处理难降解化工有机废水的装置的制作方法

文档序号:4833598阅读:500来源:国知局
专利名称:处理难降解化工有机废水的装置的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种化工废水的处理装置,具体说是一种化学工业区 生产装置排放的综合废水,经初步生化处理后的低浓度难降解有机废水的 处理装置。
背景技术
随着经济的高速发展,化学工业的污染物排放量也增加较快,特别是 标志着污水质量的化学需氧量有增无减,使水环境进一步恶化。
因此,采用目前常用的再通过提高工业废水达标排放率己不能满足降 低化学需氧量总量的要求,实际上当每吨废水中化学需氧量下降了接近
32%,才使得2005年的化学需氧量总排放量比2001年下降了不到10%。
因此,对废水处理应从过去单一的达标排放逐渐转变为如何将每吨废 水中化学需氧量减少到可以回用的程度,使得废水能够多次回用,从而减 少总废水排放量。
化学工业区生产装置产生的废水具有化学结构复杂,尤其是含有四氯 化碳、氯化氰、三氯甲烷、溴二氯甲烷、苯酚、氰化物和氯离子以及硫酸 根等的污水,组分较多且毒性较高以及可生化性差的特性,虽经生化处理 后降低了毒性有机物的浓度,但其危害依然存在,不能作为回用水,必须 进一步处理才能回用。
芬顿试剂氧化技术以过氧化氢为氧化剂,以亚铁盐为催化剂,在酸性 条件下产生氧化能力很强的羟自由基,氧化效率很高,可使大多数有机物的c-c键断裂。
但目前报道的芬顿氧化生产工艺,如《一种高浓度有机废水的处理方
法》(CN 1257853C)、《化学氧化-曝气生物滤池联合水处理方法》(CN 1724420A)、《一种染料废水的高级氧化处理方法》(CN 1546395A)等涉及 芬顿氧化工艺的专利要么没有说明采用何种反应体系,要么就是采用环境 工程中常用的连续流动反应器,并没有根据芬顿氧化工艺氧化具体废水的 反应特性设计特定的反应体系。因此,难以工业化应用。 发明内容
本实用新型的目的在于提供一种处理难降解化工有机废水的装置,以 克服现有技术存在的上述缺陷,满足有关方面的需要。 本实用新型的装置包括 并联的2 4个间歇反应器;
与所说的间歇反应器通过管线相连接的串连连接的2 4个连续反应器。
采用上述的装置处理难降解化工有机废水的方法包括如下步骤
(1) 将难降解化工有机废水在间歇反应釜l中,采用酸性物质调节其 pH调节至2.5 3.0,然后加入氧化剂11202和催化剂亚铁盐,20 30。C反应 10 15分钟,COD降为51mg/L以下,然后进入连续反应釜2进行反应;
所说的酸性物质选自盐酸、硫酸、硝酸或磷酸中的一种以上;
(2) 难降解化工有机废水在连续反应釜2中送停留时间为70 105分 钟,反应温度为20 3(TC,出连续反应釜2的难降解化工有机废水COD降 为33mg/L以下;
出连续反应釜2的难降解化工有机废水进入中和池3,采用碱性物质调 节pH至6.5 7.5进行中和,时间为5 10分钟;
所说的碱性物质选自氢氧化钠、氢氧化钾、或氢氧化钙中的一种以上; (3)然后将中和后的废水送入沉淀池4,停留沉淀60 120分钟,出水, 出水的COD降至32mg/L。
所说的难降解化工有机废水为化工区污水厂生化处理后的废水,,化学 需氧量大约在100-200mg/L, 一般通过生物法难以再降解;
主要成分为四氯化碳、氯化氰、三氯甲烷、溴二氯甲烷、苯酚、氰化 物和氯离子以及硫酸根等;
催化剂亚铁盐选自硫酸亚铁、氯化亚铁、硝酸亚铁或磷酸亚铁;
发明人发现,反应过程中,过氧化氢与化学需氧量浓度比是影响化学 需氧量去除效果的关键因素,过氧化氢与化学需氧量浓度比增加,芬顿试 剂产生的羟自由基,可以在局部形成较高的浓度,短时间内有效地氧化难 降解有机物。
但从工程角度考虑,对于连续流动的废水来说,由于废水中有机物浓 度低且较分散,要在有机物周围形成高浓度羟自由基,必须进行充分混合, 而充分混合的结果必然导致返混,大大降低了羟自由基的浓度,就需要大 量昂贵的过氧化氢维持高浓度,大大增加了废水处理费用,因此,优选的-
H2O2/COD=0.5 3.5 : 1,重量比;
Fe2+/H2O2=0.05 0.45 : 1,重量比;
发明人研究了在间歇反应器中芬顿试剂随时间反应的进程。得出实验 结果如下在上述的氧化工艺中,反应时间为80 120分钟,在反应前期10
15分钟,化学需氧量的去除率已达到总去除率的60 80%,而后70 105分 钟去除率仅为总去除率的20 40%。由此可见,芬顿氧化工艺在处理低浓度 难降解有机废水时,其反应特点是在反应前期(10 15分钟)反应己经 进行大部分,反应后期(80 105分钟)仅进行小部分反应。
根据上述反应特点,如果单纯采用连续流动反应器,由于返混的影响, 过氧化氢浓度始终与出口浓度相同,要维持过氧化氢与化学需氧量浓度比, 必须连续添加大量宝贵的过氧化氢;如果单纯采用间歇反应器,需要多个 大体积反应釜才能维持废水处理连续性的要求。
发明人采用了上述的先间歇反应,后连续反应的装置,首先采用间歇 反应,使反应前期在间歇状态反应,充分利用反应开始时高浓度的过氧化 氢完成大部分反应,其次采用连续反应,继续完成剩余部分的氧化反应, 确保最终废水的化学需氧量满足回用的要求;使芬顿氧化工艺能在最佳条 件与处理费用最低状态下操作。
经本方法处理后, 一般低浓度难降解有机废水的化学需氧量可降至 40mg/L以下,达到了中水回用后续步骤地要求。

图1为本发明的废水处理流程图。 具体实施方法
参见图l,本实用新型的装置包括
并联的2 6个间歇反应器1;
与所说的间歇反应器1通过管线相连接的串连连接的2 6个连续反应器2。
优选的,所说的间歇反应器1的数量为3 4个,连续反应器的数量为3
4个;
每个间歇反应器1的体积为每个连续反应器体积的5 20%。
权利要求1.处理难降解化工有机废水的装置,其特征在于,包括并联的2~6个间歇反应器(1);与所说的间歇反应器(1)通过管线相连接的串连连接的2~6个连续反应器(2)。
2. 根据权利要求l所述的处理难降解化工有机废水的装置,其特征在 于,所说的间歇反应器(1)的数量为3 4个,连续反应器(2)的数量为3 4个。
3. 根据权利要求2所述的处理难降解化工有机废水的装置,其特征在 于,每个间歇反应器(1)的体积为每个连续反应器体积的5 20%。
专利摘要本实用新型涉及一种化工废水的处理装置,提供了一种处理难降解化工有机废水的装置,包括并联的2~6个间歇反应器(1);与所说的间歇反应器(1)通过管线相连接的串连连接的2~6个连续反应器(2)。经本装置处理后,一般低浓度难降解有机废水的化学需氧量可降至40mg/L以下,达到了中水回用后续步骤地要求。
文档编号C02F9/00GK201065374SQ200720071729
公开日2008年5月28日 申请日期2007年6月27日 优先权日2007年6月27日
发明者康健灵, 张海涛, 方 方, 李国华, 邓小晖 申请人:华东理工大学;上海化学工业区中法水务发展有限公司;上海化学工业区技术咨询有限公司
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