CN108249662A - 高压光催化处理水中污染物的系统及其工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高压光催化处理水中污染物的系统及其工艺，该系统包括依次连通的原水池、絮凝池、沉淀池、高压光催化降解反应池、膜过滤装置和储水池，所述高压光催化降解反应池中包括高压汞灯光源系统和负载型TIO2催化剂制成的载板，膜过滤装置与冲洗系统通过阀门组相接。本发明在应用上能实现结构简单，高度集成化，占地面积小，可移动，能重复使用，可针对现场不同环境灵活处理。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理中中水回用技术领域，具体涉及一种高压光催化处理水中污染物的系统及其工艺。
背景技术
光催化氧化技术起源于受光照的TIO2半导体电极可以持续发生水的氧化还原反应，从而衍生出有关于水处理光催化氧化技术的应用。如何有效使TIO2在水中产生相应的光催化效果，各大院校及研究机构研究的重要课题。
目前，国家对污水处理标准不断提高且不断提倡中水回用。因此如何进一步提高中水水质标准成为一个大家关注的问题，相比传统工艺曝气生物滤池+氯消毒工艺，虽然利用负载型TIO2作为催化剂可以对污染物进行进一步降级，使出水在控制指标上基本满足国家对中水回用的标准，但实际使用时发现：经过传统负载型TIO2作为催化剂处理过的中水在回用中，很容易产生二次污染—水体富营养化。
发明内容
本发明的目的是提供一种高压光催化处理水中污染物的系统及其工艺，以克服现有技术存在的容易产生二次污染的问题。
为了解决上述问题，本技术提供的解决方案是：
一种高压光催化处理水中污染物的系统，包括依次连通的原水池、絮凝池、沉淀池、高压光催化降解反应池、膜过滤装置和储水池，所述高压光催化降解反应池中包括高压汞灯光源系统和负载型TIO2催化剂制成的载板，膜过滤装置与冲洗系统通过阀门组相接。
上述光催化降解反应池内设有温度传感器、酸碱度传感器和液位控制器。
上述膜过滤装置内设有温度传感器和液位控制器。
上述各部分均通过PLC自控系统进行集中控制。
一种高压光催化处理水中污染物的工艺，依次包括由PLC自控系统自动控制的絮凝工序、沉淀工序、高压光催化降解工序、膜过滤工序，上述膜过滤工序中进行间歇冲洗。
与现有技术相比，本发明的优点是：
本发明将光催化氧化技术加以延伸，通过高压光与负载型TIO2有效结合，可有效去除污水中总氮、总磷、COD、色度、微生物等污染物，同时解决中水回用中二次污染问题，产水放置12个月，未形成微生物污染。
本发明在应用上能实现结构简单，高度集成化，占地面积小，可移动，能重复使用，可针对现场不同环境灵活处理。
本发明可实现自动化，进行远程控制：具有集成化中央控制系统，智能的数字化液晶显示控制系统，先进的远程控制系统，自动化程度高，无需专人看管，可实现远程控制。
本发明运行成本较传统工艺低，使用寿命延长：通过智能系统调控，设备可实现自动启闭、冲洗、运行等工艺过程，及时调整优化设备运行状况，保证工艺良好运行，提高使用效率，从而节省能耗，延长设备使用寿命。
附图说明
图1高压光催化处理水中污染物技术工艺流程图；
图2本发明解决二次污染现象的实验图；
图3是本发明技术原理图。
具体实施方式
下面通过附图对本发明工艺进行进一步的说明。
参见图1，一种高压光催化处理水中污染物的系统，包括依次连通的原水池、絮凝池、沉淀池、高压光催化降解反应池、膜过滤装置和储水池，所述高压光催化降解反应池中包括高压汞灯光源系统和负载型TIO2催化剂制成的载板，膜过滤装置与冲洗系统通过阀门组相接。所说光催化降解反应池内设有温度传感器、酸碱度传感器和液位控制器。所说的膜过滤装置内设有温度传感器和液位控制器。所说的各部分均通过PLC自控系统进行集中控制。
本发明提供的高压光催化处理水中污染物的工艺，依次包括由PLC自控系统自动控制的絮凝工序、沉淀工序、高压光照工序、光催化降解工序、膜过滤工序，膜过滤工序中进行间歇冲洗。
实际工作时，中水由原水池进入絮凝池开始进行处理，最终由膜过滤装置处理后送入储水池。
以下为本发明工艺测试数据分析；
测试工艺：高压光催化工艺+膜过滤
测试指标：总氮、氨氮、总磷、COD、SS、浊度、表面活性剂、色度等指标
测试原水水质：符合《城镇污水处理厂污染物排放标准GB18918—2002》一级A标准的终沉池出水
测试时间：2012年-2017年
测试检测结果：
工艺测试数据分析：
以上数据为2017年所测试数据一部分，经分析，本发明可有效提升污水厂一级A出水；对于氨氮、COD、总磷、色度的去除率可稳定达到30%以上；浊度、悬浮物的去除率可达到100%。
因此对于污水厂现有工艺基础上增加高压光催化技术，可将中水（再生水）水质进一步提升。有利于水资源再利用。
参见图2，左瓶为所测试污水厂中水出水，右瓶为中水经过高压光催化技术后出水，两瓶均放置12个月后，观察到左瓶瓶壁滋生绿色微生物，右瓶瓶底出现灰色沉淀物，倒出水后，左瓶瓶壁附着明显。
因此说明高压光催化技术，可将解决目前中水再次利用中容易出现的二次污染问题，确保中水（再生水）利用过程的水质。
参见图3，本发明中，在高压光催化降解反应池中高压汞灯光源系统提供200-750nm的高压光波段，负载型TIO2用于与全波段高压光进行催化反应，该过程中发生催化氧化反应、聚合反应；随后的膜过滤工序中通过高分子过滤膜将水中污染物进一步去除。
本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。
Claims (5)
1.一种高压光催化处理水中污染物的系统，其特征在于，包括依次连通的原水池、絮凝池、沉淀池、高压光催化降解反应池、膜过滤装置和储水池，所述高压光催化降解反应池中包括高压汞灯光源系统和负载型TIO2催化剂制成的载板，膜过滤装置与冲洗系统通过阀门组相接。
2.根据权利要求1所述高压光催化处理水中污染物的系统，其特征在于，所述光催化降解反应池内设有温度传感器、酸碱度传感器和液位控制器。
3.根据权利要求1或2所述高压光催化处理水中污染物的系统，其特征在于，所述膜过滤装置内设有温度传感器和液位控制器。
4.根据权利要求3所述高压光催化处理水中污染物的系统，其特征在于，所述各部分均通过PLC自控系统进行集中控制。
5.一种高压光催化处理水中污染物的工艺，其特征在于，依次包括由PLC自控系统自动控制的絮凝工序、沉淀工序、高压光催化降解工序、膜过滤工序，所述膜过滤工序中进行间歇冲洗。
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