一種臭氧-光波催化氧化降解廢堿渣的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種臭氧-光波催化氧化降解廢堿渣的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]煉油業(yè)產(chǎn)生的廢水量大、成分復(fù)雜，是屬較難治理的有機廢水，特別是精制系統(tǒng)產(chǎn)生的含堿廢水。其中堿的質(zhì)量分數(shù)一般為5%-10%，pH在11以上，含高濃度的酚、硫化物、硫醇、環(huán)烷酸等物質(zhì)，惡臭，污染及其嚴重，其COD也常高達5000mg/L以上，造成對后續(xù)生化系統(tǒng)的沖擊，從而影響污水處理系統(tǒng)的正常運行，影響最后出水水質(zhì)。
[0003]煉廠廢堿渣中主要有反應(yīng)殘余的游離氫氧化鈉、酚類、石油類、硫化物、少量環(huán)烷酸鹽類，根據(jù)煉廠不同工段來源的堿渣主要包括:常一、二、三線堿渣，占總量60%左右；催化裂化汽油堿渣，占總量的10%左右，液態(tài)烴混合堿渣(初、常頂堿渣和催化柴油堿渣等)，占總量的30%左右。其中游離NaOH為6%-10%，石油類為0.5%_4.0%，硫化物為1500 mg/L-7000mg/L，揮發(fā)酚為 1000 mg/L -10000mg/L，COD 為 25000 mg/L -300000mg/L。
[0004]煉油廢堿渣不僅污染物含量高，而且其可生化性也很差，目前煉油廢堿渣的處理有直接處理法，物理化學方法和生物法等。但目前尚未有一個較好的處理工藝，是一種典型的難降解工業(yè)廢水。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種臭氧-光波催化氧化降解廢堿渣的工藝方法。
[0006]為達到以上目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下。
[0007]將煉廠廢堿水輸送入稀釋罐，加水，按7~15:1稀釋，稀釋后的廢堿水送入中和罐，用中和劑調(diào)節(jié)PH值至7-9，然后送入臭氧-光波催化氧化反應(yīng)器中催化氧化，該反應(yīng)器中裝有固體催化劑和紫外線發(fā)生器，并且連接臭氧發(fā)生器，通入臭氧，廢堿水與臭氧、催化劑、紫外光均勻且充分的接觸并發(fā)生催化氧化反應(yīng)，在反應(yīng)過程中伴隨有大量泡沫產(chǎn)生，將泡沫引至臭氧-光波催化氧化反應(yīng)器頂部的破沫網(wǎng)內(nèi)，通過破沫網(wǎng)進行破沫處理，反應(yīng)產(chǎn)生的廢氣經(jīng)破沫網(wǎng)頂部的排氣管引至焚燒爐。經(jīng)臭氧光波催化氧化反應(yīng)后的污水再送入污水處理廠繼續(xù)進行后續(xù)處理。
[0008]所述稀釋后的廢堿水其石油類為184-256mg/L，硫化物為100_324mg/L，揮發(fā)酚為96-560mg/L，COD 為 18281-30000mg/L。
[0009]所述中和劑為濃硫酸或濃鹽酸。
[0010]所述臭氧-光波催化氧化反應(yīng)器內(nèi)包括催化氧化反應(yīng)罐、紫外線發(fā)生器、固體催化劑填料、球形膜片式微孔曝氣器、擋板、破沫網(wǎng)、臭氧發(fā)生器；其中催化氧化反應(yīng)罐上方左右兩邊裝有進水口、出水口，催化氧化反應(yīng)罐上方中間位置裝有破沫網(wǎng)，破沫網(wǎng)頂部裝有排氣管用于排出氣體，紫外線發(fā)生器包括石英管和紫外燈，紫外燈設(shè)置于石英管內(nèi)，紫外線發(fā)生器插設(shè)于催化氧化反應(yīng)罐上方中央位置，紫外線發(fā)生器兩端下方和催化氧化反應(yīng)罐底部中間都裝有擋板，球形膜片式微孔曝氣器安裝于催化氧化反應(yīng)罐的底部，球形膜片式微孔曝氣器上方和紫外線發(fā)生器下方鋪設(shè)固體催化劑填料，微孔曝氣器與催化氧化反應(yīng)罐外部的臭氧發(fā)生器相連，臭氧發(fā)生器將空氣轉(zhuǎn)化為臭氧，通過催化氧化反應(yīng)罐中的球形膜片式微孔曝氣器為催化氧化反應(yīng)罐提供臭氧。
[0011]所述固體催化劑為多種過度金屬復(fù)合催化劑，如Mn/ γ -Al2O3N Cu-Mn-Co> Mn-Ce>Cu-Zn等復(fù)合催化劑。
[0012]所述固體催化劑裝填量為接觸池高度的1/3。
[0013]所述臭氧濃度17.4-40.6mg/L，紫外光波長為250_260nm。
[0014]所述催化氧化反應(yīng)接觸時間為40~60min。
[0015]本發(fā)明采用臭氧-光波催化氧化反應(yīng)器對廢堿渣進行處理，臭氧在水中的分解過程是一個自由基連鎖反應(yīng)，在這個連鎖反應(yīng)產(chǎn)生氫氧自由基(-0H),其氧化還原電位為
2.8v，它對有機物的反應(yīng)幾乎沒有選擇性，可以對大分子有機物開環(huán)、斷鏈，使之成為較小的分子有機物，使難以降解的有機物變得易于降解，能將其完全礦化降解為0)2和H20。
[0016]臭氧與紫外光(UV)間存在協(xié)同作用，紫外光的照射會加速臭氧的分解，不僅可誘發(fā).0Η的產(chǎn)生還能從反應(yīng)物和一系列中間產(chǎn)物中產(chǎn)生活化態(tài)物質(zhì)和自由基，加速鏈反應(yīng)，而這些激態(tài)物質(zhì)和自由基在單一的臭氧氧化過程是不會產(chǎn)生的，從而大大地提高臭氧的氧化能力。
[0017]固相催化劑具有高效催化活性，能夠有效催化活化臭氧分子，臭氧分子在該催化劑的作用下易于分解產(chǎn)生如羥基自由基之類有高氧化性的自由基，從而提高臭氧的氧化效率，臭氧催化氧化過程的效率取決于催化劑及其表面性質(zhì)、溶液的PH值，這些因素能影響催化劑表面活性位的性質(zhì)和容易中臭氧分解反應(yīng)。
[0018]采用本發(fā)明的工藝處理煉廠廢堿液，石油類可去除80%以上，硫化物可去除93%以上，揮發(fā)酚可去除85%以上，COD去除率可達90%。經(jīng)本發(fā)明的方法處理后的廢堿液，大大承擔的減輕了對后續(xù)生化處理的沖擊，保證污水處理場的正常運行。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
[0020]圖2為本發(fā)明中的臭氧-光波催化氧化反應(yīng)器結(jié)構(gòu)圖。
[0021]圖中各編號所代表的意義如下:①-進水口；?-催化氧化反應(yīng)槽；③-破沫網(wǎng)；④-紫外線發(fā)生器；⑤-固體催化劑填料；⑥-球形膜片式微孔曝氣器；?-出水口 ；⑧-臭氧發(fā)生器；⑨-擋板；⑩排氣管。
【具體實施方式】
[0022]將煉廠廢堿水(游離Na0H7%、石油類3%、硫化物為3450mg/L、揮發(fā)酚為3000mg/L、COD為136000mg/L)打入稀釋鍾用水按10:1稀釋，然后將稀釋后的廢喊水打入中和鍾，用濃H2SO4調(diào)節(jié)pH值至8左右，然后送入臭氧-光波催化氧化反應(yīng)器。
[0023]中和后的污水由進水口①進入臭氧-光催化氧化反應(yīng)器，臭氧發(fā)生器⑧將空氣轉(zhuǎn)化為臭氧，并通過球形膜片式微孔曝氣器⑥進入臭氧-光波催化氧化反應(yīng)器內(nèi)，臭氧-光波催化氧化反應(yīng)器內(nèi)裝填有固體催化劑⑤(Cu-Mn-Co復(fù)合多相催化劑)，廢堿水與臭氧、催化劑、紫外光充分均勻接觸，并發(fā)生催化氧化反應(yīng)，反應(yīng)過程中伴隨有大量泡沫產(chǎn)生，將泡沫引至破沫網(wǎng)③內(nèi)，通過破沫網(wǎng)③進行破沫處理。反應(yīng)產(chǎn)生的少量廢氣通過③上的排氣管⑩引至焚燒爐。經(jīng)臭氧-光波催化氧化處理后的廢堿水石油類去除82%，硫化物去除95%以上，揮發(fā)酚去除85%，COD去除93%，經(jīng)臭氧-光波催化氧化后的廢堿水，可生化性大大提高，再送至污水處理廠，繼續(xù)進行下一步處理。
【主權(quán)項】
1.一種臭氧-光波催化氧化降解廢堿渣的方法，其特征在于步驟如下:將煉廠廢堿水輸送入稀釋罐，加水，按7~15:1稀釋，稀釋后的廢堿水送入中和罐，用中和劑調(diào)節(jié)pH值至7-9，然后送入臭氧-光波催化氧化反應(yīng)器中催化氧化，該反應(yīng)器中裝有固體催化劑和紫外線發(fā)生器，并且連接臭氧發(fā)生器，向臭氧-光波催化氧化反應(yīng)器內(nèi)通入臭氧，廢堿水與臭氧、催化劑、紫外光均勻且充分的接觸并發(fā)生催化氧化反應(yīng)，在反應(yīng)過程中伴隨有大量泡沫產(chǎn)生，將泡沫引至臭氧-光波催化氧化反應(yīng)器頂部的破沫網(wǎng)內(nèi)，通過破沫網(wǎng)進行破沫處理，反應(yīng)產(chǎn)生的廢氣經(jīng)破沫網(wǎng)頂部的排氣管引至焚燒爐；經(jīng)臭氧光波催化氧化反應(yīng)后的污水再送入污水處理廠繼續(xù)進行后續(xù)處理。
2.如權(quán)利要求1所述的一種臭氧-光波催化氧化降解廢堿渣的方法，其特征在于所述稀釋后的廢堿水其石油類為184-256mg/L，硫化物為100_324mg/L，揮發(fā)酸為96_560mg/L，COD 為 18281-30000mg/L。
3.如權(quán)利要求1所述的一種臭氧-光波催化氧化降解廢堿渣的方法，其特征在于所述中和劑為濃硫酸或濃鹽酸。
4.如權(quán)利要求1所述的一種臭氧-光波催化氧化降解廢堿渣的方法，其特征在于所述臭氧-光波催化氧化反應(yīng)器內(nèi)包括催化氧化反應(yīng)罐、紫外線發(fā)生器、固體催化劑填料、球形膜片式微孔曝氣器、擋板、破沫網(wǎng)、臭氧發(fā)生器；其中催化氧化反應(yīng)罐上方左右兩邊裝有進水口、出水口，催化氧化反應(yīng)罐上方中間位置裝有破沫網(wǎng)，破沫網(wǎng)頂部裝有排氣管用于排出氣體，紫外線發(fā)生器包括石英管和紫外燈，紫外燈設(shè)置于石英管內(nèi)，紫外線發(fā)生器插設(shè)于催化氧化反應(yīng)罐上方中央位置，紫外線發(fā)生器兩端下方和催化氧化反應(yīng)罐底部中間都裝有擋板，球形膜片式微孔曝氣器安裝于催化氧化反應(yīng)罐的底部，球形膜片式微孔曝氣器上方和紫外線發(fā)生器下方鋪設(shè)固體催化劑填料，微孔曝氣器與催化氧化反應(yīng)罐外部的臭氧發(fā)生器相連，臭氧發(fā)生器將空氣轉(zhuǎn)化為臭氧，通過催化氧化反應(yīng)罐中的球形膜片式微孔曝氣器為催化氧化反應(yīng)罐提供臭氧。
5.如權(quán)利要求1所述的一種臭氧-光波催化氧化降解廢堿渣的方法，其特征在于所述固體催化劑為多種過度金屬復(fù)合催化劑，Mn/ γ -Al2O3, Cu-Mn-Co、Mn-Ce、Cu-Zn等復(fù)合型多相催化劑。
6.如權(quán)利要求1所述的一種臭氧-光波催化氧化降解廢堿渣的方法，其特征在于所述固體催化劑裝填量為接觸池高度的1/3。
7.如權(quán)利要求1所述的一種臭氧-光波催化氧化降解廢堿渣的方法，其特征在于所述臭氧濃度17.4-40.6mg/L，紫外光波長為250_260nm。
8.如權(quán)利要求1所述的一種臭氧-光波催化氧化降解廢堿渣的方法，其特征在于所述催化氧化反應(yīng)接觸時間為40~60min。
【專利摘要】本發(fā)明的目的是提供一種煉廠廢堿渣處理的方法，其工藝為：將煉廠廢堿水輸送入稀釋罐，用水按7~15:1稀釋，稀釋后的廢堿水送入中和罐，用中和劑調(diào)節(jié)pH值至7-9，然后送入臭氧-光波催化氧化反應(yīng)器中，該反應(yīng)器中裝有固體催化劑和紫外線發(fā)生器，通入臭氧，廢堿水與臭氧、催化劑、紫外光均勻且充分的接觸并發(fā)生催化氧化反應(yīng)，反應(yīng)過程中產(chǎn)生的泡沫引至臭氧-光波催化氧化反應(yīng)器頂部的破沫網(wǎng)內(nèi)，通過破沫網(wǎng)進行破沫處理，反應(yīng)產(chǎn)生的廢氣經(jīng)破沫網(wǎng)頂部的排氣管引至焚燒爐。經(jīng)臭氧-光波催化氧化后的廢堿水再送至污水處理廠進一步處理。經(jīng)本發(fā)明的方法處理廢堿渣，廢堿渣各種成分的去除率高，大大減輕污水后續(xù)處理的難度。
【IPC分類】C02F9-08
【公開號】CN104692569
【申請?zhí)枴緾N201510139093
【發(fā)明人】高占龍, 黃越
【申請人】寧夏寶塔石化科技實業(yè)發(fā)展有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2015年3月28日