CN111732224B - 一种化学废液预处理的物化处理系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种化学废液预处理的物化处理系统，从上游至下游依次包括预处理反应釜、一级氧化过滤装置、二级氧化过滤装置、催化氧化塔；所述预处理反应釜用于对待处理的化学废液进行pH值调整处理；所述一级氧化过滤装置，包括一级氧化塔、一次絮凝搅拌槽和污泥板框压滤机；所述二级氧化过滤装置，包括二级氧化塔、二次絮凝搅拌槽、二次絮凝沉淀槽和精密过滤器，本发明还提出了一种应用以上所述化学废液预处理的物化处理系统的使用方法，采用三级臭氧氧化技术和两级混凝技术交替联用，有效削减废液中的COD、悬浮固体物质和重金属离子。本发明具有应用范围广、处理效率高、化学处理剂投加量少、成本低、二次污染小等特点。

Description

一种化学废液预处理的物化处理系统及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种化学废液预处理的物化处理系统及其使用方法，属于废水处理技术领域。

背景技术

化学废液包括化工产品的生产、污染物的处理以及实验室所排放的废液，具有刺激性、高毒性、高色度、污染物含量高、成分复杂和难降解等特点，处理难度较大。

现有技术对化学废液的处理分为预处理、生化处理和深度处理工艺。其中，对化学废液的预处理主要采用物化法，可削减大部分有毒有害污染物，提高废水的可生化性。常用的物化处理技术方案有吸附法、混凝法、膜分离法、化学氧化法，吸附法采用多孔材料对废液中污染物进行去除，工艺简单、投资小，但吸附后产生大量的泥渣，造成后处理困难、危害大；混凝法通过化学药剂与废水中污染物以压缩双电层作用、吸附-电中和作用、吸附-架桥作用等方式将有机物脱稳去除，可大幅降低废水中的悬浮物和色度，从而降低其COD，但COD去除率不高，单独使用混凝法难以达到预处理的目标；膜分离法是以选择性透过膜为分离介质，通过膜的渗透作用，对废液中污染物进行分离与浓缩，达到净化效果，但其使用范围有限，处理成本高；化学氧化法主要是通过投加氧化剂将废液中有机物污染物降解，降解效果好、二次污染小，但存在氧化剂利用率不高的问题。

因此，针对高浓度化学废液处理的现状，开发具有清洁高效的物化处理预处理工艺，有效削减废液中的难降解有机物、重金属离子等有毒有害成分，提高废水可生化性，从而降低后续处理的难度和处理成本。因此，提高预处理的污染物处理效率，降低预处理排放的废水污染物含量是目前化学废液预处理需要进一步改善的目标。

发明内容

本发明提出了一种化学废液预处理的物化处理系统及其使用方法，针对化工废液的特性，先采用二级臭氧氧化和混凝技术交替连用，然后应用臭氧/双氧水高级氧化联合技术，在陶粒催化剂的催化作用下，彻底将难降解有机物分解为化学废液的预处理提供了一种高效、经济、清洁、适用范围广的物化预处理系统及工艺方法。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种化学废液预处理的物化处理系统，从上游至下游依次包括预处理反应釜、一级氧化过滤装置、二级氧化过滤装置、催化氧化塔；

所述预处理反应釜设有待处理的化学废液投放口，所述预处理反应釜用于对待处理的化学废液进行pH值调整处理；

所述一级氧化过滤装置，包括一级氧化塔、一次絮凝搅拌槽和污泥板框压滤机，所述预处理反应釜的底部的排液口与所述一级氧化塔的入口通过管道连通，所述一次絮凝搅拌槽的入口与所述一级氧化塔的排液口通过管道连通，所述一次絮凝搅拌槽的出口与所述污泥板框压滤机的入口通过管道连通；

所述二级氧化过滤装置，包括二级氧化塔、二次絮凝搅拌槽、二次絮凝沉淀槽和精密过滤器，所述污泥板框压滤机的出口与所述二级氧化塔的入口通过管道连通，所述二级氧化塔的出口通过管道连通，通过管道连通，所述二次絮凝沉淀槽的入口与所述二次絮凝搅拌槽的出口通过管道连通，所述二次絮凝沉淀槽的出口与所述精密过滤器的入口通过管道连通；

所述催化氧化塔的入口与所述精密过滤器的出口通过管道连通，所述一级氧化塔和二级氧化塔添加的氧化剂均为臭氧，所述催化氧化塔添加的氧化剂为臭氧和双氧水。

所述一级氧化过滤装置采用了一级臭氧氧化与一次混凝反应对待处理的化学废液进行了处理，并进行了压滤处理，一方面可通过臭氧氧化反应消除待处理的化学废液中大分子有机物与重金属离子形成的络合物，减少了处理效率的不利影响，另一方面可在前处理阶段尽可能多地削减待处理的化学废液中重金属离子和固体悬浮物含量，提高氧化效率。

所述二级氧化过滤装置采用二级臭氧氧化反应与二次混凝反应对待处理的化学废液进行了处理，并进行了精密过滤处理，可将废液中残留的大分子难降解有机物降解为小分子物质，进一步去除了待处理的化学废液含有的重金属离子和大部分的固定悬浮物。

所述催化氧化塔采用臭氧/双氧水高级氧化联合工艺，产生·OH等高活性反应基团，可使有毒、难生物降解有机环状分子或长链分子的部分断裂，从而将大分子污染物变成小分子物质，生成易于生化降解的物质，消除或减弱其毒性，提高废水的可生化性。

进一步的，所述化学废液预处理的物化处理系统还包括碱液计量槽，所述催化氧化塔安装有内循环管路和耐腐蚀增压泵，所述催化氧化塔的进料管道安装有静态混合器，所述静态混合器与所述碱液计量槽通过管道连通；所述一级氧化塔和二级氧化塔均安装有内循环管道和耐腐蚀增压泵，所述一级氧化塔、二级氧化塔和催化氧化塔的待处理的化学废液的入口均位于底部。

进一步的，所述一级氧化塔的臭氧投加量为0.5～2.0mg/L；所述二级氧化塔的臭氧投加量为0.2～1.0mg/L；所述催化氧化塔的臭氧投加量为0.1～1.0 mg/L，所述催化氧化塔的臭氧与双氧水的浓度比例为1～5:1。

进一步的，所述一级氧化塔、二级氧化塔和所述催化氧化塔的进料管道以及所述内循环管道中均安装有氧化剂添加装置，所述氧化剂添加装置为增压射流器。

进一步的，所述催化氧化塔添加的催化剂为负载金属氧化物的陶粒，所述催化氧化塔内安装有催化剂承载板，所述催化剂置放于所述催化剂承载板，所述催化剂承载板的上表面和下表面的孔径分别为100目和50目，待处理的化学废液和所述氧化剂一起由下至上通过所述催化剂承载板。

进一步的，所述的化学废液预处理的物化处理系统还包括尾气综合处理装置，所述一级氧化塔、二级氧化塔和催化氧化塔的顶部均设有尾气排放口，且均与所述尾气综合处理装置通过管道连通。

进一步的，所述精密过滤器的过滤孔的孔径为0.1～5μm。

进一步的，所述尾气排放口均安装有防雾消泡器，所述防雾消泡器添加有消泡剂对通过的向所述尾气综合处理装置排放的尾气进行净化处理。

进一步的，所述催化氧化塔设有废液排放口，所述废液排放口通过管道与后处理系统连通。

进一步的，本发明还提出了一种采用以上所述的化学废液预处理的物化处理系统处理化学废液的方法，包括以下处理步骤：

1)将待处理的化学废液泵入所述预处理反应釜中，搅拌并进行pH值调节， pH值调节为6～9.5的范围；

2)将步骤1)所得的待处理的化学废液泵入所述一级氧化塔，投入臭氧进行臭氧氧化处理，所述一级氧化塔中的所述氧化剂为臭氧并采用增压射流器进行投加；所述一级氧化塔的臭氧投加量为0.5～2.0mg/L，所述氧化剂与待处理的化学废液的体积比例为50～100:1；

3)将步骤2)所得的待处理的化学废液泵入所述一次絮凝搅拌槽进行混凝反应，所述一次絮凝搅拌槽添加有液碱、絮凝剂和助凝剂，絮凝剂为PAC，助凝剂为PAM，再通过所述污泥板框压滤机进行固液分离，分离后的滤饼另行委外处理，分离后的废液进入下一步继续进行二级氧化处理；

4)将步骤3)所得的待处理的化学废液泵入所述二级氧化塔进行二级臭氧氧化处理，所述二级氧化塔的臭氧投加量为0.2～1.0mg/L，所述二级臭氧氧化反应过程中的待处理的化学废液进行内循环处理，内循环比为1～4:1，所述二级氧化塔301中的所述氧化剂为臭氧并采用增压射流器进行投加；

5)将步骤4)所得的待处理的化学废液泵入所述二次絮凝搅拌槽进行二次混凝反应，添加液碱、絮凝剂和助凝剂，絮凝剂为PAC，助凝剂为PAM，再经过所述二次絮凝沉淀槽进行沉淀分离，分离后的渣液泵入所述污泥板框压滤机；

6)将步骤5)分离后不含渣的待处理的化学废液泵入所述精密过滤器进行过滤，过滤孔的孔径为0.1～5μm，经过滤后的待处理化学废液进行下一步的催化氧化处理，过滤的滤渣和清洗过滤装置的废液回流泵入所述预处理反应釜再进行循环处理；

7)将步骤6)所得的待处理的化学废液泵入所述催化氧化塔，进行臭氧/ 双氧水高级氧化处理，臭氧投加量为0.1～1.0mg/L，臭氧和待处理的化学废液的体积比为50～100:1，按照臭氧与双氧水的浓度比例为1～5:1投加双氧水，并采用陶粒催化剂促进氧化反应，所述催化剂为负载有Cu-Co-Mn金属氧化物的陶粒催化剂；

8)上述各步骤处理过程中的尾气通过防雾消泡器再进入所述尾气综合处理装置进行破坏降解处理；

9)将步骤7)所得的待处理的化学废液泵入后处理系统，进行生化降解处理。

本发明的有益效果为：

本发明针对化工废液的特性，先采用二级臭氧氧化和混凝技术交替连用，一方面通过臭氧氧化反应破坏消除废水中的大分子有机物-重金属离子络合物，使难降解有机大分子污染物降解为小分子，为后续的废水高效处理创造条件，另一面结合混凝技术，在前处理阶段大比例的削减化工废水中含有重金属离子和悬浮物。进一步地，应用臭氧/双氧水高级氧化联合技术，在陶粒催化剂的催化作用下，彻底将难降解有机物分解。本发明中采用的臭氧氧化、臭氧/双氧水高级氧化技术均为清洁的技术，综合考虑臭氧的利用效率以及过程中的废气处理，不产生二次污染，不增加后续处理难度和处理成本。本发明的工艺流程简洁高效，维护便利，有利于提高化学废液处理的操作安全性，适用于多种化学废液处理。本发明为化学废液的预处理提供了一种高效、经济、清洁、适用范围广的物化预处理系统及工艺方法。

附图说明

图1是本发明的化学废液预处理的物化处理系统工艺流程图；

图2为图1中一个实施例的化学废液预处理的物化处理系统工艺路线图；

图3为图2中预处理反应釜部分的工艺路线图；

图4为图2中一级氧化过滤装置部分的工艺路线图；

图5为图2中二级氧化过滤装置部分的工艺路线图；

图6为图2中催化氧化塔部分的工艺路线图；

图7为图2中尾气综合处理器部分的工艺路线图；

其中：预处理反应釜101；一级氧化塔201；一次絮凝搅拌槽202；污泥板框压滤机203；二级氧化塔301；二次絮凝搅拌槽302；二次絮凝沉淀槽303；精密过滤器304；精密过滤器305；催化氧化塔401和尾气综合处理器501。

具体实施方式

下面结合附图1-7及具体实施方式进一步说明本发明的技术方案。

一种化学废液预处理的物化处理系统，从上游至下游依次包括预处理反应釜101、一级氧化过滤装置、二级氧化过滤装置、催化氧化塔401；

所述预处理反应釜101设有待处理的化学废液投放口，所述预处理反应釜 101用于对待处理的化学废液进行pH值调整处理；

所述一级氧化过滤装置，包括一级氧化塔201、一次絮凝搅拌槽202和污泥板框压滤机203，所述预处理反应釜101的底部的排液口与所述一级氧化塔 201的入口通过管道连通，所述一次絮凝搅拌槽202的入口与所述一级氧化塔 201的排液口通过管道连通，所述一次絮凝搅拌槽202的出口与所述污泥板框压滤机203的入口通过管道连通；

所述二级氧化过滤装置，包括二级氧化塔301、二次絮凝搅拌槽302、二次絮凝沉淀槽303和精密过滤器304，所述污泥板框压滤机203的出口与所述二级氧化塔301的入口通过管道连通，所述二级氧化塔301的出口通过管道连通，通过管道连通，所述二次絮凝沉淀槽303的入口与所述二次絮凝搅拌槽302的出口通过管道连通，所述二次絮凝沉淀槽303的出口与所述精密过滤器304的入口通过管道连通；

所述催化氧化塔401的入口与所述精密过滤器304的出口通过管道连通，所述一级氧化塔201和二级氧化塔301添加的氧化剂均为臭氧，所述催化氧化塔401添加的氧化剂为臭氧和双氧水。

采用臭氧氧化待处理的化学废液具有较好的有机物氧化降解作用，臭氧尾气易分解后处理简单，没有二次污染的应用风险。

本发明将三级臭氧氧化技术和两级混凝技术交替联用，有效削减废液中的 COD、悬浮固体物质和重金属离子，改善了难降解化学废液的可生化性，利于废液的后续生化处理；同时，通过臭氧/双氧水高级氧化技术联用，提高了臭氧氧化效率，拓宽了工艺适用范围。通过化学废液预处理的物化处理系统处理的化工废液污泥产生量小，出水可直接进入生化处理、深度处理；整体工艺布置灵活，可应用于不同领域的化学废液处理。

进一步的，所述的化学废液预处理的物化处理系统，还包括碱液计量槽，所述催化氧化塔401安装有内循环管路和耐腐蚀增压泵，所述催化氧化塔401 的进料管道安装有静态混合器305，所述静态混合器305与所述碱液计量槽通过管道连通；所述一级氧化塔201和二级氧化塔301均安装有内循环管道和耐腐蚀增压泵，所述一级氧化塔201、二级氧化塔301和催化氧化塔401的待处理的化学废液的入口均位于底部。

所述一级氧化塔和二级氧化塔的氧化反应处理过程中，通过内循环可以使所述氧化剂与所述待处理的化学废液的接触和混合更均匀，获得更充分氧化反应效果。

通过所述静态混合器补充的碱液调整待处理的化学废的pH值，可以提高所述待处理的化学废液与臭氧的氧化反应活性，提高了所述催化氧化塔中催化氧化的效率。

进一步的，所述一级氧化塔201的臭氧投加量为0.5～2.0mg/L；所述二级氧化塔301的臭氧投加量为0.2～1.0mg/L；所述催化氧化塔401的臭氧投加量为0.1～1.0mg/L，所述催化氧化塔401的臭氧与双氧水的浓度比例为1～ 5:1。

所述一级氧化塔、所述二级氧化塔和所述催化氧化塔中，所述待处理的化学废液在氧化过程中从氧化塔的通过升流和内循环的作用与所述氧化剂臭氧、双氧水具有充分和连续的接触，氧化获得效果持续性的加强，因此，所需要的氧化剂投入量比较少，并且一级到二级、三级氧化的氧化剂投加量逐步减少，臭氧的投加量少于5mg/L。尾气含有的臭氧量低，臭氧尾气后处理更加简单，进一步减少了二次污染的应用风险。

进一步的，所述一级氧化塔201、二级氧化塔301和所述催化氧化塔401 的进料管道以及所述内循环管道中均安装有氧化剂添加装置，所述氧化剂添加装置为增压射流器。

通过增压射流器投加的所述氧化剂臭氧和双氧水，增加了所述氧化剂在所述一级氧化塔、二级氧化塔和所述催化氧化塔中的流动性和气流上升动力，更有利于内循环的运行和氧化效率的提高。

进一步的，所述催化氧化塔401添加的催化剂为负载金属氧化物的陶粒，所述催化氧化塔401内安装有催化剂承载板，所述催化剂置放于所述催化剂承载板，所述催化剂承载板的上表面和下表面的孔径分别为100目和50目，待处理的化学废液和所述氧化剂一起由下至上通过所述催化剂承载板。

所述催化剂承载板上表面的孔径大于下表面的孔径，更有利于在升流方式的布水结构中的所述催化剂与待处理的化学废液和所述氧化剂充分接触，不易造成所述催化剂承载板出现堵塞，陶粒催化剂的就有活动性且不会掉落所述催化剂承载板的下方，提高了所述催化氧化塔的催化氧化反应的效率。

进一步的，所述的化学废液预处理的物化处理系统，还包括尾气综合处理装置501，所述一级氧化塔201、二级氧化塔301和催化氧化塔401的顶部均设有尾气排放口，且均与所述尾气综合处理装置501通过管道连通。

本发明的所述化学废液预处理的物化处理系统在处理过程中产生的尾气通过所述尾气综合处理装置进行降解处理，减少了尾气、臭氧的二次污染，具有较好的环保性能。

进一步的，所述精密过滤器的过滤孔的孔径为0.1～5μm。

通过过滤孔的孔径为0.1～5μm的所述精密过滤处理，可以有效去除了待处理的化学废液含有的重金属离子和大部分的固定悬浮物。

进一步的，所述尾气排放口均安装有防雾消泡器，所述防雾消泡器添加有消泡剂对通过的向所述尾气综合处理装置501排放的尾气进行净化处理。

发明的所述化学废液预处理的物化处理系统在处理过程中产生的尾气通过防雾消泡器再进入所述尾气综合处理装置进行破坏降解处理，减少了酸雾带入所述尾气综合处理装置的处理难度和不良腐蚀，进一步减少了尾气、臭氧的二次污染，具有更好的环保性能。

进一步的，所述催化氧化塔401设有废液排放口，所述废液排放口通过管道与后处理系统连通。

经过本发明所述的化学废液预处理的物化处理系统处理后的待处理的化学废液可以直接进入进入后处理系统进行生化降解处理或者深度处理，不需要露天的污泥沉降和厌氧静置处理，减少了处理设施的占地面积，具有更好的经济效益和环保性能。

进一步的，本发明还提出了一种采用以上所述的化学废液预处理的物化处理系统处理化学废液的方法，包括以下处理步骤：

1)将待处理的化学废液泵入所述预处理反应釜101中，搅拌并进行pH值调节，pH值调节为6～9.5的范围；

2)将步骤1)所得的待处理的化学废液泵入所述一级氧化塔201，投入臭氧进行臭氧氧化处理，所述一级氧化塔201中的所述氧化剂为臭氧并采用增压射流器进行投加；所述一级氧化塔201的臭氧投加量为0.5～2.0mg/L，所述氧化剂与待处理的化学废液的体积比例为50～100:1；

3)将步骤2)所得的待处理的化学废液泵入所述一次絮凝搅拌槽202进行混凝反应，所述一次絮凝搅拌槽202添加有液碱、絮凝剂和助凝剂，絮凝剂为 PAC，助凝剂为PAM，再通过所述污泥板框压滤机203进行固液分离，分离后的滤饼另行委外处理，分离后的废液进入下一步继续进行二级氧化处理；

4)将步骤3)所得的待处理的化学废液泵入所述二级氧化塔301进行二级臭氧氧化处理，所述二级氧化塔301的臭氧投加量为0.2～1.0mg/L，所述二级臭氧氧化反应过程中的待处理的化学废液进行内循环处理，内循环比为1～ 4:1，所述二级氧化塔301中的所述氧化剂为臭氧并采用增压射流器进行投加；

5)将步骤4)所得的待处理的化学废液泵入所述二次絮凝搅拌槽302进行二次混凝反应，添加液碱、絮凝剂和助凝剂，絮凝剂为PAC，助凝剂为PAM，再经过所述二次絮凝沉淀槽303进行沉淀分离，分离后的渣液泵入所述污泥板框压滤机203；

6)将步骤5)分离后不含渣的待处理的化学废液泵入所述精密过滤器304 进行过滤，过滤孔的孔径为0.1～5μm，经过滤后的待处理化学废液进行下一步的催化氧化处理，过滤的滤渣和清洗过滤装置的废液回流泵入所述预处理反应釜101再进行循环处理；

7)将步骤6)所得的待处理的化学废液泵入所述催化氧化塔401，进行臭氧/双氧水高级氧化处理，臭氧投加量为0.1～1.0mg/L，臭氧和待处理的化学废液的体积比为50～100:1，按照臭氧与双氧水的浓度比例为1～5:1投加双氧水，并采用陶粒催化剂促进氧化反应，所述催化剂为负载有Cu-Co-Mn金属氧化物的陶粒催化剂；

8)上述各步骤处理过程中的尾气通过防雾消泡器再进入所述尾气综合处理装置501进行破坏降解处理；

9)将步骤7)所得的待处理的化学废液泵入后处理系统，进行生化降解处理。

综上所述，本发明提出的一种采用以上所述的化学废液预处理的物化处理系统处理化学废液的方法具有以下优点：

1、步骤1)先将待处理的化学废液pH调节至中性范围，为臭氧氧化反应提供适合的条件，可提高臭氧氧化的效率；

2、步骤2)和3)采用了一级臭氧氧化与一次混凝反应对待处理的化学废液进行了处理，并进行了压滤处理，一方面可通过臭氧氧化反应消除待处理的化学废液中大分子有机物与重金属离子形成的络合物，减少了处理效率的不利影响，另一方面可在前处理阶段尽可能多地削减待处理的化学废液中重金属离子和固体悬浮物含量，提高臭氧氧化效率，拓宽本发明的所述的化学废液预处理的物化处理系统的适用范围；

3、步骤4)和5)采用二级臭氧氧化反应与二次混凝反应对待处理的化学废液进行了处理，并进行了精密过滤处理，可将废液中残留的大分子难降解有机物降解为小分子物质，进一步去除了待处理的化学废液含有的重金属离子和大部分的固定悬浮物；

4、本发明中的所述一级氧化塔和所述二级氧化塔均采用了增压射流器进行臭氧投加，并使待处理的化学废液形成内循环流动，可通过增压泵调节流速调整内循环比，可以有效提升臭氧与待处理的化学废液的混合效果，提高臭氧利用率和反应效率，降低了处理成本；

5、本发明中的一次固液分离方式采用所述污泥板框压滤机进行压滤，可大幅降低压滤后的污泥含水率，减少了废渣产生量，二次固液分离采用所述精密过滤器304进行精密过滤，过滤孔的孔径为0.1～5μm，待处理的化学废液中大部分的悬浮物被去除，可以高效去除待处理的化学废液含有重金属和COD，进一步降低了后续处理的难度；

6、本发明采用臭氧/双氧水高级氧化进行深度处理，利用负载过渡金属氧化物的陶粒催化剂，促进了臭氧羟基化的催化反应效率，提高催化氧化反应的无选择氧化性能，提升了有机污染物的降解效率，从而进一步降低处理成本；

7、本发明采用的两级臭氧氧化与两级混凝反应交替连用，可更好控制反应进程，减少臭氧和混凝剂的投加量；经处理后的待处理的化学废液可生化处理性被大幅提高；

8、本发明的所述化学废液预处理的物化处理系统在处理过程中产生的尾气通过防雾消泡器再进入所述尾气综合处理装置进行破坏降解处理，减少了尾气、臭氧的二次污染，具有更好的环保性能。

因此，本发明具有应用范围广、处理效率高、化学处理剂投加量少、成本低、二次污染小等特点。

实施例一

本实施例所述的待处理的化学废液为含金属铜、锌、氰化物和COD高含量的化工废液，pH＝8.6。

采用本发明所述的化学废液预处理的物化处理系统处理所述的待处理的化学废液的方法，包括以下步骤：

1)将待处理的化学废液泵入所述预处理反应釜101中，搅拌并进行pH值调节，pH值调节至pH值为9.0～9.5范围；

2)将步骤1)所得的待处理的化学废液泵入所述一级氧化塔201，投入臭氧进行臭氧氧化破氰解毒处理，所述一级氧化塔201中的所述氧化剂为臭氧采用增压射流器进行投加，所述一级氧化塔201的臭氧投加量为0.5～0.8mg/L，所述氧化剂与待处理的化学废液的体积比例为50～100:1；

3)将步骤2)所得的待处理的化学废液泵入所述一次絮凝搅拌槽202进行混凝反应，添加液碱、絮凝剂和助凝剂，絮凝剂为PAC，助凝剂为PAM，再通过所述污泥板框压滤机203进行固液分离，分离后的滤饼另行委外处理，分离后的废液进入下一步继续进行二级氧化处理；

4)将步骤3)所得的待处理的化学废液泵入所述二级氧化塔301进行二级臭氧氧化处理，所述二级氧化塔301的臭氧投加量为0.3～0.5mg/L，所述二级臭氧氧化反应过程中的待处理的化学废液进行内循环处理，内循环比为2:1，所述二级氧化塔301中的所述氧化剂为臭氧采用增压射流器进行投加；

5)将步骤4)所得的待处理的化学废液泵入所述二次絮凝搅拌槽302进行二次混凝反应，添加液碱、絮凝剂和助凝剂，絮凝剂为PAC，助凝剂为PAM，再经过所述二次絮凝沉淀槽303进行沉淀分离，分离后的渣液泵入所述污泥板框压滤机203；

6)将步骤5)分离后不含渣的待处理的化学废液泵入所述精密过滤器304 进行过滤，过滤孔的孔径为1μm，经过滤后的待处理化学废液进行下一步的催化氧化处理，过滤的滤渣和清洗过滤装置的废液回流泵入所述所述预处理反应釜101再进行循环处理；

7)将步骤6)所得的待处理的化学废液泵入所述催化氧化塔401，进行臭氧/双氧水高级氧化处理，臭氧投加量为0.1～0.3mg/L，按照臭氧与双氧水的浓度比为2.5:1投加双氧水，并采用陶粒催化剂促进氧化反应，所述催化剂为负载有Cu-Co-Mn金属氧化物的陶粒催化剂；

8)上述过程中的尾气通过防雾消泡器再进入所述尾气综合处理装置501进行破坏降解处理；

9)将步骤7)所得的待处理的化学废液泵入后处理系统，进行生化降解处理。

本实施例的进出水水质数据如下表1所示。

表1实施例一进出水水质(除pH外，单位为：mg/L)

污染物	pH	CN－	Zn2+	Cu2+	COD
						进水	8.6	300	225	180	10000
一级臭氧氧化与固液分离	9.2	80	58	31	3800
						二级臭氧氧化与固液分离	9.0	20	2.3	0.9	900
出水	8.9	3.8	2.5	0.8	350

分析上表1中数据，可知经过一级臭氧氧化与固液分离处理后的水质中污染物含量已有明显降低，经过二级臭氧氧化与固液分离处理后的水质中污染物含量与普通工业废水的污染物含量接近，说明经本发明所述的化学废液预处理的物化处理系统处理的待处理的化学废液完全可以按照一般工业废水进行后处理，有效降低了后处理的难度和处理成本。

综上所述，本发明的有益效果为：

1、先将待处理的化学废液pH调节至中性范围，为臭氧氧化反应提供适合的条件，可提高臭氧氧化的效率；

2、采用了一级臭氧氧化与一次混凝反应对待处理的化学废液进行了处理，并进行了压滤处理，一方面可通过臭氧氧化反应消除待处理的化学废液中大分子有机物与重金属离子形成的络合物，减少了处理效率的不利影响，另一方面可在前处理阶段尽可能多地削减待处理的化学废液中重金属离子和固体悬浮物含量，提高臭氧氧化效率，拓宽本发明的所述的化学废液预处理的物化处理系统的适用范围；

3、采用二级臭氧氧化反应与二次混凝反应对待处理的化学废液进行了处理，并进行了精密过滤处理，可将废液中残留的大分子难降解有机物降解为小分子物质，进一步去除了待处理的化学废液含有的重金属离子和大部分的固定悬浮物；

4、本发明中的所述一级氧化塔201和所述二级氧化塔301均采用了增压射流器进行臭氧投加，并使待处理的化学废液形成内循环流动，可以有效提升臭氧与待处理的化学废液的混合效果，臭氧和双氧水催化产生·OH等高活性反应基团，可使有毒、难生物降解有机环状分子或长链分子的部分断裂，从而将大分子污染物变成小分子物质，提高臭氧利用率和反应效率，降低了处理成本；

5、本发明中的一次固液分离方式采用所述污泥板框压滤机203进行压滤，可大幅降低压滤后的污泥含水率，减少了废渣产生量，二次固液分离采用所述精密过滤器304进行精密过滤，待处理的化学废液中大部分的悬浮物被去除，可以高效去除待处理的化学废液含有重金属和COD，进一步降低了后续处理的难度；

6、本发明采用臭氧/双氧水高级氧化进行深度处理，利用负载过渡金属氧化物的陶粒催化剂，促进了臭氧羟基化的催化反应效率，提高催化氧化反应的无选择氧化性能，提升了有机污染物的降解效率，从而进一步降低处理成本；

7、本发明采用的两级臭氧氧化与两级混凝反应交替连用，可更好控制反应进程，减少臭氧和混凝剂的投加量；本发明将三级臭氧氧化技术和两级混凝技术交替联用，有效削减废液中的COD、悬浮固体物质和重金属离子，改善了难降解化学废液的可生化性，利于废液的后续生化处理；

8、本发明的所述化学废液预处理的物化处理系统在处理过程中产生的尾气通过防雾消泡器再进入所述尾气综合处理装置501进行破坏降解处理，减少了尾气、臭氧的二次污染，具有更好的环保性能。

因此，本发明具有应用范围广、处理效率高、化学处理剂投加量少、成本低、二次污染小等特点。污泥产生量小，出水可直接进入生化处理、深度处理；整体工艺布置灵活，可应用于不同领域的化学废液处理。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种化学废液预处理的物化处理系统，其特征在于，从上游至下游依次包括预处理反应釜、一级氧化过滤装置、二级氧化过滤装置和催化氧化塔；

所述预处理反应釜设有待处理的化学废液投放口，所述预处理反应釜用于对待处理的化学废液进行pH值调整处理；

所述一级氧化过滤装置，包括一级氧化塔、一次絮凝搅拌槽和污泥板框压滤机，所述预处理反应釜的底部的排液口与所述一级氧化塔的入口通过管道连通，所述一次絮凝搅拌槽的入口与所述一级氧化塔的排液口通过管道连通，所述一次絮凝搅拌槽的出口与所述污泥板框压滤机的入口通过管道连通；

所述二级氧化过滤装置，包括二级氧化塔、二次絮凝搅拌槽、二次絮凝沉淀槽和精密过滤器，所述污泥板框压滤机的出口与所述二级氧化塔的入口通过管道连通，所述二级氧化塔的出口通过管道连通，通过管道连通，所述二次絮凝沉淀槽的入口与所述二次絮凝搅拌槽的出口通过管道连通，所述二次絮凝沉淀槽的出口与所述精密过滤器的入口通过管道连通；

所述催化氧化塔的入口与所述精密过滤器的出口通过管道连通，所述一级氧化塔和二级氧化塔添加的氧化剂均为臭氧，所述催化氧化塔添加的氧化剂为臭氧和双氧水；

所述一级氧化塔和二级氧化塔均安装有内循环管道和耐腐蚀增压泵，所述催化氧化塔安装有内循环管路和耐腐蚀增压泵；

还包括尾气综合处理装置，所述一级氧化塔、二级氧化塔和催化氧化塔的顶部均设有尾气排放口，且均与所述尾气综合处理装置通过管道连通；

所述一级氧化塔的臭氧投加量为0.5～2.0 mg/L；所述二级氧化塔的臭氧投加量为0.2～1.0 mg/L；所述催化氧化塔的臭氧投加量为0.1～1.0 mg/L；所述催化氧化塔的臭氧与双氧水的浓度比例为1～5:1；

所述催化氧化塔添加的催化剂为负载有Cu-Co-Mn金属氧化物的陶粒催化剂；

所述催化氧化塔内安装有催化剂承载板，所述催化剂置放于所述催化剂承载板，所述催化剂承载板的上表面和下表面的孔径分别为100目和50目，待处理的化学废液和所述氧化剂一起由下至上通过所述催化剂承载板。

2.根据权利要求1所述的化学废液预处理的物化处理系统，其特征在于，还包括碱液计量槽，所述催化氧化塔的进料管道安装有静态混合器，所述静态混合器与所述碱液计量槽通过管道连通；所述一级氧化塔、二级氧化塔和催化氧化塔的待处理的化学废液的入口均位于底部。

3.根据权利要求1所述的化学废液预处理的物化处理系统，其特征在于，所述一级氧化塔、二级氧化塔和所述催化氧化塔的进料管道以及所述内循环管道中均安装有氧化剂添加装置，所述氧化剂添加装置为增压射流器。

4.根据权利要求1所述的化学废液预处理的物化处理系统，其特征在于，所述精密过滤器的过滤孔的孔径为0.1～5μm。

5.根据权利要求1所述的化学废液预处理的物化处理系统，其特征在于，所述尾气排放口均安装有防雾消泡器，所述防雾消泡器添加有消泡剂对通过的向所述尾气综合处理装置排放的尾气进行净化处理。

6.根据权利要求1所述的化学废液预处理的物化处理系统，其特征在于，所述催化氧化塔设有废液排放口，所述废液排放口通过管道与后处理系统连通。

7.一种采用权利要求1-6任一项所述的化学废液预处理的物化处理系统处理化学废液的方法，其特征在于，包括以下处理步骤：

1）将待处理的化学废液泵入所述预处理反应釜中，搅拌并进行pH值调节，pH值调节为6～9.5的范围；

2）将步骤1）所得的待处理的化学废液泵入所述一级氧化塔，投入臭氧进行臭氧氧化处理，所述一级氧化塔中的所述氧化剂为臭氧并采用增压射流器进行投加；所述一级氧化塔的臭氧投加量为0.5～2.0 mg/L，所述氧化剂与待处理的化学废液的体积比例为50～100:1；

3）将步骤2）所得的待处理的化学废液泵入所述一次絮凝搅拌槽进行混凝反应，所述一次絮凝搅拌槽添加有液碱、絮凝剂和助凝剂，絮凝剂为PAC，助凝剂为PAM，再通过所述污泥板框压滤机进行固液分离，分离后的滤饼另行委外处理，分离后的废液进入下一步继续进行二级氧化处理；

4）将步骤3）所得的待处理的化学废液泵入所述二级氧化塔进行二级臭氧氧化处理，所述二级氧化塔的臭氧投加量为0.2～1.0 mg/L，所述二级臭氧氧化反应过程中的待处理的化学废液在二级氧化塔中进行内循环处理，内循环比为1～4:1，所述二级氧化塔中的所述氧化剂为臭氧并采用增压射流器进行投加；

5）将步骤4）所得的待处理的化学废液泵入所述二次絮凝搅拌槽进行二次混凝反应，添加液碱、絮凝剂和助凝剂，絮凝剂为PAC，助凝剂为PAM，再经过所述二次絮凝沉淀槽进行沉淀分离，分离后的渣液泵入所述污泥板框压滤机；

6）将步骤5）分离后不含渣的待处理的化学废液泵入所述精密过滤器进行过滤，过滤孔的孔径为0.1～5μm，经过滤后的待处理化学废液进行下一步的催化氧化处理，过滤的滤渣和清洗过滤装置的废液回流泵入所述预处理反应釜再进行循环处理；

7）将步骤6）所得的待处理的化学废液泵入所述催化氧化塔，进行臭氧/双氧水高级氧化处理，臭氧投加量为0.1～1.0 mg/L，臭氧和待处理的化学废液的体积比为50～100:1，按照臭氧与双氧水的浓度比例为1～5：1投加双氧水，并采用陶粒催化剂促进氧化反应；

将步骤7）所得的待处理的化学废液泵入后处理系统，进行生化降解处理。

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