CN1559926A - 一种污水处理方法及装置 - Google Patents
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Abstract
一种污水处理方法及装置,该方法是把CODCr为600mg/l以内的生化出口污水,用含钙、铝、铁中的一种或几种金属的预处理剂预处理后,通过流动沉降池进入光催化反应器进行连续处理,处理后达到国家排放标准,预处理剂和光催化剂失活后可以经过焙烧而再生,本发明工艺和设备制造简单,效率高,成本低,操作方便,无二次污染,适合用于化工生化出口或低浓度污水的处理。
Description
技术领域:本发明涉及一种化学工业污水处理方法和处理装置。
背景技术:随着现代工、农业的发展,产生了大量的工业、农业和生活废弃物并随之释放到环境中去,使环境受到污染。由于废弃物中存在大量有毒有害物质,严重影响了人类的正常生活与生产。其中水污染是主要的污染之一。目前,全世界每年约有4200多亿立方米的污水排入江河湖海,污染了5.5万亿立方米的淡水,这相当于全球径流总量的14%以上。多年来,研究人员采用了包括生物处理、化学处理、热处理、催化氧化、相转移和光解等方法应用于废水处理中。但目前这些方法,都存在着局限,而且处理费用太高。
光催化作为一种新型的污染处理技术自上个世纪70年代出现以来,以其能完全降解环境中的污染物,加上费用相对较少,日益受到研究人员的重视。
光催化原理简单地说,就是一些半导体材料(如TiO2)在可见光或紫外线的照射下阶带电子会被激发到导带,从而产生具有很强反应活性的电子(e)空穴(h+)对,这些电子空穴对迁移到半导体表面后,在氧化剂(如O2)或还原剂(如污染物)作用下,可参与氧化还原反应,从而起到降解污染物的作用。在这些半导体催化剂中,TiO2化学性质稳定、难溶、无毒、成本低、催化效率高,对于难降解有机物如苯系化合物,氯系有机物等,都非常有效。而其他不是有毒性就是不稳定,在光照下容易被腐蚀,而且效果没有TiO2好,故一般不适用。
发明内容:本发明提供一种污水处理方法及装置,它简单、安全,而且不会对环境造成二次污染,是一种低投资、高效率和操作方便的处理装置,污水处理效果好。
本发明通过以下技术措施实现:
一种污水处理方法,其特征在于:将CODCr低于600mg/l的生化出口污水经进水管1送入预处理反应釜2,从投料口4按质量比为污水∶预处理剂=1000~2000∶1的比例加入预处理剂,釜上的搅拌器3以60~1250转/分钟的转速搅拌下,反应15~30分钟后,从出水管5用污水泵将其送入流动沉降池沉降后由污水泵经反应釜进水管6连续送入光催化反应器7,同时经电源线8接通电源,启动装在石英管9中紫外灯10,紫外线辐射负载型TiO2 11上对污水进行光催化氧化反应,将污染物彻底氧化分解,在反应器内光催化用量为0.5~2%,最后经出水管12排放或循环利用。
上述以含钙、铝、铁中的一种或几种金属的物质为预处理剂,以高活性介孔二氧化钛为光催化剂和最终处理剂,预处理剂还可是钙、铝、铁中的一种或几种金属的氧化物或氢氧化物或盐。
上述预处理剂和光催化剂在失去活性后,可以在700±50~1000±50℃下经过焙烧0.5~5h再生成高活性的介孔二氧化钛。
一种污水处理装置,其特征在于:包括有主反应装置光催化反应器和辅助装置预处理反应釜构成。光催化反应器是一个负载型反应器;预处理反应釜是一个间歇式搅拌反应器。
本发明具有如下技术特点:
1.常温常压下工作,运行成本、设备投资低、操作简便安全。
2.以负载型高活性介孔TiO2为催化剂,无毒、催化效率高。
3.催化剂成本低,寿命长。
4.反应器封闭,无二次污染。
本发明可应用于纺织印染、石油化工、造纸、医药、食品、机械加工等工业废水及生活污水的处理,能将CODCr为600mg/l以内的生化出口污水处理后达到国家排放标准或者回收使用。
附图说明:
图1为本发明实现的工艺路线。
图2是间歇式预处理反应釜2的原理图。
图3是光催化反应器7的原理图。
具体实施方式结合附图作进一步详细描述:
如图所示,用污水泵将生化出口污水经进水管1送入间歇式预处理反应釜2,在搅拌器3以60~1250转/分钟的转速搅拌下从投料口4加入质量比为1000~2000∶1(污水∶预处理剂)的预处理剂,反应15~30分钟后,从出水管5用污水泵将其送入流动沉降池沉降,并由污水泵经反应釜进水管6连续送入光催化反应器7,同时经电源线8接通电源,启动装在石英管9中紫外灯10,紫外线辐射负载型TiO2 11上对污水进行光催化氧化反应,最后经出水管12排放或循环利用。流动沉降池的沉淀污泥达到一定量时,用污泥泵抽出,在700±50~1000±50℃下焙烧0.5~5小时再生成预处理剂。失活的光催化剂在700±50~1000±50℃下焙烧0.5~5小时再生成高活性的介孔二氧化钛。
实施例1:
将CODCr为590mg/l的生化出口污水1吨用污水泵送入间歇式预处理反应釜,在100转/分的转速下加入0.5千克的预处理剂CaO,反应25分钟后,用污水泵将其送入流动沉降池沉降,并由污水泵将其连续送入光催化反应器,进行连续反应,最后污水的CODCr为50mg/l,NH3-N为10mg/l,达到国家排放标准。流动沉降池的沉淀污泥,用污泥泵抽出,在800±50℃下焙烧1.5小时再生成活性预处理剂。失活的光催化剂在800±50℃下焙烧1小时再生成高活性的介孔二氧化钛。
实施例2:
将CODCr为590mg/l的生化出口污水1吨用污水泵送入间歇式预处理反应釜,在80转/分的转速下加入0.4千克CaO和0.1千克FeSO4,反应20分钟后,用污水泵将其送入流动沉降池沉降,并由污水泵将其连续送入光催化反应器,进行连续反应,最后污水的CODCr为50mg/l,NH3-N为10mg/l,达到国家排放标准。流动沉降池的沉淀污泥,用污泥泵抽出,在800±50℃下焙烧1.5小时再生成活性预处理剂。失活的光催化剂在800±50℃下焙烧1小时再生成高活性的介孔二氧化钛。
实施例3:
将CODCr为590mg/l的生化出口污水1吨用污水泵送入间歇式预处理反应釜,在600转/分的转速下加入0.4千克Ca(OH)2和0.05千克FeSO4和0.05千克Al2(SO4)3,反应20分钟后,用污水泵将其送入流动沉降池沉降,并由污水泵将其连续送入光催化反应器,进行连续反应,最后污水的CODCr为40mg/l,NH3-N为10mg/l,达到国家排放标准。流动沉降池的沉淀污泥,用污泥泵抽出,在800±50℃下焙烧1.5小时再生成活性预处理剂。失活的光催化剂在800±50℃下焙烧1小时再生成高活性的介孔二氧化钛。
Claims (6)
1.一种污水处理方法,其特征在于:将CODCr低于600mg/l的污水经进水管1送入预处理反应釜2,从投料口4按质量比为污水∶预处理剂=1000~2000∶1的比例加入预处理剂,釜上的搅拌器3以60~1250转/分钟的转速搅拌下,反应15~30分钟后,从出水管5用污水泵将其送入流动沉降池沉降后由污水泵经反应釜进水管6连续送入光催化反应器7,同时经电源线8接通电源,启动装在石英管9中紫外灯10,紫外线辐射负载型TiO2 11上对污水进行光催化氧化反应,在反应器内光催化用量为0.5~2%,最后经出水管12排放或循环利用。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:以含钙、铝、铁中的一种或几种金属的物质为预处理剂,以高活性介孔二氧化钛为光催化剂和最终处理剂,预处理剂还可是钙、铝、铁中的一种或几种金属的氧化物或氢氧化物或盐。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:预处理剂和光催化剂在失去活性后,可以在700±50~1000±50℃下经过焙烧0.5~5h再生成高活性的介孔二氧化钛。
4.一种污水处理装置,其特征在于:包括有主反应装置光催化反应器和辅助装置预处理反应釜构成。
5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于:光催化反应器是一个负载型反应器。
6.根据权利要求4所述的装置,其特征在于:预处理反应釜是一个间歇式搅拌反应器。
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