CN220597258U - 一种顺酐生产废水的两级预氧化处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种顺酐生产废水的两级预氧化处理装置，包括：沿顺酐生产废水处理方向依次设置的气浮池、一级铁碳反应器和二级循环式异相光催化氧化反应器。本实用新型通过气浮对水中油脂和悬浮物进行去除，铁碳反应器对顺酐生产废水中高浓度有毒污染物DBP进行氧化解毒，铁碳出水继续进入循环式异相光催化氧化反应器，对残留DBP进行二次氧化，同时去除部分COD，提高废水可生化性；经两级氧化处理的顺酐废水，有毒污染度浓度大幅降低，可进入后续生化阶段，保证生化系统的运行。

Description

一种顺酐生产废水的两级预氧化处理装置

技术领域

本实用新型涉及废水处理技术领域，具体涉及一种顺酐生产废水的两级预氧化处理装置。

背景技术

顺酐生产废水是在顺酐制备过程中，产生的含高浓度DBP(邻苯二甲酸二丁酯)的废水，其特征包括pH低(0.5-2)、有机物种类多、DBP浓度高、COD高(＞10000mg/L)等。

由于顺酐生产废水中DBP浓度高，而DBP对微生物的抑制作用明显；因此，单独的生化工艺很难直接对其进行处理。同时，常规使用的铁碳等工艺对DBP的解毒也有限，进而导致顺酐废水的处理成为工业废水处理的难点。

实用新型内容

针对现有技术中存在的不足之处，本实用新型提供一种顺酐生产废水的两级预氧化处理装置。

本实用新型公开了一种顺酐生产废水的两级预氧化处理装置，包括：沿顺酐生产废水处理方向依次设置的气浮池、一级铁碳反应器和二级循环式异相光催化氧化反应器。

作为本实用新型的进一步改进，还包括：中间水池；

所述中间水池设置在气浮池与一级铁碳反应器之间。

作为本实用新型的进一步改进，还包括：在二级循环式异相光催化氧化反应器的出水侧依次设置的脱气池和沉淀池，所述沉淀池的上清液进入生化处理单元。

作为本实用新型的进一步改进，所述气浮池包括依次设置的混凝反应区、絮凝反应区和气浮区，所述混凝反应区的进水口接收顺酐生产废水，所述气浮区的出水口与中间水池相连，所述中间水池内设有提升泵，所述提升泵的出水口与所述一级铁碳反应器的进水口相连。

作为本实用新型的进一步改进，所述混凝反应区配置有混凝剂加药装置，用于向所述混凝反应区内加入混凝剂；所述絮凝反应区配置有絮凝剂加药装置，用于向所述絮凝反应区内加入絮凝剂。

作为本实用新型的进一步改进，所述一级铁碳反应器为塔式反应器，包括：底部的配水装置与布气装置、中间部的铁碳填料反应区和上部的出水区；

所述配水装置包括均布在反应器底部的布水管，所述布水管的进水口与气浮池或中间水池的出水口相连；

所述布气装置包括反应器外的曝气风机和反应器内的曝气头，所述曝气风机的出风口与所述曝气头的进风口相连；

所述出水区的出水口与所述二级循环式异相光催化氧化反应器的进水口相连。

作为本实用新型的进一步改进，所述二级循环式异相光催化氧化反应器包括：反应器本体，所述反应器本体内配置多个一体化紫外灯组件，所述反应器本体上配置催化剂加药装置、氧化剂加药装置和pH调节装置。

作为本实用新型的进一步改进，所述脱气池包括脱气池体，所述脱气池体上配置有碱加药装置和曝气装置，所述曝气装置包括脱气池体外的曝气风机和脱气池体内的曝气头，所述曝气风机的出风口与所述曝气头的进风口相连。

作为本实用新型的进一步改进，所述沉淀池包括依次设置的助凝搅拌区、絮凝搅拌区和沉淀区，所述助凝搅拌区配置有助凝剂加药装置，用于向所述助凝搅拌区内加入助凝剂；所述絮凝搅拌区配置有絮凝剂加药装置，用于向所述絮凝搅拌区内加入絮凝剂；所述沉淀区设置有蜂窝斜管或斜板，用于对铁絮体进行截留，实现泥水分离。

作为本实用新型的进一步改进，还包括：污泥储存池和污泥脱水装置；

所述沉淀区底部设置有排泥泵，将沉淀污泥排入所述污泥储存池内，并经所述污泥脱水装置进行污泥脱水。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型是一种一级铁碳反应器与二级循环式异相光催化氧化反应器相联合的两级预氧化处理装置，可对含DBP的顺酐生产废水进行解毒和强氧化处理，通过铁碳反应初步解毒后再进行光催化氧化强氧化，能实现DBP的高效降级，大幅降低其浓度。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例公开的顺酐生产废水的两级预氧化处理装置的示意图。

图中：

10、气浮池；11、混凝反应区；12、絮凝反应区；13、气浮区；20、中间水池；30、一级铁碳反应器；31、配水装置；32、与布气装置；33、铁碳填料反应区；34、出水区；40、二级循环式异相光催化氧化反应器；50、脱气池；60、沉淀池；61、助凝搅拌区；62、絮凝搅拌区；63、沉淀区；70、生化处理单元；80、污泥储存池；90、污泥脱水装置。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细描述：

本实用新型提供一种顺酐生产废水的两级预氧化处理装置，其通过联合一级铁碳反应器与二级循环式异相光催化氧化反应器对含DBP的有毒废水进行解毒和强氧化处理，通过铁碳反应初步解毒后再进行光催化氧化强氧化，能实现DBP的高效降级，大幅降低其浓度；同时，顺酐废水呈酸性，而两级氧化串联反应过程均在较低pH下进行，避免了重复调节pH造成的药剂浪费，同时铁碳催化剂填料溶解出的亚铁离子等能作为光催化氧化反应工艺催化剂，实现对有效组分的二次利用，降低了药剂成本；进一步，本实用新型的两级预氧化处理装置不仅可处理DBP有毒污染物，也可应用在其他含高浓度高毒性有机污染物物的废水(如含酚废水，农药废水等)的预处理，为后续生化单元稳定运行保驾护航，提高最终出水效果。

如图1所示，本实用新型提供一种顺酐生产废水的两级预氧化处理装置，包括：沿顺酐生产废水处理方向依次设置的气浮池10、中间水池20、一级铁碳反应器30、二级循环式异相光催化氧化反应器40、脱气池50和沉淀池60，沉淀池60的脱水进入后续现有的生化处理单元/系统70，上述各单元之间通过管路相连，并在管路预设的位置设置相关的阀门或检测仪表(如流量计、压力表等)，顺酐生产废水在各单元之间流动的动力源为：力自流或泵输送；其中，

本实用新型的气浮池10包括依次设置的混凝反应区11、絮凝反应区12和气浮区13，混凝反应区11、絮凝反应区12和气浮区13之间可通过隔板分隔且相互连通。混凝反应区11的进水口接收顺酐生产废水，混凝反应区11内可设有搅拌器，混凝反应区还配置有混凝剂加药装置，混凝剂加药装置包括混凝剂加药罐和加药管，加药管上设有阀门和流量计，通过开启阀门，向混凝反应区内加入混凝剂，对顺酐生产废水进行破乳释放油滴。絮凝反应区12内可设有搅拌器，絮凝反应区还配置有絮凝剂加药装置，絮凝剂加药装置包括絮凝剂加药罐和加药管，加药管上设有阀门和流量计，通过开启阀门，向混凝反应区内加入絮凝剂，网捕顺酐生产废水中的悬浮物。气浮区13的前端设有溶气释放装置，溶气释放装置与气浮溶气罐相连，用于产生微小的气泡，气泡在上浮过程中携带废水中的油脂和悬浮物，并将油脂和悬浮物上升至气浮区表面，通过气浮区表面设置的撇渣装置进行去除，浮渣通过出渣渠进入污泥储存池进行后续脱水处理。气浮区13底部的污泥可通过排泥泵排入污泥储存池80内，并经污泥脱水装置90进行污泥脱水

本实用新型的中间水池20的进水口与气浮区的出水口相连，中间水池20的出水口与一级铁碳反应器30的进水口相连，中间水池20内设置有提升泵；气浮出水进入中间水池20，而后经提升泵进入一级铁碳反应器30。

本实用新型的一级铁碳反应器30为塔式反应器，包括：底部的配水装置31与布气装置32、中间部的铁碳填料反应区33和上部的出水区34，配水装置包括均布在反应器底部的布水管，布水管的进水口与中间水池的出水口相连；布气装置包括反应器外的曝气风机和反应器内的曝气头，曝气风机的出风口与曝气头的进风口相连；出水区的出水口与二级循环式异相光催化氧化反应器的进水口相连，出水区的回流口与中间水池20的出水混合后进入一级铁碳反应器30的布水管内；进一步，一级铁碳反应器30上还配置有pH监测装置，用于监测一级铁碳反应器30内的废水pH。使用时，中间水池20内的酸性顺酐生产废水进行一级铁碳反应器30内，废水经配水装置与布气装置向上均匀进入铁碳填料反应区，在上升过程中与铁碳填料充分接触，发生氧化还原反应；即，在铁碳填料反应区内，通过铁碳填料的原电池反应，逐步消耗水中的H⁺，溶解出部分Fe²⁺释放进溶液中，经过反应可将废水pH由2-3左右提高至3.5-4左右，铁碳反应器出水经上端出水口进入二级循环式异相光催化氧化反应器40内；同时，布气装置可对废水及填料进行均匀曝气，加速废水与填料的混合，同时通过曝气减少填料表面结垢以及铁盐在填料表面的聚积，避免填料失效。

本实用新型的二级循环式异相光催化氧化反应器40包括：反应器本体，反应器本体内配置多个一体化紫外灯组件，反应器本体上配置催化剂加药装置、氧化剂加药装置和pH调节装置；其中，催化剂加药装置包括催化剂加药罐和加药管，加药管上设有阀门和流量计，通过开启阀门，向反应器本体内加入亚铁催化剂；氧化剂加药装置包括氧化剂加药罐和加药管，加药管上设有阀门和流量计，通过开启阀门，向反应器本体内加入氧化剂(如双氧水)；pH调节装置包括酸液罐和加药管，加药管上设有阀门和流量计，通过开启阀门，向反应器本体内加入酸液，以控制反应pH在3.5左右，若水碱度过高，少量补充酸投加，维持反应pH。使用时，经铁碳反应初步解毒的废水继续进入二级循环式异相光催化氧化反应器40，通过紫外光和双氧水协同催化亚铁催化剂在产生羟基自由基，对废水中有毒有害污染物进一步氧化降解，降低DBP浓度，同时大大降低废水COD。在这个过程中铁碳反应器中溶解出的亚铁离子可作为光催化氧化反应催化剂，减少部分催化剂的投入。

本实用新型的脱气池50包括脱气池体，脱气池体上配置有碱加药装置和曝气装置51，碱加药装置包括碱液罐和加药管，加药管上设有阀门和流量计，通过开启阀门，向反应器本体内加入碱液(氢氧化钠或氢氧化钙)；进一步，还可配置pH检测装置，基于监测的pH控制控制碱加药装置所加入的碱液量；曝气装置包括脱气池体外的曝气风机和脱气池体内的曝气头，曝气风机的出风口与曝气头的进风口相连。使用时，经循环式异相光催化氧化反应的出水进入反应脱气池，调节pH至7-8左右，将亚铁催化剂析出。

本实用新型的沉淀池60包括依次设置的助凝搅拌区61、絮凝搅拌区62和沉淀区63，助凝搅拌区内可设有搅拌器，助凝搅拌区还配置有助凝剂加药装置，助凝剂加药装置包括助凝剂加药罐和加药管，加药管上设有阀门和流量计，通过开启阀门，向助凝搅拌区内加入絮凝剂；絮凝搅拌区内可设有搅拌器，絮凝搅拌区还配置有絮凝剂加药装置，絮凝剂加药装置包括絮凝剂加药罐和加药管，加药管上设有阀门和流量计，通过开启阀门，向絮凝搅拌区区内加入絮凝剂；沉淀区设置有蜂窝斜管或斜板，用于对铁絮体进行截留，实现泥水分离；沉淀区底部设置有排泥泵，将沉淀污泥排入污泥储存池80内，并经污泥脱水装置90进行污泥脱水。使用时，经脱气反应后的出水进入沉淀池，通过加入絮凝剂将铁泥絮凝后进入沉淀区，实现泥水分离，上清液进入后续生化反应单元进行生化降解。

本实用新型的顺酐生产废水处理方法，包括：

步骤1、顺酐生产废水经气浮池10和中间水池20进行初步除油除悬浮物处理后，得到清澈透亮的出水。

步骤2、出水经提升进入一级铁碳反应器30，同时铁碳反应器上端回流口出水经循环泵与进水混合，同时进入反应塔底部的配水装置，经配水装置均匀分配进入铁碳填料区，对废水中DBP进行氧化降解解毒，反应过程中pH上升，通过循环水量调节控制体系pH维持在3.5-4左右，反应过程铁单质溶解为亚铁及铁离子进入溶液中，反应器内同时进行曝气处理，污水上升通过铁碳填料区后经出水管进入二级循环式异相光催化氧化反应器40。

步骤3、一级铁碳反应器30出水溢流进入二级循环式异相光催化氧化反应器40，通过开启紫外灯管，补充投加催化剂和氧化剂，在光照作用下，产生大量羟基自由基对废水进行二次强氧化，进一步降低DBP浓度，同时降低COD提高可生化性。

步骤4、二级循环式异相光催化氧化反应器40出水溢流进入脱气池50，通过碱自动加药系统调节出水pH至7-8，并通过曝气保证亚铁离子完全氧化成铁离子。

步骤5、脱气池50出水溢流进入沉淀池60，沉淀池60前端设置絮凝搅拌区，通过投加PAM使铁泥形成达到矾花，经过沉淀区斜管的截留，实现泥水分离。污泥经螺杆泵排入污泥储存池，并经污泥脱水装置90进行污泥脱水，上清液进入后续生化处理单元。

需说明的是：本实用新型的附图1仅示出了顺酐生产废水的两级预氧化处理装置的部分结构；关于未显示的结构，如加药装置、撇渣装置、紫外灯组件等，基于本实用新型上述的结构阐述以及现有气浮池、催化氧化装置等常规结构，可清楚其具体设置的位置以及连接关系，故在附图1中进行了部分省略。

实施例：对某顺酐生产企业废水进行处理

S1、顺酐生产废水(COD15000mg/L)经提升进入气浮池10，气浮前端配套混凝剂搅拌反应区和絮凝剂搅拌反应区，首先投加PAC进行混凝破乳，再在絮凝区投加PAM，将废水中的油脂，悬浮物进行去除，得到较为清澈的水样，减少进入铁碳反应器的悬浮物和油脂浓度，避免铁碳填料的堵塞和失效，出水指标(COD13600mg/L，DBP800mg/L)。

S2、气浮出水进入中间水池，经提升泵进入铁碳反应器，同时铁碳反应器上端回流口出水经循环泵与进水混合，同时进入反应塔底部的配水装置，经配水装置均匀分配进入铁碳填料区，反应器内通过鼓风机持续曝气，提高接触反应效率，降低悬浮物等在铁碳表面的沉积。铁碳反应区停留时间约1h，控制铁碳反应器出水pH在3.5-4之间，通过循环泵流量来调节停留时间和反应出水pH。经铁碳反应器处理后的废水，DBP浓度大幅降低(DBP324mg/L,COD11500mg/L)。

S3、铁碳反应器出水通过上部溢流口进入二级循环式异相光催化氧化反应器，开启紫外灯组，补充投加亚铁催化剂和氧化剂，维持反应器内pH在3-3.5左右，在紫外光和氧化剂协同催化作用下，产生大量羟基自由基对废水进行二次强氧化，进一步降低DBP浓度，同时降低COD提高可生化性。(DBP1.7mg/L,COD7500mg/L)

S4、循环式异相光催化氧化反应器出水pH3-3.5，出水经溢流进入反应脱气装置，自动投加石灰乳调节pH至7-8，同时进行充分曝气，将亚铁催化剂充分氧化析出。

S5、反应脱气装置出水自流进入斜管沉淀池，沉淀池前端设置絮凝剂加药反应区，投加PAM使催化剂交联形成矾花，在斜管区进行沉淀，实现催化和水的分离。

经两级强氧化预处理解毒顺酐废水，DBP浓度大幅降低，COD浓度也大幅降低，出水可进入后续生化系统进行处理。

本实用新型的优点为：

本实用新型可以对顺酐生产废水中DBP进行高效解毒及氧化处理，通过两级串联氧化，大大强化处理效果，在解毒的同时也大幅降低废水COD，提高可生化性，为后续生化反应的进行解决后顾之忧。该装置同样适用于其他含有生物有毒有害污染物的工业废水，如制药废水，化工废水等，通过两级串联氧化，可高效降解有毒有害污染物，为后续生化反应的进行做好预处理，解决后顾之忧。并且本实用新型中所采用的各装置只有在组合并按特定顺序使用后才可以使水达到排放的要求。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种顺酐生产废水的两级预氧化处理装置，其特征在于，包括：沿顺酐生产废水处理方向依次设置的气浮池、一级铁碳反应器和二级循环式异相光催化氧化反应器。

2.如权利要求1所述的顺酐生产废水的两级预氧化处理装置，其特征在于，中间水池；

所述中间水池设置在气浮池与一级铁碳反应器之间。

3.如权利要求1所述的顺酐生产废水的两级预氧化处理装置，其特征在于，还包括：在二级循环式异相光催化氧化反应器的出水侧依次设置的脱气池和沉淀池，所述沉淀池的上清液进入生化处理单元。

4.如权利要求1～3中任一项所述的顺酐生产废水的两级预氧化处理装置，其特征在于，所述气浮池包括依次设置的混凝反应区、絮凝反应区和气浮区，所述混凝反应区的进水口接收顺酐生产废水，所述气浮区的出水口与中间水池相连，所述中间水池内设有提升泵，所述提升泵的出水口与所述一级铁碳反应器的进水口相连。

5.如权利要求4所述的顺酐生产废水的两级预氧化处理装置，其特征在于，所述混凝反应区配置有混凝剂加药装置，用于向所述混凝反应区内加入混凝剂；所述絮凝反应区配置有絮凝剂加药装置，用于向所述絮凝反应区内加入絮凝剂。

6.如权利要求1～3中任一项所述的顺酐生产废水的两级预氧化处理装置，其特征在于，所述一级铁碳反应器为塔式反应器，包括：底部的配水装置与布气装置、中间部的铁碳填料反应区和上部的出水区；

所述配水装置包括均布在反应器底部的布水管，所述布水管的进水口与气浮池或中间水池的出水口相连；

所述布气装置包括反应器外的曝气风机和反应器内的曝气头，所述曝气风机的出风口与所述曝气头的进风口相连；

所述出水区的出水口与所述二级循环式异相光催化氧化反应器的进水口相连。

7.如权利要求1～3中任一项所述的顺酐生产废水的两级预氧化处理装置，其特征在于，所述二级循环式异相光催化氧化反应器包括：反应器本体，所述反应器本体内配置多个一体化紫外灯组件，所述反应器本体上配置催化剂加药装置、氧化剂加药装置和pH调节装置。

8.如权利要求3所述的顺酐生产废水的两级预氧化处理装置，其特征在于，所述脱气池包括脱气池体，所述脱气池体上配置有碱加药装置和曝气装置，所述曝气装置包括脱气池体外的曝气风机和脱气池体内的曝气头，所述曝气风机的出风口与所述曝气头的进风口相连。

9.如权利要求3所述的顺酐生产废水的两级预氧化处理装置，其特征在于，所述沉淀池包括依次设置的助凝搅拌区、絮凝搅拌区和沉淀区，所述助凝搅拌区配置有助凝剂加药装置，用于向所述助凝搅拌区内加入助凝剂；所述絮凝搅拌区配置有絮凝剂加药装置，用于向所述絮凝搅拌区内加入絮凝剂；所述沉淀区设置有蜂窝斜管或斜板，用于对铁絮体进行截留，实现泥水分离。

10.如权利要求9所述的顺酐生产废水的两级预氧化处理装置，其特征在于，还包括：污泥储存池和污泥脱水装置；

所述沉淀区底部设置有排泥泵，将沉淀污泥排入所述污泥储存池内，并经所述污泥脱水装置进行污泥脱水。