高濃度堿性有機(jī)廢水超聲催化處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及廢水處理方法，具體涉及一種高濃度堿性有機(jī)廢水超聲催化處理方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 廢水是指居民活動(dòng)過程中排出的水及徑流雨水的總稱。它包括生活污水、工業(yè)廢 水和初雨徑流入排水管渠等其它無用水；在制藥、印染、煉油、煉焦或垃圾填埋等過程中會(huì) 產(chǎn)生大量工業(yè)廢水，這些工業(yè)廢水濃度高，pH高，有機(jī)物含量高，因而對(duì)這類工業(yè)廢水的處 理難度較大；目前，已有部分針對(duì)高濃度堿性有機(jī)廢水的處理方法，但現(xiàn)有的方法工藝都較 為復(fù)雜，處理過程繁瑣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種高濃度堿性有機(jī)廢水超聲催化處理方法。
[0004] 技術(shù)方案如下：
[0005] 一種高濃度堿性有機(jī)廢水超聲催化處理方法，其關(guān)鍵在于：保持高濃度堿性有機(jī) 廢水處于流動(dòng)狀態(tài)，在超聲的條件下，向高濃度堿性有機(jī)廢水通入空氣，同時(shí)加入催化劑 ΜχΝ3-χ〇4；
[0006] 所述催化劑ΜχΝ3_χ0 4中的M為Fe、Cu、Ni或Mn，N為Fe、Co或Mn，0彡X彡1。
[0007] 上述催化劑ΜχΝ3_χ0 4為粉末狀或顆粒狀。
[0008] 上述催化劑mxn3_xo 4位于超聲處理器內(nèi)，將高濃度堿性有機(jī)廢水過濾后通入所述超 聲處理器，在超聲的條件下，向高濃度堿性有機(jī)廢水通入空氣；
[0009] 所述超聲處理器包括廢水管道，該廢水管道的入水口與高濃度堿性有機(jī)廢水接 通，所述廢水管道呈蛇形彎管狀，該廢水管道的出水段位于其入水段的上方，在所述廢水管 道外設(shè)有至少一個(gè)超聲波發(fā)生器，所述催化劑m xn3_xo4位于所述廢水管道內(nèi)，在所述廢水管 道的入水段開設(shè)有空氣入口，該空氣入口通過單向閥與空氣氣源接通。
[0010] 采用以上技術(shù)方案的顯著效果是，蛇形彎管狀的廢水管道能對(duì)高濃度堿性有機(jī)廢 水起到攪拌作用，從而與催化劑進(jìn)行更多有效接觸，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效果顯著。
[0011] 上述廢水管道的出水段設(shè)有催化劑沉降槽，在所述催化劑沉降槽和所述廢水管道 的入水段之間設(shè)有催化劑循環(huán)裝置。采用以上技術(shù)方案，催化劑沉降槽用于將催化劑沉降， 催化劑循環(huán)裝置將催化劑回收循環(huán)利用，降低成本。
[0012] 上述催化劑循環(huán)裝置包括循環(huán)泵，該循環(huán)泵的入口通過管道與所述催化劑沉降槽 的底部接通，該循環(huán)泵的出口通過管道與所述廢水管道的入水段接通。采用以上技術(shù)方案， 催化劑沉降槽內(nèi)的催化劑通過管道進(jìn)入循環(huán)泵，再重新進(jìn)入廢水管道。
[0013] 上述廢水管道和超聲波發(fā)生器均設(shè)置在箱體內(nèi)。采用以上技術(shù)方案，箱體對(duì)廢水 管道和超聲波發(fā)生器起到支撐安裝作用。
[0014] 蛇形彎管狀的上述廢水管道中，相鄰的各彎曲部之間均設(shè)有所述超聲波發(fā)生器。 采用以上技術(shù)方案，超聲處理效果更好。
[0015] 在上述廢水管道的出水口和入水口之間設(shè)有水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)裝置。采用以上技術(shù)方 案，能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)廢水處理效果。
[0016] 有益效果：采用本發(fā)明的高濃度堿性有機(jī)廢水超聲催化處理方法，工藝簡(jiǎn)單、效果 顯著，能在較短時(shí)間內(nèi)使高濃度堿性有機(jī)廢水中的有機(jī)物大幅降解，對(duì)高濃度堿性有機(jī)廢 水的處理效果很好；催化劑Μ χΝ3_χ04;易得、易回收且可重復(fù)，處理時(shí)間短，能耗低。
【附圖說明】
[0017] 圖1為本發(fā)明中超聲處理器的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0019] 實(shí)施例1 :
[0020] 結(jié)合圖1所示，一種高濃度堿性有機(jī)廢水超聲催化處理方法，保持高濃度堿性有 機(jī)廢水處于流動(dòng)狀態(tài)，在超聲的條件下，向高濃度堿性有機(jī)廢水通入空氣，同時(shí)加入催化劑 HxO4;
[0021] 所述催化劑為 Fe304、FexCo3_x0 4 或 Fe χΜη3_χ04，其中 OS X < 1 ;所述催化劑 ΜχΝ3_χ04 為粉末狀或顆粒狀。
[0022] 所述催化劑ΜχΝ3_χ0 4位于超聲處理器內(nèi)，將高濃度堿性有機(jī)廢水過濾后通入所述超 聲處理器，在超聲的條件下，向高濃度堿性有機(jī)廢水通入空氣；
[0023] 所述超聲處理器包括廢水管道1、超聲波發(fā)生器2、催化劑沉降槽3、催化劑循環(huán)裝 置4、箱體5和水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)裝置6,其中：
[0024] 廢水管道1和超聲波發(fā)生器2均設(shè)置在所述箱體5內(nèi)，所述廢水管道1呈蛇形彎管 狀，該廢水管道1的出水段位于其入水段的上方，該廢水管道1的入水口接高濃度堿性有機(jī) 廢水，在所述廢水管道1的入水段開設(shè)有空氣入口 la，該空氣入口 Ia通過單向閥與氣源接 通，蛇形彎管狀的所述廢水管道1中，相鄰的各彎曲部之間均設(shè)有所述超聲波發(fā)生器2,在 所述廢水管道1內(nèi)設(shè)有廢水處理催化劑，所述廢水處理催化劑為Μ χΝ3_χ04，其中M為Fe、Cu、 N 或 Mn，N 為 Fe、Co 或 Μη，0 彡 x 彡 1。
[0025] 所述廢水管道1的出水段設(shè)有催化劑沉降槽3,在所述催化劑沉降槽3和所述廢水 管道1的入水段之間設(shè)有催化劑循環(huán)裝置4,所述催化劑循環(huán)裝置4包括循環(huán)泵41，該循環(huán) 泵41的入口通過管道與所述催化劑沉降槽3的底部接通，該循環(huán)泵41的出口通過管道與 所述廢水管道1的入水段接通，所述在所述廢水管道1的出水口和入水口之間設(shè)有所述水 質(zhì)在線監(jiān)測(cè)裝置6。
[0026] 實(shí)施例2 :
[0027] 本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同在于：所述催化劑為Cu xFe3_x04、Cu XC〇3_X04或Cu χΜη 3_χ04，其中 0 彡 X 彡 1。
[0028] 實(shí)施例3 :
[0029] 本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同在于：所述催化劑為Ni xFe3_x04、Ni XC〇3_X04或Ni χΜη 3_χ04，其中 0 彡 X 彡 1。
[0030] 實(shí)施例4 :
[0031] 本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同在于：所述催化劑為MnxFe3_x0 4、MnxCo3_x04或Mn 304，其 中 0 < X < 1〇
[0032] 實(shí)施例5 :
[0033] 本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同在于：所述催化劑為Co xFe3_x04、Co3O 4或Co χΜη3_χ04， 其中0彡X彡1。
[0034] 下面結(jié)合試驗(yàn)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明：
[0035] 試驗(yàn)組：印染廢水主要有機(jī)物為染料、料漿、染色助劑及油劑等，pH值為10以上， 采用本發(fā)明提供的高濃度堿性有機(jī)廢水超聲催化處理方法，分別采用以下催化劑，并在超 聲的條件下，向印染廢水中通入空氣；
[0036] 催化劑 I :Fe304、FexCo 3_x04或 Fe χΜη3_χ04，其中 0 彡 X 彡 1 ;
[0037] 催化劑 II :Cu xFe3_x04、Cu XC〇3_X04或 Cu χΜη3_χ04,其中 0 彡 X 彡 1 ;
[0038] 催化劑III :Ni xFe3_x04、Ni XC〇3_X04或 Ni χΜη3_χ04,其中 0 彡 X 彡 1 ;
[0039] 催化劑IV :MnxFe3_x0 4、MnxCo3_x04或 Mn 304,其中 0 彡 X 彡 1 ;
[0040] 催化劑 V :Co xFe3_x04、(：〇30 4或 Co χΜη3_χ04，其中 0 彡 X 彡 1。
[0041] 在處理過程中，測(cè)定高濃度堿性有機(jī)廢水中有機(jī)物現(xiàn)有濃度C/有機(jī)物原始濃度Ctl 隨時(shí)間t的變化。
[0042] 并同時(shí)設(shè)置對(duì)比試驗(yàn)，對(duì)比組：對(duì)比組與試驗(yàn)組的區(qū)別是，不向印染廢水中通入空 氣。
[0043] 得到的結(jié)果如表1所示。
[0044] 表1、C/^與t的變化關(guān)系
[0045]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高濃度堿性有機(jī)廢水超聲催化處理方法，其特征在于：保持高濃度堿性有機(jī) 廢水處于流動(dòng)狀態(tài)，在超聲的條件下，向高濃度堿性有機(jī)廢水通入空氣，同時(shí)加入催化劑 MxN3-x0 4; 所述催化劑MxN3_x04中的M為Fe、Cu、Ni或Mn，N為Fe、Co或Mn，0彡X彡1。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高濃度堿性有機(jī)廢水超聲催化處理方法，其特征在于：所述 催化劑MxN3_ x04為粉末狀或顆粒狀。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高濃度堿性有機(jī)廢水超聲催化處理方法，其特征在于： 所述催化劑MxN3_ x04位于超聲處理器內(nèi)，將高濃度堿性有機(jī)廢水過濾后通入所述超聲處理 器，在超聲的條件下，向高濃度堿性有機(jī)廢水通入空氣； 所述超聲處理器包括廢水管道（1)，該廢水管道（1)的入水口與高濃度堿性有機(jī)廢水 接通，所述廢水管道（1)呈蛇形彎管狀，該廢水管道（1)的出水段位于其入水段的上方，在 所述廢水管道（1)外設(shè)有至少一個(gè)超聲波發(fā)生器（2)，所述催化劑M xN3_x〇Ji于所述廢水管 道（1)內(nèi)，在所述廢水管道（1)的入水段開設(shè)有空氣入口（la)，該空氣入口（la)通過單向 閥與空氣氣源接通。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高濃度堿性有機(jī)廢水超聲催化處理方法，其特征在于：所述 廢水管道（1)的出水段設(shè)有催化劑沉降槽（3)，在所述催化劑沉降槽（3)和所述廢水管道 (1)的入水段之間設(shè)有催化劑循環(huán)裝置（4)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的高濃度堿性有機(jī)廢水超聲催化處理方法，其特征在于：所述 催化劑循環(huán)裝置（4)包括循環(huán)泵（41)，該循環(huán)泵（41)的入口通過管道與所述催化劑沉降槽 (3)的底部接通，該循環(huán)泵（41)的出口通過管道與所述廢水管道（1)的入水段接通。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1、2、4或5所述的高濃度堿性有機(jī)廢水超聲催化處理方法，其特征在 于：所述廢水管道（1)和超聲波發(fā)生器（2)均設(shè)置在箱體（5)內(nèi)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高濃度堿性有機(jī)廢水超聲催化處理方法，其特征在于：蛇形 彎管狀的所述廢水管道（1)中，相鄰的各彎曲部之間均設(shè)有所述超聲波發(fā)生器（2)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1、2、4、5或7所述的高濃度堿性有機(jī)廢水超聲催化處理方法，其特征 在于：在所述廢水管道（1)的出水口和入水口之間設(shè)有水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)裝置（6)。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種高濃度堿性有機(jī)廢水超聲催化處理方法，保持高濃度堿性有機(jī)廢水處于流動(dòng)狀態(tài)，在超聲的條件下，向高濃度堿性有機(jī)廢水通入空氣，同時(shí)加入催化劑MxN3-xO4，其中的M為Fe、Cu、Ni或Mn，N為Fe、Co或Mn，0≤x≤1。采用本發(fā)明的顯著效果是，工藝簡(jiǎn)單、效果顯著，能在較短時(shí)間內(nèi)使高濃度堿性有機(jī)廢水中的有機(jī)物大幅降解，對(duì)高濃度堿性有機(jī)廢水的處理效果很好；催化劑MxN3-xO4；易得、易回收且可重復(fù)，處理時(shí)間短，能耗低。
【IPC分類】C02F1-36
【公開號(hào)】CN104528876
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510016303
【發(fā)明人】李應(yīng), 吳明珠, 周永福, 文家新
【申請(qǐng)人】重慶工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2015年1月13日