光催化膜蒸餾印染廢水處理回用系統(tǒng)和工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于印染廢水處理領(lǐng)域，具體涉及一種光催化膜蒸餾印染廢水處理回用系統(tǒng)和工藝。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]水資源可持續(xù)發(fā)展和回用水工程的發(fā)展，極大推動(dòng)了水回用技術(shù)的發(fā)展，尤其是印染廢水的回用，水質(zhì)和回用指標(biāo)不盡相同。對(duì)于印染廢水回用，其主要去除懸浮顆粒物
(SS)、有機(jī)物(C0D/B0D)，氮磷化合物(N/P)、無(wú)機(jī)離子和金屬離子、鹽和病毒細(xì)菌等。
[0004]生物曝氣濾池(BAF)是20世紀(jì)80年代末發(fā)展起來(lái)的廣泛運(yùn)用于水回用系統(tǒng)的工藝。生物曝氣濾池主要對(duì)廢水中的有機(jī)碳污染物、氨氮、磷等進(jìn)行深度處理，隨著濾料填料材料、兼氧好氧工藝組合方式的發(fā)展，目前BAF已經(jīng)發(fā)展去除SS、C0D、而且還具有較強(qiáng)的硝化反硝化、脫氮除磷和去除有害物質(zhì)(AOX)等功能。
[0005]膜技術(shù)由于其獨(dú)特的選擇性分離能力，隨著近年來(lái)技術(shù)的成熟，以及膜制造成本的下降，出現(xiàn)了以膜生物反應(yīng)器(MBR)和雙膜法(UF+R0)為代表的膜技術(shù)水回用技術(shù)，特別是在難降解有機(jī)物、高含鹽、色度等廢水領(lǐng)域有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。但是，出水率低、截留性能差、高能耗仍是制約當(dāng)前反滲透膜廣泛應(yīng)用的重要因素。
[0006]膜蒸餾技術(shù)是膜分離技術(shù)與蒸餾過(guò)程的一種結(jié)合，其有蒸發(fā)面積大，產(chǎn)水純度高，設(shè)備簡(jiǎn)單，常用來(lái)來(lái)處理高濃度的水溶液；膜分離還與光催化技術(shù)相結(jié)合形成光催化膜分離技術(shù)，膜分離與傳統(tǒng)的生化處理形成了目前最值得推廣的膜生物反應(yīng)器(MBR)技術(shù)。但是如何提高同步脫氮除磷效果，如果合理設(shè)置反沖洗系統(tǒng)、如何有效的在BAF系統(tǒng)中創(chuàng)造出合理的好氧區(qū)、缺氧區(qū)、厭氧區(qū)環(huán)境仍有待進(jìn)一步探索。
[0007]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，提供了一種光催化膜蒸餾印染廢水處理回用系統(tǒng)和工藝。該系統(tǒng)對(duì)廢水水中COD的去除率達(dá)到了 99%以上，脫色率和脫鹽率達(dá)到99%以上，實(shí)現(xiàn)了水的純化和回用，水的回收利用率達(dá)到80%以上，有效的節(jié)約了水資源，同時(shí)利用了清潔能源，降低了能耗。
[0009]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
光催化膜蒸餾印染廢水處理回用系統(tǒng)，包括依次連接的進(jìn)水池、光催化降解反應(yīng)池、膜蒸餾生物反應(yīng)池、清水池，光催化降解反應(yīng)池的上部和膜蒸餾生物反應(yīng)池的底部之間的連接管道上設(shè)有第二污水泵，光催化降解反應(yīng)池的底部和膜蒸餾生物反應(yīng)池的底部之間的連接管道上設(shè)有第二循環(huán)泵，光催化降解反應(yīng)池與膜蒸餾生物反應(yīng)池經(jīng)第二污水泵、第二循環(huán)泵構(gòu)成循環(huán)系統(tǒng)；清水池和膜蒸餾生物反應(yīng)池經(jīng)兩個(gè)連接管道連接成循環(huán)結(jié)構(gòu)，兩個(gè)連接管道上分別設(shè)有第一循環(huán)泵和冷凝器；光催化降解反應(yīng)池的底部設(shè)有布水板，布水板下面設(shè)有曝氣區(qū)，光催化降解反應(yīng)池的頂部設(shè)有微波無(wú)極紫外光燈。
[0010]本發(fā)明通過(guò)將T12微波無(wú)極紫外光催化技術(shù)和膜蒸餾技術(shù)進(jìn)行科學(xué)組合，通過(guò)光催化氧化、吸附催化氧化、微波解吸附及加速氧化協(xié)同作用，將廢水中的有機(jī)物迅速降解為C02、H2O等無(wú)毒無(wú)害小分子物，同時(shí)利用蒸餾膜技術(shù)對(duì)降解后溶液進(jìn)行脫鹽，對(duì)廢水水中COD的去除率達(dá)到了 99%以上，脫色率和脫鹽率達(dá)到99%以上，實(shí)現(xiàn)水的高度純化，水的回收利用率達(dá)到80%以上。此外，進(jìn)行多次循環(huán)處理的污水，可以減少下一步反應(yīng)過(guò)程中的膜污染。
[0011]作為優(yōu)選，微波無(wú)極紫外光燈設(shè)在石英燈罩內(nèi)，石英燈罩外壁均勻涂抹有粉末狀T12O
[0012]作為優(yōu)選，光催化降解池上部還設(shè)置臭氧分解裝置。
[0013]作為優(yōu)選，膜蒸餾生物反應(yīng)池內(nèi)的集熱器連接至太陽(yáng)能吸收裝置。實(shí)現(xiàn)了清潔能源的再利用，大大降低了能源消耗，節(jié)約了成本。
[0014]作為優(yōu)選，光催化降解反應(yīng)池和膜蒸餾生物反應(yīng)池底部的第一微孔曝氣頭、第二微孔曝氣頭均與風(fēng)機(jī)相連。
[0015]作為優(yōu)選，光催化降解反應(yīng)池內(nèi)設(shè)有溫度傳感器、pH傳感器和液位控制器，膜蒸餾生物反應(yīng)池內(nèi)設(shè)有溫度傳感器和pH傳感器。
[0016]作為優(yōu)選，微波無(wú)極紫外光燈內(nèi)的填充有金屬汞和惰性氣體，微波放電的頻率為2450-5000 MHz ο
[0017]作為優(yōu)選，蒸餾膜組件采用聚四氟乙烯膜或者聚丙烯膜，膜孔徑為0.1?0.4μπι。
[0018]光催化膜蒸餾印染廢水處理回用系統(tǒng)的工藝，包括以下步驟:
進(jìn)水池的印染廢水在第一污水泵的作用下，經(jīng)管道輸入光催化降解反應(yīng)池內(nèi)；
在光催化降解反應(yīng)池的曝氣區(qū)內(nèi)，在風(fēng)機(jī)的作用下對(duì)污水進(jìn)行曝氣，曝氣后的污水利用微波無(wú)極紫外光燈進(jìn)行微波無(wú)極紫外光催化反應(yīng)；
經(jīng)過(guò)微波無(wú)極紫外光催化反應(yīng)后的污水由第二污水泵從光催化降解反應(yīng)池的上部泵入膜蒸餾生物反應(yīng)池的底部的曝氣區(qū)曝氣，曝氣后的污水經(jīng)過(guò)蒸餾膜組件脫鹽；
經(jīng)過(guò)曝氣、脫鹽的污水在第一循環(huán)泵的作用下，在清水池和膜蒸餾生物反應(yīng)池之間循環(huán)，并在冷凝器的作用下冷卻，合格的清水最后經(jīng)清水池流出。
[0019]作為優(yōu)選，光催化降解反應(yīng)池內(nèi)的pH值為6.5?7.5。
[0020]作為優(yōu)選，清水池內(nèi)溫度為15?20°C。
[0021]作為優(yōu)選，蒸餾膜生物反應(yīng)池中的溫度為50_60°C ο對(duì)于印染廢水等高熱源污水尤為適用。
[0022]本發(fā)明具有以下有益效果:采用T12微波無(wú)極紫外光催化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了光催化氧化、吸附催化氧化、微波解吸附及加速氧化協(xié)同作用，提升了氧化速率和效果，同時(shí)，光強(qiáng)大，壽命長(zhǎng)，降低投資和運(yùn)行成本；采用膜蒸餾技術(shù)，設(shè)備簡(jiǎn)單，出水純度高，與此同時(shí)，避免了雙膜法(UF+R0)組合裝置的高能耗，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗。本發(fā)明反應(yīng)池占地面積小，工藝簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，高效的節(jié)約了成本，易于自動(dòng)化控制。
[0023]
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為本發(fā)明工作流程示意圖。
[0025]圖中各數(shù)字代表含義如下:1、進(jìn)水池；2、第一污水泵；3、光催化降解反應(yīng)池；4、第一微孔曝氣頭；5、布水板；6、石英燈罩；7、微波無(wú)極紫外光燈；8、臭氧分解裝置；9、第二污水泵；10、膜蒸餾生物反應(yīng)池；11、集熱器；12、第二微孔曝氣頭；13、蒸餾膜組件；14、冷凝器；15、第一循環(huán)泵；16、液體流量計(jì)；17、清水池；18、太陽(yáng)能吸收裝置；19、第二氣體流量計(jì)；20、第二循環(huán)泵；21、風(fēng)機(jī)；22、第一氣體流量計(jì)。
[0026]
【具體實(shí)施方式】
[0027]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清晰，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的闡述。
[0028]實(shí)施例1
如圖1所示，一種光催化膜蒸餾印染廢水處理回用系統(tǒng)，包括臭氧分解裝置8、太陽(yáng)能吸收裝置18以及依次連接的進(jìn)水池1、光催化降解反應(yīng)池3、膜蒸餾生物反應(yīng)池10、清水池17，進(jìn)水池I和光催化降解反應(yīng)池3的底部通過(guò)第一污水泵2連接，光催化降解反應(yīng)池3的上部和膜蒸餾生物反應(yīng)池10的底部連接管道上設(shè)有第二污水泵9、光催化降解反應(yīng)池3的底部和膜蒸餾生物反應(yīng)池10的底部連接管道上設(shè)有第二循環(huán)泵20，光催化降解反應(yīng)池3和膜蒸餾生物反應(yīng)池10通過(guò)第二污水泵9、第二循環(huán)泵20構(gòu)成循環(huán)系統(tǒng)，膜蒸餾生物反應(yīng)池10的上方通過(guò)第一循環(huán)泵15、冷凝器14和清水池17循環(huán)連接，該循環(huán)冷卻區(qū)的溫度控制在 15-20 0C ο
[0029]臭氧分解裝置8與光催化降解池3上部相連，實(shí)現(xiàn)臭氧的收集和分解。
[0030]太陽(yáng)能吸收裝置18和膜蒸餾生物反應(yīng)池10內(nèi)部的集熱器11連接。本實(shí)施例采用溫差控制集熱原理，當(dāng)太陽(yáng)能熱源吸收裝置18吸收太陽(yáng)能輻射后，集熱管溫度上升，達(dá)到集熱器11和蒸餾膜生物反應(yīng)池10溫度水溫差Λ t設(shè)定值時(shí)，檢測(cè)系統(tǒng)發(fā)出指令，中央熱水器中的冷水輸入集熱器11中，水被加熱后再回到蒸餾膜生物反應(yīng)池10中，使蒸餾膜生物反應(yīng)池10內(nèi)的水達(dá)到設(shè)定的溫度。控制該加熱區(qū)溫度為50-60°C