有機(jī)廢水高效預(yù)處理方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種有機(jī)廢水高效預(yù)處理方法，其步驟為：將廢水調(diào)節(jié)pH至3～5，繼而加入有效體積濃度0.1～5％的雙氧水，將所得混合液通入內(nèi)含鐵碳填料的反應(yīng)器中反應(yīng)，最后排出。本發(fā)明使廢水在反應(yīng)器中同時(shí)發(fā)生鐵碳微電解、芬頓氧化、絮凝沉淀和活性炭催化氧化等多種效果，大大提高廢水的處理效率和可生化性，并能夠減少基建投資和運(yùn)行費(fèi)用。
【專利說(shuō)明】
有機(jī)廢水高效預(yù)處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種通過(guò)多種作用同時(shí)進(jìn)行而達(dá)到高效處理 高濃度難降解有機(jī)廢水的預(yù)處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，隨著石油化工、塑料、合成纖維、焦化、印染等行業(yè)的迅速發(fā)展，各種含有 大量男生物降解的有機(jī)污染物的廢水相應(yīng)增多，他們進(jìn)入水體給環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。 環(huán)保工作者在探尋高效、經(jīng)濟(jì)處理該類廢水的研究方面進(jìn)行了各種嘗試，提出了許多處理 方法。
[0003] 難降解有機(jī)物是指被微生物分解速度很慢、分解不徹底的有機(jī)物(也包括某些有 機(jī)物的代謝產(chǎn)物）。這類污染物已在生物體內(nèi)富集，也容易成為水體的潛在污染源。這類污 染物包括多環(huán)芳烴、鹵代烴、雜環(huán)類化合物、有機(jī)氮化物、有機(jī)磷農(nóng)藥、表面活性劑、有機(jī)染 料等有毒難降解有機(jī)污染物。這些物質(zhì)的共同特點(diǎn)是毒性大、成分復(fù)雜、COD高，一般微生物 對(duì)其幾乎沒有降解效果。如果這些物質(zhì)不經(jīng)充分處理而向環(huán)境排放，勢(shì)必嚴(yán)重地污染環(huán)境， 威脅人類的身體健康。難降解有機(jī)物的治理研究已引起國(guó)內(nèi)外有關(guān)專家的高度重視，是目 前水污染防治研究的熱點(diǎn)與難點(diǎn)。
[0004] 本發(fā)明就是為了提供一種方法來(lái)高效處理高濃度難降解有機(jī)廢水。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的主要目的在于提供一種通過(guò)多種作用同時(shí)進(jìn)行而達(dá)到高效處理高濃度 難降解有機(jī)廢水的預(yù)處理方法。
[0006] 本發(fā)明通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述目的：一種有機(jī)廢水高效預(yù)處理方法，其步驟 為:將廢水調(diào)節(jié)pH至3~5，繼而加入有效體積濃度0.1~5%的雙氧水，將所得混合液通入內(nèi) 含鐵碳填料的反應(yīng)器中反應(yīng)，最后排出。
[0007] 具體的，所述鐵碳填料的填料體積占反應(yīng)器容積的30~100%。
[0008] 具體的，所述反應(yīng)器包括中空的殼體、設(shè)于所述殼體下方的進(jìn)水管和設(shè)于殼體上 方的出水管，所述進(jìn)水管內(nèi)側(cè)設(shè)有布水管。
[0009] 進(jìn)一步的，所述殼體內(nèi)還設(shè)有筒狀的導(dǎo)流管，所述鐵碳填料位于所述導(dǎo)流管的外 側(cè)，所述導(dǎo)流管外側(cè)設(shè)有環(huán)形的曝氣管;所述殼體內(nèi)充滿混合液后曝氣管曝氣，使混合液在 導(dǎo)流管內(nèi)外形成回流。
[0010] 進(jìn)一步的，回流比為0.5~2。
[0011] 進(jìn)一步的，所述布水管為環(huán)形。
[0012] 進(jìn)一步的，所述出水管上設(shè)有出水閥。
[0013] 采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明技術(shù)方案的有益效果是：
[0014] 1、本發(fā)明使廢水在反應(yīng)器中同時(shí)發(fā)生鐵碳微電解、芬頓氧化、絮凝沉淀和活性炭 催化氧化等多種效果，大大提高廢水的處理效率和可生化性，并能夠減少基建投資和運(yùn)行 費(fèi)用；
[0015] 2、反應(yīng)器結(jié)構(gòu)使含雙氧水的酸性廢水可以在鐵碳填料之間不斷循環(huán)，加速固液界 面之間的反應(yīng)；
[0016] 3、出水閥可以控制反應(yīng)器間斷或連續(xù)處理廢水，適應(yīng)不同的處理需求，使預(yù)處理 自動(dòng)化程度更高。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為實(shí)施例1反應(yīng)流程示意圖；
[0018]圖2為實(shí)施例2反應(yīng)流程示意圖；
[0019] 圖3為實(shí)施例3反應(yīng)流程示意圖。
[0020] 圖中數(shù)字表示：
[0021 ] 1-殼體;2-進(jìn)水管，21-布水管;3-出水管，31-出水閥;4-導(dǎo)流管;5-鐵碳填料;6-曝 氣管。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0023] 實(shí)施例1:
[0024] 如圖1所示，將某高濃度化工廢水(C0D在10000~30000mg/L)調(diào)節(jié)廢水pH至3~5， 繼而加入有效體積濃度0.1~5 %的雙氧水，將所得混合液從反應(yīng)器下方的進(jìn)水管2通入反 應(yīng)器中，從進(jìn)水管2內(nèi)側(cè)的布水管21注入反應(yīng)器中空的殼體1，殼體1內(nèi)填充有占反應(yīng)器容積 的30~100%的鐵碳填料5,廢水將穿過(guò)鐵碳填料5并停留反應(yīng)一段時(shí)間后從出水管3排出。 處理具體效果如下：
[0026]由上表可知經(jīng)過(guò)處理，廢水COD的去除率達(dá)到40 %以上。在本實(shí)施例中，進(jìn)入反應(yīng) 器中的含有雙氧水的酸性廢水在鐵碳填料5之間產(chǎn)生了如下一系列作用：
[0027]①鐵碳微電解：
[0028] 鐵碳填料5內(nèi)部的鐵和碳接觸而會(huì)形成以鐵為陽(yáng)極、碳為陰極的電化學(xué)反應(yīng)結(jié)構(gòu)， 電化學(xué)反應(yīng)方程式為：
[0029] 陽(yáng)極：Fe-2e-Fe2+，
[0030] 陰極：2H++2e-2[H]4H2。
[0031] 初生態(tài)的Fe2+和原子H具有高化學(xué)活性，能改變廢水中許多有機(jī)物的結(jié)構(gòu)和特性， 使有機(jī)物發(fā)生斷鏈、開環(huán)等反應(yīng)。
[0032]②芬頓反應(yīng)：
[0033]雙氧水與鐵碳微電解產(chǎn)生的Fe2+能生成很多具有氧化效果的自由基，反應(yīng)方程式 為：
[0034] Fe2++H2〇2-Fe3++OH-+HO ·，
[0035] Fe3++H2〇2+OH--Fe2++H2〇+HO ·，
[0036] Fe3++H2〇2^Fe2++H++H0 2 ·,
[0037] HO2 · +Η2Ο24Η2Ο+Ο2?+ΗΟ ·。
[0038] HO ·、Η02 ·這些自由基將很多已知的有機(jī)化合物如羧酸、醇、酯類氧化為無(wú)機(jī)態(tài)。 [0039]③絮凝沉淀：
[0040]在以上反應(yīng)中產(chǎn)生的Fe3+會(huì)與0!Γ產(chǎn)生聚合度大的Fe(OH)3膠體絮凝劑，可以有效 地吸附、凝聚水中的污染物，從而增強(qiáng)對(duì)廢水的凈化效果。
[0041 ]④活性炭催化氧化：
[0042]鐵碳填料中的活性炭表面具有大量微孔，吸附了有機(jī)物和反應(yīng)中釋放的氧氣，為 微生物群的生長(zhǎng)繁殖提供了高濃度的營(yíng)養(yǎng)源，而微生物代謝過(guò)程中產(chǎn)生的酶和輔酶又被吸 附和富集在活性炭的微孔中，加之活性炭上微生物和有機(jī)物接觸時(shí)間較長(zhǎng)，使難以降解的 有機(jī)物也有可能經(jīng)生物氧化而分解。
[0043]因此，在以上反應(yīng)的協(xié)同作用下，高濃度有機(jī)廢水處理效率高、可生化性好，更重 要的是該工藝能取代以往多個(gè)工藝設(shè)備才能達(dá)到的效果，減少了基建投資和運(yùn)行費(fèi)用。 [0044] 實(shí)施例2:
[0045] 如圖2所示，將某高濃度制藥廢水(C0D在10000~50000mg/L)調(diào)節(jié)廢水pH至3~5， 繼而加入體積濃度0.1~5 %的雙氧水溶液，將所得混合液從反應(yīng)器下方的進(jìn)水管2通過(guò)環(huán) 形的布水管21注入殼體1內(nèi)，殼體1內(nèi)設(shè)有筒狀的導(dǎo)流管4，導(dǎo)流管4外側(cè)填充有占反應(yīng)器容 積的30~90 %的鐵碳填料5，導(dǎo)流管4外側(cè)還設(shè)有環(huán)形的曝氣管6，廢水穿過(guò)鐵碳填料5時(shí)曝 氣管6持續(xù)曝氣回流，回流比為0.5~2,廢水停留反應(yīng)一段時(shí)間后從出水管3排出。處理具體 效果如下：
[0047]由上表可知經(jīng)過(guò)處理，廢水COD的去除率達(dá)到50%以上。在本實(shí)施例中，曝氣管6的 曝氣能讓導(dǎo)流管4外側(cè)的水流上升，為了補(bǔ)償導(dǎo)流管4外側(cè)下部的廢水，導(dǎo)流管4上方的廢水 就能通過(guò)導(dǎo)流管4下降，這樣就能在殼體1內(nèi)產(chǎn)生廢水的內(nèi)循環(huán)。這樣做的優(yōu)點(diǎn)在于：
[0048] ①內(nèi)循環(huán)的廢水能夠反復(fù)通過(guò)鐵碳填料5之間的空隙，令廢水內(nèi)的高COD物質(zhì)不斷 與鐵碳填料5接觸而快速反應(yīng)；
[0049] ②曝氣能提尚廢水內(nèi)的含氧量，使更多的氧氣參與鐵碳填料和廢水之間的反應(yīng)。
[0050] 反應(yīng)器結(jié)構(gòu)的這種設(shè)置使含雙氧水的酸性廢水可以在鐵碳填料之間不斷循環(huán)，加 速固液界面之間的反應(yīng)。
[0051 ] 實(shí)施例3:
[0052] 如圖3所示，將某高濃度焦化廢水(C0D在10000~40000mg/L)調(diào)節(jié)廢水pH至3~5， 繼而加入體積濃度0.1~5 %的雙氧水溶液，將所得混合液從反應(yīng)器下方的進(jìn)水管2通入反 應(yīng)器中，反應(yīng)器在圖2基礎(chǔ)上在出水管3上增加了出水閥31(可采用常開或周期開關(guān)狀態(tài)）， 廢水停留反應(yīng)一段時(shí)間后從出水管3排出。
[0055] 由上表可知經(jīng)過(guò)處理，廢水⑶D的去除率達(dá)到50 %以上，出水閥31的開關(guān)周期對(duì) COD去除率的提升有一定積極效果。在本實(shí)施例中，出水閥31可以控制反應(yīng)器間斷或連續(xù)處 理廢水，出水閥31可以按照合適的停留時(shí)間設(shè)置開關(guān)周期，針對(duì)不同的處理需求，使廢水在 反應(yīng)器內(nèi)預(yù)處理效率最大化，使預(yù)處理自動(dòng)化程度更高。
[0056] 以上所述的僅是本發(fā)明的一些實(shí)施方式。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不 脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范 圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種有機(jī)廢水高效預(yù)處理方法，其特征在于步驟為:將廢水調(diào)節(jié)pH至3~5，繼而加入 有效體積濃度0.1~5 %的雙氧水，將所得混合液通入內(nèi)含鐵碳填料的反應(yīng)器中反應(yīng)，最后 排出。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)廢水高效預(yù)處理方法，其特征在于:所述鐵碳填料的填料 體積占反應(yīng)器容積的30~100 %。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)廢水高效預(yù)處理方法，其特征在于:所述反應(yīng)器包括中空 的殼體、設(shè)于所述殼體下方的進(jìn)水管和設(shè)于殼體上方的出水管，所述進(jìn)水管內(nèi)側(cè)設(shè)有布水 管。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的有機(jī)廢水高效預(yù)處理方法，其特征在于:所述殼體內(nèi)還設(shè)有筒 狀的導(dǎo)流管，所述鐵碳填料位于所述導(dǎo)流管的外側(cè)，所述導(dǎo)流管外側(cè)設(shè)有環(huán)形的曝氣管;所 述殼體內(nèi)充滿混合液后曝氣管曝氣，使混合液在導(dǎo)流管內(nèi)外形成回流。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的有機(jī)廢水高效預(yù)處理方法，其特征在于：回流比為0.5~2。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的有機(jī)廢水高效預(yù)處理方法，其特征在于:所述布水管為環(huán)形。7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的有機(jī)廢水高效預(yù)處理方法，其特征在于:所述出水管上設(shè)有出 水閥。
【文檔編號(hào)】C02F1/467GK105858820SQ201610217286
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年4月8日
【發(fā)明人】金月清
【申請(qǐng)人】中新蘇州工業(yè)園區(qū)環(huán)保技術(shù)有限公司