CN110316864A - 一种柔性石墨双极板浸渗废水处理工艺及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种柔性石墨双极板浸渗废水处理工艺,其包括如下步骤：S1、加温浸渗废水至规定温度后向浸渗废水中添加催化剂和双氧水进行一级反应,并使一级反应维持一定时间；S2、过滤浸渗废水中的沉淀物；S3、向过滤后的浸渗废水中再次添加催化剂和双氧水进行二级反应，并使二级反应维持一定时间，其中二级反应的维持时间长于一级反应的维持时间；S4、对二级反应后的浸渗废水进行COD含量检测，达标后调节浸渗废水的PH至中性；S5、添加凝絮剂以促进浸渗废水的沉淀物沉淀，过滤后排放，本发明还公开了一种柔性石墨双极板浸渗废水处理系统。

Description

一种柔性石墨双极板浸渗废水处理工艺及系统
技术领域
本发明涉及废水处理领域，具体涉及一种柔性石墨双极板浸渗废水处理工艺。
背景技术
质子交换膜燃料电池因其具有能量效率高、零排放和低噪音等优点，是一种清洁、高效的绿色环保电源。柔性石墨双极板作为质子交换膜燃料电池的核心组件之一，因其具有耐腐蚀性、高导热性、高可靠性等特点，在对电堆体积功率密度要求不高的场所具有广阔的应用前景。
柔性石墨双极板的生产工艺主要包括真空模压、浸渗、极板贴合以及密封圈成型等步骤，在柔性石墨双极板的生产过程中，主要的污染物为浸渗工艺产生的有机废水，其COD含量高达数万，每天的排放量超过10吨。现有技术中，该类废水的处理通常采用的是生化法，但生化法的进废水浓度一般不超过2000mg/L，需要引入低COD含量水进行COD值调节；同时由于该类废水不含营养元素，采用生化法处理工艺还需要额外添加营养元素，在有限的场地下，生化法对污水的处理速度也很难满足实际生产需求。而其他诸如萃取、吸附等处理工艺也都具有成本高、效果差的特点。
发明内容
本发明提供了一种柔性石墨双极板浸渗废水处理工艺，以用于经济高效的处理柔性石墨双极板生产过程中产生的浸渗废水。
本发明解决上述技术问题的方案如下：一种柔性石墨双极板浸渗废水处理工艺,其包括如下步骤：
S1、加温浸渗废水至规定温度后向浸渗废水中添加催化剂和双氧水进行一级反应,并使一级反应维持一定时间；
S2、过滤浸渗废水中的沉淀物；
S3、向过滤后的浸渗废水中再次添加催化剂和双氧水进行二级反应，并使二级反应维持一定时间，其中二级反应的维持时间长于一级反应的维持时间；
S4、对二级反应后的浸渗废水进行COD含量检测，达标后调节浸渗废水的PH至中性；
S5、添加凝絮剂以促进浸渗废水的沉淀物沉淀，过滤后排放。
本发明提供的柔性石墨双极板浸渗废水处理工艺，其工艺简便、处理圣杯的建造规模小，人工维护成本低，废水处理效率搞，可将原有COD浓度数万的浸渗废水经两级处理后降至400mg/L以下。
同时本发明还提供了一种柔性石墨双极板浸渗废水处理系统，其包括废水收集池、一级反应罐、二级反应池和压滤机，所述废水收集池的出料端与所述一级反应罐的进料端相连，所述一级反应罐的出料端与所述压滤机的进料端相连，所述压滤机具有一出料端和一废水排放端，所述压滤机的出料端与二级反应池的进料端相连，所述二级反应池的出料端回流连接至所述压滤机，所述压滤机的废水排放端用于排放检测达标后的废水，所述一级反应罐和所述二级反应池内安装有用于对废水加热的废水加热装置。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明一种柔性石墨双极板浸渗废水处理系统连接结构示意图；
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
实施例1
在本实施例中，处理前浸渗废水的COD(化学需氧量)为19530mg/L。
现对其加温至25℃后，添加催化剂和双氧水进行一级反应，其中催化剂为硫酸铁、硫酸镁、三聚磷酸钠与硫酸的混合物，硫酸浓度为5％，硫酸铁、硫酸镁与三聚磷酸钠组成混合物添加到硫酸中，硫酸铁：硫酸镁：三聚磷酸钠＝1:0.2:0.3,混合物与硫酸的质量比例为1:10，一级反应时催化剂和双氧水的添加比例为浸渗废水质量的0.1wt％，维持一级反应时间30min；然后过滤浸渗废水中的沉淀物；向过滤后的浸渗废水中添加催化剂和双氧水进行二级反应，其中二级反应时催化剂和双氧水的添加比例为浸渗废水质量的2wt％，维持二级反应时间6h；测得此时浸渗废水的COD为493mg/L，其符合排放要求，向浸渗废水中添加凝絮剂使沉淀物沉淀，过滤后排放。
实施例2
处理前浸渗废水的COD(化学需氧量)为20230mg/L。
采取与实施例1相同的操作步骤，与实施例1不同之处在于加温温度为40℃，硫酸浓度为25％，硫酸铁、硫酸镁与三聚磷酸钠组成混合物添加到硫酸中，硫酸铁：硫酸镁：三聚磷酸钠＝1:1:1.5,混合物与硫酸的质量比例为1:50，一级反应时催化剂和双氧水的添加比例为浸渗废水质量的1wt％，维持一级反应时间60min；二级反应时催化剂和双氧水的添加比例为浸渗废水质量的3wt％，维持二级反应时间14h，测得处理后浸渗废水的COD为237mg/L，符合排放要求。
实施例3
处理前浸渗废水的COD(化学需氧量)为19863mg/L。
采取与实施例1相同的操作步骤，与实施例1不同之处在于加温温度为50℃，硫酸浓度为40％，硫酸铁、硫酸镁与三聚磷酸钠组成混合物添加到硫酸中，硫酸铁：硫酸镁：三聚磷酸钠＝1:2:3,混合物与硫酸的质量比例为1:80，一级反应时催化剂和双氧水的添加比例为浸渗废水质量的5wt％，维持一级反应时间3h；二级反应时催化剂和双氧水的添加比例为浸渗废水质量的4wt％，维持二级反应时间24h，测得处理后浸渗废水的COD为53mg/L，符合排放要求。
将3个实施例的个参数数据列为如下表所示：
实施例4
如图1所示，本发明还提供了一种柔性石墨双极板浸渗废水处理系统，包括废水收集池1、一级反应罐2、二级反应池3和压滤机4，所述废水收集池1的出料端与所述一级反应罐2的进料端相连，所述一级反应罐2的出料端与所述压滤机4的进料端相连，所述压滤机4具有一出料端和一废水排放端，所述压滤机4的出料端与二级反应池3的进料端相连，所述二级反应池3的出料端回流连接至所述压滤机4，所述压滤机4的废水排放端用于排放检测达标后的废水，所述一级反应罐2和所述二级反应池3内安装有用于对废水加热的废水加热装置。
其中，所述二级反应池3的体积为所述一级反应罐2的体积的5-10倍。
该柔性石墨双极板浸渗废水处理系统在使用时，将废水收集池1内的浸渗废水通入到一级反应罐2，启动一级反应罐2内的加热装置对浸渗废水加热至规定温度后，添加催化剂和双氧水使浸渗废水在一级反应罐2内并为此一定时间，然后将一级反应罐2内的浸渗废水通入压滤机中过滤，此时可测量浸渗废水的COD含量，若符合排放标准可进行排放，若不符合，将过滤后的浸渗废水通入二级反应池中，添加催化剂和双氧水使其发生二次反应并维持二次反应一定时间，测量浸渗废水的COD含量，符合标准后，通入压滤机内过滤，过滤后排放。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种柔性石墨双极板浸渗废水处理工艺,其包括如下步骤：
S1、加温浸渗废水至规定温度后向浸渗废水中添加催化剂和双氧水进行一级反应,并使一级反应维持一定时间；
S2、过滤浸渗废水中的沉淀物；
S3、向过滤后的浸渗废水中再次添加催化剂和双氧水进行二级反应，并使二级反应维持一定时间，其中二级反应的维持时间长于一级反应的维持时间；
S4、对二级反应后的浸渗废水进行COD含量检测，达标后调节浸渗废水的PH至中性；
S5、添加凝絮剂以促进浸渗废水的沉淀物沉淀，过滤后排放。
2.根据权利要求1所述的柔性石墨双极板浸渗废水处理工艺，其特征在于，所述一级反应和所述二级反应时，所述催化剂为硫酸铁、硫酸镁、三聚磷酸钠与硫酸的混合物，硫酸浓度为5％-40％，硫酸铁、硫酸镁与三聚磷酸钠组成混合物添加到硫酸中，硫酸铁：硫酸镁：三聚磷酸钠＝1:0.2～2:0.3～3,混合物与硫酸的质量比例为：1:10～80。
3.根据权利要求1所述的柔性石墨双极板浸渗废水处理工艺，其特征在于，所述步骤S1中加温浸渗废水所达到的规定温度为25℃～50℃。
4.根据权利要求1所述的柔性石墨双极板浸渗废水处理工艺，其特征在于，所述步骤S1中一级反应时的双氧水浓度为15％-50％，催化剂和双氧水的添加比例为浸渗废水质量的0.1wt％-5wt％，一级反应的反应时间为30min～3h。
5.根据权利要求1所述的柔性石墨双极板浸渗废水处理工艺，其特征在于，所述步骤S2中二级反应时的双氧水浓度为15％-50％，催化剂和双氧水的添加比例为浸渗废水质量的1wt％-4wt％，二级反应的反应时间为6h～24h。
6.一种柔性石墨双极板浸渗废水处理系统，其特征在于，包括废水收集池、一级反应罐、二级反应池和压滤机，所述废水收集池的出料端与所述一级反应罐的进料端相连，所述一级反应罐的出料端与所述压滤机的进料端相连，所述压滤机具有一出料端和一废水排放端，所述压滤机的出料端与二级反应池的进料端相连，所述二级反应池的出料端回流连接至所述压滤机，所述压滤机的废水排放端用于排放检测达标后的废水，所述一级反应罐和所述二级反应池内安装有用于对废水加热的废水加热装置。
7.根据权利要求6所述的柔性石墨双极板浸渗废水处理系统，其特征在于，所述二级反应池的体积为所述一级反应罐的体积的5-10倍。
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