CN108529814A - 一种喷锡废水处理设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种喷锡废水处理设备，该设备由PH调节池A、催化氧化反应池、PH调节池B、混凝池、絮凝池、沉淀池、还原池、回调池、水解酸化池、MBR反应池以及放流池组成，废水流经上述多个反应池后净化排出；其中重点在于催化氧化反应池，在催化氧化反应池内在酸性条件下，催化氧化反应池内的H2O2在Fe2+的催化作用下产生具有高反应活性的羟基自由基(·OH)，其氧化裂解有机大分子，使其分解为容易处理的有机物，破坏络合结构；(·OH)通过电子转移途径传播自由基链反应，部分进攻有机物RH夺取氢，生成游离基R·，游离基R·进一步降解小分子有机物或者矿化为CO2和H2O等无机物，部分与有机物反应使C‑C或C‑H键发生断裂，降解为无害物，经过十一个反应池的不同物理、化学和生物反应，能够尽可能地分解废水中的有机物，令废水达标排放，整个处理设备净化率高。

Description

一种喷锡废水处理设备
技术领域
本发明涉及水处理设备技术领域，尤其是涉及一种喷锡废水处理设备。
背景技术
随着工业的发展，工业废水的量越来越多，在以往，工业废水都是通过简单的物理过滤净化后向环境中排出，但是单纯的物理过滤是不能够去除工业废水中的重金属，因为传统的物理过滤一般都是只能够过滤大型的悬浮颗粒物，而重金属离子以及许多的其他环境污染物无办法是通过物理处理的方法去除，必须采用化学、生物的方法进行处理才行。再者，工业废水中的重金属若能够被分离并且加以循环利用，能够有效地实现废水的达标处理和废物的回收利用。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种喷锡废水处理设备。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种喷锡废水处理设备，该设备由PH调节池A、催化氧化反应池、PH调节池B、混凝池、絮凝池、沉淀池、还原池、回调池、水解酸化池、MBR反应池以及放流池组成，废水流经上述多个反应池后净化排出；
其中，所述催化氧化反应池内加入反应药剂，于催化氧化反应池内进行三步反应：
第一步：在催化氧化反应池内在酸性条件下，催化氧化反应池内的H2O2在Fe2+的催化作用下产生具有高反应活性的羟基自由基(·OH)，其氧化裂解有机大分子，使其分解为容易处理的有机物，破坏络合结构；
第二步：羟基自由基(·OH)与有机污染物作用，其作用反应式如下：
(Fe2+)+H2O2→(Fe3+)+(0H-)+(·OH)；
(Fe3+)+H2O2→(Fe2+)+(HO2·)+(H+)；
(Fe2+)+(·OH)→(Fe3+)+(0H-)；
H2O2+(·OH)→(HO2·)+(H2O·)；
H2O2+(HO2·)→O2+H2O+(·OH)；
(Fe2+)+HO2·→(Fe3+)+(HO2·)；
(HO2·)→(O2 -)+(H+)；
(O2 -)+H2O2→O2+(OH-)+(·OH)；
第三步：·OH通过电子转移途径传播自由基链反应，部分进攻有机物RH夺取氢，生成游离基R·，游离基R·进一步降解小分子有机物或者矿化为CO2和H2O等无机物，部分与有机物反应使C-C或C-H键发生断裂，降解为无害物。
进一步的技术方案中，所述的PH调节池A具有PH调节槽、PH计、搅拌机以及对应的加药泵以及配药槽，通过配药槽以及加药泵向PH调节槽内加入药剂，药剂的投加量由PH计控制，使PH调节槽内的环境处于酸性。
进一步的技术方案中，所述的催化氧化反应池包括：催化氧化槽、ORP计、搅拌机以及对应的加药泵和配药槽，废水于催化氧化槽内按照权利要求1中的反应式进行反应，破坏水中络合物质的分子结构，释放金属离子，破坏水中大分子有机物,提高废水可生化性。
进一步的技术方案中，所述的PH调节池B包括：PH调节槽、PH计、搅拌机以及对应的加药泵和配药槽，向PH调节槽内加入碱性药剂，将PH调节槽内的废水调节为到碱性，并且于碱性条件下去除废水中的金属离子，形成难溶于水的氢氧化物沉淀。
进一步的技术方案中，所述的混凝池包括：混凝反应槽、搅拌机以及对应的加药泵和配药槽，混凝反应槽内通过加药泵加入混凝剂，令废水中的氢氧化物沉淀以及悬浮物凝聚，使小颗粒凝聚成大颗粒物；所述的絮凝池包括：絮凝槽、搅拌机以及加药泵和配药槽，絮凝槽内加入絮凝剂使水中的氢氧化物沉淀颗粒和悬浮物颗粒、胶体等物质在絮凝剂作用下便于沉淀。
进一步的技术方案中，所述的沉淀池包括：布水区、斜管沉淀区、清水区、出水堰和污泥斗，絮凝池内的废水进入斜管沉淀区，污泥沉降到污泥斗后外排进行污泥脱水；而斜管沉淀区的上清液则由设置于沉淀池上方的出水堰收集，并且上清液经出水堰进入还原反应池；所述的还原反应池具有：还原反应槽、ORP计、搅拌机以及对应的加药泵和配药槽，于还原反应槽内加入还原剂去除清水中的氧化剂，避免氧化剂进入下一个水解酸化池和MBR反应池内。
进一步的技术方案中，所述的回调池包括：PH回调反应槽、PH计、搅拌机以及对应的加药泵和配药槽，于PH回调反应槽内加入酸碱药剂，使PH回调反应槽内的PH值控制于中性。
进一步的技术方案中，所述的水解酸化反应池包括：水解酸化槽、布水系统、污泥床系统、出水收集系统和排泥系统，与水解酸化槽内将厌氧生物反应控制在水解和酸化阶段，利用厌氧或兼性菌在水解和酸化阶段的作用，将废水中悬浮性有机固体和难以生物降解的大分子物质水解成可溶解性有机物和易生物降解的小分子物质，小分子有机物在酸化菌作用下转化成挥发性脂肪酸。
进一步的技术方案中，所述的MBR反应池包括：MBR反应槽、MBR膜堆、鼓风机、曝气管路系统及产水泵、反洗泵；所述的MBR反应槽内通过活性污泥去除水中可生物降解的有机污染物，然后采用MBR膜堆将净化后的水与活性污泥进行固液分离；曝气管设于MBR膜堆的下方，令MBR膜堆下方具有一定的曝气量，通过气体的冲刷保持MBR膜丝表面的清洁。
进一步的技术方案中，所述的MBR膜堆中的中空纤维膜丝为管状，管壁上有微孔，能够截留住活性泥以及大部分悬浮物；MBR反应槽中的清水通过集水系统连接自吸泵将水输送至放流池，MBR反应槽中的污泥通过气提排入水解酸化池，既保证了水解酸化池内的污泥含量，又可进行厌氧硝化去除剩余污泥。
采用上述结构后，本发明和现有技术相比所具有的优点是：
1、本发明由PH调节池A、催化氧化反应池、PH调节池B、混凝池、絮凝池、沉淀池、还原池、回调池、水解酸化池、MBR反应池以及放流池组成，通过物理、化学、生物的方式对工业污水、废水进行有效的过滤、净化，使工业废水中的重金属能够被分离并且加以循环利用，能够有效地实现废水的达标处理和废物的回收利用；
2、本发明中PH调节池内加入药剂，能够使PH调节池内的废水处于酸性状态，能够在酸性条件下进行反应，为后续催化氧化提供酸性条件；
3、本发明中催化氧化反应池中对废水中的有机污染物进行化学反应以进行处理，催化氧化反应是由Fe2+和H2O2组成的组合体系，在酸性条件在，H2O2在Fe2+的催化作用下产生具有高反应活性的羟基自由基(·OH)，氧化裂解有机大分子，使其分解为容易处理的有机物；催化氧化反应能够有效提高综合废水的可生化性，破坏水中残留络合物质的分子结构，释放金属离子，使工业废水中的重金属若能够被分离并且加以循环利用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
以下仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限定本发明的保护范围。
一种喷锡废水处理设备，如图1所示，具有十一个反应池，十一个反应池依次连接贯通，包括：PH调节池A1、催化氧化反应池2、PH调节池B3、混凝池4、絮凝池5、沉淀池6、还原池7、回调池8、水解酸化池9、MBR反应池10以及放流池11，上述的十一个反应池中，除去沉淀池6以及放流池11外，其余的反应池均包括：反应槽、设置于反应槽内的搅拌机12、加药泵13和配药槽14，不同的反应池内配药槽14内匹配有不同作用的药剂，与水融合进入反应池内。
下面进一步结合各个反应池的反应步骤，进一步说明本设备的废水净化步骤及净化原理。
第一步：废水排出后进入PH调节池A1，PH调节池A1具有PH调节槽、PH计101、搅拌机12以及对应的加药泵13以及配药槽14，在配药槽14内加入酸性药剂，通过配药槽14以及加药泵向PH调节槽内加入药剂，药剂的投加量由PH计控制，使PH调节槽内的环境处于弱酸性，为后续的催化氧化反应提供适宜的反应体系；
第二步，废水进入催化氧化反应池2，催化氧化反应池2包括：催化氧化槽、ORP计201、搅拌机12以及对应的加药泵13和配药槽14，催化氧化槽内的反应体系主要由H2O2和Fe2 +组成，在PH调节池A1的酸性条件下进行反应，其反应式如下：
(Fe2+)+H2O2→(Fe3+)+(0H-)+(·OH)；
(Fe3+)+H2O2→(Fe2+)+(HO2·)+(H+)；
(Fe2+)+(·OH)→(Fe3+)+(0H-)；
H2O2+(·OH)→(HO2·)+(H2O·)；
H2O2+(HO2·)→O2+H2O+(·OH)；
(Fe2+)+HO2·→(Fe3+)+(HO2·)；
(HO2·)→(O2 -)+(H+)；
(O2 -)+H2O2→O2+(OH-)+(·OH)；
在催化氧化反应池内在酸性条件下，催化氧化反应池内的H2O2在Fe2+的催化作用下产生具有高反应活性的羟基自由基(·OH)，其氧化裂解有机大分子，使其分解为容易处理的有机物，破坏络合结构；羟基自由基(·OH)与有机污染物作用，(·OH)通过电子转移途径传播自由基链反应，部分进攻有机物RH夺取氢，生成游离基R·，游离基R·进一步降解小分子有机物或者矿化为CO2和H2O等无机物，部分与有机物反应使C-C或C-H键发生断裂，降解为无害物，按照上述反应式进行反应，破坏水中络合物质的分子结构，释放金属离子，破环水中大分子有机物，提高废水的可生化性。
第三步：经过催化氧化反应池2反应后，进入PH调节池B3，PH调节池B包括：PH调节槽、PH计301、搅拌机12以及对应的加药泵13和配药槽14，向PH调节槽内加入碱性药剂，将PH调节槽内的废水调节为到碱性，并且于碱性条件下去除废水中的经第二步所得的金属离子，形成难溶于水的氢氧化物沉淀。
第四步：混凝池4包括：混凝反应槽、搅拌机12以及对应的加药泵13和配药槽14，混凝反应槽内通过加药泵13加入混凝剂，令废水中的氢氧化物沉淀以及悬浮物凝聚，使小颗粒凝聚成大颗粒物。
第五步：絮凝池5包括：絮凝槽、搅拌机12以及加药泵13和配药槽14，絮凝槽内加入絮凝剂使水中的氢氧化物沉淀颗粒和悬浮物颗粒、胶体等物质在絮凝剂作用下形成絮体矾花，有利于沉淀。
第六步：沉淀池6包括：布水区、斜管沉淀区、清水区、出水堰和污泥斗，絮凝池5内的废水进入斜管沉淀区中，污泥沉降到污泥斗后外排进行污泥脱水，而污泥侧通过外部设备制成泥饼，然后泥饼通过外部设备处理循环利用；而斜管填料601中的上清液则由设置于沉淀池6上方的出水堰收集，并且上清液经出水堰进入还原反应池7；
第七步：还原反应池7具有：还原反应槽、ORP计701、搅拌机12以及对应的加药泵13和配药槽14，于还原反应槽内加入还原剂去除清水中的氧化剂，避免氧化剂进入下一个水解酸化池和MBR反应池内，杀死水解酸化池9和MBR反应池10内的微生物；
第八步：回调池8包括：PH回调反应槽、PH计801、搅拌机12以及对应的加药泵13和配药槽14，于PH回调反应槽内加入酸碱药剂，使PH回调反应槽内的PH值控制于中性，能够有效避免回调池8内的水质偏酸或者偏碱而影响水解酸化池9和MBR反应池10内的微生物生长；
第九步：所述的水解酸化反应池包括：水解酸化槽、布水系统、污泥床系统、出水收集系统和排泥系统，与水解酸化槽内将厌氧生物反应控制在水解和酸化阶段，利用厌氧或兼性菌在水解和酸化阶段的作用，将废水中悬浮性有机固体和难以生物降解的大分子物质水解成可溶解性有机物和易生物降解的小分子物质，小分子有机物在酸化菌作用下转化成挥发性脂肪酸。
第十步：MBR反应池10包括：MBR反应槽、MBR膜堆、鼓风机、曝气管路系统及产水泵、反洗泵，本步骤中，MBR反应槽是将好氧生化池和二次污泥沉淀池结合，利用膜分离技术与生物处理技术相结合；在处理时，首先MBR反应槽内通过活性污泥去除水中可生物降解的有机污染物，MBR膜堆中的中空纤维膜丝为管状，管壁上有微孔，能够截留住活性泥以及大部分悬浮物，出水清澈；然后采用MBR膜堆将净化后的水与活性污泥进行固液分离；曝气管设于MBR膜堆的下方，令MBR膜堆下方具有一定的曝气量，这样，既能满足生物需氧量，又使膜丝不断抖动，防止活性污泥附着在膜的表面造成污染。最后，MBR反应槽中的清水通过集水系统连接自吸泵将水输送至放流池，MBR反应槽中的污泥通过气提排入水解酸化池，这样能够保障整个生化系统中的微生物的含量，又能使多余的污泥在厌氧条件下进行硝化减量。第十一步：放流池11包括：放流槽和出水系统，MBR反应池内抽出的清水进入放流池，部分用作为MBR膜的反洗用水，达标的水质经出水系统排入排放槽内。
经过上述的十一个反应步骤，将废水进行处理，能够有效净化废水，并且对废水中的重金属加以处理并且循环利用，有效地降低废水对环境的危害。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种喷锡废水处理设备，其特征在于：该设备由PH调节池A、催化氧化反应池、PH调节池B、混凝池、絮凝池、沉淀池、还原池、回调池、水解酸化池、MBR反应池以及放流池组成，废水流经上述多个反应池后净化排出；
其中，所述催化氧化反应池内加入反应药剂，于催化氧化反应池内进行三步反应：
第一步：在催化氧化反应池内在酸性条件下，催化氧化反应池内的H2O2在Fe2+的催化作用下产生具有高反应活性的羟基自由基(·OH)，其氧化裂解有机大分子，使其分解为容易处理的有机物，破坏络合结构；
第二步：羟基自由基(·OH)与有机污染物作用，其作用反应式如下：
(Fe2+)+H2O2→(Fe3+)+(0H-)+(·OH)；
(Fe3+)+H2O2→(Fe2+)+(HO2·)+(H+)；
(Fe2+)+(·OH)→(Fe3+)+(0H-)；
H2O2+(·OH)→(HO2·)+(H2O·)；
H2O2+(HO2·)→O2+H2O+(·OH)；
(Fe2+)+HO2·→(Fe3+)+(HO2·)；
(HO2·)→(O2 -)+(H+)；
(O2 -)+H2O2→O2+(OH-)+(·OH)；
第三步：·OH通过电子转移途径传播自由基链反应，部分进攻有机物RH夺取氢，生成游离基R·，游离基R·进一步降解小分子有机物或者矿化为CO2和H2O等无机物，部分与有机物反应使C-C或C-H键发生断裂，降解为无害物。
2.根据权利要求1所述的一种喷锡废水处理设备，其特征在于：所述的PH调节池A具有PH调节槽、PH计、搅拌机以及对应的加药泵以及配药槽，通过配药槽以及加药泵向PH调节槽内加入药剂，药剂的投加量由PH计控制，使PH调节槽内的环境处于酸性。
3.根据权利要求1所述的一种喷锡废水处理设备，其特征在于：所述的催化氧化反应池包括：催化氧化槽、ORP计、搅拌机以及对应的加药泵和配药槽，废水于催化氧化槽内按照权利要求1中的反应式进行反应，破坏水中络合物质的分子结构，释放金属离子，破坏水中大分子有机物，提高废水可生化性。
4.根据权利要求1所述的一种喷锡废水处理设备，其特征在于：所述的PH调节池B包括：PH调节槽、PH计、搅拌机以及对应的加药泵和配药槽，向PH调节槽内加入碱性药剂，将PH调节槽内的废水调节为到碱性，并且于碱性条件下去除废水中的金属离子，形成难溶于水的氢氧化物沉淀。
5.根据权利要求1所述的一种喷锡废水处理设备，其特征在于：所述的混凝池包括：混凝反应槽、搅拌机以及对应的加药泵和配药槽，混凝反应槽内通过加药泵加入混凝剂，令废水中的氢氧化物沉淀以及悬浮物凝聚，使小颗粒凝聚成大颗粒物；所述的絮凝池包括：絮凝槽、搅拌机以及加药泵和配药槽，絮凝槽内加入絮凝剂使水中的氢氧化物沉淀颗粒和悬浮物颗粒、胶体等物质在絮凝剂作用下便于沉淀。
6.根据权利要求1所述的一种喷锡废水处理设备，其特征在于：所述的沉淀池包括：布水区、斜管沉淀区、清水区、出水堰和污泥斗，絮凝池内的废水进入斜管沉淀区，污泥沉降到污泥斗后外排进行污泥脱水；而斜管沉淀区的上清液则由设置于沉淀池上方的出水堰收集，并且上清液经出水堰进入还原反应池；所述的还原反应池具有：还原反应槽、ORP计、搅拌机以及对应的加药泵和配药槽，于还原反应槽内加入还原剂去除清水中的氧化剂，避免氧化剂进入下一个水解酸化池和MBR反应池内。
7.根据权利要求1所述的一种喷锡废水处理设备，其特征在于：所述的回调池包括：PH回调反应槽、PH计、搅拌机以及对应的加药泵和配药槽，于PH回调反应槽内加入酸碱药剂，使PH回调反应槽内的PH值控制于中性。
8.根据权利要求1所述的一种喷锡废水处理设备，其特征在于：所述的水解酸化反应池包括：水解酸化槽、布水系统、污泥床系统、出水收集系统和排泥系统，与水解酸化槽内将厌氧生物反应控制在水解和酸化阶段，利用厌氧或兼性菌在水解和酸化阶段的作用，将废水中悬浮性有机固体和难以生物降解的大分子物质水解成可溶解性有机物和易生物降解的小分子物质，小分子有机物在酸化菌作用下转化成挥发性脂肪酸。
9.根据权利要求1所述的一种喷锡废水处理设备，其特征在于：所述的MBR反应池包括：MBR反应槽、MBR膜堆、鼓风机、曝气管路系统及产水泵、反洗泵；所述的MBR反应槽内通过活性污泥去除水中可生物降解的有机污染物，然后采用MBR膜堆将净化后的水与活性污泥进行固液分离；曝气管设于MBR膜堆的下方，令MBR膜堆下方具有一定的曝气量，通过气体的冲刷保持MBR膜丝表面的清洁。
10.根据权利要求9所述的一种喷锡废水处理设备，其特征在于：所述的MBR膜堆中的中空纤维膜丝为管状，管壁上有微孔，能够截留住活性泥以及大部分悬浮物；MBR反应槽中的清水通过集水系统连接自吸泵将水输送至放流池，MBR反应槽中的污泥通过气提排入水解酸化池，既保证了水解酸化池内的污泥含量，又可进行厌氧硝化去除剩余污泥。
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