CN107986519A - 一种电催化和光催化污水处理方法 - Google Patents
一种电催化和光催化污水处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107986519A CN107986519A CN201711324041.6A CN201711324041A CN107986519A CN 107986519 A CN107986519 A CN 107986519A CN 201711324041 A CN201711324041 A CN 201711324041A CN 107986519 A CN107986519 A CN 107986519A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water
- catalysis
- sewage
- electro
- reaction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000010865 sewage Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000007146 photocatalysis Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 title claims abstract description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 79
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 40
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 claims abstract description 17
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000009388 chemical precipitation Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 12
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 37
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims description 26
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 24
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 22
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 14
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 13
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 13
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 12
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 claims description 11
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims description 10
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 claims description 10
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 claims description 10
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 9
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 9
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 claims description 8
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 7
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 7
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 claims description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 6
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 6
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 6
- 238000006552 photochemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 6
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 5
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 claims description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 5
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 5
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 4
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 4
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 claims description 4
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 claims description 4
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 claims description 4
- 229910001448 ferrous ion Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 4
- -1 iron ion Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 4
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 3
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 3
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 3
- 229910001567 cementite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 3
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 claims description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 3
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 claims description 3
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 claims description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 3
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 claims description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 3
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 claims description 3
- KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N iron;methane Chemical compound C.[Fe].[Fe].[Fe] KSOKAHYVTMZFBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 claims description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 3
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 3
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 abstract description 12
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 abstract description 4
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 abstract description 2
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 abstract description 2
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 abstract description 2
- 230000003311 flocculating effect Effects 0.000 abstract description 2
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 2
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 abstract description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 abstract description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 abstract description 2
- 238000009280 upflow anaerobic sludge blanket technology Methods 0.000 description 9
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 3
- 230000036632 reaction speed Effects 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000004042 decolorization Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 1
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 125000001475 halogen functional group Chemical group 0.000 description 1
- 231100000086 high toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 1
- QMQXDJATSGGYDR-UHFFFAOYSA-N methylidyneiron Chemical compound [C].[Fe] QMQXDJATSGGYDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 1
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 description 1
- 230000001473 noxious effect Effects 0.000 description 1
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 1
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 1
- 230000036647 reaction Effects 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000008093 supporting effect Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
- C02F1/32—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/467—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction
- C02F1/4672—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electrooxydation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/66—Treatment of water, waste water, or sewage by neutralisation; pH adjustment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/725—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation by catalytic oxidation
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
本发明公开了一种电催化和光催化污水处理方法,包含集水池、物化沉淀、酸化、三相流化、光媒氧化、电催化、絮凝沉淀、PN基料、清水回用,污水进入物化沉淀池,投加硫酸亚铁,调节污水pH值,使之产生沉淀,出水进入酸化池,酸化后的水打入三相流化床进行流化,流化出水进入光媒‑氧化槽进行氧化,水进入电催化系统进行催化,氧化催化后的污水进入絮凝程度池,再次沉淀,上清液进入中间水箱,后打入PN基料罐,基料罐出水即为达标排放水,物化沉淀与絮凝沉淀所产生的污泥进入污泥浓缩池进行浓缩压缩成泥饼外运,浓缩池的上清液及脱水的滤液则回流至污水处理系统,本发明智能化运行费用低、占地面积少、再生水回用率高、投资回报率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种环保设备水处理技术领域,尤其是一种电催化和光催化污水处理方法。
背景技术
我国厌氧颗粒污泥膨胀床(EGSB)反应器水处理技术包含关键的厌氧塔补水系统,目前还没有十分系统的相关标准和规范。目前,《三废处理工程技术手册》、《废水处理工程技术手册》、《废水生物处理新技术》等对厌氧颗粒污泥膨胀床(EGSB)反应器的构造、原理、设计及启动等内容做了相关要求。
目前我国的EGSB反应器作为一种改进型的UASB反应器,虽然在结构形式、污泥形态等方面与UASB反应器非常相似,但其工作运行方式与UASB截然不同,较高的上升流速使颗粒污泥床处于膨胀状态,不仅能使进水与颗粒污泥充分接触,提高传质效率,而且有利于基质和代谢产物在颗粒污泥内外的扩散、传送,保证了反应器在较高的容积负荷条件下正常运行。与UASB反应器相比,EGSB反应器具有以下特点:
a)EGSB反应器能在高负荷下取得高处理效率,在处理CODCr浓度低于 1000mg/L的废水时仍能有很高的负荷和去除率;
b)EGSB反应器内能维持很高的上升流速。UASB反应器中最大上升速度不宜超过0.5m/h,而EGSB反应器可高达3m/h~7m/h。可采用较大的高径比(3~8), 细高型的反应器构造可有效减少占地面积;
c)EGSB反应器对布水系统要求较为宽松,但对三相分离器要求更为严格。高水力负荷使得反应器内搅拌强度加大,在保证颗粒污泥与废水充分接触的同时,有效地解决了UASB常见的短流、死角和堵塞问题。但高水力负荷和生物气浮力搅拌的共同作用使污泥易流失。因此三相分离器的设计成为EGSB反应器高效稳定运行的关键;
d)EGSB反应器采用处理水回流技术,对于常温和低负荷有机废水,回流可增加反应器的水力负荷,保证处理效果。对于超高浓度或含有毒物质的废水,回流可以稀释进入反应器内的基质浓度和有毒物质浓度,降低其对微生物的抑制和毒害,这是EGSB区别于UASB反应器最为突出的特点之一。
EGSB反应器与UASB反应器的显著不同可归纳于表1。
表1EGSB反应器与UASB反应器的主要区别
国内的EGSB反应器的布水系统虽然有很大的提高,但是存在着设备投资高、能源消耗大、性能不够稳定的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足,提供一种电催化和光催化污水处理方法,包含集水池、物化沉淀、酸化、三相流化、光媒氧化、电催化、絮凝沉淀、PN基料、清水回用,污水进入物化沉淀池,投加硫酸亚铁,调节污水pH值,使之产生沉淀,出水进入酸化池,酸化后的水打入三相流化床进行流化,流化出水进入光媒-氧化槽进行氧化,水进入电催化系统进行催化,氧化催化后的污水进入絮凝程度池,再次沉淀,上清液进入中间水箱,后打入PN基料罐,基料罐出水即为达标排放水,物化沉淀与絮凝沉淀所产生的污泥进入污泥浓缩池进行浓缩压缩成泥饼外运,浓缩池的上清液及脱水的滤液则回流至污水处理系统,本发明智能化运行费用低、占地面积少、再生水回用率高、投资回报率高。
为达到上述目的,本发明的技术方案是:一种电催化和光催化污水处理方法,一种电催化和光催化污水处理方法,其特征在于:包含集水池、物化沉淀、酸化、三相流化、光媒氧化、电催化、絮凝沉淀、PN基料、清水回用,处理方法如下:
集水池也称为调节池,将需要处理的污水集中收集起来,对系统进水水质波动起到调节作用,集水池越大,水质的变化情况越稳定,对系统的稳定运行提供了非常重要的作用,防止由于进水水质的突然大波动变化对系统造成超负荷用的影响,保证系统的稳定运行;
物化沉淀是通过向水中投加一些药剂(通常称为混凝剂及助凝剂),使水中难以沉淀的颗粒能互相聚合而形成胶体,然后与水体中的杂质结合形成更大的絮凝体,絮凝体具有强大吸附力,不仅能吸附悬浮物,还能吸附部分细菌和溶解性物质。絮凝体通过吸附,体积增大而下沉,在混凝剂的作用下,使废水中的胶体和细微悬浮物凝聚成絮凝体,然后予以分离除去,混凝沉淀法在水处理中的应用是非常广泛的,它既可以降低原水的浊度、色度等水质的感观指标,又可以去除多种有毒有害污染物;
1酸化是通过添加硫酸的方法,将上一道工艺出水的PH调至3~4,为三相流化工艺做准备;
三相流化是在腐蚀电池内电解技术基础上创造的一种全新概念内电解(专用设备为流化床)工艺,是处理高浓度、高色度、高含盐量、难生物讲解有机物废水的一种理想工艺。Fe-C-Cu-Pb-Clay复合阴、阳陶粒填料浸入污水中时,在体系内存在宏观与围观二类电池,微观电池以铁为阳极,碳化铁及其它为阴极,宏观电池以单铁为阳极,活性炭为阴极,由于铁和碳、铜与铅之间的电极电位差,污水中会形成无数个微原电池,这些细微原电池是以电位低的铁、铜成为阳极,电位高的碳、铅作阴极,在含有酸性的水溶液中发生电化学反应,反应的结果是铁受到腐蚀变成二价铁离子进入溶液。由于铁离子具有混凝作用,它与污染物中带着微弱负电荷的微粒异性相吸,形成比较稳定的絮凝物,从而得以去除;
光媒氧化让污染物吸收光子而使该物质分子处于摸个电子激发态,从而引起与其它物质发生的化学反应,吸收紫外线(波长2900~4300A)而分解的光化学反应,光化学反应是有物质分子吸收光子所引发的反应;分子吸收光子后,内部的电子发生能及跃迁,形成不稳定的激发态,在适量的加入氧化剂,然后进一步的发生氧化裂解或其它反应;
电催化水处理技术就是利用外加电场作用,在特定的电化学反应器内,通过一系列设计的化学反应、电催化过程或物理过程,达到预期的去除废水中污染物或回收有用物质,电催化反应是在电化学基础上,在电极上修饰表面材料及催化材料来产生强氧化性的活性物质,从而提高其降解有机物的能力,针对不同的污水水质,在电催化电极表面镀不同的贵金属可以有效且快速的分解废水中的有机污染物,达到废水处理的目的,另外与光媒-氧化工艺相互配合,可以更加有效的去除废水污染,降低能耗与运行成本;
絮凝沉淀:将处理过的废水在专用池中搁置,让悬浮的絮凝沉淀;
TSF系列的PN基料属于吸附和离子交换净水方式,由于TSF系列复合半导体分子筛填料是Si、Al、O晶格状四面体,三价铝与四价硅交换,所缺少的一个电荷通常用基料本身的M(Na、K等1~3价离子)补充,M补充点位结合较弱,故当水与TSF系列复合分子筛填料解除时,水中的R(Fe、Mn、NH3-N等1~3价离子)置换了M,从而达到离子交换-过滤净水的目的,分子筛填料结构却不被破坏;
处理后的清水送至专用位置回用,并外接管路到PN基料发生装置进行反冲洗。
本发明的有益效果是:本发明智能化运行费用低、占地面积少、再生水回用率高、投资回报率高。
附图说明
图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
下面通过实施例,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
如图1所示,一种电催化和光催化污水处理方法,一种电催化和光催化污水处理方法,其特征在于:包含集水池、物化沉淀、酸化、三相流化、光媒氧化、电催化、絮凝沉淀、PN基料、清水回用,处理方法如下:
集水池也称为调节池,将需要处理的污水集中收集起来,对系统进水水质波动起到调节作用,集水池越大,水质的变化情况越稳定,对系统的稳定运行提供了非常重要的作用,防止由于进水水质的突然大波动变化对系统造成超负荷用的影响,保证系统的稳定运行。
物化沉淀是通过向水中投加一些药剂(通常称为混凝剂及助凝剂),使水中难以沉淀的颗粒能互相聚合而形成胶体,然后与水体中的杂质结合形成更大的絮凝体,絮凝体具有强大吸附力,不仅能吸附悬浮物,还能吸附部分细菌和溶解性物质。絮凝体通过吸附,体积增大而下沉,在混凝剂的作用下,使废水中的胶体和细微悬浮物凝聚成絮凝体,然后予以分离除去,混凝沉淀法在水处理中的应用是非常广泛的,它既可以降低原水的浊度、色度等水质的感观指标,又可以去除多种有毒有害污染物。
酸化是通过添加硫酸的方法,将上一道工艺出水的PH调至3~4,为三相流化工艺做准备。
三相流化是在腐蚀电池内电解技术基础上创造的一种全新概念内电解(专用设备为流化床)工艺,是处理高浓度、高色度、高含盐量、难生物讲解有机物废水的一种理想工艺。Fe-C-Cu-Pb-Clay复合阴、阳陶粒填料浸入污水中时,在体系内存在宏观与围观二类电池,微观电池以铁为阳极,碳化铁及其它为阴极,宏观电池以单铁为阳极,活性炭为阴极,由于铁和碳、铜与铅之间的电极电位差,污水中会形成无数个微原电池,这些细微原电池是以电位低的铁、铜成为阳极,电位高的碳、铅作阴极,在含有酸性的水溶液中发生电化学反应,反应的结果是铁受到腐蚀变成二价铁离子进入溶液。由于铁离子具有混凝作用,它与污染物中带着微弱负电荷的微粒异性相吸,形成比较稳定的絮凝物,从而得以去除;该处理工艺解决了传统微电解污水处理工艺填料板结、钝化及需活化、更换等难题和弊端,并具有持续高活性优点。由于微电解和催化剂的双重作用,同比传统铁碳填料更具备其对有机物浓度大、高毒性、高色度、难生化废水的处理,废水中的COD去除率提高10~20%,可达到35~80%,色度去除掉 85~95%;损耗率可降低60%以上;处理过程中产生的污泥辆减少50%以上;反应速度及稳定性采用微孔活化改性技术,比表面积增大,同时配加TS专用催化剂,对废水处理提供了更大的电流密度,产生更好电解反应效果,反应速度快,长期运行稳定有效;解除了除磷、重金属的难题,TS处理工艺达到电化学沉淀除磷的效果,还可以通过还原出去重金属。对含有偶氮、碳双键、硝基、卤代基结构的难除降解有机物等有极佳的降解效果;规整的微电解填料使用寿命长,且填加操作维护方便,处理过程中消耗少量的微电解填料,只需定期添加即可,无需更换,运行成本低,进而大大降低了维护劳动强度,可操作性强;减少二次污染废水,经TS处理工艺后会在水中形成原生态的亚铁离子或铁离子,具有普通混凝剂更好的混凝效果,无需再添加混凝剂,进一步降低了运行成本。COD 去除率高,并且不会对水造成二次污染;吨废水处理能耗与传统工艺相比则更低,更具环保;
下表2为填料具体参数:
光媒氧化让污染物吸收光子而使该物质分子处于摸个电子激发态,从而引起与其它物质发生的化学反应,吸收紫外线(波长2900~4300A)而分解的光化学反应,光化学反应是有物质分子吸收光子所引发的反应;分子吸收光子后,内部的电子发生能及跃迁,形成不稳定的激发态,在适量的加入氧化剂,然后进一步的发生氧化裂解或其它反应;该处理工艺加速了污染物的分解,形成简单的无机化合物,达到COD和色度的去除效果,氧化剂损耗量可降低40%以上,反应速度快,长期运行稳定有效。
电催化水处理技术就是利用外加电场作用,在特定的电化学反应器内,通过一系列设计的化学反应、电催化过程或物理过程,达到预期的去除废水中污染物或回收有用物质,电催化反应是在电化学基础上,在电极上修饰表面材料及催化材料来产生强氧化性的活性物质,从而提高其降解有机物的能力,针对不同的污水水质,在电催化电极表面镀不同的贵金属可以有效且快速的分解废水中的有机污染物,达到废水处理的目的,另外与光媒-氧化工艺相互配合,可以更加有效的去除废水污染,降低能耗与运行成本;在废水处理过程中,主要试剂是电子,不需要添加氧化剂,没有或很少产生二次污染,可给废水回用创造条件;能量效率高,反应条件温和,一般在常温常压下即可进行;兼具气浮、絮凝、杀菌作用,可以通过去除水中悬浮物和选用特殊电极来达到去除细菌的效果,可以使处理水的保存时间持久;反应装置简单,工艺灵活,可控制性强,易于自动化,费用不高。
絮凝沉淀:将处理过的废水在专用池中搁置,让悬浮的絮凝沉淀;
TSF系列的PN基料属于吸附和离子交换净水方式,由于TSF系列复合半导体分子筛填料是Si、Al、O晶格状四面体,三价铝与四价硅交换,所缺少的一个电荷通常用基料本身的M(Na、K等1~3价离子)补充,M补充点位结合较弱,故当水与TSF系列复合分子筛填料解除时,水中的R(Fe、Mn、NH3-N等1~3价离子)置换了M,从而达到离子交换-过滤净水的目的,分子筛填料结构却不被破坏;由于PN基料外形颗粒小而密,填加在罐中,经过水泵的打压,做到了物理过滤水中悬浮物的效果,使出水水质浊度低,清澈度变高;由于其采用独特制造工艺,并经过洗脱后再生,TSF系列PN基料填料常规使用年限可达10年;针对不同要求,可选用TSF系列PN基料中不同的填料,应用范围广。
处理后的清水送至专用位置回用,并外接管路到PN基料发生装置进行反冲洗。
本发明智能化运行费用低、占地面积少、再生水回用率高、投资回报率高。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征,以及本发明的优点。本行业的技术人员也了解,本发明不受上述实施案例的限制,上述实施案例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明设计范畴前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (1)
1.一种电催化和光催化污水处理方法,其特征在于:包含集水池、物化沉淀、酸化、三相流化、光媒氧化、电催化、絮凝沉淀、PN基料、清水回用,处理方法如下:
1.1集水池也称为调节池,将需要处理的污水集中收集起来,对系统进水水质波动起到调节作用,集水池越大,水质的变化情况越稳定,对系统的稳定运行提供了非常重要的作用,防止由于进水水质的突然大波动变化对系统造成超负荷用的影响,保证系统的稳定运行;
1.2物化沉淀是通过向水中投加一些药剂(通常称为混凝剂及助凝剂),使水中难以沉淀的颗粒能互相聚合而形成胶体,然后与水体中的杂质结合形成更大的絮凝体,絮凝体具有强大吸附力,不仅能吸附悬浮物,还能吸附部分细菌和溶解性物质。絮凝体通过吸附,体积增大而下沉,在混凝剂的作用下,使废水中的胶体和细微悬浮物凝聚成絮凝体,然后予以分离除去,混凝沉淀法在水处理中的应用是非常广泛的,它既可以降低原水的浊度、色度等水质的感观指标,又可以去除多种有毒有害污染物;
1.3酸化是通过添加硫酸的方法,将上一道工艺出水的PH调至3~4,为三相流化工艺做准备;
1.4三相流化是在腐蚀电池内电解技术基础上创造的一种全新概念内电解(专用设备为流化床)工艺,是处理高浓度、高色度、高含盐量、难生物讲解有机物废水的一种理想工艺。Fe-C-Cu-Pb-Clay复合阴、阳陶粒填料浸入污水中时,在体系内存在宏观与围观二类电池,微观电池以铁为阳极,碳化铁及其它为阴极,宏观电池以单铁为阳极,活性炭为阴极,由于铁和碳、铜与铅之间的电极电位差,污水中会形成无数个微原电池,这些细微原电池是以电位低的铁、铜成为阳极,电位高的碳、铅作阴极,在含有酸性的水溶液中发生电化学反应,反应的结果是铁受到腐蚀变成二价铁离子进入溶液。由于铁离子具有混凝作用,它与污染物中带着微弱负电荷的微粒异性相吸,形成比较稳定的絮凝物,从而得以去除;
1.5光媒氧化让污染物吸收光子而使该物质分子处于摸个电子激发态,从而引起与其它物质发生的化学反应,吸收紫外线(波长2900~4300A)而分解的光化学反应,光化学反应是有物质分子吸收光子所引发的反应;分子吸收光子后,内部的电子发生能及跃迁,形成不稳定的激发态,在适量的加入氧化剂,然后进一步的发生氧化裂解或其它反应;
1.6电催化水处理技术就是利用外加电场作用,在特定的电化学反应器内,通过一系列设计的化学反应、电催化过程或物理过程,达到预期的去除废水中污染物或回收有用物质,电催化反应是在电化学基础上,在电极上修饰表面材料及催化材料来产生强氧化性的活性物质,从而提高其降解有机物的能力,针对不同的污水水质,在电催化电极表面镀不同的贵金属可以有效且快速的分解废水中的有机污染物,达到废水处理的目的,另外与光媒-氧化工艺相互配合,可以更加有效的去除废水污染,降低能耗与运行成本;
1.7絮凝沉淀:将处理过的废水在专用池中搁置,让悬浮的絮凝沉淀;
1.8TSF系列的PN基料属于吸附和离子交换净水方式,由于TSF系列复合半导体分子筛填料是Si、Al、O晶格状四面体,三价铝与四价硅交换,所缺少的一个电荷通常用基料本身的M(Na、K等1~3价离子)补充,M补充点位结合较弱,故当水与TSF系列复合分子筛填料解除时,水中的R(Fe、Mn、NH3-N等1~3价离子)置换了M,从而达到离子交换-过滤净水的目的,分子筛填料结构却不被破坏;
1.9处理后的清水送至专用位置回用,并外接管路到PN基料发生装置进行反冲洗。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201711324041.6A CN107986519A (zh) | 2017-12-09 | 2017-12-09 | 一种电催化和光催化污水处理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201711324041.6A CN107986519A (zh) | 2017-12-09 | 2017-12-09 | 一种电催化和光催化污水处理方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107986519A true CN107986519A (zh) | 2018-05-04 |
Family
ID=62037469
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201711324041.6A Pending CN107986519A (zh) | 2017-12-09 | 2017-12-09 | 一种电催化和光催化污水处理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107986519A (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109231645A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-01-18 | 江苏大学 | 一种高盐有机废水处理装置 |
CN113943035A (zh) * | 2021-09-29 | 2022-01-18 | 南京苏曼等离子科技有限公司 | 一种电催化污水处理装置及方法 |
CN115611377A (zh) * | 2022-09-20 | 2023-01-17 | 常州大学 | 一种有机废水的电絮凝电催化装置 |
-
2017
- 2017-12-09 CN CN201711324041.6A patent/CN107986519A/zh active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109231645A (zh) * | 2018-09-29 | 2019-01-18 | 江苏大学 | 一种高盐有机废水处理装置 |
CN113943035A (zh) * | 2021-09-29 | 2022-01-18 | 南京苏曼等离子科技有限公司 | 一种电催化污水处理装置及方法 |
CN113943035B (zh) * | 2021-09-29 | 2023-04-28 | 南京苏曼等离子科技有限公司 | 一种电催化污水处理装置及方法 |
CN115611377A (zh) * | 2022-09-20 | 2023-01-17 | 常州大学 | 一种有机废水的电絮凝电催化装置 |
CN115611377B (zh) * | 2022-09-20 | 2024-05-28 | 常州大学 | 一种有机废水的电絮凝电催化装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112851026B (zh) | 高浓度难降解有机废水系统及其处理工艺 | |
CN106927628A (zh) | 微电解—芬顿—egsb—a/o—bco—baf—混凝处理制药废水工艺 | |
CN102874960A (zh) | 三维粒子光电同步耦合催化氧化处理高盐难降解有机工业废水的装置及方法 | |
CN102120676B (zh) | 电解氧化和sbr生物联合处理废水中氮磷的方法 | |
CN108101299B (zh) | 一种高钒scr脱硝催化剂再生废水处理方法 | |
CN106430821A (zh) | 一种船舶黑水和灰水处理装置及方法 | |
CN202643385U (zh) | 电解催化氧化废水的处理装置 | |
CN101591064A (zh) | 厌氧内置零价铁反应器 | |
CN101096279A (zh) | 多功能临界多元催化电解成套装置 | |
CN102295389B (zh) | 一种工业废水处理工艺 | |
CN103922524A (zh) | 一种焦化废水的深度处理方法 | |
CN105174663A (zh) | 染料废水的处理方法 | |
CN202390287U (zh) | 处理印染废水的内置铁炭uasb-sbr联用系统 | |
CN107986519A (zh) | 一种电催化和光催化污水处理方法 | |
CN102234166A (zh) | 三维电解氧化-膜分离一体化工业废水再生回用工艺 | |
CN103936230A (zh) | 一种活性污泥法和生物接触氧化法相结合的污水处理方法 | |
CN101643298A (zh) | 一种含膜过滤单元的有机废水处理工艺 | |
CN210176665U (zh) | 生活污水电催化氧化处理系统 | |
WO2022082954A1 (zh) | 一种利用多相多维电解预处理工艺+a/o+mbr处理制剂废水的系统及方法 | |
CN107973488B (zh) | 一种氨氮废水脱氮处理的方法 | |
CN106517699B (zh) | 高效生活垃圾污水系统及其工艺 | |
CN113735227A (zh) | 曝气式三维电芬顿流化床 | |
CN109231673B (zh) | 一种A/O联合微电场-Fe/C强化除磷装置及其应用 | |
CN204529596U (zh) | 一种三维电催化耦合厌氧处理装置 | |
CN100415660C (zh) | 污染水体处理设备的制造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20180504 |
|
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |