CN103755099A - 一种多维无极电氧化处理废水的方法 - Google Patents

一种多维无极电氧化处理废水的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种多维无极电氧化处理废水的方法,高浓度废水首先通过隔油/隔渣池,去除大部分悬浮和容易沉淀的颗粒物,废水自流入废水调节池;出水通过水泵定时定量进入多维无极电氧化处理系统进行电催化氧化处理,若废水为含酸或碱的废水,则可通过多维无极电氧化处理系统将废水中的酸或碱回收利用;处理后的废水与一般的综合废水自流入综合废水调节池,经过混合调匀后,调节pH,进入生物处理系统,依次经过厌氧池—兼氧池—好氧池的处理,处理后的废水达标后排放,其中部分出水排入回用水池。本发明具有操作简单、便于自动化控制、反应条件温和、处理效果稳定,可回收酸碱的优点。

Description

一种多维无极电氧化处理废水的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种利用电化学组合技术处理有毒有害、难降解、高浓度有机废水的复合工艺,属于高级氧化技术处理废水领域。
背景技术
[0002] 高浓度有机废水为常见的工业废水,其行业涉及到化工、印染、医药、造纸、农药等等诸多项业。由于其含有较复杂的成分及污染物,采用通常技术难以处理至达标排放或回用。高浓度有机废水中主要含大量的可溶性有机物,通常情况下COD极高,可生化性差,极难进行生物处理,另外,色度浓度高,不易处理达标。针对这些高浓度难处理的有机废水,目前大部分采用化学和生物相结合的处理工艺,目前电化学方法成为处理高浓度有机废水技术的研究热点。电化学方法处理废水的机理是在反应体系中产生强氧化物质(如.οη、η2ο2、0C1_、C12、03、.02等),与有机污染物发生直接氧化反应和间接氧化反应,将生物难降解的大分子有机物分解成为易生物降解的小分子有机物,提高废水的可生化性,甚至将其完全矿化为CO2、H2O等无机物。
[0003] 对于化工、印染等行业的废水来说,通常含有高浓度的酸或碱,针对这种高浓度的含酸或碱的有机废水铁塔法来进行催化及氧化处理或气浮与物理化学法技术来处理,具有加药量大,处理效果不稳定,反应条件严苛的缺点。这种高浓度的酸碱废水往往采用加药量来满足反应条件,需投加大量的药剂,产生大量的污泥,最为关键的是由于调节了 PH值后会造成一些胶体状的物质与盐的提高,对后续生化处理造成了一个难以解决的死问题,且运营成本高,水质不稳定。
发明内容
[0004] 本发明是为了克服`目前废水处理中的不足,针对高浓度或含酸碱的高浓度有机废水的处理,而提供一种操作简单、便于自动化控制、反应条件温和、处理效果稳定,可回收酸碱的多维无极电氧化处理废水的方法。
[0005] 本发明所述一种多维无极电氧化处理废水的方法,其具体步骤为:
(O高浓度废水首先通过隔油/隔渣池,去除大部分悬浮和容易沉淀的颗粒物,浮渣和沉淀物由泵输送至污泥沉降槽,废水自流入废水调节池;
(2)将前步工序的出水通过水泵定时定量进入多维无极电氧化处理系统进行电催化氧化处理,处理后的废水排入综合废水调节池;本步骤中,电催化氧化处理装置中废水停留时间为5-30min,多维无极电氧化处理系统内填充有临界固体电解质填料;若废水为含酸或碱的废水,则可通过多维无极电氧化处理系统将废水中的酸或碱回收利用;
(3)经前步处理后的废水与一般的综合废水自流入综合废水调节池,经过混合调匀后,调节PH,进入生物处理系统,依次经过厌氧池-兼氧池-好氧池的处理,处理后的废水经过检测分析,达标后排放,其中出水部分排入回用水池。
[0006] 所述步骤(2)中临界固体电解质填料为颗粒状,成分包括陶瓷土 37~47%、火山岩22~32%、低价铁19~29%、氧化硅3.5%、铜粉1.6%、二氧化钛1.5%和黄湖精0.4%。
[0007] 所述临界固体电解质填料成分中的铜粉1.6%可替换为二氧化锰f 3%。
[0008] 所述步骤(2)中多维无极电氧化处理系统包括酸碱回收槽、分离反应区域、高频电源及设备区域、高频电解反应区域、催化反应区域、氧化反应区域和设备基座,分离反应区中间设置一块具有半透膜性质的陶瓷板,陶瓷板一边放置电极板及临界固体电解质填料,另一边通过自来水。
[0009] 所述步骤(2)中酸或碱回收处理步骤为:
a.将含酸、碱的污水分别抽送至多维无极点氧化系统内通上电源,根据水质的PH值来调节电流电压;
b.含酸或含碱废水首先进入高频电解反应区域,对废水中的污染物质进行电解氧化处理,然后处理后的废水进入分离反应区域,然后分离出来的酸或碱流入酸碱回收槽。
[0010] 所述步骤(2)中的多维无极电氧化处理系统步骤可根据处理工艺的要求作为废水处理的前处理或转性处理或末端处理。
[0011 ] 所述步骤(1)中的高浓度废水若含有乳化状和悬浮状颗粒物时,先去除不溶性有机物,采用破乳或絮凝沉淀或动态膜过滤处理之后,再进入多维无极电氧化处理系统。
[0012] 所述步骤(1)中的高浓度废水若含有大量的金属催化剂和难降解有机物,步骤
(3)则采用的是氧化-还原-沉淀的后续处理工艺。
[0013] 本发明的优点在于:
1、采用多维无极电氧化技术作为高浓度有机废水,具有操作简单、便于自动化控制、反应条件温和、处理效果稳定、无二次污染、后处理简单又可与其他处理方法相结合构成复合工艺;
2、高浓度有机废水或含酸碱的高浓度有机废水通常采用加药量来满足反应条件,往往达不到排放标准,且需投加大量的药剂,而通过多维无极电氧化技术可将生产过程中残留的酸或碱直接回收出来并同时达到与满足生产工艺中去使用,节约处理成本;
3、通过在多维无极电氧化装置的电解槽内填充临界固体电解质填料,可提高废水的脱色效果,脱色效果率高达99%,而且填料不会结块与变质,可长期使用;
4、多维无极电氧化装置可调性好,适用范围广,可根据应用范围及水质要求选用极板和填料,也可根据工艺要求任意调节,配套使用;
5、工作时由于电极板处于极相的变化,长期使用不需要任何的维护,因而采用的是从0-100V的电压与极板直接反应,Fe不会钝化,无需用稀盐酸活化,阴极到一定的设计范围只需要维护或更换既可。
附图说明
[0014] 图1为本发明的方法流程图。
[0015] 图2为本发明的多维无极电氧化处理系统结构示意图。
具体实施方式
[0016] 下面将结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述,但本发明的保护范围不局限于以下所述。[0017] 如图1、2所示,一种多维无极电氧化处理废水的方法,其具体步骤为:
(O高浓度废水首先通过隔油/隔渣池,去除大部分悬浮和容易沉淀的颗粒物,浮渣和沉淀物由泵输送至污泥沉降槽,废水自流入废水调节池;
(2)将前步工序的出水通过水泵定时定量进入多维无极电氧化处理系统进行电催化氧化处理,处理后的废水排入综合废水调节池;本步骤中,电催化氧化处理装置中废水停留时间为5-30min,多维无极电氧化处理系统内填充有临界固体电解质填料;若废水为含酸或碱的废水,则可通过多维无极电氧化处理系统将废水中的酸或碱回收利用;
(3)经前步处理后的废水与一般的综合废水自流入综合废水调节池,经过混合调匀后,调节PH,进入生物处理系统,依次经过厌氧池-兼氧池-好氧池的处理,处理后的废水经过检测分析,达标后排放,其中出水部分排入回用水池。
[0018] 所述步骤(2)中临界固体电解质填料为颗粒状,成分包括陶瓷土 37~47%、火山岩22~32%、低价铁19~29%、氧化硅3.5%、铜粉1.6%或二氧化锰I~3%、二氧化钛1.5%和黄湖精0.4%。
[0019] 所述步骤(2)中多维无极电氧化处理系统包括酸碱回收槽1、分离反应区域3、高频电源及设备区域4、高频电解反应区域5、催化反应区域6、氧化反应区域7和设备基座8,分离反应区域3中间设置一块具有半透膜性质的陶瓷板,陶瓷板一边放置电极板及临界固体电解质填料2,另一边通过自来水。
[0020] 设备功能说明如下:
酸碱回收槽1:经过电解分离后的酸或碱进入酸碱回收槽,回收利用;
临界固体电解质填料2:经过改良的临界固体电解质填料,用于增强废水电导率,促进酸或碱的阴阳离子在电场作用下的迁移;
分离反应区域3:反应区域设置一块具有半透膜性质的陶瓷板,一边设置电极板及临界导体填料,此边通入废水,另一边通入自来水。然后通过电场作用使废水中的阴阳离子向正负极板进行迁移,酸根离子或碱金属离子进入自来水,水中相对应的氢氧根离子或氢离子进入陶瓷膜一边的废水中。达到酸或碱分离回收的目的;
高频电源及设备区域4:在废水电化学处理中采用高频电源,使电化学反应更加迅速和彻底;
高频电解反应区域5:通过高频电解反应产生的强氧化性物质,来去除废水中的有机
物;
催化反应区域6:对于高浓度废水中的某些较难降解的物质,在此加入催化剂;
氧化反应区域7:经过催化,废水在此进行氧化反应,以去除废水中难以降解的污染物
质;
设备基座8:放置上述设备。
[0021] 步骤(2)中酸碱回收处理步骤如下:
a.将含酸、碱的污水分别抽送至多维无极点氧化系统内通上电源,根据水质的PH值来调节电流电压;
b.含酸或含碱废水首先进入高频电解反应区域5,对废水中的污染物质进行电解氧化处理,然后处理后的废水进入分离反应区域3。分离反应区域3中间设置一块具有半透膜性质的陶瓷板,陶瓷板一边放置电极板及临界固体电解质填料,废水由此通过,陶瓷板的另一边通过自来水。在临界固体电解质填料2及电场力的作用下,酸或碱中的阴阳离子进行不同方向的迁移,酸根离子或碱金属离子通过半透膜陶瓷进入自来水,成为回收的酸或碱;自来水中相对应的氢氧根离子或氢离子进入废水中;然后分离出来的酸或碱流入酸碱回收槽1,回收利用。
[0022] 所述步骤(2)中的多维无极电氧化处理系统步骤可根据处理工艺的要求作为废水处理的前处理或转性处理或末端处理。
[0023] 所述步骤(1)中的高浓度废水若含有乳化状和悬浮状颗粒物时,先去除不溶性有机物,采用破乳或絮凝沉淀或动态膜过滤处理之后,再进入多维无极电氧化处理系统。
[0024] 所述步骤(1)中的高浓度废水若含有大量的金属催化剂和难降解有机物,步骤
(3)则采用的是氧化-还原-沉淀的后续处理工艺。
[0025] 本发明方法处理的高浓度、难降解污水的具体实例如下:
实例I
利用本发明方法对江苏泰州某化工厂生产的废水进行处理,该废水含有大量的金属催化剂和聚碳酸亚已(丙)酯多元醇,按照本发明方法的处理步骤进行处理,经过步骤(1)和步骤(2)处理之后,步骤(3)中采用的是氧化-还原-沉淀的后续处理工艺,其废水处理前、后COD量和去除率如表1所示。
[0026]实例 2
利用本发明方法对江苏某PCB厂的化铜废水进行处理,该废水含有大量的金属铜,按照本发明方法的处理步骤进行`处理,经过步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)处理之后,其废水处理前、后COD量和去除率如表1所示。
[0027]实例 3
利用本发明方法对江苏某PCB厂的显影废水进行处理,该废水含有大量的金属银、酸等,按照本发明方法的处理步骤进行处理,经过步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)处理之后,酸的回收率为70%,其废水处理前、后COD量和去除率如表1所示。
[0028]实例 4
利用本发明方法对江西某农药厂废水进行处理,该废水含为高浓度的氨氮,按照本发明方法的处理步骤进行处理,经过步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)处理之后,其废水处理前、后COD量和去除率如表1所示。
[0029]实例 5
利用本发明方法对江苏某医药中间体废水进行处理,该废水含有大量的氰化物、苯酚及汞等有毒有害物质,按照本发明方法的处理步骤进行处理,经过步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)处理之后,其废水处理前、后COD量和去除率如表1所示。
[0030] 表1五种不同废水处理前、后COD量对比数据和去除率
Figure CN103755099AD00071
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只适合于帮助理解本发明实施例的原理;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明实施例,在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种多维无极电氧化处理废水的方法,其特征在于,其具体步骤为: (1)高浓度废水首先通过隔油/隔渣池,去除大部分悬浮和容易沉淀的颗粒物,浮渣和沉淀物由泵输送至污泥沉降槽,废水自流入废水调节池; (2)将前步工序的出水通过水泵定时定量进入多维无极电氧化处理系统进行电催化氧化处理,处理后的废水排入综合废水调节池;本步骤中,电催化氧化处理装置中废水停留时间为5-30min,多维无极电氧化处理系统内填充有临界固体电解质填料;若废水为含酸或碱的废水,则可通过多维无极电氧化处理系统将废水中的酸或碱回收利用; (3)经前步处理后的废水与一般的综合废水自流入综合废水调节池,经过混合调匀后,调节PH,进入生物处理系统,依次经过厌氧池-兼氧池-好氧池的处理,处理后的废水经过检测分析,达标后排放,其中出水部分排入回用水池。
2.根据权利要求1所述的一种多维无极电氧化处理废水的方法,其特征在于:所述步骤(2)中临界固体电解质填料为颗粒状,成分包括陶瓷土 37~47%、火山岩22~32%、低价铁19~29%、氧化硅3.5%、铜粉1.6%、二氧化钛1.5%和黄湖精0.4%。
3.根据权利要求2所述的一种多维无极电氧化处理废水的方法,其特征在于:所述临界固体电解质填料成分中的铜粉1.6%可替换为二氧化锰广3%。
4.根据权利要求1所述的一种多维无极电氧化处理废水的方法,其特征在于:所述步骤(2)中多维无极电氧化处理系统包括酸碱回收槽、分离反应区域、高频电源及设备区域、高频电解反应区域、催化反应区域、氧化反应区域和设备基座,分离反应区中间设置一块具有半透膜性质的陶瓷板,陶瓷板一边放置电极板及临界固体电解质填料,另一边通过自来水。
5.根据权利要求4所述的一种多维无极电氧化处理废水的方法,其特征在于:所述步骤(2)中酸或碱回收处理步骤为:`` a.将含酸、碱的污水分别抽送至多维无极点氧化系统内通上电源,根据水质的PH值来调节电流电压; b.含酸或含碱废水首先进入高频电解反应区域,对废水中的污染物质进行电解氧化处理,然后处理后的废水进入分离反应区域,然后分离出来的酸或碱流入酸碱回收槽。
6.根据权利要求1所述的一种多维无极电氧化处理废水的方法,其特征在于:所述步骤(2)中的多维无极电氧化处理系统步骤可根据处理工艺的要求作为废水处理的前处理或转性处理或末端处理。
7.根据权利要求1所述的一种多维无极电氧化处理废水的方法,其特征在于:所述步骤(I)中的高浓度废水若含有乳化状和悬浮状颗粒物时,先去除不溶性有机物,采用破乳或絮凝沉淀或动态膜过滤处理之后,再进入多维无极电氧化处理系统。
8.根据权利要求1所述的一种多维无极电氧化处理废水的方法,其特征在于:所述步骤(1)中的高浓度废水若含有大量的金属催化剂和难降解有机物,步骤(3)采用的是氧化-还原-沉淀的后续处理工艺。
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