CN108083521A - 一种集成微波强化氧化降低有机废水toc的方法 - Google Patents

一种集成微波强化氧化降低有机废水toc的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种集成微波强化氧化降低有机废水TOC的方法，该方法包括步骤：(1)调节有机废水的pH值为2～5，反应时间2～40分钟；(2)向调酸后的有机废水投加催化剂，反应1～10分钟；(3)投加氧化剂氧化处理1～20分钟；(4)氧化后出水进入微波反应器反应0.5～5分钟，功率为150～900W；(5)微波处理出水进入缓冲反应池，按气水比10:1～50:1通入空气，反应30～150分钟；(6)缓冲反应池出水进入分离池静置20～60分钟后回收催化剂；(7)分离池上清液进入中和沉淀池进行中和反应60～120分钟；(8)出水进入贮水池反应30～60分钟。本发明方法通过将氧化剂与微波工艺组合，实现以较少的氧化剂使有机废水的TOC快速有效降解。

Description

一种集成微波强化氧化降低有机废水TOC的方法
技术领域
本发明属于废水处理领域，涉及了一种集成微波强化氧化降低有机废水TOC的方法。
背景技术
经生化等一系列工艺处理后的有机废水中以TOC表征的剩余有机物均不易降解，不易再次进行生化处理，同时单一氧化处理也远远不能满足处理要求，治难度大。因此，本发明利用集成微波技术强化氧化深度处理有机废水，可将以TOC表征的有机物快速有效降解。
发明内容：
本发明涉及了一种集成微波强化氧化降低有机废水TOC的方法，工艺采用催化氧化组合微波处理方法。
本发明涉及了一种集成微波强化氧化降低有机废水TOC的方法，其特征在于包括以下操作步骤：
(1)酸化反应处理：调节有机废水的pH值为2～5，酸化处理2～40分钟；
(2)投加催化剂：调酸后的有机废水投加催化剂反应1～10分钟，其中催化剂加入：有机废水TOC质量比为0.01:1～0.2:1；
(3)氧化处理：向投加催化剂后的有机废水投加氧化剂氧化处理1～20分钟，其中氧化剂加入量：有机废水TOC质量比为0.1:1～3:1；
(4)微波反应处理：氧化后出水进入微波反应器反应0.5～5分钟，控制微波功率为150～900W；
(5)缓冲处理：微波处理出水进入缓冲反应池，按气水比10:1～50:1通入空气，缓冲处理30～150分钟；
(6)分离回收催化剂：缓冲处理出水进入分离池静置20～60分钟，回收催化剂；
(7)中和反应处理：分离池上清液进入中和沉淀池，调整有机废水pH值为7.5～10.0，反应时间为60～120分钟；
(8)贮水池处理：中和反应出水进入贮水池反应30～60分钟。
在上述技术方案中，步骤(1)所述待处理有机废水的TOC为80～300mg/L，pH值为6～9。
步骤(1)所述经酸化处理后的有机废水的TOC为80～300mg/L，pH值为2～5。
步骤(2)所述投加催化剂后的有机废水的TOC为80～300mg/L，pH值为2～5。
步骤(3)所述经氧化处理后的有机废水的TOC为70～250mg/L，pH值为2～5。
步骤(4)所述经微波处理后的有机废水的TOC为40～150mg/L，pH值为2～5。
步骤(5)所述经缓冲处理后的有机废水的TOC为30～130mg/L，pH值为2～5。
步骤(6)所述经分离处理后的有机废水的TOC为30～130mg/L，pH值为2～5。
步骤(7)所述经中和反应处理后的有机废水的TOC为20～100mg/L，pH值为7.0～9.5。
步骤(8)所述经贮水池处理后的有机废水的TOC为20～100mg/L，pH值为7.0～9.0。
本发明的原理：在酸性条件下，H2O2分解产生的羟基自由基具有极强的氧化性，可将难降解的有机污染物氧化降解。微波技术是利用带有吸波功能的催化剂诱发化学反应，从而实现有机物的氧化分解。
本方法利用微波强化氧化来实现对有机废水TOC的处理，由于微波能效应，少量的双氧水就可以产生活性高的羟基自由基，同时由于吸波催化剂诱发了化学反应，可产生比单一氧化剂更多的羟基自由基，提高了废水中羟基自由基浓度，进而实现污染物TOC的降解。
本发明相对于现有技术具有如下的优点：
(1)将微波、双氧水进行组合，由于微波的电磁场效应，双氧水产生较多活性更高的羟基自由基，同时由于催化剂的存在，加快了双氧水的分解，增大水中羟基自由基的浓度，进而加快了有机物氧化降解速度。
(2)本方法利用微波非热效应，使体系温度升高并增加羟基自由基的活性，增强氧化能力，最终实现大幅提高污染物降解率的目的。
(3)在有机废水深度处理中，由于剩余物质均为不易降解的有机物，处理难度大，传统氧化处理工艺已无法使其TOC满足处理要求。先用氧化剂进行预先氧化处理，再进行微波催化氧化处理，将双氧水氧化与微波反应结合，发挥氧化反应的最大优势，最终将难降解的有机物TOC充分分解。
(4)本方法利用微波强化氧化处理有机废水，氧化剂投加量及反应时间都比传统的氧化剂少很多，因此，远行成本及占地面积均较低，降低污水处理总成本。
附图说明
图1是本发明一种集成微波强化氧化降低有机废水TOC的方法的工艺流程图。
图中，1为酸反应池，2为氧化池，3为水泵，4为微波反应器，5为缓冲反应池，6为分离池，7为水泵，8为中和沉淀池，9为贮水池。
具体实施方式
下面结合实施例和说明书附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
如图1所示，将某有机废水，采用本发明一种集成微波强化氧化降低有机废水TOC的方法进行处理。某有机废水的TOC为280mg/L，pH值为8.5。首先有机废水进入酸反应池1进行酸化反应处理，加入硫酸调整pH值为2.5，反应10分钟，经过酸化后的有机废水的TOC为280mg/L；调酸后的有机废水投加催化剂，催化剂的加入量为56mg/L，反应时间为8分钟，此时，有机废水TOC为280mg/L，pH值为2.5；投加催化剂后的有机废水进入氧化池2投加氧化剂，氧化剂的加入量为双氧水500mg/L，氧化处理时间为15分钟，经氧化后的有机废水的TOC为240mg/L，pH值为3.0；经过氧化后的有机废水经水泵3进入微波反应器4进行反应，微波功率500W，处理时间3分钟，经过微波反应后的有机废水TOC为135mg/L，pH值为4.0；微波反应后出水进入缓冲反应池5，按气水比30:1通入空气，反应时间为100分钟，经缓冲后的有机废水TOC为110mg/L，pH值为5.0；缓冲反应池5出水进入分离池6，静置时间40分钟，此时有机废水的TOC为110mg/L，pH值为5.0；分离池出水进入中和沉淀池8，投加氢氧化钠，调有机废水的pH值为9.0，此时中和沉淀池8的出水TOC为90mg/L；经中和沉淀池出水进入贮水池9，停留60分钟，出水TOC为90mg/L，pH值为8.5。
实施例2
将某有机废水，采用本发明一种集成微波强化氧化降低有机废水TOC的方法进行处理。某有机废水的TOC为100mg/L，pH值为8.5。首先进行酸化反应处理，加入硫酸调整pH值为2.5，反应10分钟，经过酸化后的有机废水的TOC为100mg/L；调酸后的有机废水投加催化剂，催化剂的加入量为10mg/L，反应时间为8分钟，此时，有机废水的TOC为100mg/L，pH值为2.5；投加催化剂后的有机废水投加氧化剂，氧化剂的加入量为双氧水100mg/L，氧化处理时间为15分钟，经氧化后的有机废水的TOC为90mg/L，pH值为3.0；经过氧化后的有机废水进入微波反应器4进行反应，微波功率400W，处理时间3分钟，经过微波反应后的有机废水TOC为55mg/L，pH值为4.0；微波反应后出水进入缓冲反应池5，按气水比30:1通入空气，反应时间为60分钟，经缓冲后的有机废水TOC为50mg/L，pH值为5.0；缓冲反应池5出水进入分离池6，静置时间40分钟，此时有机废水的TOC为50mg/L，pH值为5.0；分离池6出水进入中和沉淀池8，投加氢氧化钠，调有机废水的pH值为9.0，此时中和沉淀池8的出水TOC为40mg/L；经中和沉淀池8出水进入贮水池9，停留60分钟，出水TOC为40mg/L，pH值为8.5。
实施例3
将某有机废水，采用本发明一种集成微波强化氧化降低有机废水TOC的方法进行处理。某有机废水的TOC为150mg/L，pH值为8.5。首先进行酸化反应处理，加入硫酸调整pH值为2.5，反应10分钟，经过酸化后的有机废水TOC为150mg/L；调酸后的有机废水投加催化剂，催化剂的加入量为30mg/L，反应时间为8分钟，此时，有机废水的TOC为150mg/L，pH值为2.5；投加催化剂后的有机废水投加氧化剂，氧化剂的加入量为双氧水180mg/L，氧化处理时间为15分钟，经氧化后的有机废水的TOC为110mg/L，pH值为3.0；经过氧化后的有机废水进入微波反应器4进行反应，微波功率500W，处理时间5分钟，微波反应后的有机废水TOC为75mg/L，pH值为4.0；微波反应后出水进入缓冲反应池5，按气水比30:1通入空气，反应时间为100分钟，经缓冲后的有机废水TOC为60mg/L，pH值为5.0；缓冲反应池5出水进入分离池6，静置时间40分钟，此时有机废水的TOC为60mg/L，pH值为5.0；分离池出水进入中和沉淀池8，投加氢氧化钠，调有机废水的pH值为9.0，此时中和沉淀池8的出水TOC为30mg/L；中和沉淀池8出水进入贮水池9，停留60分钟，出水TOC为30mg/L，pH值为8.5。

Claims (10)

1.一种集成微波强化氧化降低有机废水TOC的方法，其特征在于包括以下操作步骤：
(1)酸化反应处理：调节有机废水的pH值为2～5，酸化处理2～40分钟；
(2)投加催化剂：调酸后的有机废水投加催化剂反应1～10分钟，其中催化剂加入量：有机废水TOC质量比为0.01:1～0.2:1；
(3)氧化处理：向投加催化剂后的有机废水投加氧化剂氧化处理1～20分钟，其中氧化剂加入量：有机废水TOC质量比为0.1:1～3:1；
(4)微波反应处理：氧化后出水进入微波反应器反应0.5～5分钟，控制微波功率为150～900W；
(5)缓冲处理：微波处理出水进入缓冲反应池，按气水比10:1～50:1通入空气，缓冲处理30～150分钟；
(6)分离回收催化剂：缓冲处理出水进入分离池静置20～60分钟，回收催化剂；
(7)中和反应处理：分离池上清液进入中和沉淀池，调整有机废水pH值为7.5～10.0，反应时间为60～120分钟；
(8)贮水池处理：中和反应出水进入贮水池反应30～60分钟。
2.根据权利要求1所述的一种集成微波强化氧化降低有机废水TOC的方法，其特征在于：步骤(1)所述待处理的有机废水TOC为80～300mg/L，pH值为6～9。
3.根据权利要求1所述的一种集成微波强化氧化降低有机废水TOC的方法，其特征在于：步骤(1)所述经酸化处理后的有机废水的TOC为80～300mg/L，pH值为2～5。
4.根据权利要求1所述的一种集成微波强化氧化降低有机废水TOC的方法，其特征在于：步骤(2)所述投加催化剂后的有机废水的TOC为80～300mg/L，pH值为2～5。
5.根据权利要求1所述的一种集成微波强化氧化降低有机废水TOC的方法，其特征在于：步骤(3)所述经氧化处理后的有机废水的TOC为70～250mg/L，pH值为2～5。
6.根据权利要求1所述的一种集成微波强化氧化降低有机废水TOC的方法，其特征在于：步骤(4)所述经微波处理后的有机废水的TOC为40～150mg/L，pH值为2～5。
7.根据权利要求1所述的一种集成微波强化氧化降低有机废水TOC的方法，其特征在于：步骤(5)所述经缓冲处理后的有机废水的TOC为30～130mg/L，pH值为2～5。
8.根据权利要求1所述的一种集成微波强化氧化降低有机废水TOC的方法，其特征在于：步骤(6)所述经分离处理后的有机废水的TOC为30～130mg/L，pH为2～5。
9.根据权利要求1所述的一种集成微波强化氧化降低有机废水TOC的方法，其特征在于：步骤(7)所述经中和反应处理后的有机废水的TOC为20～100mg/L，pH为7.0～9.5。
10.根据权利要求1所述的一种集成微波强化氧化降低有机废水TOC的方法，其特征在于：步骤(8)所述经贮水池处理后的有机废水的TOC为20～100mg/L，pH为7.0～9.0。
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