CN113562903A - 用于高盐难降解cod污水处理的多循环氧化装置和处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明创造提供了一种用于高盐难降解COD污水处理的多循环氧化装置和处理工艺，S1：污水中添加催化剂和双氧水，流入反应池1停留时间10min‑1.5h；S2：流入反应池2，停留时间10min‑1.5h；S3：流入中和池，在中和池进行中和，将PH值调节至6‑9后，流入沉淀池；S4：沉淀池根据水质，可采取加药沉淀或不加药沉淀。本发明创造用采用多种高级氧化技术，相比于芬顿技术，污泥量减少90％‑98％；多种氧化技术相互影响，大大提高了氧化效率，提高了对有机物的去除率，降低了污水的停留时间，本发明适用于水量小、处理难度大且间歇运行的污水。

Description

用于高盐难降解COD污水处理的多循环氧化装置和处理工艺

技术领域

本发明创造涉及污水处理技术领域，尤其是涉及一种用于高盐难降解COD污水处理的多循环氧化装置和处理工艺。

背景技术

工业废水没有达到相应排放标准就排入自燃水体或临时修建的氧化塘设施中，对附近的自然水体和地下水的安全清洁带来了严重危害，造成较为恶劣的社会影响，为有效遏制这种现象，迫切需要一种操作方便、经济有效和启动迅速的污水处理工艺，对现存的高盐高COD难处理废水进行达标处理。

芬顿技术在水处理特别是难降解的水处理中有着重要的地位，有着其他工艺无法相比的优点，但是芬顿技术也存在着其不足之处，主要表现在：使用药剂的量多，污泥多；工艺流程难以实现自动线调节；出水不稳定，过量的二价铁会增大处理后废水的COD值；反应时间长，通常要数小时；氧化能力不太强，部分有机物还不能被破坏；处理成本高，使得芬顿技术无法大范围推广。

发明创造内容

本发明创造的目的在于提供一种用于高盐难降解COD污水处理的多循环氧化装置和处理工艺，以解决背景技术中存在的问题。本发明创造提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明创造提供了以下技术方案：

一种用于高盐难降解COD污水处理的多循环氧化装置，包括：加药池，所述加药池用于承接污水并进行ph值调节和初步处理；

反应池1，连通所述加药池，所述反应池1中设有紫外灯，所述反应池1中添加催化剂和氧化剂；

反应池2，设置在所述反应池1的下游，所述反应池2中设有臭氧过气孔、催化填料、超声波发生装置、搅拌装置和气提装置；

回流渠，所述反应池2与所述反应池1之间设有所述回流渠，所述回流渠通过所述气提装置与所述反应池2连通，以辅助污水由所述反应池2通过所述回流渠回流至所述反应池1中。

优选地，还包括：

中和池和沉淀池，所述中和池连通所述反应池2，所述沉淀池连通所述中和池；

其中，所述中和池设有搅拌装置，所述中和池将污水ph值调回至标准范围，所述沉淀池设有吸泥装置和清液外流装置，污水经所述吸泥装置处理后在所述清液外流装置作用下排出。

优选地，根据水质水量情况，所述紫外灯分组设置，每组的所述紫外灯波长相同，不同组所述紫外灯波长相同或不同，所述紫外灯光波波长为160nm-280nm。

优选地，所述加药池为多个，池体依次连通，以便于对污水进行分步加药。优选地，所述紫外灯浸没在污水中，

所述紫外灯距离池壁不小于0.3m，且不大于1.2m；

所述紫外灯最高点距液面不小于0.3m，且不大于1.2m；

所述紫外灯最低点距池底不小于0.3m，且不大于1.2m。

优选地，所述反应池1的池壁上设有至少一条升降道，所述升降道上安装所述紫外灯，所述紫外灯在污水中的高度根据水位可以在升降道上下适度调节。

一种用于高盐难降解COD污水处理的多循环处理工艺，包括如下步骤：

S1：采用多级加药的方式对污水进行预处理，调节至目标ph值；

S2：污水预处理之后，流入第一反应池停留10min-1.5h，停留期间污水与第一反应池中的催化剂和氧化剂反应，并对污水进行紫外线照射；

S3：污水经过第一反应池的处理工序后，流入第二反应池，在第二反应池中进行臭氧催化氧化，反应时长10min-1.5h；

S4：通过cod和含氧量检测确定第二反应池中污水回流到第一反应池中的量，将第二反应池中的一部分污水回抽至第一反应池中；

S5：第二反应池中处理过的污水导入至中和池，进行中和反应，将ph值调节至6-9；

S6：中和池中反应过的污水导入到沉淀池。

本发明创造提供的用于高盐难降解COD污水处理的多循环氧化装置和处理工艺，采用多种高级氧化技术，相比于芬顿技术，污泥量减少90％-98％；多种氧化技术相互影响，大大提高了氧化效率，提高了对有机物的去除率，降低了污水的停留时间，本发明适用于水量小、处理难度大且间歇运行的污水。

附图说明

为了更清楚地说明本发明创造实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明创造的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明创造所述用于高盐难降解COD污水处理的工艺示意图；

图2是本发明创造所述用于高盐难降解COD污水处理的多循环氧化装置和处理工艺的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明创造的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明创造的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明创造一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明创造中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明创造所保护的范围。

下面参照附图详细地说明本发明创造的具体实施方式。在各附图中，相同的附图标记表示相同或相应的技术特征。各附图仅作为示意图，并非一定按实际比例绘制的。

本发明利用不同的高级氧化技术，采用多循环形式，使得污水在多种氧化机理处理下实现被消解，最终被氧化成CO₂和H₂O。

本发明采用多种高级氧化技术，相比于芬顿技术，污泥量减少90％-98％；多种氧化技术相互影响，大大提高了氧化效率，提高了对有机物的去除率，降低了污水的停留时间，本发明适用于水量小、处理难度大且间歇运行的污水。

COD污水处理：COD是以化学方法测量水样中需要被氧化的还原性物质的量。

回流渠，反应池2与反应池1之间设有回流渠，通过cod和含氧量检测确定反应池2中污水回流到反应池1中的量，反应池2与回流渠之间设有气提装置，气提装置辅助污水由反应池2通过回流渠回流至反应池1中。

加药池中添加Fenton试剂，过氧化氢与亚铁离子的结合即为Fenton试剂，Fenton试剂经PH调节后,PH值调节所用酸应为硫酸、盐酸或杂多酸，或其中的两种或三种混合酸，采用计量泵或自流进行投加。

添加催化剂和双氧水，流入反应池1，在反应池1,停留时间10min-1.5h后流入反应池2，停留时间10min-1.5h后流入中和池，在中和池进行中和，将PH值调节至6-9后，流入沉淀池。沉淀池根据水质，可采取加药沉淀或不加药沉淀。

加药池设有搅拌装置,根据液位深度，搅拌桨叶应设置1-2层,搅拌装置启动后，加药池内污水处于全混状态。

反应池1设有多组紫外灯，所用紫外灯波长的选用，根据水质水量情况，紫外灯应分组设置，每组的紫外灯波长相同，不同组之间的紫外灯波长应相同或不同。紫外灯光波波长应在160-280nm间选用；每组紫外灯波长应是某一个特定波长；不同组之间的紫外灯波长应相同或不同。当各组之间紫外灯采用不同波长时，应根据水流方向，紫外灯波长应呈降低趋势。

所用紫外灯应分组进行控制，根据水质水量情况，可只开某组或某几组紫外灯。

所用紫外灯应浸没在污水中，紫外灯应距离池壁不小于0.3m，且不大于1.2m。紫外灯最高点距液面不小于0.3m，且不大于1.2m。紫外灯最低点距池底不小于0.3m，且不大于1.2m。

池壁设计一条升降道，紫外灯在污水中的高度可以在升降道上下适度调节，根据水位适当调整紫外灯的高度。

每组紫外灯与池壁的升降道上部应设升降杆，升降杆采用丝扣或其他升降形式，升降杆可以控制每组紫外灯等高度。升降时应协调控制，两端升降道的升降高度保持一致。

反应池2设有臭氧过气孔、催化填料、超声波发生装置、搅拌装置和气提装置。

中和池设有搅拌装置。

沉淀池设有吸泥装置和清液外流装置。

本发明所用催化剂为即含有Fe3+离子也含有Fe2+离子的混合物，在反应中快速催化氧化污染物，比只含有Fe2+离子的催化剂反应速度快10％-100％,催化剂采用计量泵或自流进行投加。

本发明所用双氧水，采用计量泵或自流进行投加。

臭氧催化氧化：本发明所用臭氧发生器应采用纯氧型臭氧发生器。

臭氧催化氧化工艺应设置填料，填料厚度在静态情况下，为设计液位高度的20-60％。填料为含有稀有金属、过渡金属氧化物中的一种或几种。填料为球状，且粒径均匀。

填料的密度应与水密度相同或相近；池内应设搅拌机或推流器，搅拌机或推流器启动后，填料在水池内均匀布置，呈流化状态。

池底均匀设置过气孔，过气孔的出气口应向下、斜向下或水平布置。

工艺前后段均设置筛网，筛网的孔径不大于填料平均粒径的1/2。

实验记录1.

将50L浓度为20000mg/L的亚甲基蓝废水加入加药池中，搅拌，调酸，加入FeCl2和30％双氧水50mL，开启反应池1中的紫外灯、反应池2中的臭氧发生装置、超声波发生装置，汽提泵，回流渠中回流速度为10L/h，反应10分钟以后，COD去除率为30％。

实验记录2.按照上述实验记录1的操作步骤，将50L浓度为20000mg/L的亚甲基蓝废水加入系统中，搅拌，调酸，加入FeCl2和30％双氧水50mL，开启紫外灯、臭氧发生装置、超声波发生装置，汽提泵，回流速度为20L/h，反应30分钟以后，COD去除率为60％。

实验记录3.按照上述实施例1的操作步骤，将50L浓度为20000mg/L的亚甲基蓝废水加入系统中，搅拌，调酸，加入FeCl2和30％双氧水50mL，开启紫外灯、臭氧发生装置、超声波发生装置，汽提泵，回流速度为30L/h，反应30分钟以后，COD去除率为65％。

实验记录4.按照上述实施例1的操作步骤，将50L浓度为20000mg/L的亚甲基蓝废水加入系统中，搅拌，调酸，加入FeCl2和30％双氧水50mL，开启紫外灯、臭氧发生装置、超声波发生装置，汽提泵，回流速度为40L/h，反应30分钟以后，COD去除率为75％。

实验记录5.按照上述实施例1的操作步骤将50L浓度为20000mg/L的亚甲基蓝废水加入系统中，搅拌，调酸，加入FeCl2和30％双氧水50mL，开启紫外灯、臭氧发生装置、超声波发生装置，汽提泵，回流速度为50L/h，反应45分钟以后，COD去除率为85％。

实验记录6.按照上述实施例1的操作步骤，将50L浓度为20000mg/L的亚甲基蓝废水加入系统中，搅拌，调酸，加入FeCl2和30％双氧水50mL，开启紫外灯、臭氧发生装置、超声波发生装置，汽提泵，回流速度为50L/h，反应1小时以后，COD去除率为90％。

超声波工艺：

本发明采用超声波工艺，超声波的空化效对有机物有很强的降解能力，且降解速度很快，超声波空化泡的崩溃所产生的高能量足以断裂化学键，空化泡崩溃产生氢氧基(OH)和氢基(H)，同有机物发生氧化反应，能将水体中有害有机物转变成CO2、H2O、无机离子或比原有机物毒性小易降解的有机物，同时气泡的破裂增强废水的净化处理。所以在传统污水处理中生物降解难以处理的有机污染物，可以通过超声波的空化作用实现降解。

超声辐照增加了水的紊动强度，降低液膜厚度，减少阻力，使得臭氧传质速率常数的增大，从而使得臭氧与有机物充分接触反应，提高氧化去除能力。然而，在高臭氧浓度下，施加超声波的优势并不明显，这说明较高臭氧浓度下，臭氧分子直接反应成为主导，而·OH可能被臭氧消耗或是发生复合反应而泯灭。因此，低浓度臭氧氧化时超声波催化效果更好。

本发明采用汽提泵将部分或全部污水进行回流，提高污水中污染物去除效率，回流是指高级氧化出水部分或全部回流前端工艺，根据回流到，某个或某几个工艺段，整体回流倍率10-500％之间。

本发明可以采用间歇运行和连续运行两种运行模式，连续运行时，回流比应适当提高，间歇运行时，可根据实际情况，适当降低回流比。

本发明中和工艺采用曝气中和或搅拌混合中和，添加碱液进行中和。中和后的污水达标排放或进入下一道处理工艺。

本发明可以设在前端作为预处理提升污水的可生化性，也可以用在污水处理的末端降低污水中的污染因子，满足达标排放的要求。作为污水的预处理，在反应过程中，含氧官能团的中间显著增加。这些中间产品包含一个或多个-OH，＝O，COOH-官能团，他们通常比初始有机物显示出更少的毒性，并有更高的生物利用率，使长链、苯环、杂环类大分子断链为小分子，并含有含氧官能团，含氧官能团可生化性高，在污水处理末端，本装置，可以多个不同机理的氧化反应下，将一般高级氧化难以去除的有机杂质转化为CO2和H2O，去除污染物更彻底。

运行时，根据水质特点，考虑到运行成本等因素，可以将某部分工艺或几个工艺停止运行，只运行其中一个或几个。

以上所述，仅为本发明创造的具体实施方式，但本发明创造的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明创造揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明创造的保护范围之内。因此，本发明创造的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种用于高盐难降解COD污水处理的多循环氧化装置，其特征在于，包括：加药池，所述加药池用于承接污水并进行ph值调节和初步处理；

反应池1，连通所述加药池，所述反应池1中设有紫外灯，所述反应池1中添加催化剂和氧化剂；

反应池2，设置在所述反应池1的下游，所述反应池2中设有臭氧过气孔、催化填料、超声波发生装置、搅拌装置和气提装置；

回流渠，所述反应池2与所述反应池1之间设有所述回流渠，所述回流渠通过所述气提装置与所述反应池2连通，以辅助污水由所述反应池2通过所述回流渠回流至所述反应池1中。

2.根据权利要求1所述的用于高盐难降解COD污水处理的多循环氧化装置，其特征在于，还包括：

中和池和沉淀池，所述中和池连通所述反应池2，所述沉淀池连通所述中和池；

其中，所述中和池设有搅拌装置，所述中和池将污水ph值调回至标准范围，所述沉淀池设有吸泥装置和清液外流装置，污水经所述吸泥装置处理后在所述清液外流装置作用下排出。

3.根据权利要求1所述的用于高盐难降解COD污水处理的多循环氧化装置，其特征在于，根据水质水量情况，所述紫外灯分组设置，每组的所述紫外灯波长相同，不同组所述紫外灯波长相同或不同，所述紫外灯光波波长为160nm-280nm。

4.根据权利要求1所述的用于高盐难降解COD污水处理的多循环氧化装置，其特征在于，所述加药池为多个，池体依次连通，以便于对污水进行分步加药。

5.根据权利要求3所述的用于高盐难降解COD污水处理的多循环氧化装置，其特征在于，所述紫外灯浸没在污水中，

所述紫外灯距离池壁不小于0.3m，且不大于1.2m；

所述紫外灯最高点距液面不小于0.3m，且不大于1.2m；

所述紫外灯最低点距池底不小于0.3m，且不大于1.2m。

6.根据权利要求3所述的用于高盐难降解COD污水处理的多循环氧化装置，其特征在于，所述反应池1的池壁上设有至少一条升降道，所述升降道上安装所述紫外灯，所述紫外灯在污水中的高度根据水位可以在升降道上下适度调节。

7.一种用于高盐难降解COD污水处理的多循环处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：

S1：采用多级加药的方式对污水进行预处理，调节至目标ph值；

S2：污水预处理之后，流入第一反应池停留10min-1.5h，停留期间污水与第一反应池中的催化剂和氧化剂反应，并对污水进行紫外线照射；

S3：污水经过第一反应池的处理工序后，流入第二反应池，在第二反应池中进行臭氧催化氧化，反应时长10min-1.5h；

S4：通过cod和含氧量检测确定第二反应池中污水回流到第一反应池中的量，将第二反应池中的一部分污水回抽至第一反应池中；

S5：第二反应池中处理过的污水导入至中和池，进行中和反应，将ph值调节至6-9；

S6：中和池中反应过的污水导入到沉淀池。

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