CN104528876A - 高浓度碱性有机废水超声催化处理方法 - Google Patents

高浓度碱性有机废水超声催化处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种高浓度碱性有机废水超声催化处理方法，保持高浓度碱性有机废水处于流动状态，在超声的条件下，向高浓度碱性有机废水通入空气，同时加入催化剂MxN3-xO4，其中的M为Fe、Cu、Ni或Mn，N为Fe、Co或Mn，0≤x≤1。采用本发明的显著效果是，工艺简单、效果显著，能在较短时间内使高浓度碱性有机废水中的有机物大幅降解，对高浓度碱性有机废水的处理效果很好；催化剂MxN3-xO4；易得、易回收且可重复，处理时间短，能耗低。

Description

高浓度碱性有机废水超声催化处理方法
技术领域
本发明涉及废水处理方法，具体涉及一种高浓度碱性有机废水超声催化处理方法。
背景技术
废水是指居民活动过程中排出的水及径流雨水的总称。它包括生活污水、工业废水和初雨径流入排水管渠等其它无用水；在制药、印染、炼油、炼焦或垃圾填埋等过程中会产生大量工业废水，这些工业废水浓度高，pH高，有机物含量高，因而对这类工业废水的处理难度较大；目前，已有部分针对高浓度碱性有机废水的处理方法，但现有的方法工艺都较为复杂，处理过程繁琐。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明提供一种高浓度碱性有机废水超声催化处理方法。
技术方案如下：
一种高浓度碱性有机废水超声催化处理方法，其关键在于：保持高浓度碱性有机废水处于流动状态，在超声的条件下，向高浓度碱性有机废水通入空气，同时加入催化剂MxN3-xO4；
所述催化剂MxN3-xO4中的M为Fe、Cu、Ni或Mn，N为Fe、Co或Mn，0≤x≤1。
上述催化剂MxN3-xO4为粉末状或颗粒状。
上述催化剂MxN3-xO4位于超声处理器内，将高浓度碱性有机废水过滤后通入所述超声处理器，在超声的条件下，向高浓度碱性有机废水通入空气；
所述超声处理器包括废水管道，该废水管道的入水口与高浓度碱性有机废水接通，所述废水管道呈蛇形弯管状，该废水管道的出水段位于其入水段的上方，在所述废水管道外设有至少一个超声波发生器，所述催化剂MxN3-xO4位于所述废水管道内，在所述废水管道的入水段开设有空气入口，该空气入口通过单向阀与空气气源接通。
采用以上技术方案的显著效果是，蛇形弯管状的废水管道能对高浓度碱性有机废水起到搅拌作用，从而与催化剂进行更多有效接触，结构简单，效果显著。
上述废水管道的出水段设有催化剂沉降槽，在所述催化剂沉降槽和所述废水管道的入水段之间设有催化剂循环装置。采用以上技术方案，催化剂沉降槽用于将催化剂沉降，催化剂循环装置将催化剂回收循环利用，降低成本。
上述催化剂循环装置包括循环泵，该循环泵的入口通过管道与所述催化剂沉降槽的底部接通，该循环泵的出口通过管道与所述废水管道的入水段接通。采用以上技术方案，催化剂沉降槽内的催化剂通过管道进入循环泵，再重新进入废水管道。
上述废水管道和超声波发生器均设置在箱体内。采用以上技术方案，箱体对废水管道和超声波发生器起到支撑安装作用。
蛇形弯管状的上述废水管道中，相邻的各弯曲部之间均设有所述超声波发生器。采用以上技术方案，超声处理效果更好。
在上述废水管道的出水口和入水口之间设有水质在线监测装置。采用以上技术方案，能实时监测废水处理效果。
有益效果：采用本发明的高浓度碱性有机废水超声催化处理方法，工艺简单、效果显著，能在较短时间内使高浓度碱性有机废水中的有机物大幅降解，对高浓度碱性有机废水的处理效果很好；催化剂MxN3-xO4；易得、易回收且可重复，处理时间短，能耗低。
附图说明
图1为本发明中超声处理器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明。
实施例1：
结合图1所示，一种高浓度碱性有机废水超声催化处理方法，保持高浓度碱性有机废水处于流动状态，在超声的条件下，向高浓度碱性有机废水通入空气，同时加入催化剂MxN3-xO4；
所述催化剂为Fe3O4、FexCo3-xO4或FexMn3-xO4，其中0≤x≤1；所述催化剂MxN3-xO4为粉末状或颗粒状。
所述催化剂MxN3-xO4位于超声处理器内，将高浓度碱性有机废水过滤后通入所述超声处理器，在超声的条件下，向高浓度碱性有机废水通入空气；
所述超声处理器包括废水管道1、超声波发生器2、催化剂沉降槽3、催化剂循环装置4、箱体5和水质在线监测装置6，其中：
废水管道1和超声波发生器2均设置在所述箱体5内，所述废水管道1呈蛇形弯管状，该废水管道1的出水段位于其入水段的上方，该废水管道1的入水口接高浓度碱性有机废水，在所述废水管道1的入水段开设有空气入口1a，该空气入口1a通过单向阀与气源接通，蛇形弯管状的所述废水管道1中，相邻的各弯曲部之间均设有所述超声波发生器2，在所述废水管道1内设有废水处理催化剂，所述废水处理催化剂为MxN3-xO4，其中M为Fe、Cu、N或Mn，N为Fe、Co或Mn，0≤x≤1。
所述废水管道1的出水段设有催化剂沉降槽3，在所述催化剂沉降槽3和所述废水管道1的入水段之间设有催化剂循环装置4，所述催化剂循环装置4包括循环泵41，该循环泵41的入口通过管道与所述催化剂沉降槽3的底部接通，该循环泵41的出口通过管道与所述废水管道1的入水段接通，所述在所述废水管道1的出水口和入水口之间设有所述水质在线监测装置6。
实施例2：
本实施例与实施例1的不同在于：所述催化剂为Cu xFe3-xO4、Cu xCo3-xO4或Cu xMn3-xO4，其中0≤x≤1。
实施例3：
本实施例与实施例1的不同在于：所述催化剂为Ni xFe3-xO4、Ni xCo3-xO4或Ni xMn3-xO4，其中0≤x≤1。
实施例4：
本实施例与实施例1的不同在于：所述催化剂为MnxFe3-xO4、MnxCo3-xO4或Mn3O4，其中0≤x≤1。
实施例5：
本实施例与实施例1的不同在于：所述催化剂为Co xFe3-xO4、Co3O4或CoxMn3-xO4，其中0≤x≤1。
下面结合试验例对本发明作进一步说明：
试验组：印染废水主要有机物为染料、料浆、染色助剂及油剂等，pH值为10以上，采用本发明提供的高浓度碱性有机废水超声催化处理方法，分别采用以下催化剂，并在超声的条件下，向印染废水中通入空气；
催化剂Ⅰ：Fe3O4、FexCo3-xO4或FexMn3-xO4，其中0≤x≤1；
催化剂Ⅱ：Cu xFe3-xO4、Cu xCo3-xO4或Cu xMn3-xO4，其中0≤x≤1；
催化剂Ⅲ：Ni xFe3-xO4、Ni xCo3-xO4或Ni xMn3-xO4，其中0≤x≤1；
催化剂Ⅳ：MnxFe3-xO4、MnxCo3-xO4或Mn3O4，其中0≤x≤1；
催化剂Ⅴ：Co xFe3-xO4、Co3O4或Co xMn3-xO4，其中0≤x≤1。
在处理过程中，测定高浓度碱性有机废水中有机物现有浓度C/有机物原始浓度C0随时间t的变化。
并同时设置对比试验，对比组：对比组与试验组的区别是，不向印染废水中通入空气。
得到的结果如表1所示。
表1、C/C0与t的变化关系
由表1可以看出，在超声的条件下，向高浓度碱性有机废水通入空气，同时加入催化剂MxN3-xO4，其中M为Fe、Cu、N或Mn，N为Fe、Co或Mn，0≤x≤1，能在1h内大幅降解印染废水中的有机物。
最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高浓度碱性有机废水超声催化处理方法，其特征在于：保持高浓度碱性有机废水处于流动状态，在超声的条件下，向高浓度碱性有机废水通入空气，同时加入催化剂MxN3-xO4；
所述催化剂MxN3-xO4中的M为Fe、Cu、Ni或Mn，N为Fe、Co或Mn，0≤x≤1。
2.根据权利要求1所述的高浓度碱性有机废水超声催化处理方法，其特征在于：所述催化剂MxN3-xO4为粉末状或颗粒状。
3.根据权利要求1或2所述的高浓度碱性有机废水超声催化处理方法，其特征在于：所述催化剂MxN3-xO4位于超声处理器内，将高浓度碱性有机废水过滤后通入所述超声处理器，在超声的条件下，向高浓度碱性有机废水通入空气；
所述超声处理器包括废水管道(1)，该废水管道(1)的入水口与高浓度碱性有机废水接通，所述废水管道(1)呈蛇形弯管状，该废水管道(1)的出水段位于其入水段的上方，在所述废水管道(1)外设有至少一个超声波发生器(2)，所述催化剂MxN3-xO4位于所述废水管道(1)内，在所述废水管道(1)的入水段开设有空气入口(1a)，该空气入口(1a)通过单向阀与空气气源接通。
4.根据权利要求1所述的高浓度碱性有机废水超声催化处理方法，其特征在于：所述废水管道(1)的出水段设有催化剂沉降槽(3)，在所述催化剂沉降槽(3)和所述废水管道(1)的入水段之间设有催化剂循环装置(4)。
5.根据权利要求4所述的高浓度碱性有机废水超声催化处理方法，其特征在于：所述催化剂循环装置(4)包括循环泵(41)，该循环泵(41)的入口通过管道与所述催化剂沉降槽(3)的底部接通，该循环泵(41)的出口通过管道与所述废水管道(1)的入水段接通。
6.根据权利要求1、2、4或5所述的高浓度碱性有机废水超声催化处理方法，其特征在于：所述废水管道(1)和超声波发生器(2)均设置在箱体(5)内。
7.根据权利要求1所述的高浓度碱性有机废水超声催化处理方法，其特征在于：蛇形弯管状的所述废水管道(1)中，相邻的各弯曲部之间均设有所述超声波发生器(2)。
8.根据权利要求1、2、4、5或7所述的高浓度碱性有机废水超声催化处理方法，其特征在于：在所述废水管道(1)的出水口和入水口之间设有水质在线监测装置(6)。
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Patentee after: CHONGQING XINREN TECHNOLOGY DEVELOPMENT CO.,LTD.

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