CN115180705B - 一种有机废水的处理方法和处理系统 - Google Patents
一种有机废水的处理方法和处理系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115180705B CN115180705B CN202210716966.XA CN202210716966A CN115180705B CN 115180705 B CN115180705 B CN 115180705B CN 202210716966 A CN202210716966 A CN 202210716966A CN 115180705 B CN115180705 B CN 115180705B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- treatment
- organic wastewater
- flocculation
- anode
- electrochemical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
- C02F1/46109—Electrodes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/467—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction
- C02F1/4672—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electrooxydation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
本发明公开了一种有机废水的处理方法和处理系统,其中有机废水的处理方法包括在双氧水的辅助下,电化学氧化处理有机废水;电化学氧化处理采用的阳极为BDD电极;电化学氧化处理采用的阴极包括导电网和分布在导电网远离阳极一侧的改性BDD电极;改性BDD电极包括BDD电极和负载于BDD电极表面的羟基氧化铁;导电网的孔径≥1mm。该处理方法可针对多种有机废水,能够有效提高污染物的去除速率和去除比例。本发明还提供了用于实施上述处理方法的处理系统。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域,尤其是涉及一种有机废水的处理方法和处理系统。
背景技术
工业废水通常具有污染物浓度高,组分复杂,难降解等特点,为减轻环境的负担,需经有效处理后排放。
现阶段,针对含有有机物的工业废水,其深度处理方法主要包括芬顿氧化法、电化学氧化法和生化处理法等。其中,芬顿氧化法具有反应迅速、处理相对彻底等优点,但是对含油量高或含某些无机离子的有机废水的处理效果较差;电化学氧化法不需要额外添加化学试剂,但是其也不具备普适性,例如有技术证明,针对垃圾渗滤液,采用电化学氧化法也具有较差的污染物去除效果;生化处理法虽然具有环保、可持续等诸多优点,但是其要求有机废水具有较高的可生化性。
有机废水的种类繁多,例如其中的高浓度含油废水是一种特殊的有机废水,具有含油量高、成分复杂(可能含多种无机离子)、可生化性差等特点。根据上述对相关处理技术的分析,加之其他学者之前的研究,可知以上述处理方法处理高浓度含油废水确实难以达到理想的效果。
由此,迫切需要提供一种能够简便、高效处理高浓度含油废水等各种特殊有机废水的处理方法和处理系统。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种有机废水的处理方法,针对多种有机废水,能够有效提高污染物的去除速率和去除比例。
本发明还提供用于实施上述处理方法的处理系统。
根据本发明第一方面实施例,提供了一种有机废水的处理方法,所述处理方法包括在双氧水的辅助下,电化学氧化处理所述有机废水;
所述电化学氧化处理采用的阳极为BDD电极(boron-doped diamond,活性材质为掺硼金刚石);
所述电化学氧化处理采用的阴极包括导电网和分布在所述导电网远离所述阳极一侧的改性BDD电极;
所述改性BDD电极包括BDD电极和负载于所述BDD电极表面的羟基氧化铁;
所述导电网的孔径≥1mm。
根据本发明实施例的处理方法,至少具有如下有益效果:
(1)本发明提供的处理方法,阴极负载沉积的羟基氧化铁和辅助添加的双氧水,相当于组成了芬顿氧化系统,加之阳极也具有氧化作用,本发明提供的处理方法相当于同时进行了电化学氧化处理和芬顿氧化处理;两者结合克服了彼此的缺陷,对有机废水的适用范围更广,且处理效率更高。
(2)传统技术中,也有将电化学氧化处理和芬顿氧化处理相结合的,具体操作方法通常是在电化学氧化的同时,向其中添加芬顿试剂(亚铁盐和双氧水),由此会产生大量的铁泥,同时对有机废水的处理效果也并不理想。
本发明中,将沉积在阴极表面的羟基氧化铁用作催化剂,与传统芬顿试剂中亚铁盐起到相似的作用,且和双氧水反应生成的三价铁可快速被阴极上的电子还原成二价铁,继续参与反应;由此不会产生铁泥,且提升了反应速率。
本发明中,虽然同时进行了芬顿氧化处理和电化学氧化处理,但是由于阴极的结构设置,使两者分别在阴极和阳极表面进行,且尽可能增加了两种反应的距离,极大降低了两者间的相互干扰,且随着有机废水的流动,彼此间可处理另一种反应不能去除的有机杂质。因此可以降低处理后污染物浓度的下限。
(3)本发明中,阴极和阳极的均包括BDD电极,与传统重金属电极相比,本发明采用的BDD电极活性更高,更有利于提升有机废水的处理速率和比例。
(4)由于电化学氧化处理和芬顿氧化处理,均会产生一定的气泡,当气泡附着于阴极或阳极表面时,会阻碍废水中污染物的去除进程。本发明采用导电网作为阴极的基体,且限定了阴极的孔径,可有效避免气泡对有机废水处理进程的影响,进一步提升了有机废水中污染物的去除速率。
根据本发明的一些实施例,所述有机废水包括含油废水、垃圾渗滤废水和普通城市污水中的至少一种。
根据本发明的一些优选的实施例,所述有机废水包括含油废水。
根据本发明的一些实施例,所述含油废水的COD含量≥180000mg/L。
根据本发明的一些优选的实施例,所述含油废水的COD含量为180000~400000mg/L。
根据本发明的一些优选的实施例,所述含油废水包括机油废水。
根据本发明的一些实施例,所述改性BDD电极的制备方法包括以下步骤:
S1.将BDD电极浸入三价铁盐和碳酸氢盐的醇溶液中进行沉积;
S2.将步骤S1所得BDD电极洗涤后干燥。
由此,在醇溶液中,三价铁离子和碳酸氢根之间的水解反应速率被控制,生成的氢氧化铁的粒径较为均一,在BDD电极上的沉积也更均匀。之后在干燥步骤,氢氧化铁失去一部分水分转化成羟基氧化铁。
根据本发明的一些实施例,步骤S1中,所述三价铁盐包括硫酸铁、氯化铁、硝酸铁和醋酸铁中的至少一种。
根据本发明的一些实施例,步骤S1中,所述三价铁盐包括水合三价铁盐。其中结晶水也可作为水解反应的原料。
根据本发明的一些实施例,步骤S1中,所述三价铁盐和碳酸氢盐的摩尔比为1.1~2.0:1。
根据本发明的一些实施例,步骤S1中,所述三价铁盐的浓度为10~20mM。
根据本发明的一些实施例,步骤S1中,所述醇溶液的溶剂包括无水甲醇、无水乙醇和无水丙醇中的至少一种。
根据本发明的一些实施例,步骤S1中,所述沉积的过程,还包括搅拌,所述搅拌的转速为50~300rpm。
根据本发明的一些实施例,步骤S2中,所述干燥的温度为100~130℃。在此温度下,氢氧化铁可在一定程度上分解生成羟基氧化铁,且不会影响BDD电极的活性。
根据本发明的一些实施例,步骤S2中,所述干燥的时长为1~3h。
根据本发明的一些实施例,所述阴极的制备方法包括将所述改性BDD电极分布贴附在所述导电网表面。
根据本发明的一些实施例,所述贴附的方法包括焊接或用导电胶粘结。
由此,一定会留出一定的网格孔隙,供气体的逸出,避免了改性BDD电极制备过程中,羟基氧化铁沉积影响气体的逸出通路。
根据本发明的一些实施例,所述电化学氧化处理在负压条件下进行。由此可促进电化学氧化处理产生的气泡及时排出,提升所述有机废水中污染物的去除速率。
根据本发明的一些实施例,所述负压条件中,压强为-0.01~-0.1MPa(以1个标准大气压为零基准)。
根据本发明的一些实施例,所述电化学氧化处理的电流为40000~60000A。
根据本发明的一些实施例,所述电化学氧化处理的电压为10~20V。
根据本发明的一些实施例,所述电化学氧化处理的水力停留周期为0.5~2h。
根据本发明的一些实施例,所述电化学氧化处理的过程中伴随搅拌;优选地,所述搅拌的转速为50~200rpm。
根据本发明的一些实施例,所述处理方法中,双氧水的质量与所述有机废水的质量之比为0.05~0.5mg:1g。
根据本发明的一些实施例,所述处理方法还包括在所述电化学氧化处理前对所述有机废水依次进行絮凝处理、气浮处理和固液分离处理。由此,当所述有机废水包括所述含油废水时,可去除所述有机废水中的固体悬浮物和悬浮的油,以避免悬浮物和悬浮油对电化学氧化处理的影响,最终提升对有机废水的处理效果。
根据本发明的一些实施例,所述絮凝处理包括化学絮凝处理和电化学絮凝处理中的至少一种。
根据本发明的一些实施例,当所述絮凝处理包括所述电化学絮凝处理时,所述电絮凝处理所用阳极材质为掺杂贵金属的铁铝合金。由此,在所述电絮凝处理中,所用阳极被溶蚀,产生Al、Fe等离子,在经一系列水解、聚合及亚铁的氧化过程,发展成为各种羟基络合物、多核羟基络合物以至氢氧化物,使废水中的胶态杂质、悬浮杂质凝聚沉淀而分离;同时,带电的污染物颗粒在电场中泳动,其部分电荷被电极中和而促使其脱稳聚沉。
根据本发明的一些实施例,所述掺杂贵金属的铁铝合金中,贵金属的质量含量为0.05~0.5%;铝的质量含量为1~5%。
根据本发明的一些实施例,当所述絮凝处理包括所述电化学絮凝处理时,所述电絮凝处理的电压为8~15V。
根据本发明的一些优选的实施例,所述电絮凝处理的电压约为10V。
根据本发明的一些实施例,所述电絮凝处理的电流为2500~3500A。
根据本发明的一些优选的实施例,所述电絮凝处理的电流约为3000A。
在上述电流、电压条件下,可在保证絮凝效果的前提下,最大程度节约能耗。
根据本发明的一些实施例,所述电絮凝处理在搅拌下进行;优选的,所述搅拌的转速为100~600rpm。所述搅拌可提升传质速度,提升所述有机废水的处理速率。
根据本发明的一些实施例,所述电絮凝处理的水力停留时间为50~120min。
根据本发明的一些优选的实施例,所述电絮凝处理的水力停留时间约为60min。
根据本发明的一些实施例,所述气浮处理的充气量为110~150L/m3/h。
根据本发明的一些优选的实施例,所述气浮处理的充气量约为120L/m3/h。
所述气浮处理鼓入的气泡,可以吸附在悬浮油或者固体悬浮物表面,借助气泡的浮力作用,上述杂质会漂浮在机油废水表面,以便于去除。
在上述充气量范围内,可确保气浮处理的充分进行,也可尽可能节约气浮处理的能耗。
根据本发明的一些实施例,所述处理方法还包括在所述气浮处理过程中添加絮凝剂;所述絮凝剂包括PAM(聚丙烯酰胺)。
根据本发明的一些实施例,所述絮凝剂的用量为6~7g/m3。
为了使所述气浮处理的效果更优,领域内通常在过程中添加发泡剂。本发明中选用的絮凝剂为PAM,其除具有絮凝作用外,还兼具发泡剂的作用。由此可减少外加药剂的投入,并提升该步骤中杂质的去除效果。
根据本发明的一些实施例,所述固液分离处理的方法包括静置沉淀和过滤中的至少一种。
根据本发明的一些实施例,当所述固液分离处理的方法选自所述静置沉淀时,所述固液分离处理的水力停留时间为2~5h;优选的约为3h。
根据本发明的一些实施例,所述处理方法还包括在所述絮凝处理前对所述有机废水进行隔油处理。由此可去除所述有机废水中的浮油(漂浮在所述有机废水表面的油)。
根据本发明的第二方面实施例,提出了一种实施所述处理方法的处理系统,所述处理系统包括:
蓄水池;
电化学组件,所述电化学组件设于所述蓄水池内部,所述电化学组件包括平行相对设置的阳极和阴极。
由于所述处理系统采用了上述实施例的处理方法的全部技术方案,包括所述阴极和阳极的结构和组成,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果。
根据本发明的一些实施例,所述电化学组件的结构包括平板状和搅拌桨状中的至少一种。
根据本发明的一些实施例,所述阳极和阴极之间的距离为0.5~3cm。
所述平板状为所述阳极和阴极平行相对设置,当所述阴极和阳极组成的电极对的数量≥2时,各组也平行设置。如此,为了提升所述电化学氧化处理系统内部的传质效果,需增设搅拌装置。
根据本发明的一些实施例,当所述电化学组件的结构为搅拌桨状时,所述电化学组件还包括绝缘轴,所述绝缘轴与所述阳极和所述阴极相连,所述绝缘轴与电极对(一个所述阳极和一个所述阴极组成一个电极对)形成搅拌桨状结构。由此,所述电化学组件可充当搅拌装置,简化了所述处理系统,且电化学组件直接充当搅拌装置,进一步提升了所述电化学组件附近的传质效果,进一步提升了对所述有机废水的处理效率。
根据本发明的一些实施例,所述阳极和阴极组成电极对的数量≥2;例如可以理解的是2对、3对、4对、5对和6对。
根据本发明的一些实施例,所述电化学组件中,所述阳极和阴极组成的电对,等间隔设于所述绝缘轴上。
根据本发明的一些实施例,所述绝缘轴上还设有沟槽,以容纳所述电化学组件的导电线。由此可提升所述处理系统的运行安全性。
所述导电线远离所述电化学组件的一端连接有电源。
为实现作为搅拌装置的作用,所述绝缘轴远离所述阴极和阳极的一端连接电机。
根据本发明的一些实施例,所述处理系统包括电化学氧化处理系统,所述电化学氧化处理系统包括所述蓄水池和电化学组件。
根据本发明的一些实施例,所述处理系统还包括经由管道依次连接的絮凝系统、气浮系统和固液分离系统;
所述固液分离系统与所述电化学氧化处理系统的蓄水池经由管道连通。
根据本发明的一些实施例,所述絮凝系统中设有悬浮物捕捉系统,用于捕捉所述絮凝系统产生的絮凝颗粒。
絮凝产物容易附着在絮凝系统的壁上,例如若是电絮凝装置,还会附着在电絮凝的阳极、阴极上,进而影响絮凝进程。本发明在絮凝系统中设置悬浮物捕捉系统,可缓解絮凝产物对絮凝系统工作的影响。
根据本发明的一些实施例,所述悬浮物捕捉系统包括连接杆、悬浮物入口和悬浮物容纳区;所述连接杆的一端可移动固定在所述絮凝系统侧壁上,另一端连接所述悬浮物入口;所述悬浮物容纳区与所述悬浮物入口连接。
在所述可移动连接的作用下,所述悬浮物容纳区装满后,可将所述悬浮物捕捉系统移出所述絮凝系统,以进行清理、重复利用。
根据本发明的一些实施例,所述悬浮物捕捉系统的设置个数≥2个,可以理解是的有2个、3个、4个或更多。由此可确保至少有一个正在工作的悬浮物捕捉系统。
根据本发明的一些实施例,所述悬浮物入口所在平面与所述絮凝系统的底部的夹角在0°~90°之间(不包括端点值),例如可以是15°、20°、30°、45°以及60°等。
由此,被捕捉进去的絮凝颗粒在搅拌带来的水流运动过程中,不容易被冲出,即不会再次影响絮凝系统的正常工作。
根据本发明的一些实施例,所述絮凝系统中还包括搅拌装置,如此可提升传质效率,也可促进絮凝所得悬浮物的捕捉。
根据本发明的一些实施例,当所述絮凝系统为电絮凝系统时,所述电絮凝系统还包括电絮凝装置;
所述电絮凝装置包括相对设置的电絮凝阴极和电絮凝阳极,以及连接所述电絮凝阴极和电絮凝阳极,并提供电能的电絮凝电源。
根据本发明的一些实施例,所述处理系统还包括底泥处理系统,所述底泥处理系统通过所述管道与所述固液分离系统所述絮凝系统相连通。以转运所述悬浮物捕捉系统捕捉到的固体颗粒,和固液分离系统产生的沉淀物,上述沉淀物质在所述底泥处理系统中被脱水、干燥、回收再利用。
若无特殊说明,本发明中的“约”表示允许误差在±2%之间,例如约100表示实际试验中可在98~102之间浮动,并不会明显影响试验结果。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本发明实施例1中所用处理系统的结构示意图;
图2是图1中一种电化学氧化处理系统的俯视示意图;
图3是图2中电化学组件的局部放大图;
图4是图1中另一种电化学氧化处理系统所用电化学组件的结构示意图;
图5是图3和图4所示电化学组件中所用阴极的结构示意图;
图6是图1中絮凝系统的俯视示意图。
附图标记:
絮凝系统100、絮凝系统侧壁110;悬浮物捕捉系统120,连接杆121,悬浮物入口122,悬浮物容纳区123;搅拌系统130;电絮凝装置140,电絮凝阴极141,电絮凝阳极142,电絮凝电源143;
气浮系统200;
固液分离系统300;
电化学氧化处理系统400、蓄水池410、电化学组件420、阳极421;阴极422、导电网422A、改性BDD电极422B、绝缘轴423;电源424;
底泥处理系统500;
管道600。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,如果有描述到第一、第二等只是用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
在本发明的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的限定,设置、安装、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
若无特殊说明,具体实施例中采用的有机废水为机油废水,购自远大(湖南)再生燃油股份有限公司,具体为顶油废水、蒸馏出水和其他废水按照1:7:2的质量比进行混合;其中顶油废水中COD含量约为400000mg/L,蒸馏出水中COD含量约为200000mg/L,其他废水中COD含量约为4000mg/L。混合后机油废水的COD含量约为180800mg/L。
所用BDD电极来自中南大学,具体制备方法参考专利文件CN201610919507.6的实施例1。
所用电絮凝阳极购自四川兴澳环境技术服务有限公司,其中铝的质量含量为3%,贵金属金和铂的质量用量为1:1,贵金属的掺量之和为0.1%(质量百分数)。
实施例1
本实施例提供了一种有机废水的处理方法,所采用的处理系统如图1~3和5~6所示,图中的箭头方向,表示水流/沉淀物的流动方向,设计的有机废水处理产能为40吨/天,具体过程为:
D1.将有机废水在隔油池(图中未示出)中去除浮油处理;
D2.将步骤D1所得有机废水经由管道600在絮凝系统100中处理60min;其中采用的絮凝方法为电化学絮凝,电流为3000A,电压为10V;
D3.将步骤D2所得有机废水在气浮系统200中进行气浮处理;过程中,充气量为120L/m3/h(每1m3的机油废水,每小时充气120L),同时按照6g/m3的量向气浮系统200中投加絮凝剂PAM,此时,PAM兼具絮凝剂和发泡剂双重作用,充入的气体可吸附在絮凝剂絮凝产生的絮状物表面,也可吸附在悬浮油表面,借助气泡的浮力作用,上述杂质会漂浮在机油废水表面,以便于去除;
D4.将步骤D3所得有机废水在固液分离系统300中静置3h(重力沉降法);所得沉淀物经由管道600转移至底泥处理系统500进行深度处理;
D5.将步骤D4所得清液经由管道600转移至电化学氧化处理系统400中进行电化学氧化处理;过程中按照每1g有机废水(电化学氧化处理系统400中的)添加0.1mg双氧水(按过氧化氢的质量计)的比例添加双氧水,以同时实现电化学氧化处理和芬顿氧化处理。电化学氧化处理的过程中电流为50000A,电压为15V,搅拌速度为100rpm,水力停留时长为0.5h;电化学氧化处理过程中,电化学氧化处理系统400的压力为-0.05MPa。
步骤D1~D5中提到的时间均为水力停留时间,本实施例中处理系统连续运行。整体结构示意图如图1所示,其中,
本实施例中,絮凝系统100中采用的絮凝方法为电化学絮凝,俯视示意图如图6所示,其核心部件是电絮凝装置140,其由相对设置的电絮凝阴极141、电絮凝阳极142、以及供电系统电絮凝电源143组成。在处理有机废水的过程中,电絮凝装置140的电絮凝阳极的面积为80m2。由于电絮凝阳极142材质的选择,可避免外加絮凝剂,且可保证其电导率,最终提升了电絮凝处理的效果。
絮凝系统100的底部设有搅拌系统130,进行同方向的搅拌,以尽可能避免絮凝的产物粘附在电絮凝装置140上或其他部位上,以确保电絮凝处理的正常进行。
絮凝系统100中还设有2个悬浮物捕捉系统120,借助搅拌系统130的作用,悬浮物捕捉系统120设于电絮凝装置140的下游。具体的,经过电絮凝装置140的混合物,流向悬浮物捕捉系统120,经悬浮物捕捉系统120过滤后,滤出的溶液再次经过电絮凝装置140进行电絮凝处理。由此,电絮凝产生的絮状物质可及时被悬浮物捕捉系统120捕捉,进一步保证了絮凝系统100的正常运行。
悬浮物捕捉系统120,悬浮物捕捉系统120由连接杆121、悬浮物入口122和悬浮物容纳区123,连接杆121的一端与所述悬浮物入口122连接;悬浮物容纳区123与悬浮物入口122连接,连接杆121的另一端和絮凝系统侧壁110可移动连接,因此当悬浮物容纳区123被絮凝产生的絮凝产物装满后,悬浮物捕捉系统120可移出絮凝系统100并进行清理。为更好的捕捉悬浮物,悬浮物入口122和絮凝系统100的底部之间的夹角为15°。悬浮物捕捉系统120捕捉到的悬浮物,经由管道600输送至底泥处理系统500中。
电化学氧化处理系统400包括蓄水池410和设于蓄水池410中的电化学组件420,具体结构示意图如图2~3和图5所示;
本实施例中,电化学组件420为搅拌桨型,包括绝缘轴423和等距设于绝缘轴423上的4对电极,每对电极包括平行、相对设置的阳极421和阴极422,阳极421和阴极422间的距离为1cm,阳极的面积为8m2;绝缘轴423上还设有沟槽(图中未示出),以容纳电化学组件420的导电线,导电线远离电化学组件420的一端连有供给电能的电源(图中未示出);此外,绝缘轴423远离阴极422和阳极421的一端连接电机(图中未示出),以实现电化学组件420旋转搅拌的作用。
可以理解的是,阴极422包括导电网422A和采用锡焊焊接在导电网422A(材质为镍)远离阳极421一侧的改性BDD电极422B;改性BDD电极422B包括BDD电极和负载于所述BDD电极表面的羟基氧化铁;导电网422A的孔径约为3mm,具体结构如图5所示。
改性BDD电极422B的制备方法包括以下步骤:
S1.将BDD电极浸入乙醇溶液中进行沉积;乙醇溶液中,含有15mM的九水合硝酸铁和10mM的碳酸氢钠;沉积过程中伴随50rpm的搅拌,沉积的时长为1h,过程中不需控制温度(环境温度,在10~40℃之间均可);
S2.将步骤S1所得BDD电极洗涤后干燥,其中洗涤的方法为采用无水乙醇冲洗,干燥的方法为在110℃条件下真空干燥2h。
实施例2
本实施例提供了一种有机废水的处理方法,与实施例1的区别在于:
电化学氧化处理系统400中所用电化学组件420的结构如图4所示,阴极422和阳极421之间进行电连接,并依靠电源424提供电能。
也就是说,采用平板式的电化学组件420,与额外的搅拌系统相配合。
实施例3
本实施例处理了一批有机废水,与实施例1的区别在于,将电絮凝处理替换为化学絮凝处理;
对应的絮凝系统100中不包括电絮凝装置140,而是在搅拌过程中按照150g/m3的比例添加絮凝剂,絮凝剂中聚合硫酸铁(CAS:10028-22-5)和聚合氯化铝(CAS:1327-41-9)的质量比为10:1。
对比例1
本对比例提供了一种有机废水的处理方法,与实施例1的区别在于:
(1)将改性BDD电极422B替换为常规的BDD电极,即不进行改性BDD电极422B的制备;
(2)步骤D5中同时添加硫酸亚铁,其中硫酸亚铁和双氧水的摩尔比为24:1。
对比例2
本对比例提供了一种有机废水的处理方法,与实施例1的区别在于:
阴极422不包括导电网422A,即直接将改性BDD电极422B作为阴极422(为了满足单因素对比,此处改性BDD电极422B的尺寸和实施例1中导电网422A的尺寸相同)。
测试例
本测试例,测试了电絮凝处理(或化学絮凝处理)前后、电化学氧化处理前后的水质指标,具体的COD的测试方法为碘化钾碱性高锰酸钾法(标准文件HJ-T 132-2003,若浓度较高时进行多级稀释,使其满足该方法对检测限的要求),pH采用pH计进行测试,氨氮的测试方法参考编号为HJ 535-2009的标准文件进行(测试过程中可能需要进行多级稀释)。SS(悬浮在水中的固体物质)含量的测试方法参考标号为GB/T11901-1989的标准文件进行。测试结果如表1所示。
表1实施例1~3和对比例1~2中处理方法的过程结果
由于本发明的处理系统持续运转,在不改变方法的条件下,各步骤的水质比较稳定,且由于COD等含量较高,读数时进行了取整。因此实施例1~3和对比例1~2相比,相同步骤所得水样的水质数据一样。
根据表1所得结果可知,在本发明提供的处理方法和处理系统的参数范围内,机油废水中的氨氮和COD均可被有效去除,同时pH保持在近中性的环境内。
实施例1和实施例2所得结果对比可知,与平板式电化学组件420相比,搅拌桨式电化学组件420对有机废水的处理效率更高。
实施例1和实施例3所得结果对比可知,与电化学絮凝处理相比,化学絮凝处理的效果略差。
但是实施例1~3所得结果均能满足排放工业废水的要求。
对比实施例1和对比例1的测试结果可知,若不对阴极422进行改性,而直接将电化学氧化处理和芬顿氧化处理相结合,则虽然也可有效去除有机废水的杂质,但是其效果显著低于本发明实施例1~3所得结果。
对比实施例1和对比例2的测试结果可知:若阴极422的基体为板状,而不是网状,则电化学氧化处理过程中产生的气体会影响有机废水的处理效果。
综上,本发明中,各步骤之间相互协同;处理系统中,各部件相互协同,共同提升了对高COD机油废水的处理效果,为高COD机油废水提供了新的处理方法。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明,但本发明不限于上述实施例,在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (8)
1.一种有机废水的处理方法,其特征在于,所述处理方法包括在双氧水的辅助和负压条件下,电化学氧化处理所述有机废水;
所述处理方法借助包括以下部件的处理系统实施;
蓄水池(410);
电化学组件(420),所述电化学组件(420)设于所述蓄水池(410)内部,所述电化学组件(420)包括电极对和绝缘轴(423);所述电极对包括平行相对设置的阳极(421)和阴极(422);所述绝缘轴(423)与所述电极对相连,并形成搅拌桨状结构;
所述阳极(421)为BDD电极;
所述阴极(422)包括导电网(422A)和分布在所述导电网(422A)远离所述阳极(421)一侧的改性BDD电极(422B);
所述改性BDD电极(422B)包括BDD电极和负载于所述BDD电极表面的羟基氧化铁;
所述导电网(422A)的孔径≥1mm。
2.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所述电化学氧化处理的电流为40000~60000A。
3.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所述电化学氧化处理的电压为10~20V。
4.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所述处理方法中,双氧水的质量与所述有机废水的质量之比为0.05~0.5mg:1g。
5.根据权利要求1~4任一项所述的处理方法,其特征在于,所述处理方法还包括在所述电化学氧化处理前对所述有机废水依次进行絮凝处理、气浮处理和固液分离处理。
6.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所述阳极(421)和阴极(422)组成的电极对的数量≥2。
7.根据权利要求1或6所述的处理方法,其特征在于,所述处理系统还包括经由管道(600)依次连接的絮凝系统(100)、气浮系统(200)和固液分离系统(300);
所述固液分离系统(300)与所述蓄水池(410)经由管道(600)连通。
8.根据权利要求7所述的处理方法,其特征在于,所述处理系统还包括底泥处理系统(500),所述底泥处理系统(500)通过所述管道(600)与所述固液分离系统(300)和所述絮凝系统(100)相连通。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210716966.XA CN115180705B (zh) | 2022-06-23 | 2022-06-23 | 一种有机废水的处理方法和处理系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210716966.XA CN115180705B (zh) | 2022-06-23 | 2022-06-23 | 一种有机废水的处理方法和处理系统 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115180705A CN115180705A (zh) | 2022-10-14 |
CN115180705B true CN115180705B (zh) | 2023-09-29 |
Family
ID=83515376
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210716966.XA Active CN115180705B (zh) | 2022-06-23 | 2022-06-23 | 一种有机废水的处理方法和处理系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115180705B (zh) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110559853A (zh) * | 2019-09-30 | 2019-12-13 | 华中师范大学 | 阳极和阴极同步电化学法去除气态污染物的方法及其装置 |
CN211734772U (zh) * | 2019-11-29 | 2020-10-23 | 无锡小天鹅电器有限公司 | 衣物处理设备 |
CN112723496A (zh) * | 2021-01-11 | 2021-04-30 | 华南理工大学 | 一种用于有机废水处理的双电极协同产生双氧化剂的流式电化学系统与应用 |
CN215327589U (zh) * | 2021-07-16 | 2021-12-28 | 富莱特(北京)科技有限公司 | 一种bdd电解、臭氧、双氧水氧化联合水处理设备 |
WO2022087005A1 (en) * | 2020-10-19 | 2022-04-28 | Evoqua Water Technologies Llc | Combined electrochemical advanced oxidation process for removal of organic contamination in water |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU2012267124B2 (en) * | 2011-06-06 | 2016-09-15 | Axine Water Technologies Inc. | Efficient treatment of wastewater using electrochemical cell |
-
2022
- 2022-06-23 CN CN202210716966.XA patent/CN115180705B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110559853A (zh) * | 2019-09-30 | 2019-12-13 | 华中师范大学 | 阳极和阴极同步电化学法去除气态污染物的方法及其装置 |
CN211734772U (zh) * | 2019-11-29 | 2020-10-23 | 无锡小天鹅电器有限公司 | 衣物处理设备 |
WO2022087005A1 (en) * | 2020-10-19 | 2022-04-28 | Evoqua Water Technologies Llc | Combined electrochemical advanced oxidation process for removal of organic contamination in water |
CN112723496A (zh) * | 2021-01-11 | 2021-04-30 | 华南理工大学 | 一种用于有机废水处理的双电极协同产生双氧化剂的流式电化学系统与应用 |
CN215327589U (zh) * | 2021-07-16 | 2021-12-28 | 富莱特(北京)科技有限公司 | 一种bdd电解、臭氧、双氧水氧化联合水处理设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115180705A (zh) | 2022-10-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100390081C (zh) | 含硝基苯、苯胺污染物废水的处理方法 | |
CN111517428B (zh) | 一种脱除pta废水中重金属离子的处理工艺及系统 | |
WO2023078105A1 (zh) | 一种污水处理系统和方法 | |
CN111333235A (zh) | 一种垃圾渗滤液处理系统和工艺 | |
CN110894115A (zh) | 降解水中有机物和氮含量的设备及其降解方法 | |
CN103755099B (zh) | 一种多维无极电氧化处理废水的方法 | |
CN115180705B (zh) | 一种有机废水的处理方法和处理系统 | |
CN112499885A (zh) | 一种利用多相多维电解预处理工艺+a/o+mbr处理制剂废水的系统及方法 | |
CN110885151A (zh) | 废水处理装置 | |
CN110498488A (zh) | Ecpi电催化氧化成套设备 | |
CN211419856U (zh) | 一种废水处理装置 | |
CN115028320B (zh) | 一种机油废水的处理方法和处理系统 | |
CN214141926U (zh) | 一种重金属污水处理设备 | |
CN210855619U (zh) | 一种含盐有机废水电催化氧化耦合预处理装置 | |
CN112374666B (zh) | 一种三维电解污水处理方法 | |
CN110818153B (zh) | 电絮凝-电气浮联用电镀废水六价铬去除装置及方法 | |
Lv et al. | A closed-loop electrokinetic system for recovery of PbO2@ Fe composite derived from lead-containing sludge | |
CN211570404U (zh) | 一种废乳化液处理装置 | |
CN211255550U (zh) | 降解水中有机物和氮含量的设备 | |
CN113880358A (zh) | 一种有机硅废水中有效去除硅氧烷和cod的方法 | |
CN210505889U (zh) | 使用电解和气浮处理沼液进行沼气脱硫的系统 | |
CN210559900U (zh) | 一种化学镍废水电催化氧化处理系统 | |
CN202519116U (zh) | 移动式水处理系统 | |
CN106219833A (zh) | 用于重金属废水处理的工艺方法 | |
CN112062341A (zh) | 综合重金属废水的处理方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |