CN102276051A - 一种有机污水的处理方法及处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种有机污水的处理方法，是将有机污水从反应器下部进入反应器，反应器内装有铁和碳；有机物在铁碳形成的无数原电池所发生的微电解的作用下进行还原降解作用；在反应器底部设置有微孔曝气系统，臭氧通过微孔曝气系统从反应器底部通入反应器中，另外液体氧化剂通过反应器下部加入到反应器中，在铁、碳、臭氧和液体氧化剂共同作用下完成对有机污水的处理。本发明还提供了一种应用上述处理方法的污水处理装置。本发明的方法及处理装置对有机污水的处理效果好，pH适用范围广，且克服了铁碳容易结块的弊端，降低运行成本。

Description

一种有机污水的处理方法及处理装置

技术领域

本发明涉及污水处理领域，特别涉及难降解有机污水的处理方法，本发明还涉及一种污水处理装置。

背景技术

随着工业技术的发展，工业污水中的有机污染物浓度越来越高、成分越来越复杂、种类越来越多，其对人类及环境的危害极大，而传统的处理方法处理效率很低，耗费时间长、成本过高、伴随有毒污染物生成等弊端。铁碳微电解反应器常用于有机污染物污水的处理，且一开始都能取得理想的效果。但运行两个月后，效果急剧下降。铁碳床纯化板结、铁泥堵塞、污泥量大都是头疼的问题，反冲洗可减缓铁泥堵塞，但解决不了效果下降问题，往往需要更换填料，而在在实际工程中更换填料工作量很大。随着我国环境压力的日益巨大，国家对工业污水的排放制定了越来越严格的排放标准，因而急需开发一种简单易行、快速、低成本的处理方法。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种利用还原催化氧化的技术对难降解有机污水进行处理的一种方法。本方法可广泛应用于各种难降解的工业污水，使之达到国家日益严格的排放标准，且处理速度快、成本低廉。

本发明解决上述技术问题的技术方案是：

一种有机污水的处理方法，是将有机污水从反应器下部进入反应器，反应器内装有铁和碳；有机物在铁碳形成的无数原电池所发生的微电解的作用下进行还原降解作用； 

在反应器底部设置有微孔曝气系统，臭氧通过微孔曝气系统从反应器底部通入反应器中，另外液体氧化剂通过反应器下部加入到反应器中，在铁、碳、臭氧和液体氧化剂共同作用下完成对有机污水的处理。

加入臭氧以及其它氧化剂如次氯酸钠、双氧水等，微电解产生的新生态的氢以及亚铁离子等与臭氧以及其它氧化剂进行协同催化氧化降解作用，使污染物降解得以清除或提高其可生化性，确保污水的色度脱色完全。

更进一步的方案是：所述铁与碳的质量比是0.1至2。

更进一步的方案是：所述液体氧化剂是次氯酸钠溶液或双氧水或其他氧化剂。

更进一步的方案是：所述有机污水与液体氧化剂进入反应器后，通过布水板进行布水。

更进一步的方案是：所述布水板采用聚氟乙烯材料。

本发明还提供了一种应用上述处理方法的污水处理装置，所述污水处理装置包括污水进水系统、进气系统、液体氧化剂加入系统、反应器和出水系统，所述污水进水系统包括通过管道顺序连接的污水槽、提升泵、阀门和流量计；进气系统包括通过管道顺序连接的臭氧发生器、阀门、流量计；液体氧化剂加入系统包括通过管道顺序连接的药剂槽、计量泵、阀门；污水进水系统和液体氧化剂加入系统均连接到反应器的下部；反应器内部装有铁碳混合物，反应器底部有微孔曝气系统，进气系统与微孔曝气系统连接；在反应器顶部连接一个尾气处理器，反应器上部连接出水系统，出水系统包括有通过管道顺序连接的阀门和出水池。

本发明具有如下特点：

其一、处理过程中无需调节污水的pH值，pH值适用范围广，pH在3-11均可以取得很好的效果，降低了处理成本。由于在过氧化氢与催化剂Fe²⁺构成的氧化体系下，一般为了达到最好的处理效果，需要调节pH在3.5左右，从而达到最大的羟基自由基生成速率。但本发明的氧化还原体系中，由于加入的氧化剂并不仅仅是过氧化氢等液体氧化剂，还要通入臭氧协同进行氧化反应，因此对pH值的要求不高，经过实验，pH在3-11均可以取得很好的处理效果。

其二、在微电解以及多重催化氧化作用的协同处理作用下，可以大大提高难降解有机污水的处理效果。

其三、在反应器中，利用了臭氧以及产生的氧气对反应器中铁碳混合物进行了充分的扰动，保证了处理效果，且克服了铁碳容易结块的弊端，一举多用，可降低运行成本。

其四、微电解与多重催化氧化协同处理，工艺简单、合理，操作方便，可持续高效处理难降解有机污水，达到处理有机污水或提高可生化性的目的。

其五、布水板的使用，提高了污水和液体氧化剂混合的程度，增加了处理效果。且布水板优先采用聚氟乙烯材料，是由于聚氟乙烯不受油脂、有机溶剂、碱类、酸类和盐雾的侵蚀，电绝缘性能良好，还具有良好的低温性能、耐磨件和气体阻透性。

另外，本发明提供的装置，充分利用了本发明的处理方法，结构合理，维护方便，使用寿命长。

附图说明

图1为本发明的污水处理装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的具体实施。

首先对本发明所述的污水处理装置结构进行阐述，如图1所示，所述污水处理装置包括污水进水系统、进气系统、液体氧化剂加入系统、反应器5和出水系统，所述污水进水系统包括通过管道顺序连接的污水槽1、提升泵2、阀门3和流量计4；进气系统包括通过管道顺序连接的臭氧发生器6、阀门7、流量计8；液体氧化剂加入系统包括通过管道顺序连接的药剂槽14、计量泵15、阀门16；污水进水系统和液体氧化剂加入系统均连接到反应器的下部；反应器内部装有铁碳混合物，反应器底部有微孔曝气系统9，进气系统与微孔曝气系统连接；在反应器顶部连接一个尾气处理器13，反应器上部连接出水系统，出水系统包括有通过管道顺序连接的阀门11和出水池12。

下面结合污水处理装置结构对本发明的工艺流程进行阐述：

水流过程：污水储存在污水槽1中，通过提升泵2泵入反应器5，在反应器底部，污水通过聚氟乙烯布水板布水，污水中的有机污染物在在铁碳混合床催化还原以及臭氧、H₂O₂等氧化剂的氧化协同作用下得到降解后，进入出水池12。

液体氧化剂的加入过程：液体氧化剂存放于药剂槽14中，通过计量泵15泵入反应器5，在反应器底部，污水通过聚氟乙烯多孔布水板17与液体氧化剂一起布水，进入反应器。

气流过程：臭氧发生器6产生的臭氧通过反应器底部的微孔曝气系统9进入到反应器中曝气一方面保证反应器中的铁炭床处于疏松状态，另一方面铁碳床发生的催化还原形成的物质与臭氧以及其它氧化剂一起协同对污水中的有机物进行降解，最后，尾气通过顶部的尾气处理器13后排入大气。

下面对本发明具体实施过程中各种组分的用量进行具体阐述。

实施例一

所述的污水为垃圾渗滤液污水，铁碳质量比为0.5，臭氧通入的速率为6g/h，质量浓度为1%双氧水的加入量为10ml/h，反应器尺寸为Ф100mm×1500mm，反应器容积15L，在连续运行30天情况下，装置对垃圾渗滤液污水脱色率达到96%，COD去除率达到75%。

实施例二

所述的污水为印染有机污水，COD为4000mg/L，铁碳质量比为0.1，臭氧通入的速率为8g/h，质量浓度为2%次氯酸钠溶液的加入量为20ml/h，反应器尺寸为Ф100mm×1500mm，反应器容积15L，在连续运行30天情况下，装置对印染有机污水脱色率达到98%，排放的处理液COD为80mg/L。

实施例三

所述的污水为造纸黑液污水，COD为15000mg/L，色度20000倍，铁碳质量比为0.3，臭氧通入的速率为9g/h，质量浓度为3%双氧水溶液的加入量为10ml/h，反应器尺寸为Ф100mm×1500mm，反应器容积15L，在连续运行40天情况下，装置对造纸黑液的脱色率达到98%， COD去除率为80%。

实施例四

所述的污水为制药污水，COD为5000mg/L，色度3000倍，铁碳质量比为0.4，臭氧通入的速率为8g/h，质量浓度为2%双氧水溶液的加入量为10ml/h，反应器尺寸为Ф100mm×1500mm，反应器容积15L，在连续运行40天情况下，装置对制药废水的脱色率达到99%， COD去除率为80%。

Claims (6)

1.一种有机污水的处理方法，其特征在于：

有机污水从反应器下部进入反应器，反应器内装有铁和碳；

在反应器底部设置有微孔曝气系统，臭氧通过微孔曝气系统从反应器底部通入反应器中，另外液体氧化剂通过反应器下部加入到反应器中，在铁、碳、臭氧和液体氧化剂共同作用下完成对有机污水的处理。

2.根据权利要求1所述有机污水的处理方法，其特征在于：所述铁与碳的质量比是0.1至2。

3.根据权利要求1所述有机污水的处理方法，其特征在于：所述液体氧化剂是次氯酸钠溶液或双氧水等。

4.根据权利要求1所述有机污水的处理方法，其特征在于：所述有机污水进入反应器后，通过布水板进行布水。

5.根据权利要求4所述有机污水的处理方法，其特征在于：所述布水板采用聚氟乙烯材料。

6.应用权利要求1至5任一权利要求所述方法的污水处理装置，其特征在于：所述污水处理装置包括污水进水系统、进气系统、液体氧化剂加入系统、反应器和出水系统，所述污水进水系统包括通过管道顺序连接的污水槽、提升泵、阀门和流量计；进气系统包括通过管道顺序连接的臭氧发生器、阀门、流量计；液体氧化剂加入系统包括通过管道顺序连接的药剂槽、计量泵、阀门；污水进水系统和液体氧化剂加入系统均连接到反应器的下部；反应器内部装有铁碳混合物，反应器底部有微孔曝气系统，进气系统与微孔曝气系统连接；在反应器顶部连接一个尾气处理器，反应器上部连接出水系统，出水系统包括有通过管道顺序连接的阀门和出水池。

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