chǎn)品；

8）一級結(jié)晶塔221出水進(jìn)入二級結(jié)晶塔231結(jié)晶再通過第四提純裝置232提純得到鈉鹽、氯鹽或銨鹽產(chǎn)品；二級結(jié)晶塔231出水回流至廢水中和池201再處理。

實(shí)施例3：

任意一項光催化法處理工業(yè)廢水系統(tǒng)的處理方法，它包括以下步驟：

1）將工業(yè)廢水原液，其中cod含量為10000～14000mg/l，nacl含量為20000～30000mg/l，總磷含量為50000～80000mg/l，排放到原水調(diào)節(jié)池101，并通過一級酸堿裝置111控制其ph為酸性，其出水與光催化劑原料裝置112投加的鉍源光催化劑原料同時進(jìn)入光催化劑制備裝置102，在180℃溫度，并停留6h制備光催化劑；

2）光催化劑通過第一膜過濾裝置121與廢水分離，部分光催化劑通過第一提純裝置131提純得到光催劑產(chǎn)品；部分光催化劑與光催化劑制備裝置102出水混合均勻進(jìn)入一級光催化反應(yīng)裝置103并停留6h，通過光催化反應(yīng)初步處理廢水中的污染物；反應(yīng)過程中的氣體收集通入氣體吸收塔122，充分吸收后結(jié)晶通過第二提純裝置132提純得到氨類產(chǎn)品；

3）一級光催化反應(yīng)裝置103出水通過一級膜過濾器104分離反應(yīng)后的光催化劑，將其置入酸解回收再生池123溶解后回流至原水調(diào)節(jié)池101；

4）一級膜過濾器104出水和第一膜過濾裝置121出水與部分廢水原液進(jìn)入廢水中和池201混勻，通過二級酸堿裝置211調(diào)節(jié)ph為酸性后與氧化劑裝置212加入的氧化劑混勻進(jìn)入二級光催化反應(yīng)裝置202并停留4h進(jìn)行光催化反應(yīng)；

5）二級光催化反應(yīng)裝置103出水進(jìn)入一級水解反應(yīng)池203并停留1h，通過三級酸堿裝置213調(diào)節(jié)ph為堿性后攪拌水解；一級水解反應(yīng)池203出水進(jìn)入二級水解反應(yīng)池204并停留1h，通過四級酸堿裝置214調(diào)節(jié)ph為酸性后攪拌水解；

6）二級光催化反應(yīng)裝置202、一級水解反應(yīng)池203、二級水解反應(yīng)池204反應(yīng)過程中的氣體收集通入氣體吸收塔122，充分吸收后結(jié)晶通過第二提純裝置132提純得到氨類產(chǎn)品；

7）二級水解反應(yīng)池204出水通過二級膜過濾器205濃縮，清水排放，濃水進(jìn)入一級結(jié)晶塔221結(jié)晶再通過第三提純裝置222提純得到磷產(chǎn)品；

8）一級結(jié)晶塔221出水進(jìn)入二級結(jié)晶塔231結(jié)晶再通過第四提純裝置232提純得到鈉鹽、氯鹽或銨鹽產(chǎn)品；二級結(jié)晶塔231出水回流至廢水中和池201再處理。

本發(fā)明的工作過程和工作原理為：

為保證工藝系統(tǒng)的正常運(yùn)行，廢水原液部分進(jìn)入原水調(diào)節(jié)池101中通過一級酸堿裝置111控制其ph為酸性，出水與光催化劑原料裝置112投加的光催化劑原料同時進(jìn)入光催化劑制備裝置102，在一定溫度和時間條件下制備光催化劑；光催化劑通過第一膜過濾裝置121與廢水分離，部分光催化劑通過第一提純裝置131提純得到光催劑產(chǎn)品；部分光催化劑與光催化劑制備裝置102出水混合均勻進(jìn)入一級光催化反應(yīng)裝置103，通過光催化反應(yīng)初步處理廢水中的污染物；反應(yīng)過程中的氣體收集通入氣體吸收塔122，充分吸收后結(jié)晶通過第二提純裝置132提純得到氨類產(chǎn)品；一級光催化反應(yīng)裝置103出水通過一級膜過濾器104分離反應(yīng)后的光催化劑，將其置入酸解回收再生池123溶解后回流至原水調(diào)節(jié)池101；一級膜過濾器104出水第一膜過濾裝置121出水與部分廢水原液進(jìn)入廢水中和池201混勻，通過二級酸堿裝置211調(diào)節(jié)ph為酸性后與氧化劑裝置212加入的氧化劑混勻進(jìn)入二級光催化反應(yīng)裝置202進(jìn)行光催化反應(yīng)；二級光催化反應(yīng)裝置103出水進(jìn)入一級水解反應(yīng)池203，通過三級酸堿裝置213調(diào)節(jié)ph為堿性后攪拌水解；一級水解反應(yīng)池203出水進(jìn)入二級水解反應(yīng)池204，通過四級酸堿裝置214調(diào)節(jié)ph為酸性后攪拌水解；二級光催化反應(yīng)裝置202、一級水解反應(yīng)池203、二級水解反應(yīng)池204反應(yīng)過程中的氣體收集通入氣體吸收塔122，充分吸收后結(jié)晶通過第二提純裝置132提純得到氨類產(chǎn)品；二級水解反應(yīng)池204出水通過二級膜過濾器205濃縮，清水排放，濃水進(jìn)入一級結(jié)晶塔221結(jié)晶再通過第三提純裝置222提純得到磷產(chǎn)品；一級結(jié)晶塔221出水進(jìn)入二級結(jié)晶塔231結(jié)晶再通過第四提純裝置232提純得到其他產(chǎn)品；二級結(jié)晶塔231出水回流至廢水中和池201再處理。

通過上述的說明內(nèi)容，本領(lǐng)域技術(shù)人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本發(fā)明的未盡事宜，屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知常識。