專(zhuān)利名稱(chēng)：一種處理難降解有機(jī)廢水的裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種處理難降解有機(jī)廢水的裝置及方法。
背景技術(shù)：
目前，難降解有機(jī)廢水主要來(lái)自于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中排放的大量廢水，主要包括農(nóng)藥廢水、染料廢水、造紙廢水和焦化廢水等。難降解有機(jī)廢水具有水質(zhì)復(fù)雜，危害性大，CODw和BOD5高，可生化性差等特點(diǎn)，其對(duì)環(huán)境的影響造成了巨大的危害，排放物的環(huán)境污染問(wèn)題己引起各國(guó)政府及環(huán)保部門(mén)的高度重視。
國(guó)內(nèi)外對(duì)于難降解有機(jī)廢水的處理方法主要有物理法(吸附、萃取、膜技術(shù))、生物法和化學(xué)方法。當(dāng)凈化高濃度污染的難降解有機(jī)廢水，物理法無(wú)能為力時(shí)， 一些生物方法通常優(yōu)先考慮，生物法技術(shù)日趨成熟且費(fèi)用較低，但此法對(duì)有毒物質(zhì)敏感，會(huì)導(dǎo)致微生物廢水降解組織失活，需要有效提升廢水生物處理的效果與耐毒性，增進(jìn)其對(duì)生物難分解化合物的生物分解效率，但生物處理效果提升難以掌握且不確定性很高，必須尋求其它技術(shù)(如高級(jí)氧化技術(shù)等)予以改善。而采用化學(xué)方法處理時(shí)雖然可以通過(guò)化學(xué)反應(yīng)改變污染物的化學(xué)本性使其轉(zhuǎn)化為無(wú)害的或可分離的物質(zhì)，但在方法上存在著不可避免的二次污染問(wèn)題。高級(jí)氧化技術(shù)，由于其獨(dú)特魅力，近年來(lái)在廢水處理領(lǐng)域成為國(guó)內(nèi)外的研究熱點(diǎn)。它主要是利用高活性羥基自由基(主要為一OH)進(jìn)攻大分子有機(jī)物并與之反應(yīng)，從而破壞有機(jī)物分子結(jié)構(gòu)達(dá)到氧化去除有機(jī)物的目的，實(shí)現(xiàn)高效的氧化處理。采用高級(jí)氧化技術(shù)處理生物難降解有機(jī)廢水是將來(lái)廢水處理的發(fā)展趨勢(shì)，但現(xiàn)階段阻礙其應(yīng)用推廣的主要問(wèn)題在于，高級(jí)氧化技術(shù)的運(yùn)行成本還比較高。為了克服這個(gè)問(wèn)題，越來(lái)越多的高級(jí)氧化聯(lián)用技術(shù)逐漸發(fā)展起來(lái)，如
光化學(xué)降解(UV/03)、 Ti02光催化(TKVUV)和化學(xué)氧化過(guò)程(03/H202、 H202/F^+)等，這些高級(jí)氧化聯(lián)用技術(shù)的目的就是要實(shí)現(xiàn)最大量的產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的羥基自由基，但已報(bào)道的聯(lián)用技術(shù)的處理效果還有待提高，因此，還得需要開(kāi)發(fā)新的高級(jí)氧化聯(lián)用處理方法及其裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種處理效果好，成本低的臭氧-超聲波-納米Ti02光催化聯(lián)用技術(shù)處理難降解有機(jī)廢水的裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)方案采用的技術(shù)方案是一種處理難降解有機(jī)廢水的裝置，包括控制箱、灌注泵、進(jìn)水管、臭氧發(fā)生器、氣液混合泵、反應(yīng)柱、超聲波發(fā)生器、紫外燈、陶瓷蜂窩過(guò)濾箱、出水管和排污管；所述的控制箱分別與灌注泵、臭氧發(fā)生器、氣液混合泵、超聲波發(fā)生器和紫外燈連接；灌注泵與進(jìn)水管的進(jìn)水口連接，臭氧發(fā)生器與進(jìn)水管連接；進(jìn)水管的出水口與反應(yīng)柱連接，進(jìn)水管的出水口與反應(yīng)柱之間設(shè)置有氣液混合泵；
反應(yīng)柱內(nèi)設(shè)置有紫外燈、超聲波發(fā)生器和出水口，反應(yīng)柱內(nèi)表面還
設(shè)置有TiCb光催化涂層，反應(yīng)柱的底部還設(shè)置有排污管；反應(yīng)柱的 出水口與出水管連接，出水管與陶瓷蜂窩過(guò)濾箱連接。 所述的進(jìn)水管設(shè)置有流量計(jì)。
所述流量計(jì)底部設(shè)有排污口，排污口安裝有排污閥。 所述的排污管安裝有排污閥。
所述的進(jìn)水管設(shè)置有節(jié)流閥，節(jié)流閥設(shè)置在流量計(jì)的前端。
所述反應(yīng)柱的上端和下端分別設(shè)置有觀察孔。
所述陶瓷蜂窩過(guò)濾箱設(shè)置有觀察窗。 本技術(shù)方案的有益效果為本技術(shù)方案包括控制箱、灌注泵、 進(jìn)水管、臭氧發(fā)生器、氣液混合泵、反應(yīng)柱、超聲波發(fā)生器、紫外 燈、陶瓷蜂窩過(guò)濾箱、出水管和排污管；所述的控制箱分別與灌注 泵、臭氧發(fā)生器、氣液混合泵、超聲波發(fā)生器和紫外燈連接；灌注 泵與進(jìn)水管的進(jìn)水口連接，臭氧發(fā)生器與進(jìn)水管連接；進(jìn)水管的出 水口與反應(yīng)柱連接，進(jìn)水管的出水口與反應(yīng)柱之間設(shè)置有氣液混合 泵；反應(yīng)柱內(nèi)設(shè)置有紫外燈、超聲波發(fā)生器和出水口，反應(yīng)柱內(nèi)表 面還設(shè)置有Ti02光催化涂層，反應(yīng)柱的底部還設(shè)置有排污管；反應(yīng) 柱的出水口與出水管連接，出水管與陶瓷蜂窩過(guò)濾箱連接，采用上 述結(jié)構(gòu)處理難降解有機(jī)廢水時(shí)，使廢水在反應(yīng)柱中進(jìn)行臭氧-超聲波 -納米Ti02光催化聯(lián)合作用的氧化反應(yīng)，處理效果好，成本低，不 會(huì)造成二次污染。設(shè)置有流量計(jì)可以測(cè)定流過(guò)進(jìn)水管的流量，給處理人員提供方便。排污管安裝有排污閥，當(dāng)污染物沉淀下來(lái)時(shí)可以 打開(kāi)排污閥，通過(guò)排污口將污染物排出。設(shè)置有節(jié)流閥，方便調(diào)節(jié) 流量大小，使用方便。反應(yīng)柱的上端和下端分別設(shè)置有觀察孔，方 便觀察紫外燈是否正常工作，設(shè)置觀察窗用來(lái)觀察出水管是否有水 排出。
本發(fā)明的目的之二在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種處理 效果好，成本低的臭氧-超聲波-納米Ti02光催化聯(lián)用技術(shù)處理難降 解有機(jī)廢水的方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)方案采用的技術(shù)方案是 一種處理難降解有機(jī)廢水的方法，包括以下步驟
A、 通過(guò)控制箱控制啟動(dòng)灌注泵，將廢水注入進(jìn)水管；
B、 當(dāng)廢水從出水管正常出水后，先開(kāi)啟臭氧發(fā)生器，隨后開(kāi)啟 臭氧閥；
C、 開(kāi)啟氣液混合泵，將廢水和臭氧混合、溶解后送入反應(yīng)柱中；
D、 調(diào)節(jié)適當(dāng)流量后，開(kāi)啟紫外燈激活反應(yīng)柱內(nèi)表面的Ti02光催 化涂層、超聲波發(fā)生器，對(duì)廢水進(jìn)行氧化處理后，處理后水中剩余 的臭氧由陶瓷蜂窩過(guò)濾箱吸收；
E、 處理后的水從出水管排放，廢物從排污管排放。 所述氧化反應(yīng)時(shí)間為》0. 5小時(shí)。
所述的方法可以用于處理印染廢水、造紙廢水或焦化廢水。 本技術(shù)方案的有益效果為采用上述方法處理難降解有機(jī)廢水 時(shí)，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)第一處理難降解有機(jī)廢水的效率高，進(jìn)行臭氧-超聲波-納米
Ti02光催化聯(lián)合作用可以將各種有毒害性有機(jī)物去除；
第二，工藝投資較小，處理廢水成本較低，容易推廣應(yīng)用； 第三，系統(tǒng)較為簡(jiǎn)單，運(yùn)行操作要求較低，穩(wěn)定性能好。


圖l為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面的實(shí)施例和應(yīng)用例可以使本專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員更全面的理解本 發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。 實(shí)施例1:
見(jiàn)圖l， 一種處理難降解有機(jī)廢水的裝置，包括控制箱l、灌注
泵2、進(jìn)水管3、臭氧發(fā)生器4、氣液混合泵5、反應(yīng)柱6、超聲波發(fā) 生器7、紫外燈8、陶瓷蜂窩過(guò)濾箱9、出水管10和排污管11，所 述的控制箱1分別與灌注泵2、臭氧發(fā)生器4、氣液混合泵5、超聲 波發(fā)生器7和紫外燈8連接;灌注泵2與進(jìn)水管3的進(jìn)水口 31連接， 臭氧發(fā)生器4與進(jìn)水管3連接；進(jìn)水管3的出水口 32與反應(yīng)柱6連 接，進(jìn)水管3的出水口 32與反應(yīng)柱6之間設(shè)置有氣液混合泵5;反 應(yīng)柱6內(nèi)設(shè)置有紫外燈8、超聲波發(fā)生器7和出水口 63，反應(yīng)柱6 內(nèi)表面還設(shè)置有Ti02光催化涂層61，反應(yīng)柱6的底部還設(shè)置有排污 管ll;反應(yīng)柱6的出水口63與出水管10連接，出水管IO與陶瓷蜂 窩過(guò)濾箱9連接。
所述的進(jìn)水管3設(shè)置有流量計(jì)33，流量計(jì)33可以測(cè)定流過(guò)進(jìn)水管3的流量，使得處理人員可以根據(jù)流量來(lái)進(jìn)行操作、調(diào)試，使 用方便。
所述流量計(jì)33底部設(shè)有排污口 331,排污口 331安裝有排污閥 332。當(dāng)流量計(jì)33的污染物沉淀較多時(shí)，可以打開(kāi)排污閥332，通過(guò) 排污口331將污染物排出。
所述的排污管11安裝有排污閥62，當(dāng)反應(yīng)柱6的污染物沉淀 下來(lái)時(shí)，可以打開(kāi)排污閥62將污染物排出。
所述的進(jìn)水管3設(shè)置有節(jié)流閥34，節(jié)流閥34設(shè)置在流量計(jì)33 的前端，使用節(jié)流閥34可以調(diào)節(jié)流量的大小，當(dāng)流量較小時(shí)，可以 將節(jié)流閥調(diào)大，增大流量；當(dāng)流量較大時(shí)，可以將節(jié)流閥調(diào)小，減 小流量，使用方便。
所述反應(yīng)柱6的上端和下端分別設(shè)置有觀察孔64，設(shè)置在反應(yīng) 柱6的上端觀察孔64可以用來(lái)觀察紫外燈的工作情況；設(shè)置在反應(yīng) 柱6的下端觀察孔64可以用來(lái)觀察超聲波發(fā)生器7的工作情況，使 用方便。
所述陶瓷蜂窩過(guò)濾箱9設(shè)置有觀察窗91。觀察窗91用來(lái)觀察出 水管10排水是否正常。 實(shí)施例2:
一種處理難降解有機(jī)廢水的方法，包括以下步驟
A、 通過(guò)控制箱1啟動(dòng)灌注泵2，將廢水注入進(jìn)水管3;
B、 當(dāng)出水管10正常出水后，先開(kāi)啟臭氧發(fā)生器4，隨后開(kāi)啟臭 氧閥；C、 開(kāi)啟氣液混合泵5，將混合后的廢水和臭氧混合、溶解后送入
反應(yīng)柱中；
D、 調(diào)節(jié)適當(dāng)流量后，開(kāi)啟紫外燈8激活反應(yīng)柱6內(nèi)表面的Ti02 光催化涂層61、開(kāi)啟超聲波發(fā)生器7，經(jīng)氧化0. 5小時(shí)處理后，處 理水剩余的臭氧由陶瓷蜂窩過(guò)濾箱9吸收；
E、 處理水經(jīng)氧化反應(yīng)處理后從出水管10排放，廢物從反應(yīng)柱6 的排污管11排放。
應(yīng)用例1:
用本發(fā)明的方法處理印染廢水，自制苯胺廢水100L (其CODcr 為8000-10000 mg/L)，啟動(dòng)灌注泵1，將苯胺廢水注入臭氧-超聲波 -納米Ti02光催化處理系統(tǒng)。調(diào)節(jié)節(jié)流閥，當(dāng)出水口正常出水后， 開(kāi)啟臭氧發(fā)生器，隨后開(kāi)啟臭氧閥，隨后開(kāi)啟尼克尼泵將苯胺廢水 和臭氧吸引、混合、溶解并直接將高度溶解液送至反應(yīng)柱中，再調(diào) 節(jié)節(jié)流閥到適當(dāng)流量使反應(yīng)時(shí)間為0.5小時(shí)，然后開(kāi)啟紫外燈、超聲 波發(fā)生器。出水后取樣，測(cè)定CODcr為730 ~ 1000 mg/L和pH為6 ~
7， CODer的去除率達(dá)90。/。以上，BOD5/CODer值達(dá)0.63，處理效果好。
應(yīng)用例2:
除自制苯酚廢水100L (其CODcr為9000 10000mg/L)外，其 余條件同應(yīng)用例1，苯酚廢水經(jīng)過(guò)臭氧-超聲波-納米Ti02光催化技 術(shù)處理0.5小時(shí)后，CODer為800 ~ 1000 mg/L， CODer去除率可達(dá)90 %以上，BODs/CODcr值達(dá)0.67。當(dāng)然，以上所述之實(shí)施例、應(yīng)用例，只是本發(fā)明的較佳實(shí)施方 式而已，并非來(lái)限制本發(fā)明實(shí)施范圍，故凡依本發(fā)明申請(qǐng)專(zhuān)利范圍 所述的工藝、處理方法及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本 發(fā)明申請(qǐng)專(zhuān)利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種處理難降解有機(jī)廢水的裝置，其特征在于包括控制箱(1)、灌注泵(2)、進(jìn)水管(3)、臭氧發(fā)生器(4)、氣液混合泵(5)、反應(yīng)柱(6)、超聲波發(fā)生器(7)、紫外燈(8)、陶瓷蜂窩過(guò)濾箱(9)、出水管(10)和排污管(11)；所述的控制箱(1)分別與灌注泵(2)、臭氧發(fā)生器(4)、氣液混合泵(5)、超聲波發(fā)生器(7)和紫外燈(8)連接；灌注泵(2)與進(jìn)水管(3)的進(jìn)水口(31)連接，臭氧發(fā)生器(4)與進(jìn)水管(3)連接；進(jìn)水管(3)的出水口(32)與反應(yīng)柱(6)連接，進(jìn)水管(3)的出水口(31)與反應(yīng)柱(6)之間設(shè)置有氣液混合泵(5)；反應(yīng)柱(6)內(nèi)設(shè)置有紫外燈(8)、超聲波發(fā)生器(7)和出水口(63)，反應(yīng)柱(6)內(nèi)表面還設(shè)置有TiO2光催化涂層(61)，反應(yīng)柱(6)的底部還設(shè)置有排污管(11)；反應(yīng)柱(6)的出水口(63)與出水管(10)連接，出水管(10)與陶瓷蜂窩過(guò)濾箱(9)連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理難降解有機(jī)廢水的裝置， 其特征在于所述的進(jìn)水管(3)設(shè)置有流量計(jì)(33)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種處理難降解有機(jī)廢水的裝置， 其特征在于所述流量計(jì)(33)底部設(shè)有排污口 (331)，排污口 (331) 安裝有排污閥(332)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種處理難降解有機(jī)廢水的裝置，其 特征在于所述的排污管(11)安裝有排污閥(62)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種處理難降解有機(jī)廢水的裝置，其 特征在于所述的進(jìn)水管(3)設(shè)置有節(jié)流閥(34)，節(jié)流閥(34) 設(shè)置在流量計(jì)(33)的前端。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理難降解有機(jī)廢水的裝置，其 特征在于所述反應(yīng)柱(6)的上端和下端分別設(shè)置有觀察孔(64)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理難降解有機(jī)廢水的裝置，其 特征在于所述陶瓷蜂窩過(guò)濾箱(9)設(shè)置有觀察窗(91)。
8、 一種處理難降解有機(jī)廢水的方法，其特征在于包括以下步驟A、 通過(guò)控制箱(1)控制啟動(dòng)灌注泵(2)，將廢水注入進(jìn)水管(3);B、 當(dāng)廢水從出水管(10)正常出水后，先開(kāi)啟臭氧發(fā)生器(4)， 隨后開(kāi)啟臭氧閥；C、 開(kāi)啟氣液混合泵(5)，將廢水和臭氧混合、溶解后送入反應(yīng) 柱(6)中；D、 調(diào)節(jié)適當(dāng)流量后，開(kāi)啟紫外燈(8)激活反應(yīng)柱(6)內(nèi)表面 的Ti02光催化涂層(61)、超聲波發(fā)生器(7)，對(duì)廢水進(jìn)行氧化處 理后，處理后水中剩余的臭氧由陶瓷蜂窩過(guò)濾箱(9)吸收；E、 處理后的水從出水管(10)排放，廢物從排污管(11)排放。
9、根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種處理難降解有機(jī)廢水的方法，其特征在于所述氧化反應(yīng)時(shí)間為》0.5小時(shí)。 ，
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種處理難降解有機(jī)廢水的方法， 其特征在于所述的方法可以用于處理印染廢水、造紙廢水或焦化 廢水。
全文摘要
本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種處理難降解有機(jī)廢水的裝置及方法，本發(fā)明裝置主要由臭氧發(fā)生器、超聲波發(fā)生器、氣液混合泵、反應(yīng)柱構(gòu)成，采用臭氧-超聲-納米TiO₂光催化聯(lián)用技術(shù)處理難降解有機(jī)廢水，該方法是用氣液混合泵將廢水和臭氧吸引、混合、溶解，并直接送入超聲-納米光催化反應(yīng)柱中，使廢水在反應(yīng)柱中進(jìn)行充分的反應(yīng)，臭氧-超聲-納米TiO₂光催化聯(lián)用技術(shù)的設(shè)備工藝簡(jiǎn)單，易于操作，不產(chǎn)生二次污染，處理效果穩(wěn)定可靠，COD_cr的去除率可達(dá)90％以上，BOD₅/COD_cr值達(dá)0.63，廢水的可生化性大大提高，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。
文檔編號(hào)C02F9/08GK101456639SQ20081022067
公開(kāi)日2009年6月17日 申請(qǐng)日期2008年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月31日
發(fā)明者呂斯濠, 張趙田, 王寶柱, 范洪波 申請(qǐng)人:東莞理工學(xué)院;東莞市宇潔新材料有限公司