CN113772887A - 臭氧/双氧水协同氧化的高盐废水处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种臭氧/双氧水协同氧化的高盐废水处理方法，其包括以下步骤：1)将高盐废水置入氧化反应器内；以及2)通过臭氧/双氧水活化处理对高盐废水进行催化氧化反应，同时对氧化反应器施加射频电场。相对于现有技术，本发明臭氧/双氧水协同氧化的高盐废水处理方法具有以下优点：采用射频电场耦合臭氧/双氧水催化氧化，可减少药剂用量50％以上，且对pH值不敏感，处理过程中不需要调节pH，也不会引入Fe等杂质离子，适用于有盐回收需求的行业。

Description

臭氧/双氧水协同氧化的高盐废水处理方法
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，更具体地说，本发明涉及一种臭氧/双氧水协同氧化的高盐废水处理方法。
背景技术
在焦化、印染、制药、石化等工业生产过程中，会产生大量含有毒性有机物的高盐废水，高盐废水无法直接通过生化处理手段去除，通常需要对废水中的工业盐进行结晶分离后再进行生化处理，导致生成有毒的工业废盐，无法实现资源化回收。此外，由于高盐废水中有机物含有甲醛、醇类及难降解、高沸点的酚类物质，常规催化氧化无法进行处理。
作为新发展的污水处理技术，高级氧化法通过筛选合适催化剂获得极强氧化能力的自由基，将水体中高键能的大分子有机物氧化成易降解、低毒性的小分子。例如，Fenton法中的Fenton试剂含有H2O2和Fe2+，对废水中的有机污染物具有很强的氧化能力，且反应速度快，投资低。Fenton工艺一般适用于COD浓度在10000mg/L左右的情况，若废水COD过高，则需多级氧化净化处理，Fenton工艺无优势。
但是，Fenton工艺处理高盐废水过程中，电能和化学试剂成本较高，且存在反应条件要求较高(pH，温度等)，催化剂难以回收等问题。Fenton高级氧化技术在废水处理过程中，受pH影响较大，当酸性较强时，溶液中的H+浓度过高，过氧化氢以H3O2+形态稳定存在，且有机物在强酸性环境中不易分解，Fe3+不能被顺利还原为Fe2+，催化反应受阻，产生较多含铁污泥，出水有颜色。
有鉴于此，确有必要提供一种可有效处理高盐废水的臭氧/双氧水协同氧化的高盐废水处理方法。
发明内容
本发明的发明目的在于：克服现有技术的缺陷，提供一种可有效处理高盐废水的臭氧/双氧水协同氧化的高盐废水处理方法。
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种臭氧/双氧水协同氧化的高盐废水处理方法，其包括以下步骤：
1)将高盐废水置入氧化反应器内；以及
2)通过臭氧/双氧水活化处理对高盐废水进行催化氧化反应，同时对氧化反应器施加射频电场。
根据本发明高盐废水处理方法的一个实施方式，所述高盐废水进入氧化反应器之前进行预处理，预处理选自高温热解、混凝、沉淀、气浮、预曝气中的一种。
根据本发明高盐废水处理方法的一个实施方式，氧化反应器设有采样出口，采样出口处的废水检测指标达到预定指标时出水。
根据本发明高盐废水处理方法的一个实施方式，本发明臭氧/双氧水协同氧化的高盐废水处理方法进一步包括：经过催化氧化的废水进入结晶蒸发器中进行蒸发浓缩结晶，获得工业盐。
根据本发明高盐废水处理方法的一个实施方式，本发明臭氧/双氧水协同氧化的高盐废水处理方法进一步包括：经结晶蒸发器蒸发后的产水继续进入生化装置中进行生化处理，达到排放标准后进行出水排放。
根据本发明高盐废水处理方法的一个实施方式，所述射频电场为通过射频发射装置施加的300KHz-300GHz的电磁波。
相对于现有技术，本发明臭氧/双氧水协同氧化的高盐废水处理方法具有以下优点：采用射频电场耦合臭氧/双氧水催化氧化，可减少药剂用量50％以上，对pH值不敏感，处理过程中不需要调节pH，不会引入Fe等杂质离子，尤其适用于有盐回收需求的行业。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式，对本发明臭氧/双氧水协同氧化的高盐废水处理方法及其技术效果进行详细说明，其中：
图1为本发明臭氧/双氧水协同氧化的高盐废水处理方法的流程示意图。
图2为本发明臭氧/双氧水协同氧化的高盐废水处理方法中采用的高盐废水处理装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的发明目的、技术方案及其技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。
请参照图1所示，本发明提供了一种臭氧/双氧水协同氧化的高盐废水处理方法，其包括以下步骤：
1)将高盐废水置入氧化反应器内；以及
2)通过臭氧/双氧水活化处理对高盐废水进行催化氧化反应，同时对氧化反应器施加射频电场。
具体地，在将高盐废水置入氧化反应器内之前，最好对高盐废水进行预处理，以去除高盐废水中的悬浮物和胶体物质，降低水中COD，使高盐废水更适用进行催化氧化。例如，根据本发明高盐废水处理方法的一个实施方式，预处理选自高温热解、混凝、沉淀、气浮、预曝气中的一种。
经过预处理的高盐废水再进入氧化反应器并同时对氧化反应器施加射频电场内(例如，可以通过射频发射装置向氧化反应器施加300KHz-300GHz的电磁波)，在射频电场的磁化作用下，经臭氧+双氧水活化处理，进行高级催化氧化反应，降解废水中难降解有机物。根据实际需要，氧化反应器设有采样出口，通过检测采样出口处的废水指标，达到预定指标时出水。
为了获得工业盐，本发明臭氧/双氧水协同氧化的高盐废水处理方法进一步包括：经过催化氧化的废水进入结晶蒸发器中进行蒸发浓缩结晶，蒸发后的产水继续进入生化装置中进行生化处理，达到排放标准后进行出水排放。
实施例1
在氧化反应器内放入50mL的高盐废水，对氧化反应器内的高盐废水同时施加射频微波、紫外、双氧水和臭氧，处理时间>12H，射频电磁波频率300KHz。
试验结论：氧化反应器的高盐废水变为无色，氨氮无变化，COD<1000mg/L。在臭氧/双氧水活化处理时，射频电场能有效处理高盐废水，且不会对氨氮造成损失。
实施例2
在氧化反应器内放入50mL的高盐废水，对氧化反应器内的高盐废水同时施加射频微波、双氧水和溶气臭氧，处理时间>12H，射频电磁波频率300KHz。
试验结论：(1)溶气臭氧方式的射频高级氧化技术能有效处理化工废水；(2)去除个别情况，TOC/COD降解率基本稳定维持在50％-60％之间。
实施例3
在氧化反应器内放入50mL的高盐废水，对氧化反应器内的高盐废水同时施加插入式射频、双氧水和臭氧，处理时间>12H，射频电磁波频率300KHz。插入式射频的设置如图2所示，高盐废水处理装置包括设有进水口100和出水口102的氧化反应器10、与氧化反应器10连接的射频活化装置20，以及与出水口102连接的沉淀装置30，其中，氧化反应器10内设有若干个间隔分布的射频放射端200，射频放射端200分别与射频活化装置20连接。
试验结论：新开发插入式装置，经试验确认，处理能力比之前的标准机型提升了约50％。
实施例4
在氧化反应器内放入50mL的高盐废水，对氧化反应器内的高盐废水同时施加插入式射频、紫外、双氧水和臭氧(采用曝气方式)，处理时间>12H，射频电磁波频率300KHz。
采用曝气方式，经试验确认，处理效果较好，不影响射频传输，在布气方面可节省大量成本，射频能量还有富余。四期试验换过几次水，发现部分不同批次的水的TOC差别不小，且验证了只要氧化剂的量够，最终都有较好的处理效果，可将TOC降到很低值，完全有可能用在蒸发母液上进行处理。
试验结论：曝气方式改变对氧化反应器无影响，射频装置能量有富余，可考虑双头方式提高处理能力。射频参与条件下，较传统工艺(其他条件不变，仅增加射频)综合效率至少提高30％以上，其中，射频对臭氧氧化具有加成作用。
工艺 COD(去除率) TOC(去除率)
臭氧 15％ 5.4％
臭氧+双氧水 33.4％ 11.2％
射频+臭氧+双氧水 59.5％ 57.8％
结合以上对本发明实施例的详细描述可以看出：相对于现有技术，本发明臭氧/双氧水协同氧化的高盐废水处理方法具有以下优点：采用射频电场耦合臭氧/双氧水高级氧化，可减少药剂用量50％以上，并对pH值不敏感，处理过程中不需要调节pH，不会引入Fe等杂质离子，且具有理想COD和TOC去除率，尤其适用于有盐回收需求的行业。
根据上述原理，本发明还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (6)

1.一种臭氧/双氧水协同氧化的高盐废水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将高盐废水置入氧化反应器内；以及
2)通过臭氧/双氧水活化处理对高盐废水进行催化氧化反应，同时对氧化反应器施加射频电场。
2.根据权利要求1所述的高盐废水处理方法，其特征在于，所述高盐废水进入氧化反应器之前进行预处理，所述预处理选自高温热解、混凝、沉淀、气浮、预曝气中的一种。
3.根据权利要求1所述的高盐废水处理方法，其特征在于，所述氧化反应器设有采样出口，采样出口处的废水检测指标达到预定指标时出水。
4.根据权利要求1所述的高盐废水处理方法，其特征在于，进一步包括：经过催化氧化的废水自氧化反应器进入结晶蒸发器中进行蒸发浓缩结晶，获得工业盐。
5.根据权利要求4所述的高盐废水处理方法，其特征在于，进一步包括：经结晶蒸发器蒸发后的产水继续进入生化装置中进行生化处理，达到排放标准后进行出水排放。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的高盐废水处理方法，其特征在于，所述射频电场为通过射频发射装置施加的300KHz-300GHz的电磁波。
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