一種凈化有機廢水的處理系統(tǒng)及方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種廢水處理系統(tǒng)，尤其涉及一種凈化高C0D濃度有機廢水的處理系 統(tǒng)及方法。
【背景技術】
[0002] 世界水體生態(tài)的惡化，隨著人口的增加，工業(yè)的迅速發(fā)展，水中污染物的種類和數(shù) 量以級數(shù)尺度增加，可用水之匱乏日趨廣泛和嚴重，威脅人類的健康和安全。許多新發(fā)生的 持久性污染物，讓現(xiàn)有的廢水處理技術愈難以降低它們的毒性，遑論完全分解為無害之物。 其中，許多含有高量之頑強C0D的廢水無法用單一的化學法、生物法、物理法或合并方法進 行達標處理。公元1894年，英囯化學家亨利芬頓(H.J.H. Fenton)發(fā)表了芬頓試劑(Fenton Reagent，F(xiàn)e2++H20 2)，直到1960年末，才被用以氧化分解危險的有機污染物。芬頓試劑能產(chǎn) 生羥基自由基（· 0H)，是一種氧化能力僅次于氟(F2)的氧化劑，因此能快速降解水中的有 機物。今天，· 0H被公認為處理C0D廢水的最佳武器，凡是利用· 0H的水處理便稱為:高級氧 化處理（Advanced Oxidation Process，Α0Ρ)〇
[0003] 不過，Α0Ρ有三大限制，即（1)運作的pH范圍很窄，2.5-3.0，（ 2)雙氧水H202的最佳劑 量取決于待氧化之污染物的濃度，須從試驗得知，（3)自由基清除劑，如C02溶于水產(chǎn)生的 HC0廠與C0,離子，會消耗· 0H而減弱處理效果。本發(fā)明提出了一種物理吸附技術與両種高 級氧化技術，三者結合為一體之處理高C0D含量有機廢水的裝置及處理工藝，有效的解決 了：Α0Ρ受干擾的問題，同時也解決物理吸附劑容易飽和，難于再生的問題;另外添加一種強 氧化劑輔助· 0H快速徹底分解C0D成為無害的物質。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明的目的是解決上述現(xiàn)有技術的不足，提出一種物理吸附與兩種高級氧化結 合為一體的凈化處理高C0D含量有機廢水的處理系統(tǒng)及方法。
[0005] 為了達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案為：
[0006] -種凈化有機廢水的處理系統(tǒng)，包括
[0007] 一產(chǎn)生絮凝劑Fe2+的EC電解槽，所述EC電解槽的側壁設有進液口、頂部具有出液 口、底部設有排廢口，所述EC電解槽的陽極為鐵，
[0008] 一 E〇3電解槽，包括電解槽主體、水槽、循環(huán)管路及DC電源，所述電解槽主體的內部 設有與外部DC電源相連的電極單兀、頂部設有輸出口、底部設有一與所述水槽相連的管路， 所述循環(huán)管線的一端連接所述電解槽主體的側壁頂端，另一端與所述水槽相連，
[0009] 及一內具有表面改性成吸附C0D為導向MAC的MAC過濾塔，所述MAC過濾塔的頂部分 別與所述EC電解槽的出液口、所述E〇3電解槽的輸出口相連，所述MAC過濾塔的底部設有排 液口。
[0010] 優(yōu)選的，所述電極單元包括三片陽極及四片陰極，所述陰極與所述陽極相間隔排 布，并且所述陽極與所述陰極之間設有絕緣墊片。
[0011] 優(yōu)選的，所述進液口、輸出口分別設有栗，所述排廢口和排液口分別設有閥。
[0012] 本發(fā)明還揭示了一種凈化有機廢水的處理方法，包括如下步驟：
[0013] S1有機廢水引入步驟，有機廢水沿進液口進入EC電解槽；
[0014] S2絮凝劑Fe2+生成步驟，EC電解槽進行工作，陽極產(chǎn)生絮凝劑Fe2+;
[0015] S3E03電解槽反應步驟，E〇3電解槽內陰極產(chǎn)生H2,陽極產(chǎn)生〇2和〇3,以水為〇3的來 源；
[0016] S4MAC過濾塔反應步驟，有機廢水、絮凝劑Fe2+及E〇3電解槽反應物進入MAC過濾塔， 有機廢水內的⑶D污染物吸附于MAC表面，03經(jīng)MAC的催化分解產(chǎn)生· 0H，F(xiàn)e2+與03反應產(chǎn)生 Fe02+，· 0H、Fe02+對吸附在MAC的C0D污染物進行降解。
[0017]優(yōu)選的，所述步驟S2還包括：
[0018] S21有機廢水中部分污染物與絮凝劑Fe2+作用產(chǎn)生沉淀及浮渣，其中沉淀通過排廢 口進行排出，浮渣與廢水、絮凝劑Fe 2+進入MAC過濾塔。
[0019] 優(yōu)選的，所述步驟S3還包括：
[0020] S31陰極產(chǎn)物H2與陽極產(chǎn)物〇3反應，
[0021] 2H2+2〇3-2H2〇2+〇2。
[0022] 優(yōu)選的，所述步驟S4中包括：
[0023] S41臭氧被MAC催化分解羥基自由基· 0H的總反應可用方程式
[0024] 〇3+MAC- · 0H+MAC縛fc;
[0025] S42 〇3-· 0H連鎖反應的起步反應，03分子在MAC表面被MAC還原為0H-離子，03與 0?Γ離子反應，
[0026] 〇s： + ][/) + 20 2 Oil + 02?
[0027] 03+0H-4〇2-·+Η〇2 ·;
[0028] S43 03- · 0Η連鎖反應的傳遞反應，03與· 0Η和Η〇2 ·兩種自由基循環(huán)反應，
[0029] 〇3+Η〇2 · - · 0Η+202，
[0030] 〇3+ · ΟΗ^〇2+Η〇2 ·;
[0031 ] S44 03- · 0Η連鎖反應的終結反應，
[0032] 2 · OH^H2〇2+〇2;
[0033] S45Fe2+與03在廢水中發(fā)生氧化還原反應，F(xiàn)e2+為還原劑而0 3為氧化劑，在酸性環(huán)境 (pH〈4)下產(chǎn)生 Fe02+，
[0034] Fe2++03-Fe02++〇2。
[0035] 優(yōu)選的，所述步驟S41中，臭氧被MAC催化分解的總反應速率=2.8x10-3 · M-Sec-1， 其中Μ為莫耳濃度，單位為mol/L。
[0036] 優(yōu)選的，所述步驟S45中，F(xiàn)e2+與03的氧化還原反應速率= 8.31105]^1 · sec'其中Μ 為莫耳濃度，單位為mol/L。
[0037] 優(yōu)選的，所述步驟S4還包括：
[0038] S46通過MAC過濾塔排液口取廢水進行檢測，廢水達標即通過排液口排出，廢水未 達標即繼續(xù)進行處理。
[0039]本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：
[0040] 1.本發(fā)明提出了處理系統(tǒng)將EC電解槽、E〇3電解槽及MAC過濾塔巧妙地結合一體， 結構簡單、占用空間小，且凈化有機廢水效果優(yōu)效率高；
[0041 ] 2.采用種物理吸附技術與兩種高級氧化技術，三者結合處理高C0D含量有機廢水， 有效的解決了 Α0Ρ受干擾的問題，同時也解決物理吸附劑容易飽和，難于再生的問題；
[0042] 3.Fe2+與03反應產(chǎn)生的Fe02+輔助· 0H快速徹底分解C0D成為無害的物質，達到深度 凈化的效果；
[0043] 4.有機廢水僅經(jīng)過EC電解槽和MAC過濾塔，因此E〇3電解槽不會受到有機廢水的影 響。
【附圖說明】
[0044]圖1為本發(fā)明一種凈化有機廢水的處理系統(tǒng)的結構示意圖；
[0045]圖2為本發(fā)明中EC電解槽的結構示意圖；
[0046]圖3為MAC過濾塔中MAC表面的降解原理示意圖。
【具體實施方式】
[0047]以下將結合附圖所示的【具體實施方式】對本發(fā)明進行詳細描述。但這些實施方式并 不限于本發(fā)明，本領域的普通技術人員根據(jù)這些實施方式所做出的結構、方法、或功能上的 變換均包含在本發(fā)明的保護范圍內。
[0048] 一種凈化有機廢水的處理系統(tǒng)，主要針對高C0D濃度有機廢水的處理，其中高C0D 濃度有機廢水為COD濃度在lOOOOppm以上的廢水。如圖1所示，具體的包括內部具有表面改 性成吸附C0D為導向MAC的MAC過濾塔1、以水為0 3來源的E〇3電解槽2、EC電解槽3，MAC過濾塔1 即為改性活性炭吸附劑機構，EC電解槽用于產(chǎn)生絮凝劑Fe 2+，EC電解槽的側壁設有供有機廢 水進入的進液口 4，該進液口具有利用栗進行抽送廢水，EC電解槽頂部具有連通MAC過濾塔 頂部的出液口5，EC電解槽底部設有排廢口6,其上設有閥，用于排除絮凝后的固體廢棄物， 另外，EC電解槽的兩電極連接DC或AC電源，其中陽極為鐵，產(chǎn)生絮凝劑Fe 2+，E〇3電解槽包括