CN105461128A - 一种组合处理高cod污水的装置及处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的提出一种组合处理高COD污水的处理装置及处理方法,该方法及装置采用冠宇水资源科技公司所生产的改性活性炭吸附剂(MAC),利用其快速吸附的能力对污水中的污染物进行快速有效的吸附,将污染物吸附在MAC表面。而后,通过冠宇水资源科技公司所生产的在线臭氧发生器(EO3),直接在污水中产生臭氧。臭氧被吸附于MAC表面,再被MAC催化产生的羟基自由基(·OH),以高级氧化处理(AOP),对MAC表面吸附的COD污染物,进行快速彻底的氧化降解,同时MAC表面的污染也被氧化作用清除,使MAC始终处于不饱和状态。该处理装置及处理工艺运行过程中无须对MAC进行反洗,运行时能快速有效的对水中的污染物进行氧化,适应性强,处理速度快,占地面积大大减小。
Description
技术领域
本发明涉及一种物理吸附技术与高级氧化技术组合处理高COD污水(COD指标在5000mg/L至40000mg/L之间)的处理装置及处理方法,属于污水处理技术领域。
背景技术
随着工业的迅速发展,废水的种类和数量迅猛增加,对水体的污染也日趋广泛和严重,威胁人类的健康和安全。产生的废水处理的难度也越来越高。其中,许多高COD的废水无法用单一的化学法、生化法、物理法等方法进行达标处理。在这样的前提下,本发明提出了一种物理吸附技术与高级氧化技术组合处理高COD有机废水的装置及处理工艺,有效的解决了,单一处理方式无法达标排放的问题,同时也解决物理吸附技术容易饱和,难于再生的问题;以及高级氧化技术无法快速处理COD的问题。
发明内容
本发明的目的为了克服现有技术存在的上述问题,而提供一种组合处理高COD污水的处理装置及处理方法。本发明采用台湾冠宇水资源科技公司所生产的改性活性碳吸附剂(MAC),利用MAC快速吸附的能力对污水中的污染物进行快速有效的吸附,将污染物吸附在MAC表面;而后,通过台湾冠宇水资源科技公司所生产的在线臭氧发生器(EO3),直接在水中产生臭氧,臭氧水流至MAC,使臭氧被MAC表面吸附并催化产生羟基自由基(·OH);·OH自由基再对MAC表面的污染物进行深度的氧化处理,使COD污染物被快速彻底的降解为对环境无害的物质。同时,吸附于MAC表面的的污染物被清除掉,使MAC始终处于不饱和状态,减少再生的需求。本发明运行过程中无须对MAC进行反洗,运行时能结合臭氧,快速有效的对水中的污染物进行氧化,适应性强,处理速度快,占地面积大大减小。
本发明的技术方案为:
一种组合处理高COD污水的处理装置,包括:PH调节反应槽、两段式MAC填料塔、三个在线臭氧发生器EO3、三个在线光氧化反应器(UV)、泵、管道,其特征在于:
污水通过PH调节反应槽进行PH调节,PH调节反应槽通过一管道和泵与第一个在线臭氧发生器EO3进口、出口连通;第一个在线臭氧发生器EO3与第一个在线光氧化反应器进口连接,且在第一个在线臭氧发生器EO3与第一个在线光氧化反应器连接的管道上留有双氧水添加口;第一个在线光氧化反应器与两段式MAC填料塔上部填料顶端进口相连接;两段式MAC填料塔底部的第一出口通过另一管道和泵与第一个在线臭氧发生器EO3进口连接;以上所有设备组成第一个循环体系;
两段式MAC填料塔底部第二出口又一通过管道和泵与第二个在线臭氧发生器EO3进口连接;第二个在线臭氧发生器EO3与第二个在线光氧化反应器连接,且在第二个在线臭氧发生器EO3与第二个在线光氧化反应器连接的管道上留有双氧水添加口;第二个在线光氧化反应器与两段式MAC填料塔下部填料顶端进口相连接;以上所有设备及组成第二个循环体系;
两段式MAC填料塔底部第三出口通过再一管道和泵与第三个在线臭氧发生器EO3进口进行连接,第三个在线臭氧发生器EO3出口通过管道进入后续工段;
两段式MAC填料塔顶部出口与第三个在线光氧化反应器进口连接,随后排入大气。
所述的第一个在线臭氧发生器EO3和第二个在线臭氧发生器EO3均为带压操作,压力为0.1MPa–1.0MPa之间。
所述两段式MAC填料塔的填料的吸附剂为冠宇水资源科技公司生产的MAC。
所述的在线臭氧发生器EO3为冠宇水资源科技公司生产的产品,其能够直接在污水中产生臭氧。
一种组合处理高COD污水的处理方法,采用两段MAC吸附以及两级循环氧化工艺,对高COD污水进行分段分级连续处理,其特征在于按以下步骤进行:
步骤1:高COD的污水通过PH调节反应槽对污水进行PH调节后,通过两种方式进入两段式MAC填料塔内:(1)高COD的污水通过一管道和泵被输送到第一个在线臭氧发生器EO3出口,与进入第一个在线臭氧发生器内进行反应的两段式MAC填料塔底部第一出口的处理水进行混合后,再与添加进来的双氧水进行充分混合后进入第一个在线光氧化反应器内发生反应;或,高COD的污水通过一管道与泵被输送到第一个在线臭氧发生器EO3内,同时进入的还有通过两段式MAC填料塔底部第一出口的处理水;2股水混合进入第一个在线臭氧发生器内进行反应,在第一个线臭氧发生器EO3内的反应堆,直接在污水中产生大量的臭氧气体也称作绵密的气泡,在管道内与污水进行充分混合,再与添加进来的双氧水再次进行充分混合后进入第一个在线光氧化反应器内发生反应;
以上两种方式进入第一个在线光氧化反应器后,在紫外灯的照射作用下,双氧水、臭氧、紫外线充分发生反应。产生大量的自由氢氧自由基(·OH),自由氢氧自由基(·OH)可对水中的污染物进行无选择性快速氧化;随后污水进入两段式MAC填料塔上部填料顶端进口,通过填装在两段式MAC填料塔内的两段式MAC进行吸附,将污水中的未处理掉的污染物吸附在MAC表面,吸附后的水进入两段式MAC填料塔底部,一部分又通过管道及泵进入第一个在线臭氧发生器EO3进行循环处理;
步骤2:两段式MAC填料塔底部的处理水,通过两段式MAC填料塔底部的第二出口,由管道系和泵输送进入第二个在线臭氧发生器EO3,在水中再次产生大量的臭氧后,并与添加进来的双氧水再次进行充分混合后进入第二个在线光氧化反应器,在紫外灯的照射作用下,双氧水、臭氧、紫外线充分发生反应,产生大量的羟基自由基(·OH),通过管道和泵输送进两段式MAC填料塔下部填料顶端进口进行喷淋,水中的氢氧自由基对吸附在MAC表面的污染物进行再次充分氧化,水中的臭氧气体由下层MAC填料底部向上对上层MAC填料表面的污染物进行氧化反应;该步骤能使两段式MAC填料塔中的两段MAC表面的污染物进行二次充分氧化,使MAC吸附能力不降低,填料一直处于非饱和状态,整体装置可以连续运行;
步骤3:两段式MAC填料塔底部的处理水,经过一段时间后会慢慢积累,积累到一定程度后,通过两段式MAC填料塔底部的第三出口进行排放处理;排放水通过管道和泵输送到第三个在线臭氧发生器EO3,通过第三个在线臭氧发生器EO3内的反应堆,在水中产生大量的臭氧,对处理水第三次进行氧化处理后,并由管道进入后续工段;
步骤4:两段式MAC填料塔内由于氧化反应,会产生一部分的不凝气体,以及未反应完全的臭氧气体,会堆积在两段式MAC填料塔顶部,通过压力检测装置定期排放,排放时通过第三个在线光氧化反应器进行无害化处理后,可排放大气中。
当污水达不到进入第一个在线臭氧发生器EO3的要求时,采用清水或两段式MAC填料塔底部的三个出口的处理水进入臭氧发生器产生臭氧,将臭氧抽出后再通过静态混合器、接触填料或溶气泵与污水进行混合,达到与步骤1-3中的效果。这样一来,可满足多种工况的需要。
本发明采用台湾冠宇水资源科技公司所生产的改性活性炭吸附剂(MAC),利用MAC快速吸附的能力对污水中的污染物进行快速有效的吸附,将污染物吸附在MAC表面;而后,通过台湾冠宇水资源科技公司所生产的在线臭氧发生器(EO3),直接在水中产生臭氧,臭氧水流至MAC,使臭氧被MAC表面吸附并催化产生羟基自由基(·OH);·OH自由基再对MAC表面的污染物进行深度的氧化处理,使COD污染物被快速彻底的降解为对环境无害的物质。同时,吸附于MAC表面的的污染物被清除掉,使MAC始终处于不饱和状态,减少再生的需求。本发明运行过程中无须对MAC进行反洗,运行时能结合臭氧,快速有效的对水中的污染物进行氧化,适应性强,处理速度快,占地面积大大减小。
附图说明
图1为本发明的MAC表面的臭氧(O3)分解为羟基自由基(·OH)及COD有机物的降解示意图。
图2为本发明的装置示意图。
1.在线臭氧发生器①;2.光氧化反应器①;3.两段式MAC填料塔;4.回流泵1;5.回流泵2;6.在线臭氧发生器②;7.光氧化反应器②;8.污水提升泵;9.在线臭氧发生器(EO3)②;10.光氧化反应器③;11.PH调节装置。
具体实施方式
如图2所示,本发明的装置包括:PH调节反应槽11、两段式MAC填料塔3、三个在线臭氧发生器EO3(1,6,9)、三个在线光氧化反应器UV(2,7,10)、泵、管道,所述两段式MAC填料塔的填料的吸附剂为冠宇水资源科技公司生产的MAC;所述的在线臭氧发生器EO3为冠宇水资源科技公司生产的产品,其能够直接在污水中产生臭氧;其特征在于:
污水通过PH调节反应槽11进行PH调节,PH调节反应槽11通过一管道和泵与第一个在线臭氧发生器EO31进口、出口连通;第一个在线臭氧发生器EO31与第一个在线光氧化反应器2进口连接,且在第一个在线臭氧发生器EO31与第一个在线光氧化反应器2连接的管道上留有双氧水添加口;第一个在线光氧化反应器2与两段式MAC填料塔3上部填料顶端进口相连接;两段式MAC填料塔3底部的第一出口通过另一管道和泵4与第一个在线臭氧发生器EO31进口连接;以上所有设备组成第一个循环体系;
两段式MAC填料塔3底部第二出口又一通过管道和泵5与第二个在线臭氧发生器EO36进口连接;第二个在线臭氧发生器EO36与第二个在线光氧化反应器7连接,且在第二个在线臭氧发生器EO36与第二个在线光氧化反应器7连接的管道上留有双氧水添加口;第二个在线光氧化反应器7与两段式MAC填料塔3下部填料顶端进口相连接;以上所有设备及组成第二个循环体系;
两段式MAC填料塔3底部第三出口通过再一管道和泵8与第三个在线臭氧发生器EO39进口进行连接,第三个在线臭氧发生器EO39出口通过管道进入后续工段;
两段式MAC填料塔3顶部出口与第三个在线光氧化反应器10进口连接,随后排入大气。
所述的第一个在线臭氧发生器EO3和第二个在线臭氧发生器EO3均为带压操作,压力为0.1MPa–1.0MPa之间。
一种组合处理高COD污水的处理方法,采用两段MAC吸附以及两级循环氧化工艺,对高COD污水进行分段分级连续处理,其特征在于按以下步骤进行:
步骤1:高COD的污水通过PH调节反应槽对污水进行PH调节后,通过两种方式进入两段式MAC填料塔内:(1)高COD的污水通过一管道和泵被输送到第一个在线臭氧发生器EO3出口,与进入第一个在线臭氧发生器内进行反应的两段式MAC填料塔底部第一出口的处理水进行混合后,再与添加进来的双氧水进行充分混合后进入第一个在线光氧化反应器内发生反应;或,高COD的污水通过一管道与泵被输送到第一个在线臭氧发生器EO3内,同时进入的还有通过两段式MAC填料塔底部第一出口的处理水;2股水混合进入第一个在线臭氧发生器内进行反应,在第一个线臭氧发生器EO3内的反应堆,直接在污水中产生大量的臭氧气体也称作绵密的气泡,在管道内与污水进行充分混合,再与添加进来的双氧水再次进行充分混合后进入第一个在线光氧化反应器内发生反应;
以上两种方式进入第一个在线光氧化反应器后,在紫外灯的照射作用下,双氧水、臭氧、紫外线充分发生反应。产生大量的自由氢氧自由基(·OH),自由氢氧自由基(·OH)可对水中的污染物进行无选择性快速氧化;随后污水进入两段式MAC填料塔上部填料顶端进口,通过填装在两段式MAC填料塔内的两段式MAC进行吸附,将污水中的未处理掉的污染物吸附在MAC表面,吸附后的水进入两段式MAC填料塔底部,一部分又通过管道及泵进入第一个在线臭氧发生器EO3进行循环处理;
步骤2:两段式MAC填料塔底部的处理水,通过两段式MAC填料塔底部的第二出口,由管道系和泵输送进入第二个在线臭氧发生器EO3,在水中再次产生大量的臭氧后,并与添加进来的双氧水再次进行充分混合后进入第二个在线光氧化反应器,在紫外灯的照射作用下,双氧水、臭氧、紫外线充分发生反应,产生大量的羟基自由基(·OH),通过管道和泵输送进两段式MAC填料塔下部填料顶端进口进行喷淋,水中的氢氧自由基对吸附在MAC表面的污染物进行再次充分氧化,水中的臭氧气体由下层MAC填料底部向上对上层MAC填料表面的污染物进行氧化反应;该步骤能使两段式MAC填料塔中的两段MAC表面的污染物进行二次充分氧化,使MAC吸附能力不降低,填料一直处于非饱和状态,整体装置可以连续运行;
步骤3:两段式MAC填料塔底部的处理水,经过一段时间后会慢慢积累,积累到一定程度后,通过两段式MAC填料塔底部的第三出口进行排放处理;排放水通过管道和泵输送到第三个在线臭氧发生器EO3,通过第三个在线臭氧发生器EO3内的反应堆,在水中产生大量的臭氧,对处理水第三次进行氧化处理后,并由管道进入后续工段;
步骤4:两段式MAC填料塔内由于氧化反应,会产生一部分的不凝气体,以及未反应完全的臭氧气体,会堆积在两段式MAC填料塔顶部,通过压力检测装置定期排放,排放时通过第三个在线光氧化反应器进行无害化处理后,可排放大气中。
当污水达不到进入第一个在线臭氧发生器EO3的要求时,采用清水或两段式MAC填料塔底部的三个出口的处理水进入臭氧发生器产生臭氧,将臭氧抽出后再通过静态混合器、接触填料或溶气泵与污水进行混合,达到与步骤1-3中的效果。这样一来,可满足多种工况的需要。
本发明的工作原理及特点:
本发明采用冠宇水资源科技公司所生产的MAC吸附剂。MAC吸附剂与传统的活性炭吸附剂不同。传统活性炭吸附剂吸附过程中是将污水中的污染物吸附进活性炭表面的孔隙里,一旦吸附进活性炭孔隙里就很难通过简单的反洗方式去除,COD污染物不易进出细孔,所以传统吸附剂的吸附容量低,使用寿命不高。而本发明采用的冠宇水资源科技公司的MAC吸附剂,利用表面官能团的物理作用,透过静电引力或凡德瓦耳力,将污水中的污染物吸附在MAC吸附剂表面,再通过MAC吸附剂催化臭氧产生的羟基自由基(·OH),进行高级氧化处理(AOP),直接将吸附剂表面的COD污染物氧化掉。这样MAC吸附剂就可再生,重复进行吸附。制作MAC吸附剂的起始物来源很多,包括:活性炭(来自椰壳,沥青,或煤质),及以农作废弃物为起始物开发为MAC吸附剂。本发明的发明人之一,已将废物利用的研究申请成为中国专利“CN103787443A-用以去除总解性固体的流过式吸附器”。
依废水的性质与处理目标,传统活性炭可用特定的药剂,进行表面改质,制成“对症下药”的MAC吸附剂,使MAC吸附剂能“具有选择性的”去除废水中的TDS(包括淡化海水)、COD、BOD、TOC、磷、氨氮或砷等。改质后,活性炭原有的表面结构与孔隙均不变,故MAC吸附剂仍然具有除色,除臭,除挥发性有机气体(VOC),除少量的重金属离子,及除SS之活性炭的固有特性。MAC吸附剂也和活性炭一样是还原剂,能吸附臭氧,并将臭氧分解。活性炭的形状有粉状与粒状,都可用以制造MAC吸附剂。不过,粉状活性炭必须经过造粒工艺,制成粒状的MAC吸附剂,使水能顺利流过MAC吸附剂的填充塔,接受净化处理。
MAC吸附剂与臭氧是本发明的两个主要元素,藉由它们之间的加成作用,达到快速的深度处理COD的效果。本发明使用在线臭氧发生器(EO3)装置,以低直流电压(24V或以下)电解自来水或废水,在水中直接的产生臭氧。如同一般水的电解:阳极产生氧气,阴极产生氢气。但是,阳极上镀一层特殊的触媒后,电解时,阳极除了氧气,还产生臭氧(氧气与臭氧的产量比接近3:2)。臭氧之食品级触媒的技术说明,可参考本发明的发明人之一的美国专利第9,174,859号。臭氧在水中生成时,先以次微米的气泡出现于阳极表面,然后长大至微米级才离开阳极。因此,在线臭氧发生器(EO3)的臭氧无须像传统的“电解空气产生臭氧”的辉光放电,必须将臭氧分散于水中,而且辉光放电无法产生像在线臭氧发生器(EO3)那般的小气泡。臭氧的气泡愈小,反应速率愈快。
从化学角度看,臭氧为氧化剂,MAC吸附剂或活性炭为还原剂,两者在水中相遇,便自动发生“氧化-还原,oxidation-reduction”反应(英文简称redox)。前述自动redox的现象,也在高锰酸钾(KMnO4)与活性炭间产生,活性炭能将KMnO4还原为MnO2。不同的是,臭氧/MAC吸附剂的redox反应在常温发生,而KMnO4/活性炭redox反应,则须加热至60-80℃。
臭氧与MAC吸附剂的redox反应[即臭氧被MAC吸附剂催化分解,变成羟基自由基(·OH)的过程],先从臭氧分子被吸附于MAC吸附剂的表面开始。臭氧(O3)在该表面被MAC吸附剂还原为OH-离子,如方程式(1)。接着,O3与OH-离子反应,形成方程式(2)中的过氧自由基(superoxideradical):
O3+OH-→O2 -·+HO2·(2)
方程式(1)与(2)为连锁反应的起步(initiation)。O3再与过氧自由基循环反应,如方程式(3)与(4):
O3+HO2·→·OH+2O2(3)
O3+·OH→O2+HO2·(4)
方程式(3)与(4)为连锁反应的传递(propagation)。最后,
羟基自由基·OH互相结合,成为双氧水(H2O2):
2·OH→H2O2+O2(5)
方程式(5)为连锁反应的终结(termination)
上速方程式(1)至(5)之O3在MAC吸附剂表面的吸附及催化产生·OH,及COD有机物在MAC表面的吸附与降解,显示于图1:
以臭氧消除有机物COD较消除无机物COD耗费更多的臭氧,消除1mg可被臭氧氧化的有机物COD,须耗费2.5mg臭氧(除了H2S,消除1mg无机物COD只须0.44-0.88mg臭氧),而且臭氧化的反应速率慢,对一些有机物COD根本无能为力。例如,丙酮(无法被臭氧氧化)与乙醇(被臭氧氧化至乙醛,反应便停顿)。因此,COD的消除须要一个比臭氧更强大的氧化剂,答案就是羟基自由基(·OH),而所有以·OH降解COD污染物的反应,便称为高级氧化工艺(英文代号:AOP)。表1列示一些氧化剂的氧化电位,由高至低的顺序排列,氧化电位氧愈高的氧化剂,分解COD的能力便愈强。
表1一些氧化剂的氧化电位
另外,表2比较臭氧与羟基自由基(·OH)氧化分解一些有机物COD的反应速率(单位:M-1·sec-1,M为莫耳浓度,即1公升水中含有的莫耳mol数,M=mol/L):
表2O3与·OH分解一些有机COD污染物的反应速率
表2显示羟基自由基(·OH)氧化分解有机COD污染物的反应速率,比臭氧快百万倍,说明了AOP的重要性及它的经济价值。所以,能以「方便、快速、经济」的方式产生羟基自由基(·OH)的工艺,将能对『环境保护』作出最大的贡献。表3列示已被验证之产生羟基自由基(·OH)的方法:
表3在水中产生·OH的工艺
表3的第4项“O3+活性炭”,MAC吸附剂不仅比活性炭能吸附更多种类的污染物,且吸附容量也更高。故“O3+MAC吸附剂”是一个创新的水处理系统。同时,以在线臭氧发生器(EO3)“在线实时供应适量的臭氧”,使“EO3+MAC吸附剂”能达到环保、节能的最高处理要求。
本发明采用的光氧化(UV),臭氧,双氧水组合氧化形式,利用了其氧化和光解作用,包括臭氧的直接氧化,臭氧和双氧水分解产生的氢氧自由基·OH为主的氧化,以及双氧水、臭氧光解和离解作用,来对污水中的污染进行氧化,并且氧化结果,有机物彻底被氧化降解为CO2和H2O等无害物质。相对与其他化学氧化,臭氧、双氧水等氧化剂单独氧化来看,具有不可比拟的优势。
本发明采用的物理吸附技术与高级氧化技术组合的处理装置及处理工艺,一方面能使污水中的污染物能快速有效的转移到物理吸附剂表面,使污水能够在最短的时间内被处理干净;另一方面采用光氧化(UV),臭氧,双氧水组合氧化形式,能将污水中的以及MAC表面吸附的有机污染物彻底的无害化处理。这样组合的方式,能使装置连续使用,而物理吸附始终处于非饱和状态,无须进行停车反洗。
该装置可根据污水中所含盐类、COD指标的不同的需求,通过在线监测仪对数据进行在线采集,并通过PLC进行处理,调节系统的进水量、臭氧产生量、光氧化反应时间、双氧水添加量等指标。能适应多种不同的有机废水。
Claims (8)
1.一种组合处理高COD污水的装置,包括:PH调节反应槽、两段式MAC填料塔、三个在线臭氧发生器EO3、三个在线光氧化反应器UV、泵、连接管道,其特征在于:
污水通过PH调节反应槽进行PH调节,PH调节反应槽通过一管道和泵与第一个在线臭氧发生器EO3进口、出口连通;第一个在线臭氧发生器EO3与第一个在线光氧化反应器进口连接,且在第一个在线臭氧发生器EO3与第一个在线光氧化反应器连接的管道上留有双氧水添加口;第一个在线光氧化反应器与两段式MAC填料塔上部填料顶端进口相连接;两段式MAC填料塔底部的第一出口通过另一管道和泵与第一个在线臭氧发生器EO3进口连接;以上所有设备组成第一个循环体系;
两段式MAC填料塔底部第二出口又一通过管道和泵与第二个在线臭氧发生器EO3进口连接;第二个在线臭氧发生器EO3与第二个在线光氧化反应器连接,且在第二个在线臭氧发生器EO3与第二个在线光氧化反应器连接的管道上留有双氧水添加口;第二个在线光氧化反应器与两段式MAC填料塔下部填料顶端进口相连接;以上所有设备及组成第二个循环体系;
两段式MAC填料塔底部第三出口通过再一管道和泵与第三个在线臭氧发生器EO3进口进行连接,第三个在线臭氧发生器EO3出口通过管道进入后续工段;
两段式MAC填料塔顶部出口与第三个在线光氧化反应器进口连接,随后排入大气。
2.根据权利要求1所述的组合处理高COD污水的装置,其特征在于:所述的第一个在线臭氧发生器EO3和第二个在线臭氧发生器EO3均为带压操作,压力为0.1MPa–1.0MPa之间。
3.根据权利要求1所述的组合处理高COD污水的装置,其特征在于:所述两段式MAC填料塔的填料的吸附剂为冠宇水资源科技公司生产的MAC。
4.根据权利要求1所述的组合处理高COD污水的装置,其特征在于:所述的在线臭氧发生器EO3为冠宇水资源科技公司生产的产品,其能够直接在污水中产生臭氧。
5.利用权利要求1-4之一所述的组合处理高COD污水的装置的处理方法,采用两段MAC吸附以及两级循环氧化工艺,对高COD污水进行分段分级连续处理,其特征在于按以下步骤进行:
步骤1:高COD的污水通过PH调节反应槽对污水进行PH调节后,通过两种方式进入两段式MAC填料塔内:(1)高COD的污水通过一管道和泵被输送到第一个在线臭氧发生器EO3出口,与进入第一个在线臭氧发生器内进行反应的两段式MAC填料塔底部第一出口的处理水进行混合后,再与添加进来的双氧水进行充分混合后进入第一个在线光氧化反应器内发生反应;或,高COD的污水通过一管道与泵被输送到第一个在线臭氧发生器EO3内,同时进入的还有通过两段式MAC填料塔底部第一出口的处理水;2股水混合进入第一个在线臭氧发生器内进行反应,在第一个线臭氧发生器EO3内的反应堆,直接在污水中产生大量的臭氧气体也称作绵密的气泡,在管道内与污水进行充分混合,再与添加进来的双氧水再次进行充分混合后进入第一个在线光氧化反应器内发生反应;
以上两种方式进入第一个在线光氧化反应器后,在紫外灯的照射作用下,双氧水、臭氧、紫外线充分发生反应。产生大量的自由氢氧自由基(·OH),自由氢氧自由基(·OH)可对水中的污染物进行无选择性快速氧化;随后污水进入两段式MAC填料塔上部填料顶端进口,通过填装在两段式MAC填料塔内的两段式MAC进行吸附,将污水中的未处理掉的污染物吸附在MAC表面,吸附后的水进入两段式MAC填料塔底部,一部分又通过管道及泵进入第一个在线臭氧发生器EO3进行循环处理;
步骤2:两段式MAC填料塔底部的处理水,通过两段式MAC填料塔底部的第二出口,由管道系和泵输送进入第二个在线臭氧发生器EO3,在水中再次产生大量的臭氧后,并与添加进来的双氧水再次进行充分混合后进入第二个在线光氧化反应器,在紫外灯的照射作用下,双氧水、臭氧、紫外线充分发生反应,产生大量的羟基自由基(·OH),通过管道和泵输送进两段式MAC填料塔下部填料顶端进口进行喷淋,水中的氢氧自由基对吸附在MAC表面的污染物进行再次充分氧化,水中的臭氧气体由下层MAC填料底部向上对上层MAC填料表面的污染物进行氧化反应;该步骤能使两段式MAC填料塔中的两段MAC表面的污染物进行二次充分氧化,使MAC吸附能力不降低,填料一直处于非饱和状态,整体装置可以连续运行;
步骤3:两段式MAC填料塔底部的处理水,经过一段时间后会慢慢积累,积累到一定程度后,通过两段式MAC填料塔底部的第三出口进行排放处理;排放水通过管道和泵输送到第三个在线臭氧发生器EO3,通过第三个在线臭氧发生器EO3内的反应堆,在水中产生大量的臭氧,对处理水第三次进行氧化处理后,并由管道进入后续工段;
步骤4:两段式MAC填料塔内由于氧化反应,会产生一部分的不凝气体,以及未反应完全的臭氧气体,会堆积在两段式MAC填料塔顶部,通过压力检测装置定期排放,排放时通过第三个在线光氧化反应器进行无害化处理后,可排放大气中。
6.利用权利要求1-4之一所述的组合处理高COD污水的装置的处理方法,采用两段MAC吸附以及两级循环氧化工艺,对高COD污水进行分段分级连续处理,其特征在于按以下步骤进行:当污水达不到进入第一个在线臭氧发生器EO3的要求时,采用清水或两段式MAC填料塔底部的三个出口的处理水进入臭氧发生器产生臭氧,将臭氧抽出后再通过静态混合器、接触填料或溶气泵与污水进行混合后直接排放。
7.根据权利要求5所述的组合处理高COD污水的装置的处理方法,其特征在于:所述两段式MAC填料塔的填料的吸附剂为冠宇水资源科技公司生产的MAC。
8.根据权利要求5所述一种物理吸附技术与高级氧化技术组合处理高COD有机废水的处理装置,其特征在于:所述的在线臭氧发生器(EO3)为冠宇水资源科技公司生产的产品,能够直接在污水中产生臭氧。
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