处理有机毒物废水氧化工艺

摘要

本创造触及一种处理含有机毒物废水的强化氧化工艺,运用外加能量的激发作用,使催化剂、氧化剂、氧气三者发生协同作用,发生强氧化性的臭氧和羟基自由基,使有机毒物得到降解,反响进程催化剂呈流化或半流化的状况;本创造还供给上述处理工艺的设备,由能量发生器、反响腔、尾气搜集设备、布水器和入流泵组成。本创造工艺氧化性强,能够敏捷催化氧化多种有机毒物,设备具有结构简略、易操作等特点,能改善一般固定床氧化技能中易结块、板结、功率不高和反响时刻长等缺陷,大大缩短了处理时刻,提高了处理功率和处理能力。

  权利要求书

1.一种处理含有机毒物废水的强化氧化工艺设备,其特征在于该设备由能量发 生器(1)、反响腔(2)、尾气搜集设备(3)、布水器(10)和入流泵(4)、 (5)、(6)组成,反响腔(2)中内置反响柱(7),反响柱(7)上下有隔阂 (8),柱内装填催化剂C,催化剂C由反响柱(3)上部的催化剂投加口(9) 参加,空气、含有机毒物的废水和氧化剂三种物质分别由入流泵(4)、(5)、 (6)进入布水器(10),由布水器(10)混合均匀后进入反响柱(7),处理 后的出水由尾气搜集设备(3)的管道上的支流口(11)排出,尾气进入尾气 搜集设备(3),由废气出口(12)排出。

2.依据权利要求1所述的设备,其特征在于能量源(1)为外置式,由管道将能 量引进反响腔(2),能量源的功率接连可调。

3.依据权利要求1所述的设备,其特征在于反响腔(2)的原料为不锈钢或内衬 不锈钢的腔体;反响柱(7)原料为聚四氟乙烯或陶瓷材料,数量为2-20 根,柱径为2-60cm,反响柱柱长为20-200cm;隔阂(8)为不锈钢丝网, 数量为1-10层。

4.一种如权利要求1所述设备的处理有机毒物废水的强化氧化工艺,包含如下 步骤:

A.先将催化剂由催化剂参加口(9)参加反响柱(7)中;

B.然后敞开入流泵(4)、(5)、(6),将含机毒物的废水、空气、氧化剂泵 入布水器(10),经过混合后进入反响柱(7);

C.将催化剂进口(9)关闭,翻开能量源,调理功率,进行反响;视催化 剂的消耗量,每隔必定时刻将催化剂参加口(9)敞开,弥补催化剂C,补 充进程中反响能够继续进行;

D.有机毒物废水由入流泵不断进入反响柱,调理流量,确保入流流体在反 应柱中有必定的水力停留时刻,然后经不断泵入的流体的作用使处理后的 废水从出口(11)排出。

5.依据权利要求4所述的工艺,其特征在于所述的催化剂为金属、金属氧化物 或活性炭中的一种或多种组成;氧化剂为二氧化氯或亚氯酸钠,二氧化氯浓 度为2000-5000ppm。

6.依据权利要求5所述的工艺,其特征在于所述的活性碳为颗粒活性炭,粒径 为2-5mm,金属或金属氧化物为机械加工厂中加工时剩余的废铁屑、废铜 屑或废铝屑,粒径为0.5-3mm。

7.依据权利要求4所述的工艺,其特征在于催化剂的弥补量和弥补时刻依据反 应时刻和反响功率而定,弥补量为原始投加总量的1%-30%,弥补时刻为持 续反响中每隔1-8h弥补一次。

8.依据权利要求4所述的工艺,其特征在于能量源由电能供给动力,功率为0.8 -40kW。

9.依据权利要求4所述的工艺,其特征在于含机毒物的废水每分钟入流的体积 为反响柱体积的1/20-1/2,入流流体在反响柱中水力停留时刻为2- 20min;泵(4)鼓入的空气流量为0.1-10L/min;所述氧化剂的参加量为 含机毒物的废水质量的0.1%-5%;所述催化剂的参加量与反响柱体积比为 1∶(1-10)。

10.依据权利要求4所述的工艺,其特征在于废气经过搜集后从废气出口(12) 排放,搜集液为氢氧化钠或废碱液,质量浓度为1%-30%。

说明书

一种处理有机毒物废水的强化氧化工艺及设备

技能领域

本创造触及一种废水的处理工艺及设备,尤其触及一种能一起处理多种有机 毒物废水的强化氧化工艺及设备,用于催化氧化工业难降解有机毒物。

背景技术

随着我国经济的迅猛发展,环境问题也日益凸现,尤其是溶解性、高浓度、 高毒性、多组分、难降解杂乱有机毒物的排放对环境影响尤为明显,会对周围环 境和人群发生突发性和持久性的影响。目前,我国化工厂的难降解有机毒物常用 的处理技能首要包含吸附、萃取、混凝沉积、化学沉积、膜分离、化学氧化法和 化学还原法等,后续处理多为生物法。但一般处理办法普遍存在处理功率低,时 间长,不能有效降解特征污染物,预处理出水不能到达后续生物处理的要求,导 致微生物的逝世,致使处理功率低下,不能达标排放等缺陷。所以寻觅能处理溶 解性,高毒性,多组分、高浓度的杂乱有机毒物系统的快速、高效处理技能是亟 需处理的关键问题。

处理有机毒物的反响设备,普遍存在反响时刻长,作用差,不能确保长时刻 安稳运行。如一般吸附用固定床,不能满足高浓度有机废水高强度的处理要求, 如果浓度太高,很容易呈现穿透现象,形成出水水质不安稳。微电解不只反响效 率低,反响时刻长,对入水pH要求高,而且经过必定时刻的反响后,易呈现填 料板结、呈现沟流等缺陷,导致作用下降。光催化氧化对入水的要求比较苛刻, 必需要低浓度、低浊度,而且反响时刻较长,一般都要2h以上。湿式氧化尽管 氧化作用较好,可是反响时刻长,对设备要求太高,需要高温高压。序批式-膜 生物反响器不能处理高浓度、高毒性有机废水,易呈现微生物逝世的现象,不能 处理此类废水。所以,处理能力强,无选择性,水力停留时刻短,处理作用好, 且操作简略,一次性出资小的水处理工艺及设备是未来水处理技能的发展方向。

发明内容

本创造所要处理的技能问题是:为了改善现有技能反响时刻长、作用差、运 行不安稳、对设备要求高等缺陷,而供给一种能够快速、高效处理多组分有机毒 物并存的水处理工艺,本专利的另一意图还供给了上述水处理工艺的设备,该装 置结构紧凑、操作简洁。

本创造所选用的技能方案是:一种水处理设备,其特征在于该设备由能量发 生器1、反响腔2、尾气搜集设备3和入流泵4、5、6组成,反响腔2中内置反 应柱7,反响柱7上下有隔阂8,柱内装填催化剂C,催化剂C由反响柱3上部 的催化剂投加口9参加,空气、含有机毒物的废水和氧化剂三种物质分别由入流 泵4、5、6进入布水器10,由布水器10混合均匀后进入反响柱7,处理后的出 水由尾气搜集设备3的管道上的支流口11排出,尾气进入尾气搜集设备3,由 废气出口12排出。

其间所述的设备中,能量源1为外置式,由管道将能量引进反响腔,能量源 的功率接连可调,为0.8-40kW;反响腔2的原料为不锈钢或内衬不锈钢的腔 体,反响柱7原料为聚四氟乙烯或陶瓷材料,数量优选为2-20根,反响柱的管 径为2-60cmm,柱长为20-200cm;隔阂8为不锈钢丝网,优选为1-10层。

本创造还供给了选用上述设备的处理含有机毒物废水的强化氧化工艺,包含 如下步骤:

A.先将催化剂由催化剂参加口9参加反响柱7中;

B.然后敞开入流泵4、5、6,将含机毒物的废水、空气、氧化剂泵入布水 器10,经过混合后进入反响柱7;

C.将催化剂进口9关闭,翻开能量源,调理功率,进行反响;视催化剂的 消耗量,每隔必定时刻将催化剂参加口9敞开,弥补催化剂,弥补进程中反响可 以继续进行;

D.有机毒物废水由入流泵不断进入反响柱,调理流量,确保入流流体在反 应柱中有必定的水力停留时刻,然后经不断泵入的流体的作用使处理后的废水从 出口11排出。

其间所述的催化剂由金属、金属氧化物或活性炭中的一种或多种组成,催化 剂的参加量与反响柱体积比为1∶(1-10),依据反响进程中催化剂的消耗量,对 催化剂进行弥补,弥补量和弥补时刻依据反响时刻和反响功率而定,一般弥补量 为原始投加总量的1%-30%,弥补时刻为持续反响中每隔1-8h,由催化剂加 进口9参加;其间活性炭优选为颗粒活性炭,粒径为2-5mm,金属或金属氧化 物为机械加工厂中加工时剩余的废铁屑、废铜屑或废铝屑,粒径为0.5-3mm; 其间泵4供给的气体为空气,流量为0.1-10L/min,气体使填料呈流化或半流化 状况,氧化剂为二氧化氯或亚氯酸钠,投加量为溶解性有机毒物流体质量的0.1% -5%,其间亚氯酸钠为粉末,二氧化氯浓度为2000-5000ppm;所述的能量源 由电能供给动力,功率为0.8-40kW,此时催化剂被外加能量源激活,与氧化 剂、空气协同,对有机毒物进行降解,使其由大分子物质分解成小分子物质直至 完全矿化,含有机毒物废水的进水流量每分钟为反响柱体积的1/20-1/2,确保 入流流体在反响柱中水力停留时刻为2-20min,接连操作,废气经过搜集后从 废气出口12排放,搜集液为氢氧化钠或废碱液,质量浓度为1%-30%。

有益效果:

本创造选用的能一起处理多种有机毒物的强化氧化工艺及设备与一般催化 氧化技能及设备相比,具有如下长处:

1、强化氧化技能具有成本低,出资省,适用范围广等长处。

2、反响时刻短、反响功率高:所选用的能量源能使多种极性有机物发生高速旋 转并发生碰撞,加剧分子活性,下降反响活化能和分子的化学键强度,外加能量 源与填料的协同作用能够大幅提高多种化学反响的速率,可将反响时刻缩短到原 需时刻的1/10~1/1000,在温和条件下即能快速进行多种化学反响,反响时刻短, 速度快;反响进程中会发生羟基自由基等活性基团,能有效降解多种特征污染物, 反响完全,无二次污染,能耗低。

3、水力负荷高,抗冲击力强:水力负荷高,经过调理水力停留时刻和能量强度, 能够调理反响器的处理作用。

4、对入流流体水质要求低;对入流流体水质要求低,不需要较高透明度和必定 酸度、盐分适用范围广,大部分水质条件下均能到达较好作用。

5、填料不易板结:因为在运用进程中,流体由下而上进入反响柱,催化剂呈流 化态或半流化态,减少了一般固定床催化氧化中容易呈现的填料板结的现象,延 长了催化剂运用寿命。

6、协同作用:因为二氧化氯和亚氯酸钠也是强氧化剂,氧化作用明显,可是单 一运用仍需要较长氧化时刻,运用外加能量、催化剂、空气三者和它的结合,有 明显的协同效应,缩短了反响时刻,提高了处理功率。

7、特征污染物降解功率高、出水可生化性高:对含苯环的有毒有机物,如硝基 苯,有很强的去除作用,能有效降解其毒性,为后续可生化性供给了可能。

8、反响器结构紧凑:反响系统均在催化反响腔中。

9、操作简略:经过操控流量和能量巨细,即能操控反响的作用

总之,本创造是一种具有结构简略和处理多组分有机毒物的水处理设备,同 时战胜固定床催化氧化进程中容易结块、板结、功率不高的问题。

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