CN103864197B - 一种处理含苯酚废水的反应池及其处理方法 - Google Patents
一种处理含苯酚废水的反应池及其处理方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了污水处理领域内的一种处理含苯酚废水的反应池，包括反应池，反应池两侧分别连接有进水管和出水管，反应池的顶部连接光催化剂管，反应池内侧底部设置有压缩空气管道，压缩空气管道上开设有若干气孔，反应池内部还设置有经电机控制的转轴，转轴上设置有桨叶，反应池中部设置有透明套管，透明套管内设置有光源，本发明增强了废水中有害有毒以及有机物的降解效率，提高了废水处理的效果，可用于含苯酚类废水处理中。
Description
技术领域
本发明涉及一种污水处理装置，特别涉及一种含苯酚废水处理装置，属于环保设备领域。
背景技术
国内外对含酚废水处理技术的研究很多，主要集中于生物法、物理法和化学法。生物法只适用于低浓度的难降解有机废水，对于处理中高难度的难降解有机废水会导致微生物无法正常工作甚至中毒死亡。物化法处理技术是指废水中的污染物在处理过程中通过转移或变化而达到去除目的的处理技术。其主要技术包括吸附法、萃取法和各种膜处理技术等。吸附法主要是靠吸附剂吸附废水中的污染物，从而净化废水，达到污染物去除的目的，其去除效果受到吸附剂和污染物的结构、性质以及操作工艺等因素的影响。该法虽然具有投资少、效果好、占地面积小等优点，但吸附再生及二次污染问题严重限制了该方法的具体实际应用。萃取法是利用对污染物有较强的溶解能力但与水互不相溶的溶剂，与废水充分混合，将大部分污染物转移至溶剂相，分离溶剂和废水，从而净化废水。该方法由于限制与萃取剂的应用，仅适用于少数几种有机废水的处理。膜分离法是通过膜的渗透作用、反渗透，在外界能量或化学位差的作用下，将污染物进行浓缩分离的处理方法。该方法虽然具有节能高效，但是，价格高、易污染、设备构造复杂，维护困难等缺点，仍在进一步研究过程中。
国内外在光催化氧化技术应用于有机废水处理领域的研究是目前环境工程领域的主要发展方向，但是目前研究主要还停留在理论研究方面，光催化技术处理有机废水工程应用技术，已经成为制约国内外光催化氧化技术处理有机废水进一步发展的瓶颈。现有技术中公开了一种用于含苯酚废水处理的光催化剂及其制备方法，其公开号为：CN 1657158，其不足之处在于，在光催化领域，TiO2 因具有低成本，高化学稳定性和强氧化性等特点而成为使用最多的光催化剂；然而，随着人们研究和应用的深入，TiO2 的不足也逐渐显现；由于其禁带宽度较大，对可见光的吸收能力非常有限，不能有效地利用太阳光源；同时其表面易积累中间产物，导致活性下降，具有活性的锐钛矿结构不稳定，寿命缩短。因此，研制新的可见光响应的光催化剂来有效降解有机污染物成为光催化领域关键的科学和技术问题；现有技术中卤化氧铋BiOX(X = Cl，Br或I)为一类性能较为稳定的光催化剂。
发明内容
本发明的目的是提供一种处理含苯酚废水的反应池及其处理方法，其中设备结构简单，制造成本低，维护方便，处理方法可提高废水处理效果，
本发明的目的是这样实现的：一种处理含苯酚废水的反应池及其处理方法，包括反应池，所述反应池两侧分别连接有进水管和出水管，反应池的顶部连接光催化剂管，所述反应池内侧底部设置有压缩空气管道，所述压缩空气管道上开设有若干气孔，所述反应池内部还设置有经电机控制的转轴，所述转轴上设置有桨叶，所述反应池中部设置有透明套管，透明套管内设置有光源；
所述处理方法包括以下步骤：a）混合：先通过进水管向反应池内放入含苯酚废水，再通过光催化剂管向反应池内加入加光催化剂，光催化剂用量与含苯酚废水量配比为每升废水配0.04g光催化剂，得到混合液；
b）反应：通过压缩空气管道向反应池内加入0.3-0.5kg的压缩空气，同时控制桨叶转动，转速为15-25r/min，开启光源，照射混合液，使得混合液中的酚类等有毒害有机物部分被降解，反应时间为15-20分钟；
c）分离：将反应后的混合液放入固液分离机，固液分离机将干净的水送入清水池，并将分离出来的光催化剂送回光催化剂管，实现循环利用，每批光催化剂可回收使用20次。
为了使得废水与光催化剂混合更加均匀，所述转轴设置有两个，且分别设置在透明套管的两侧。
为了充分利用光催化剂，降低生产成本，所述出水管的输出端连接有固液分离机，固液分离机的固体输出端与光催化剂管相连通。通过设置固液分离机使得可将光催化剂再次回收利用。
为了提高光催化剂的反应效率，确保反应稳定性，所述进水管上设置有流量计和输入压力表，所述出水管上设置有输出压力表和阀门。
为了确保光源的充分利用，所述反应池内壁采用进行抛光处理后的不锈钢材料制成。
为了提高光照效果，所述光源为LED光源
本发明工作时，有含苯酚废水经过收集系统进入调节池，为了提高光催化氧化的处理效果，需要根据废水特点对其进行预处理，含油的废水进行隔油、含有悬浮物的废水采用沉淀过滤处理；预处理后的废水通过水泵泵入反应池，反应池内充填颗粒状的卤化氧铋（BiOX）光催化剂，其密度略大于水的密度，光源置于透明套管中，透明套管放置于反应池中间，通过循环水流使颗粒状光催化剂在反应区内呈现流化状态，经过光催化氧化后废水中酚类等有毒害有机物部分被降解为小分子甚至被完全矿化，再通过固液分离机将得到的水再经过AAO法和膜生物反应池进行进一步处理，从而得到纯净的水。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于，将光源设置在反应池中部，提高了光照强度的均匀性；光催化反应池采用不锈钢材料并进行抛光处理以减少筒壁对光的吸收，确保光源的充分利用；将压缩空气管接在反应池底部，提高反应池里面的含苯酚废水的流动性，保证废水与光催化剂的充分混合；通过在反应池内设置桨叶，增加光催化剂和含苯酚废水的接触面积和接触时间；通过上述各设备配合工作，在特定压力的压缩空气、桨叶的转速以及反应时间配合工作，增强了废水中有害有毒以及有机物的降解效率，提高了废水处理的效果。本发明可用于含苯酚类废水处理中。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
其中，1桨叶，2a、2b转轴，3进水管，4流量计，5输入压力表，6电机，7光源，8光催化剂管，9透明套管，10压缩空气管道，11输出压力表，12出水管，13阀门，14固液分离机，15反应池。
具体实施方式
如图1所示的一种处理含苯酚废水的反应池，包括反应池15，反应池15两侧分别连接有进水管3和出水管12，反应池15的顶部连接光催化剂管8，反应池15内侧底部设置有压缩空气管道10，压缩空气管道10上开设有若干气孔，反应池15内部还设置有两个经电机6控制的转轴2a、2b，两转轴2a、2b分别设置在透明套管9的两侧，两转轴2a、2b上均设置有桨叶1，两转轴2a、2b之间设置有透明套管9，透明套管9内设置有LED光源7，出水管12的输出端连接有固液分离机14，固液分离机14的固体输出端与光催化剂管8相连通，进水管3上设置有流量计4和输入压力表5，出水管12上设置有输出压力表11和阀门13，反应池15内壁采用进行抛光处理后的不锈钢材料制成。
下面结合具体实施例对本发明中的处理方法作进一步说明。
选用含苯酚浓度为8mg/l的工业废水作为本方法的废水源。
实施例1
混合：先通过进水管3向反应池15内放入含苯酚废水，再通过光催化剂管8向反应池15内加入加光催化剂，光催化剂用量与含苯酚废水量配比为每升废水配0.04g光催化剂，得到混合液；
反应：通过压缩空气管道10向反应池15内加入0.3kg的压缩空气，同时控制桨叶1转动，转速为15r/min，开启光源7，照射混合液，使得混合液中的酚类等有毒害有机物部分被降解，反应时间为15min；
分离：将反应后的混合液放入固液分离机14，固液分离机14将干净的水送入清水池，并将分离出来的光催化剂送回光催化剂管8，实现循环利用。
实施例2
混合：先通过进水管3向反应池15内放入含苯酚废水，再通过光催化剂管8向反应池15内加入加光催化剂，光催化剂用量与含苯酚废水量配比为每升废水配0.04g光催化剂，得到混合液；
反应：通过压缩空气管道10向反应池15内加入0.4kg的压缩空气，同时控制桨叶1转动，转速为20r/min，开启光源7，照射混合液，使得混合液中的酚类等有毒害有机物部分被降解，反应时间为20min；
分离：将反应后的混合液放入固液分离机14，固液分离机14将干净的水送入清水池，并将分离出来的光催化剂送回光催化剂管8，实现循环利用。
实施例3
混合：先通过进水管3向反应池15内放入含苯酚废水，再通过光催化剂管8向反应池15内加入加光催化剂，光催化剂用量与含苯酚废水量配比为每升废水配0.04g光催化剂，得到混合液；
反应：通过压缩空气管道10向反应池15内加入0.5kg的压缩空气，同时控制桨叶1转动，转速为25r/min，开启光源7，照射混合液，使得混合液中的酚类等有毒害有机物部分被降解，反应时间为18min；
分离：将反应后的混合液放入固液分离机14，固液分离机14将干净的水送入清水池，并将分离出来的光催化剂送回光催化剂管8，实现循环利用。
根据污水综合排放标准GB8978-1996，通过气相色谱法对上述三个实施例处理后的水进行苯酚浓度检测，具体数据如表1：
上述浓度满足二级排放标准，因此本发明增强了废水中有害有毒以及有机物的降解效率，提高了废水处理的效果。
本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。
Claims (1)
1.一种处理含苯酚废水的方法，其所采用的反应池两侧分别连接有进水管和出水管，所述进水管连接在反应池顶侧，所述出水管连接在反应池底侧，反应池的顶部连接光催化剂管，所述反应池内侧底部设置有压缩空气管道，所述压缩空气管道上开设有若干气孔，所述反应池内部还设置有经电机控制的转轴，所述转轴上设置有桨叶，所述反应池中部设置有透明套管，透明套管内设置有光源，所述出水管的输出端连接有固液分离机，固液分离机的固体输出端与光催化剂管相连通，其特征在于，该方法包括以下步骤：
a）混合：先通过进水管向反应池内放入预处理后的含苯酚废水，预处理过程为将含油废水进行隔油、含有悬浮物的废水采用沉淀过滤处理，再通过光催化剂管向反应池内加入卤化氧铋光催化剂，光催化剂用量与含苯酚废水量配比为每升废水配0.04g光催化剂，得到混合液；
b）反应：通过压缩空气管道向反应池内加入0.3-0.5kg的压缩空气，同时控制桨叶转动，转速为15-25r/min，开启光源，照射混合液，使得混合液中的酚类有毒害有机物部分被降解，反应时间为15-20分钟；
c）分离：将反应后的混合液放入固液分离机，固液分离机得到的水再经过AAO法和膜生物反应池进行进一步处理，最后将处理后干净的水送入清水池，并将分离出来的光催化剂送回光催化剂管，实现循环利用，每批光催化剂可回收使用20次。
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