CN111204919B - 使用触媒的废水处理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种使用触媒的废水处理系统及方法。所述废水处理系统包含一液态氧化促进剂、多数的触媒、一曝气氧化设备及一固定床氧化吸附设备。所述触媒包含活性碳、过渡金属及贵金属，其中贵金属隔着过渡金属被接合于活性碳上。曝气氧化设备连通于固定床氧化吸附设备，并导入有触媒、液态氧化促进剂、氧化用气体、COD浓度高于预定浓度的废水，利用这些触媒，以氧化用气体使废水进行氧化，借以将废水的COD浓度降低至预定浓度。固定床氧化吸附设备包含一第一氧化吸附塔，用以接收含有预定浓度的COD的废水。而且，这些触媒被置入于所述第一氧化吸附塔内，用以对所述废水进行吸附及氧化反应，借以降低所述废水的COD浓度并且回收这些触媒。
Description
技术领域
本发明涉及一种使用触媒的废水处理系统以及使用触媒的废水处理方法。特别涉及一种用于分解废水中有机物及/或无机COD成分的使用触媒的废水处理系统以及使用触媒的废水处理方法。
背景技术
废水处理方法一般分为一级处理、二级处理及三级处理。一级处理例如有沉淀法等，将污水中的固体垃圾、油、沙、硬粒以及其他可沉淀的物质清除。二级处理，将污水中的有机化合物分解为无机物，开始处理化学需氧量(Chemical oxygen demand，COD)，一般使用生物处理法曝气等。三级处理经过活性碳，化解毒素。三级处理是继二级处理以后的废水处理过程，主要是将经过二级处理的水进行脱氮、脱磷处理，用活性炭吸附法或反渗透法等去除水中的剩余污染物，并用臭氧或氯消毒杀灭细菌和病毒。另外，目前，废水处理方法已知有活性污泥法、生物处理法、经由烧结的燃烧处理法、以及津点尔曼方法(Zimmermanprocess)的无触媒湿式氧化处理法等。
生物处理法，因分解有机物等而需要长时间，至于处理氨等难分解性氮化合物即需有复杂的工程，而且因需稀释适合藻类，细菌等微生物的生长浓度，以及调节适合微生物生长的pH的废水而设置供处理用的广大面积等缺点。燃烧处理法，由于因燃烧所需而有燃料费等的成本问题，所排放的气体有引起二次公害的问题等缺点。无触媒湿式氧化处理法，是在高温高压下将废水在氧气的存在下加以处理，使有机物及/或无机COD成分等氧化或氧化分解的方法，虽是属优异的处理方法，只是通常其处理效率低而有必要设置二次处理装置。
有鉴于此，目前已有很多研究，以提高湿式氧化处理法的处理效率为目的，而提出各种触媒的使用方法。从废水的高净化性及良好的经济性等层面来看，使用固体触媒的湿式氧化处理法已广受注目。日本专利公开特开昭49-44556号，特开昭49-94157号，提出将钯、铂等贵金属类载置在氧化铝、氧化硅、硅凝胶、活性碳等载体所形成的触媒。中国台湾专利申请号083112298，提出包括锰的氧化物和选自铁、钛及锆群的至少一种金属的氧化物的触媒混合物。然而，已知的湿式氧化处理法需要在高压及高温下进行，这样会提高为了加压及加温所需的能量，而提高废水处理的成本。
然而，上述的废水处理用触媒，依旧存在有改良的空间。
发明内容
依据本发明一实施例的目的在于，提供一废水处理系统及方法，其能够利用触媒进行废水处理。
依据本发明一实施例，一种废水处理系统包含一液态氧化促进剂、多数的触媒、一曝气氧化设备及一固定床氧化吸附设备。多数的触媒包含多数的活性碳、多数的过渡金属及多数的贵金属，其中这些贵金属隔着这些过渡金属被接合于这些活性碳上。曝气氧化设备连通于所述固定床氧化吸附设备，并且导入有这些触媒、所述液态氧化促进剂、一氧化用气体、以及COD浓度高于一预定浓度的一废水，并且利用这些触媒，以所述氧化用气体使所述废水进行氧化，借以将所述废水的COD浓度降低至所述预定浓度。固定床氧化吸附设备包含一第一氧化吸附塔，用以接收含有预定浓度的COD的一废水。而且，这些触媒被置入于所述第一氧化吸附塔内，用以对所述废水进行吸附及氧化反应，借以降低所述废水的COD浓度并且回收这些触媒。
于一实施例中，所述固定床氧化吸附设备还包含：多个开关阀；一第二氧化吸附塔；及一第三氧化吸附塔。这些开关阀位于所述第一氧化吸附塔、所述第二氧化吸附塔及所述第三氧化吸附塔之间，借以于所述第一氧化吸附塔及所述第二氧化吸附塔进行吸附及氧化反应时，让所述第三氧化吸附塔进行再生反应。
于一实施例中，废水处理系统还包含：一调整桶。所述调整桶包含一第一流入管路、一第二流入管路、一排出管路及一本体。第一流入管路用以流入所述液态氧化促进剂。第二流入管路用以流入所述废水。排出管路用以排出调整过后的所述废水。本体连通于所述第一流入管路、所述第二流入管路及所述排出管路，用以储存并处理所述废水，使所述液态氧化促进剂混合于所述废水内。
于一实施例中，这些过渡金属为一锰，这些贵金属为一钌，所述氧化用气体为一空气，且所述液态氧化促进剂为一漂白水。
于一实施例中，曝气氧化设备还包含一沉淀池，用以回收这些触媒。
依据本发明一实施例，一种废水处理方法包含以下步骤。提供多数的触媒，其中这些触媒包含多数的活性碳、多数的过渡金属及多数的贵金属，而且这些贵金属隔着这些过渡金属被接合于这些活性碳上。提供一液态氧化促进剂。将这些触媒、所述液态氧化促进剂、一氧化用气体、以及一废水，导入于一曝气氧化设备中，其中所述废水的COD浓度高于一预定浓度，并利用这些触媒，以所述氧化用气体使所述废水在所述曝气氧化设备中进行氧化，借以将该废水的COD浓度降低至所述预定浓度。将含有预定浓度的COD的废水及溶于水中的这些触媒，导入所述固定床氧化吸附设备，并且利用这些触媒对所述废水进行吸附及氧化反应，借以降低所述废水的COD浓度并且回收溶于水中的这些触媒。
于一实施例中，废水处理方法还包含以下步骤。将一液态氧化促进剂及所述废水，导入至一调整桶中，用以使所述液态氧化促进剂混合于所述废水内。
于一实施例中，废水处理方法还包含以下步骤。将这些触媒及一活化剂，导入于一反应釜中进行反应，以活化这些触媒。
于一实施例中，所述曝气氧化设备，连通于所述调整桶及所述固定床氧化吸附设备之间，并且从所述调整桶导入所述废水。
于一实施例中，废水处理方法还包含以下步骤。利用所述曝气氧化设备的一沉淀池，回收这些触媒。
于一实施例中，这些过渡金属为一锰，这些贵金属为一钌，所述氧化用气体为一空气，且所述液态氧化促进剂为一漂白水。
依本发明一实施例的废水处理系统及方法，相较于已知的生物池处理，反应速度较快，而且建置空间小，不会有污泥产生。于一实施例中，除了能够降低COD，同时可以脱色，并降低氨氮至1PPM以下。
附图说明
图1A为本发明一实施例的废水处理系统的示意图。
图1B为本发明一实施例的废水处理设备的示意图。
图2为本发明一实施例的调整桶的示意图。
图3为本发明一实施例的曝气氧化设备的示意图。
图4为本发明另一实施例的连续操作式的曝气氧化设备的示意图。
主要附图标号说明：
100处理系统，110固定床氧化吸附设备，111-114氧化吸附塔，115开关阀，120调整桶，121第一流入管路，122第二流入管路，123本体，124漂水浓度计，125排出管路，129管路，130曝气氧化设备，131曝气氧化塔，132沉淀池，133热交换器，134加热器，135热交换器，230曝气氧化设备，231曝气氧化塔，233热交换器，234加热器，235触媒回收管路，236热交换器，237脚架。
具体实施方式
实施例1：废水COD一阶处理系统
以下说明，空气触媒一阶固定床氧化吸附设备的废水处理的示例。以1000吨/日的空气氧化一阶段工业废水为例，包含以下步骤。1、建造2.5m3的至少一氧化吸附塔，例如氧化吸附塔111-114共四座，将2.2m3的钌锰活性碳触媒，置于氧化吸附塔111-114内。2、从调整桶120，使处理过的COD为200ppm的室温废水，进入氧化吸附塔111-114内，并且使有机成分在常压、温度40℃及PH 6-7范围的条件下，进行氧化及吸附作用。3、连续进人三座氧化吸附塔后进行反应至COD下降，另一氧化吸附塔可以进行再生，借以增加处理速度及寿命。4、经反应后工业废水的COD可由200ppm下降至50ppm，符合排放标准，随后流放至一放流槽。本实施例工程的污水处理，可以达到三级处理的标准。
更详言之，于一实施例中，一阶处理同时包含氧化及吸附的功能。图1A为本发明一实施例的废水处理系统的示意图。图1B为本发明一实施例的废水处理设备的示意图。如图1A及1B所示，处理系统100包含一曝气氧化设备130及一固定床氧化吸附设备110。固定床氧化吸附设备110包含至少一氧化吸附塔，例如包含有四座塔111-114；以及多个开关阀115。于一实施例中，处理系统100可以还包含有一调整桶120。
调整桶120用以执行空气触媒一阶氧化吸附塔废水处理前处理步骤。更具体而言，建造一座20m3的调整桶120，在调整桶120内加入COD为200ppm的废水，追加250ppm液态氧化促进剂，调整酸碱值至PH 7-9，室温通入空气搅拌。液态氧化促进剂可以为例如漂白水，于一实施例中，漂白水的成分可以为次氯酸钠(Sodium hypochlorite)、次氯酸钙(Ca(ClO)2)或氯化次氯酸钙(Ca(ClO)Cl)等。若COD超过200ppm时，可以利用稀释方式或其他方法(例如实施例2，将于后述)，将COD降至200ppm。酸碱值至PH 7-9时触媒活性比较强。
漂白水能够将COD氧化，相当于六价铬，因此可以替代六价铬来使用。触媒除了活性碳之外，还在活性碳上涂布(coating)一层贵金属。更具体而言，触媒中的三价钌(不易溶于水)，能够被漂白水氧化成六价钌(易溶于水)，因而可以减少钌的使用量。
图2为本发明一实施例的调整桶的示意图。如图2所示，调整桶120包含一第一流入管路121，用以流入漂白水；一第二流入管路122，用以流入废水；一排出管路125，用以排出调整过后的废水；以及一本体123连通于第一流入管路121、第二流入管路122及排出管路125，用以储存并处理废水。于一实施例中，调整桶120可以还包含一漂水浓度计124用以侦测储存在调整桶120内的液体中的漂白水的浓度。于一实施例中，调整桶120可以还包含一高水位计H及一低水位计L，用以侦测储存在调整桶120内的液体的水位。于一实施例中，调整桶120可以还包含一ph值测定仪PH，用以侦测储存在调整桶120内的液体的ph值。当储存在调整桶120内的液体不在预设范围内时，通过一管路129将盐酸HCL加入于调整桶120中。
如图1B所示，固定床氧化吸附设备110，从调整桶120接收调整过后的废水，用以对所述废水进行氧化及吸附处理。于本实施例中，固定床氧化吸附设备110包含4座第1-4氧化吸附塔111-114；以及多个连接于这些氧化吸附塔111-114之间的开关阀115。较佳的情况是，在操作时，三座氧化吸附塔进行活性碳吸附，一座氧化吸附塔进行触媒回收。于一实施例中，每座塔使用约2.2立方米的触媒。更具体而言，如图1B所示，第一次进入第1氧化吸附塔111，当第1氧化吸附塔111饱合后，利用这些开关阀115进行切换，让废水走第2、3、4氧化吸附塔112、113、114，并且让第1氧化吸附塔111进行再生程序。当第2氧化吸附塔112饱合后，让废水走第3、4、1氧化吸附塔113、114、111，并且让第2氧化吸附塔112进行再生程序。当第3氧化吸附塔113饱合后，让废水走第4、1、2氧化吸附塔114、111、112，并且让第3氧化吸附塔113进行再生程序。当第4氧化吸附塔114饱合后，让废水走第1、2、3氧化吸附塔111、112、113，并且让第4氧化吸附塔114进行再生程序。
固定床氧化吸附设备110完成废水的吸附及氧化，氧化过后的废水的COD可由200ppm下降至50ppm，已符合排放标准，最后将氧化过后的废水，流放至一放流槽。
实施例2：废水COD二阶处理系统
如图1A所示，处理系统100包含一固定床氧化吸附设备110、一调整桶120及一曝气氧化设备130，借以进行二阶处理系统。以下说明，空气漂白水触媒二阶曝气氧化塔废水处理前处理步骤的示例。以1000吨/日的工业废水为例。建造一座20m3的调整桶120，于调整桶120内加入废水，追加500ppm漂白水，调整酸碱值至PH 7-9，室温通入空气搅拌。并且，在第一阶段时，在常压、温度为80℃、PH 7-9的条件下，使废水进行曝气，以进行氧化。于本发明一实施例中，使用钌为贵金属时，需要在80℃下进行，若使用白金为贵金属时，则仅需要在室温下即可进行。此外，反应温度可以约为60-100℃，较佳地为70-90℃。高于100℃时水中的溶氧太低。考虑到废水中溶氧量时，60℃-80℃较佳，最好为60℃但是当废水中含有树脂等有机物时，容易造成活性碳的阻塞而失去活性，而且温度低反应速度较慢。因此，当废水中含有树脂时，75-100℃时，可以有效地将树脂碳化，而不会使活性碳失去活性，然而温度愈高时水中溶氧愈低，因此较佳地为75-80℃。在第二阶段时，在常压、温度为40℃、PH6-7的条件下，进行氧化及吸附，借以降低废水的COD浓度并且回收溶于水中的这些触媒。依据本实施例，除了于曝气氧化设备130的沉淀池132回收触媒之外，还在固定床氧化吸附设备110中回收触媒，因此，能够将废水中的钌的浓度降低在10ppb以下，借以降低钌的损失量，而减少废水处理的成本。
接着说明，空气漂白水触媒二阶曝气氧化塔废水处理的示例。以1000吨/日的工业废水为例。1、建造一座触媒曝气氧化塔130体积25m3，将5m3的钌锰活性碳触媒，置入曝气氧化塔130内。2、加入500ppm漂白水氧化废水，加热至80℃，通入空气与钌锰活性碳触媒作连续式反应。3、经反应后工业废水的COD可由500ppm下降至200ppm，进入下—阶段固定床氧化吸附设备110(例如图1B实施例)处理。触媒中的三价钌(不易溶于水)，能够被漂白水氧化成六价钌(易溶于水)，因而可以减少钌的使用量。此外，漂白水被还原成氯化钠后，氯化钠又容易被水中的溶氧给氧化再次变回漂白水，因此漂白水的损失量，实质上很少，可以多次地回收再利用，以减少实际所需的漂白水的成本。
更具体而言，以1000吨/日的空气氧化一阶段工业废水为例。1、建造2.5m3的至少一氧化吸附塔，将2.2m3的钌锰活性碳触媒，置入于氧化吸附塔内。2、使处理过的COD为200ppm室温废水进入氧化吸附塔，做氧化及吸附作用。3、连续进入三个氧化吸附塔进行反应至COD下降。4、经反应后工业废水的COD可由200ppm下降至50ppm，符合排放标准。本实施例工程的污水处理，可以达到三级处理的标准。
图3为本发明一实施例的曝气氧化设备的示意图。如图3所示，曝气氧化设备130包含一曝气氧化塔131、一沉淀池132、一热交换器133、一加热器134。于一实施例中，曝气氧化设备130可以还包含一温度计TI。热交换器133连通于调整桶120及曝气氧化塔131，用以接收来自调整桶120的调整过的且约35℃的废水；以及来自曝气氧化塔131的氧化过的且约80℃的废水，使两种废水进行热交换，以使调整过的废水升温为70℃；且使氧化过的废水降温为45℃。加热器134连通于热交换器133，用以接收调整过的且约70℃的废水，并利用一外部蒸气将其加温至约90℃后，通入曝气氧化塔131。曝气氧化塔131从其底部通入空气Air，使调整过的废水进行氧化后流放出，并通过热交换器133后导入沉淀池132中。沉淀池132使触媒进行沉淀，以回收触媒，最后再将被回收的触媒导入曝气氧化塔131中，并且将无触媒的废水放流。于一实施例，可以放流至固定床氧化吸附设备110，用以进行废水的三级处理。
于一实施例中，曝气氧化设备130还包含另一热交换器135。另一热交换器135，用以利用一冷却水将氧化过的且约45℃的废水降温至40℃后，再导入至沉淀池132中，且将约32℃的冷却水升温至约37℃。
图4为本发明另一实施例的连续操作式的曝气氧化设备的示意图。如图4所示，曝气氧化设备230包含一曝气氧化塔231、一热交换器233、一加热器234及一触媒回收管路235。热交换器233连通于调整桶120及曝气氧化塔231的顶部，用以接收来自调整桶120的调整过的且约35℃的废水；以及来自曝气氧化塔231的顶部的氧化过的且约80℃的废水，使两种废水进行热交换，以使调整过的废水升温为70℃后导入至曝气氧化塔231；且使氧化过的废水降温为45℃，作为放流水。加热器234连通于曝气氧化塔231的顶部，用以从曝气氧化塔231的顶部接收氧化过的且约80℃的废水，并利用一外部蒸气将其加温至约85℃后，通入曝气氧化塔231。曝气氧化塔231从其顶部通入空气Air至其底部，使调整过的废水进行氧化。触媒回收管路235连通于曝气氧化塔231的底部，用以使包含有触媒的废水流出，并透过一沉淀池回收触媒。于一实施例，曝气氧化塔231是利用一脚架237来支撑。于一实施例，曝气氧化设备230还包含一温度控制器TIC用以控制进入曝气氧化塔231的废水的温度。
于一实施例，曝气氧化设备230可以还包含另一热交换器236。另一热交换器236，用以利用一冷却水将氧化过的且约45℃的废水降温至40℃后，作为放流水，并且将约32℃的冷却水升温至约37℃。于一实施例，可以使放流水导入至固定床氧化吸附设备110，用以进行废水的三级处理。
实施例3：触媒制造方法。以下说明触媒的制造方法。
更具体而言，利用氧化钌、二氧化锰及活性碳触媒5L，以高压水热法合成，用以合成COD去除用触媒。于本发明一实施例的触媒制造方法包含以下步骤S31-S39。步骤S31：于1000ml活性碳加纯水3000ml，60℃水洗三次以上，直到上层液澄清为止。更具体而言，于1000ml活性碳加纯水3000ml，并于60℃搅拌前述液体后静置而分成上层液及下层液，取出下层液，完成第一次水洗。随后于下层液加纯水3000ml，并于60℃搅拌前述液体后静置而分成上层液及下层液，取出下层液，完成第二次水洗。以此类推，进行60℃水洗三次以上，直到上层液澄清为止。步骤S32：于步骤S31制得的下层液中，加入1％重量浓度的碳酸氢纳水溶液3000ml持续搅拌，用以将溶液调整成碱性。步骤S33：取硫酸锰20克，使用纯水500ml溶解，慢慢滴入前述下层液中，滴入时间约60分钟。由于贵金属不容易接于活性碳上，因此需要利用例如镁锌铜锰锡等过渡金属，隔着过渡金属将例如为钌的贵金属接于活性碳。为了成本最低而且也是最容易制造的目的，较佳地选择锰(亦即使用硫酸锰作为原料)。
步骤S34：滴完后升温到160℃反应60分钟，反应完成后冷却到40℃，将上层液抽出。此步骤为长晶步骤。步骤S35：加入纯水3000ml，室温水洗三次以上，直到上层液澄清为止。步骤S36：加入0.5％重量浓度的碳酸氢钠水溶液3000ml持续搅拌。步骤S37：取氯化钌3.0克，使用纯水500ml溶解，慢慢滴入下层液中，滴入时间约60分钟。步骤S38：滴完后持续搅拌升温到160℃，反应1小时，冷却到40℃才解压，将上层液抽出。步骤S39：加入纯水溶液3000ml，室温水洗三次以上，直到上层液澄清为止，即可以制得COD去除用触媒。
依据上述触媒制造方法，先将锰长于活性碳上，再将钌接于锰上，借以将钌隔着锰接合在活性碳上。详言之，钌不容氧化容易还原，因此透过二氧化锰，将钌氧化成氧化钌，再将氧化钌接合于活性碳上的OH基上。
本实施例的触媒，由于能够利用活性碳进行吸附有机物，再利用贵金属氧化有机物，待有机物氧化成二氧化碳及水后，可以再次吸附有机物，如此反复进行，直到活性碳的活性消失，因此，可以得到较佳的氧化效果及速度。此外，当活性碳活性消失时，可以加入活化液或活化剂进行活化反应，活化完成后触媒即可以回复活性，可继续使用。
实施例4：氧化钌、氧化锰及活性碳触媒5L，批次氧气氧化高浓度废水及活化方法。
本实施例包含以下步骤S41-S45。步骤S41：氧化钌、氧化锰及活性碳触媒500ml置放到5L反应釜内，加入低浓度废水2L，COD约400ppm，再加入活化液100ml，PH值调整到7至9之间，通入氧气升压到5Kg/cm2，再升温到80℃反应120分钟。此步骤是进行触媒的活化反应，用以将触媒活化。活化液为包含钌及界面活性剂的液体，用以增长触媒的使用时间。步骤S42：反应完成后，冷却到40℃静置30分钟，将上层液泄出并且取样30ml分析COD。步骤S43：下层液加入高浓度废水2L，COD约4000ppm，PH值调整到7至9之间，通入氧气升压到5Kg/cm2，再升温到80℃反应60分钟。步骤S44：反应完成后，冷却到40℃静置30分钟，将上层液泄出并且取样30ml分析COD。步骤S45：重复步骤S43及S44数十次，直到COD超过2000ppm以上时，再进行氧化钌、氧化锰及活性碳触媒活化反应。
实施例5：氧化钌、氧化锰及活性碳触媒5L，批次氧化中浓度废水及活化步骤。
本实施例包含以下步骤S51-S55。步骤S51：氧化钌、氧化锰及活性碳触媒500ml置放到5L反应釜内，加入含2000ppm漂白水的低浓度废水2L，COD约200ppm，再加入活化液100ml，PH值调整到7至9之间，升温至80℃，通入空气反应120分钟。步骤S52：反应完成后，冷却到40℃静置30分钟，将上层液泄出并且取样30ml分析COD。步骤S53：下层液加入含2000ppm漂白水的中浓度废水2L，COD约2000ppm，PH值调整到7至9之间，升温到80℃通入空气反应60分钟。步骤S54：反应完成后，冷却到40℃静置30分钟，将上层液泄出并且取样30ml分析COD。步骤S55：重复步骤S53及S54数十次，直到COD超过800ppm以上时，再进行氧化钌、氧化锰及活性碳触媒活化反应。
实施例6：氧化钌、氧化锰及活性碳触媒5L，批次氧化低浓度废水及活化步骤。
本实施例包含以下步骤S61-S65。步骤S61：氧化钌、氧化锰及活性碳触媒500ml置放到5L反应釜内，加入含1000ppm漂白水的低浓度废水2L，COD约80ppm，再加入活化液100ml，PH值调整到7至9之间，搅拌升温至80℃，通入空气反应120分钟。步骤S62：反应完成后，冷却到40℃静置30分钟，将上层液泄出并且取样30ml分析COD。步骤S63：下层液加入含1000ppm漂白水的低浓度废水2L，COD约800ppm，PH值调整到7至9之间，搅拌升温到80℃通入空气反应60分钟。步骤S64：反应完成后，冷却到40℃静置30分钟，将上层液泄出并且取样30ml分析COD。步骤S65：重复步骤S63及S64数十次，直到COD超过300ppm以上时，再进行氧化钌、氧化锰及活性碳触媒活化反应。
实施例7：氧化钌、氧化锰及活性碳触媒5L，低浓度废水三级处理及活化步骤。
本实施例包含以下步骤S71-S75。步骤S71：氧化钌、氧化锰及活性碳触媒500ml置放到5L反应釜内，加入含500ppm漂白水的低浓度废水2L，COD约30ppm，再加入活化液100ml，PH值调整到7至9之间，搅拌升温至80℃，通入空气反应120分钟。步骤S72：反应完成后，冷却到40℃静置30分钟，将上层液泄出并且取样30ml分析COD。步骤S73：下层液加入含1000ppm漂白水的低浓度废水2L，COD约300ppm，PH值调整到7至9之间，搅拌升温到80℃通入空气反应60分钟。步骤S74：反应完成后，冷却到40℃静置30分钟，将上层液泄出并且取样30ml分析COD。步骤S75：重复步骤S73及S74数十次，直到COD超过150ppm以上时，再进行氧化钌、氧化锰及活性碳触媒活化反应。
实施例8：氧化钌、氧化锰及活性碳触媒，COD吸附及活化步骤。
本实施例包含以下步骤S81-S84。步骤S81：氧化钌、氧化锰及活性碳触媒500ml置放到5L反应釜内，加入含500ppm漂白水的低浓度废水2L，COD约80ppm，再加入活化液100ml，PH值调整到7至9之间，搅拌升温至80℃，通入空气反应120分钟。步骤S82：反应完成后，冷却到40℃静置30分钟，将上层液泄出并且取样30ml分析COD。步骤S83：150ml活化过的氧化钌、氧化锰及活性碳COD触媒，充填在固定床氧化吸附设备110的氧化吸附塔111-114中，使用漂白水氧化过的低浓度废水，将PH值调整到6至7之间进行吸附，并且回收钌触媒，流速约900ml/hr，每900ml取样30ml分析COD。步骤S84：直到COD超过标准值以上时，再进行氧化钌、氧化锰及活性碳触媒活化反应。通过实施例4至实施例8，即可以将废水的COD从高浓度(例如为4000ppm)降低至标准值的低浓度(例如为50ppm)。
实施例9：氧化钌、氧化锰及活性碳触媒500L，批次氧化低浓度废水及活化步骤。
本实施例包含以下步骤S91-S94。步骤S91：氧化钌、氧化锰及活性碳触媒100L置放到反应釜内，加入含1000ppm漂白水的低浓度废水390L，COD约600ppm，再加入活化液10L(包含钌及界面活性剂)，PH值调整到7至9之间，通入空气升温至80℃反应120分钟。步骤S92：反应完成后，冷却到40℃静置30分钟，将上层液泄出并且取样30ml分析COD。步骤S93：下层液加入含1000ppm漂白水的低浓度废水400L，COD约600ppm，PH值调整到7至9之间，通入空气升温到80℃反应60分钟。步骤S94：反应完成后，冷却到40℃静置30分钟，将上层液泄出并且取样30ml分析COD。步骤S95：重复步骤S93及S94数十次，直到COD超过300ppm以上时，再进行氧化钌、氧化锰及活性碳触媒活化反应。
依据本发明一实施例为高级氧化法，优势包含如下至少其一。
1、反应速度快约需0.5-2hr，可有效缩短处理时间；相对于此，一般已知的生物池处理时间约需24-48hr，因此本发明一实施例的反应速度快20倍以上。
2、设备建置空间占地小，造价较便宜，无土木建设问题。
3、无污泥产出，不须处理二次污染物问题。
4、除了降低COD，同时可以脱色，并降低氨氮至1PPM以下。
5、氧化反应稳定，容易控制，无数值超标的问题。
综上所述，依本发明一实施例的废水处理方法，相较于已知的生物池处理，反应速度较快，而且建置空间小，不会有污泥产生。相较于已知的湿式氧化处理法，不需要在高压及高温下进行，而可以在常压及温度为80℃下进行废水处理。于一实施例中，除了能够降低COD，同时可以脱色，并降低氨氮至1PPM以下。
Claims (4)
1.一种废水处理方法，包含：
提供触媒，其中触媒包含活性碳、过渡金属及贵金属，而且贵金属隔着过渡金属被接合于活性碳上，其中，过渡金属为锰，贵金属为钌；
提供液态氧化促进剂，所述液态氧化促进剂为漂白水；
将触媒、所述液态氧化促进剂、氧化用气体、以及废水，导入于曝气氧化设备中，其中所述废水的COD浓度高于预定浓度，并在常压、温度为80℃、pH 7-9的条件下，利用触媒，以所述氧化用气体使所述废水在所述曝气氧化设备中进行氧化，借以将所述废水的COD浓度降低至所述预定浓度；其中，所述液态氧化促进剂能够使触媒中的所述钌被氧化；
将含有所述预定浓度的COD的所述废水，导入置有触媒的固定床氧化吸附设备，并且在常压、温度为40℃、pH 6-7的条件下，利用触媒对所述废水进行吸附及氧化反应，借以降低所述废水的COD浓度并且回收触媒；
其中，所述氧化用气体为空气。
2.根据权利要求1所述的废水处理方法，还包含：
将触媒及活化剂，导入于反应釜中进行反应，以活化触媒。
3.一种废水处理方法，包含：
提供触媒，其中触媒包含活性碳、过渡金属及贵金属，而且贵金属隔着过渡金属被接合于活性碳上；
提供液态氧化促进剂；
将液态氧化促进剂及所述废水，导入至调整桶中，并且将pH值调整至7-9，用以使所述液态氧化促进剂混合于所述废水内；
将触媒、氧化用气体、以及经调整桶调整的含有液态氧化促进剂的废水，导入于曝气氧化设备中，其中所述废水的COD浓度高于预定浓度，并在常压、温度为80℃、pH 7-9的条件下，利用触媒，以所述氧化用气体使所述废水在所述曝气氧化设备中进行氧化，借以将所述废水的COD浓度降低至所述预定浓度；
将含有所述预定浓度的COD的所述废水，从所述曝气氧化设备的曝气氧化塔流出至所述曝气氧化设备的沉淀池，使触媒在所述沉淀池进行沉淀，以回收触媒，再将被回收的触媒导入所述曝气氧化塔中，并且将无触媒的废水导入置有触媒的固定床氧化吸附设备，并且在常压、温度为40℃、pH 6-7的条件下，利用触媒对所述废水进行吸附及氧化反应，借以降低所述废水的COD浓度并且回收触媒；
其中，
所述曝气氧化设备，连通于所述调整桶及所述固定床氧化吸附设备之间，
过渡金属为锰，
所述氧化用气体为空气，
贵金属为钌，
所述液态氧化促进剂能够使触媒中的所述钌被氧化，所述液态氧化促进剂为漂白水。
4.根据权利要求3所述的废水处理方法，还包含：
将触媒及活化剂，导入于反应釜中进行反应，以活化触媒。
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