一种高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的工艺及装置制造方法
一种高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的工艺及装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及工业废水处理，尤其涉及工业废水处理中的一种高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的工艺及装置。本发明提供了一种高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的工艺，包括以下步骤：S1、向废水注入臭氧与过氧化氢，通过臭氧与过氧化氢联用将次磷酸盐、亚磷酸盐氧化为正磷酸盐；S2、在臭氧存在的条件下，向废水投加硫酸亚铁，继续氧化残余次磷酸盐、亚磷酸盐并去除正磷酸盐。本发明还提供了一种高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的装置。本发明的有益效果是：反应速度快，去除效果好，工艺流程简单，无需pH调整，产泥量低。
【专利说明】一种高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的工艺及装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及工业废水处理，尤其涉及工业废水处理中的一种高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的工艺及装置。
【背景技术】
[0002]电镀和线路板废水的水质复杂，除了含有的铬、铜、镍、镉、锌、金、银等重金属离子和氰化物外，还有磷、氮、有机物等。其中，磷的来源主要是次磷酸盐的还原产物亚磷酸盐，并且还有部分未被利用的次磷酸盐。
[0003]目前，针对重金属离子、有机物的去除技术已经非常成熟，处理成本较低，且可以保证出水稳定达标。针对次、亚磷酸盐，现在常采用多级处理法:第一级在酸性条件下通过氧化剂将次、亚磷酸盐氧化成正磷酸盐，第二级加入石灰，在碱性条件下将正磷酸盐转变成磷酸钙沉淀。氧化剂常采用次氯酸钠。
[0004]虽然目前大部分工程都采用该工艺进行次、亚磷酸盐的去除，但该工艺存在处理流程复杂、停留时间长、PH调节费用高、产泥量高、处理效果难以保证等问题。
【发明内容】
[0005]为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的工艺及装置。
[0006]本发明提供了一种高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的工艺，包括以下步骤:
51、向废水注入臭氧与过氧化氢，通过臭氧与过氧化氢联用将次磷酸盐、亚磷酸盐氧化为正磷酸盐；
52、在臭氧存在的条件下，向废水投加硫酸亚铁，继续氧化残余次磷酸盐、亚磷酸盐并去除正磷酸盐。
[0007]作为本发明的进一步改进，还包括步骤S3、通过污泥沉淀将废水中的难溶颗粒分离并去除正磷酸盐。
[0008]作为本发明的进一步改进，在步骤S2中继续向废水注入臭氧。
[0009]作为本发明的进一步改进，在步骤SI反应3-10分钟后进行步骤S2。
[0010]作为本发明的进一步改进，在步骤SI反应5-8分钟后进行步骤S2。
[0011]作为本发明的进一步改进，在步骤SI反应6分钟后进行步骤S2。
[0012]本发明还提供了一种高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的装置，包括I段反应池、II段反应池、过氧化氢注入设备、臭氧注入设备和硫酸亚铁注入设备，所述I段反应池与所述II段反应池连通，所述I段反应池设有进水口，所述臭氧注入设备与所述I段反应池连接，所述臭氧注入设备与所述I段反应池连接，所述硫酸亚铁注入设备与所述II段反应池连接。
[0013]作为本发明的进一步改进，所述臭氧注入设备与所述II段反应池连接。
[0014]作为本发明的进一步改进，所述臭氧注入设备包括臭氧发生器、第一气体流量计、第二气体流量计、第一曝气头和第二曝气头，所述第一曝气头设置在所述I段反应池的底部，所述第二曝气头设置在所述II段反应池的底部，所述臭氧发生器分别与所述第一曝气头、第二曝气头连接，所述第一气体流量计连接在所述臭氧发生器、第一曝气头之间，所述第二气体流量计连接在所述臭氧发生器、第二曝气头之间。
[0015]作为本发明的进一步改进，所述I段反应池通过进水口连接有废水注入设备，所述废水注入设备包括进水泵和第一液体流量计，所述进水泵与所述I段反应池的进水口连接，所述第一液体流量计连接在所述进水泵、I段反应池的进水口之间。
[0016]作为本发明的进一步改进，所述过氧化氢注入设备包括过氧化氢储存池、第二液体流量计和第一离心泵，所述第一离心泵的输入端与所述过氧化氢储存池连接，所述第一离心泵的输出端与所述I段反应池连接，所述第二液体流量计连接在所述过氧化氢储存池、第一离心泵之间。
[0017]作为本发明的进一步改进，所述硫酸亚铁注入设备包括硫酸亚铁储存池、第三液体流量计和第二离心泵，所述第二离心泵的输入端与所述硫酸亚铁储存池连接，所述第二离心泵的输出端与所述II段反应池连接，所述第三液体流量计连接在所述硫酸亚铁储存池、第二离心泵之间。
[0018]作为本发明的进一步改进，所述II段反应池连通有污泥沉淀池，所述II段反应池的池口水平面高于所述污泥沉淀池的池口水平面，所述污泥沉淀池设有排水口和排泥口。
[0019]作为本发明的进一步改进，所述高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的装置还包括臭氧尾气破坏器，所述I段反应池、II段反应池、污泥沉淀池分别与所述臭氧尾气破坏器连接。
[0020]本发明的有益效果是:通过上述方案，通过臭氧与过氧化氢联用将次磷酸盐、亚磷酸盐氧化为正磷酸盐，在过 氧化氢存在的条件下，臭氧活性增大，易被激发产生氧化能力极强的自由基，新生的.03-和Η02.能继续引发一系列的自由基链反应，产生大量的0Η.，从而大幅改善单独臭氧或单独过氧化氢的氧化能力，迅速将次磷酸盐、亚磷酸盐氧化为正磷酸根；在臭氧存在条件下，投加硫酸亚铁，一方面通过亚铁催化臭氧产生自由基，继续氧化残余次、亚磷酸盐，另一方面，利用臭氧同步氧化亚铁产生新生三价铁沉淀去除体系内的正磷酸根，由于反应体系的PH值较低，亚铁在一般溶解氧环境下的氧化效率较低，而臭氧的存在能大幅提高新生三价铁的产生速率，从而增加铁离子与磷酸根的结合能力，以及晶体的生长速率，最终提高正磷酸盐的去除能力，反应速度快，去除效果好，工艺流程简单，无需PH调整，产泥量低。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是本发明一种高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的工艺的流程图；
图2是本发明一种高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合【专利附图】
【附图说明】及【具体实施方式】对本发明进一步说明。
[0023]图1至图2中的附图标号为:进水泵I ;第一液体流量计2 ;过氧化氢储存池3 ;第二液体流量计4 ;第一离心泵51 ;第二离心泵52 ;臭氧发生器6 ;第一曝气头71 ;第二曝气头72 ;第一气体流量计81 ;第二气体流量计82 ;第三液体流量计9 ;硫酸亚铁储存池10 ;臭氧尾气破坏器11 ;污泥沉淀池12 ； I段反应池13 ； II段反应池14。
[0024]如图1所示，一种高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的工艺，包括以下步骤:
51、向废水注入臭氧与过氧化氢，通过臭氧与过氧化氢联用将次磷酸盐、亚磷酸盐氧化为正磷酸盐；
52、在臭氧存在条件下(本步骤可以采用继续向废水中注入臭氧以增强效果，也可以利用步骤SI残余的臭氧)，向废水投加硫酸亚铁，继续氧化残余次磷酸盐、亚磷酸盐并去除正磷酸盐；
53、通过污泥沉淀将废水中的难溶颗粒分离并去除正磷酸盐。
[0025]其中，在步骤SI反应3-10分钟后进行步骤S2。
[0026]本发明提供的一种高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的工艺的原理如下:
第一，通过臭氧与过氧化氢联用将次磷酸盐、亚磷酸盐氧化为正磷酸盐，在过氧化氢
存在的条件下，臭氧活性增大，易被激发产生氧化能力极强的自由基，其反应式为=H2O2-HO2^ + H+，新生的.03-和HO2?能继续引发一系列的自由基链反应，产生大量的0H.，从而大幅改善单独臭氧或单独过氧化氢的氧化能力，迅速将次磷酸盐、亚磷酸盐氧化为正磷酸根；
第二，反应3-10min后，在臭氧存在条件下，投加硫酸亚铁，一方面通过亚铁催化臭氧产生自由基，继续氧化残余次、亚磷酸盐，另一方面，利用臭氧同步氧化亚铁产生新生三价铁沉淀去除体系内的正磷酸 根，由于反应体系的PH值较低，亚铁在一般溶解氧环境下的氧化效率较低，而臭氧的存在能大幅提高新生三价铁的产生速率，从而增加铁离子与磷酸根的结合能力，以及晶体的生长速率，最终提高正磷酸盐的去除能力；
第三，通过污泥沉淀将Fe-P难溶颗粒分离，从而达到去除正磷酸根的目的，由于体系内存在大量带负电的磷酸根，整个反应体系带负电；而三价铁水解产生的羟基络合物在低PH条件下，大部分带正点，在电中和的基础上，大量络合物的存在能降低整个反应体系的Zeta电位，从而改善体系的混凝分离效率，提高Fe-P颗粒物的分离效率。
[0027]如图2所示，一种高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的装置，包括I段反应池13、II段反应池14、过氧化氢注入设备、臭氧注入设备和硫酸亚铁注入设备，所述I段反应池13与所述II段反应池14连通，所述I段反应池13设有进水口，所述臭氧注入设备分别与所述I段反应池13、II段反应池14连接(其中，所述臭氧注入设备可以仅仅与I段反应池13连接)，所述臭氧注入设备与所述I段反应池13连接，所述硫酸亚铁注入设备与所述II段反应池14连接，其中，I段反应池13可以为反应器，II段反应池14也可以为反应器。
[0028]如图2所示，所述臭氧注入设备包括臭氧发生器6、第一气体流量计81、第二气体流量计82、第一曝气头71和第二曝气头72，所述第一曝气头71设置在所述I段反应池13的底部，所述第二曝气头72设置在所述II段反应池14的底部，所述臭氧发生器6分别与所述第一曝气头71、第二曝气头72连接，用于向I段反应池13、II段反应池14注入臭氧，所述第一气体流量计81连接在所述臭氧发生器6、第一曝气头71之间，所述第二气体流量计82连接在所述臭氧发生器6、第二曝气头72之间，其中，第一气体流量计81用于控制向I段反应池13注入的臭氧的流量，第二气体流量计82用于控制向II段反应池14注入的臭氧的流量，所述第一曝气头71有多个并均布在所述I段反应池13的底部，所述第二曝气头72有多个并均布在所述II段反应池72的底部。
[0029]如图2所示，所述I段反应池13通过进水口连接有废水注入设备，所述废水注入设备包括进水泵I和第一液体流量计2，所述进水泵I与所述I段反应池13的进水口连接，所述第一液体流量计2连接在所述进水泵1、I段反应池13的进水口之间，所述第一液体流量计2用于控制原水(即工业废水)的流量，可通过进水泵I向I段反应池13注入原水。
[0030]如图2所示，所述过氧化氢注入设备包括过氧化氢储存池3、第二液体流量计4和第一离心泵51，过氧化氢储存池3内储存有过氧化氢，所述第一离心泵51的输入端与所述过氧化氢储存池3连接，所述第一离心泵51的输出端通过管道与所述I段反应池13连通，所述第二液体流量计4连接在所述过氧化氢储存池3、第一离心泵51之间，可通过第一离心泵51将储存在过氧化氢储存池3内的过氧化氢投加到I段反应池13内。
[0031 ] 如图2所示，所述硫酸亚铁注入设备包括硫酸亚铁储存池10、第三液体流量计9和第二离心泵52，所述第二离心泵52的输入端与所述硫酸亚铁储存池10连接，所述第二离心泵52的输出端通过管道与所述II段反应池14连通，所述第三液体流量计9连接在所述硫酸亚铁储存池10、第二离心泵52之间，可通过第二离心泵52将储存在硫酸亚铁储存池10内的硫酸亚铁投加到II段反应池14内。
[0032]如图2所示，所述II段反应池14连通有污泥沉淀池12 (简称为沉淀池)，所述II段反应池14的池口水平面高于所述污泥沉淀池12的池口水平面，可防止污泥沉淀池12的水回流，所述污泥沉淀池12设有排水口和排泥口，所述排水口设置在所述污泥沉淀池12的顶部，所述排泥口设置在所述污泥沉淀池12的底部。
[0033]如图2所示，所述高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的装置还包括臭氧尾气破坏器11，所述I段反应池13、 II段反应池14、污泥沉淀池12分别与所述臭氧尾气破坏器11连接，其中，臭氧尾气破坏器11用于吸收未利用的臭氧，以避免造成污染。
[0034]如图2所示，所述I段反应池13、II段反应池14、污泥沉淀池12均设置在同一密封容器内，II段反应池14位于I段反应池13、污泥沉淀池12之间，所述I段反应池13、II段反应池14通过第一分隔板进行分隔，两者的池口水平面相同，II段反应池14、污泥沉淀池12通过第二分隔板进行分隔，污泥沉淀池12的池口水平面低于II段反应池14的池口水平面。
[0035]本发明提供的一种高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的装置的工作原理为:
经预处理的原水(即工业废水)在进水泵I的作用下进入I段反应池13中，流量通过第一液体流量计2控制；
臭氧发生器6所产生的臭氧经第一曝气头71进入I段反应池13，流量由第一气体流量计81控制；
第一离心泵51将过氧化氢储存池3内的过氧化氢抽入到I段反应池13内，流量由第二液体流量计4控制；
进入I段反应池13的原水与臭氧、过氧化氢进行反应，臭氧通过第一曝气头71均匀分布在I段反应池13内，第一气体流量计81用于计量和控制臭氧发生器6进入I段反应池13的臭氧量，第二液体流量计4则用于计量和控制投加的过氧化氢的流量，随着原水的注入，I段反应池13溢满后水体将流入II段反应池14 ；
臭氧发生器6所产生的臭氧经第二曝气头72进入II段反应池14，流量由第二气体流量计82控制；
第二离心泵52将硫酸亚铁储存池10内的硫酸亚铁抽入到II段反应池14内，流量由第三液体流量计9控制，第三液体流量计9用于计量和控制投加的硫酸亚铁的流量；
经过I段反应池13进入II段反应池14的水体与臭氧、硫酸亚铁进行反应；
II段反应池14溢满后水体将流入污泥沉淀池12，进行污泥沉淀，最终，完成处理的水体经排水口流出。
[0036]本发明提供的一种高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的装置具有以下优点:
1、反应速度快。臭氧和双氧水联合氧化能力较次氯酸钠强，有利于次、亚磷酸盐的快速氧化。
[0037]2、去除效果好。臭氧和双氧水能将次、亚磷酸盐较快速彻底的氧化成正磷酸盐，残余的次、亚磷酸盐能在臭氧和亚铁的作用下进一步完全氧化，而生成的三价铁和正磷酸盐能反应生成磷酸铁沉淀，使次、亚磷酸盐能够高效去除。
[0038]3、工艺流程简单。本发明仅通过三段构筑物即可完成次、亚磷酸盐的去除，远较常规工艺简单。
[0039]4、无需pH调整。本工艺适应能力强，在原水pH为3-10的条件下均能高效完成，无需传统工艺的PH来回调节费用。
[0040]5、产泥量低。由于无需pH调节所要加的药剂，产泥量低。
[0041]以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的工艺，其特征在于，包括以下步骤: 51、向废水注入臭氧与过氧化氢，通过臭氧与过氧化氢联用将次磷酸盐、亚磷酸盐氧化为正磷酸盐； 52、在臭氧存在的条件下，向废水投加硫酸亚铁，继续氧化残余次磷酸盐、亚磷酸盐并去除正磷酸盐。
2.根据权利要求1所述的高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的工艺，其特征在于:还包括步骤S3、通过污泥沉淀将废水中的难溶颗粒分离并去除正磷酸盐。
3.根据权利要求1所述的高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的工艺，其特征在于:在步骤SI反应3-10分钟后进行步骤S2。
4.一种高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的装置，其特征在于:包括I段反应池、II段反应池、过氧化氢注入设备、臭氧注入设备和硫酸亚铁注入设备，所述I段反应池与所述II段反应池连通，所述I段反应池设有进水口，所述臭氧注入设备与所述I段反应池连接，所述臭氧注入设备与所述I段反应池连接，所述硫酸亚铁注入设备与所述II段反应池连接。
5.根据权利要求4所述的高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的装置，其特征在于:所述臭氧注入设备与所述II段反应池连接。
6.根据权利要求5所述的高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的装置，其特征在于:所述臭氧注入设备包括臭氧发生器、第一气体流量计、第二气体流量计、第一曝气头和第二曝气头，所述第一曝气头设置在所述I段反应池的底部，所述第二曝气头设置在所述II段反应池的底部，所述臭氧发生器分别与所述第一曝气头、第二曝气头连接，所述第一气体流量计连接在所述臭氧发生器、第一曝气头之间，所述第二气体流量计连接在所述臭氧发生器、第二曝气头之间。`
7.根据权利要求4所述的高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的装置，其特征在于:所述I段反应池通过进水口连接有废水注入设备，所述废水注入设备包括进水泵和第一液体流量计，所述进水泵与所述I段反应池的进水口连接，所述第一液体流量计连接在所述进水泵、I段反应池的进水口之间。
8.根据权利要求4所述的高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的装置，其特征在于:所述过氧化氢注入设备包括过氧化氢储存池、第二液体流量计和第一离心泵，所述第一离心泵的输入端与所述过氧化氢储存池连接，所述第一离心泵的输出端与所述I段反应池连接，所述第二液体流量计连接在所述过氧化氢储存池、第一离心泵之间。
9.根据权利要求4所述的高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的装置，其特征在于:所述硫酸亚铁注入设备包括硫酸亚铁储存池、第三液体流量计和第二离心泵，所述第二离心泵的输入端与所述硫酸亚铁储存池连接，所述第二离心泵的输出端与所述II段反应池连接，所述第三液体流量计连接在所述硫酸亚铁储存池、第二离心泵之间。
10.根据权利要求4所述的高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的装置，其特征在于:所述II段反应池连通有污泥沉淀池，所述II段反应池的池口水平面高于所述污泥沉淀池的池口水平面，所述污泥沉淀池设有排水口和排泥口，所述高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的装置还包括臭氧尾气破坏器，所述I段反应池、II段反应池、污泥沉淀池分别与所述臭氧尾气破坏器连接。
【文档编号】C02F1/72GK103482797SQ201310477879
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年10月14日 优先权日:2013年10月14日
【发明者】王宏杰, 董文艺, 周倍立, 李婷, 韩琦, 刘军 申请人:哈尔滨工业大学深圳研究生院
【专利摘要】本发明涉及工业废水处理，尤其涉及工业废水处理中的一种高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的工艺及装置。本发明提供了一种高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的工艺，包括以下步骤：S1、向废水注入臭氧与过氧化氢，通过臭氧与过氧化氢联用将次磷酸盐、亚磷酸盐氧化为正磷酸盐；S2、在臭氧存在的条件下，向废水投加硫酸亚铁，继续氧化残余次磷酸盐、亚磷酸盐并去除正磷酸盐。本发明还提供了一种高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的装置。本发明的有益效果是：反应速度快，去除效果好，工艺流程简单，无需pH调整，产泥量低。
【专利说明】一种高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的工艺及装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及工业废水处理，尤其涉及工业废水处理中的一种高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的工艺及装置。
【背景技术】
[0002]电镀和线路板废水的水质复杂，除了含有的铬、铜、镍、镉、锌、金、银等重金属离子和氰化物外，还有磷、氮、有机物等。其中，磷的来源主要是次磷酸盐的还原产物亚磷酸盐，并且还有部分未被利用的次磷酸盐。
[0003]目前，针对重金属离子、有机物的去除技术已经非常成熟，处理成本较低，且可以保证出水稳定达标。针对次、亚磷酸盐，现在常采用多级处理法:第一级在酸性条件下通过氧化剂将次、亚磷酸盐氧化成正磷酸盐，第二级加入石灰，在碱性条件下将正磷酸盐转变成磷酸钙沉淀。氧化剂常采用次氯酸钠。
[0004]虽然目前大部分工程都采用该工艺进行次、亚磷酸盐的去除，但该工艺存在处理流程复杂、停留时间长、PH调节费用高、产泥量高、处理效果难以保证等问题。
【发明内容】
[0005]为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的工艺及装置。
[0006]本发明提供了一种高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的工艺，包括以下步骤:
51、向废水注入臭氧与过氧化氢，通过臭氧与过氧化氢联用将次磷酸盐、亚磷酸盐氧化为正磷酸盐；
52、在臭氧存在的条件下，向废水投加硫酸亚铁，继续氧化残余次磷酸盐、亚磷酸盐并去除正磷酸盐。
[0007]作为本发明的进一步改进，还包括步骤S3、通过污泥沉淀将废水中的难溶颗粒分离并去除正磷酸盐。
[0008]作为本发明的进一步改进，在步骤S2中继续向废水注入臭氧。
[0009]作为本发明的进一步改进，在步骤SI反应3-10分钟后进行步骤S2。
[0010]作为本发明的进一步改进，在步骤SI反应5-8分钟后进行步骤S2。
[0011]作为本发明的进一步改进，在步骤SI反应6分钟后进行步骤S2。
[0012]本发明还提供了一种高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的装置，包括I段反应池、II段反应池、过氧化氢注入设备、臭氧注入设备和硫酸亚铁注入设备，所述I段反应池与所述II段反应池连通，所述I段反应池设有进水口，所述臭氧注入设备与所述I段反应池连接，所述臭氧注入设备与所述I段反应池连接，所述硫酸亚铁注入设备与所述II段反应池连接。
[0013]作为本发明的进一步改进，所述臭氧注入设备与所述II段反应池连接。
[0014]作为本发明的进一步改进，所述臭氧注入设备包括臭氧发生器、第一气体流量计、第二气体流量计、第一曝气头和第二曝气头，所述第一曝气头设置在所述I段反应池的底部，所述第二曝气头设置在所述II段反应池的底部，所述臭氧发生器分别与所述第一曝气头、第二曝气头连接，所述第一气体流量计连接在所述臭氧发生器、第一曝气头之间，所述第二气体流量计连接在所述臭氧发生器、第二曝气头之间。
[0015]作为本发明的进一步改进，所述I段反应池通过进水口连接有废水注入设备，所述废水注入设备包括进水泵和第一液体流量计，所述进水泵与所述I段反应池的进水口连接，所述第一液体流量计连接在所述进水泵、I段反应池的进水口之间。
[0016]作为本发明的进一步改进，所述过氧化氢注入设备包括过氧化氢储存池、第二液体流量计和第一离心泵，所述第一离心泵的输入端与所述过氧化氢储存池连接，所述第一离心泵的输出端与所述I段反应池连接，所述第二液体流量计连接在所述过氧化氢储存池、第一离心泵之间。
[0017]作为本发明的进一步改进，所述硫酸亚铁注入设备包括硫酸亚铁储存池、第三液体流量计和第二离心泵，所述第二离心泵的输入端与所述硫酸亚铁储存池连接，所述第二离心泵的输出端与所述II段反应池连接，所述第三液体流量计连接在所述硫酸亚铁储存池、第二离心泵之间。
[0018]作为本发明的进一步改进，所述II段反应池连通有污泥沉淀池，所述II段反应池的池口水平面高于所述污泥沉淀池的池口水平面，所述污泥沉淀池设有排水口和排泥口。
[0019]作为本发明的进一步改进，所述高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的装置还包括臭氧尾气破坏器，所述I段反应池、II段反应池、污泥沉淀池分别与所述臭氧尾气破坏器连接。
[0020]本发明的有益效果是:通过上述方案，通过臭氧与过氧化氢联用将次磷酸盐、亚磷酸盐氧化为正磷酸盐，在过 氧化氢存在的条件下，臭氧活性增大，易被激发产生氧化能力极强的自由基，新生的.03-和Η02.能继续引发一系列的自由基链反应，产生大量的0Η.，从而大幅改善单独臭氧或单独过氧化氢的氧化能力，迅速将次磷酸盐、亚磷酸盐氧化为正磷酸根；在臭氧存在条件下，投加硫酸亚铁，一方面通过亚铁催化臭氧产生自由基，继续氧化残余次、亚磷酸盐，另一方面，利用臭氧同步氧化亚铁产生新生三价铁沉淀去除体系内的正磷酸根，由于反应体系的PH值较低，亚铁在一般溶解氧环境下的氧化效率较低，而臭氧的存在能大幅提高新生三价铁的产生速率，从而增加铁离子与磷酸根的结合能力，以及晶体的生长速率，最终提高正磷酸盐的去除能力，反应速度快，去除效果好，工艺流程简单，无需PH调整，产泥量低。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是本发明一种高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的工艺的流程图；
图2是本发明一种高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合【专利附图】
【附图说明】及【具体实施方式】对本发明进一步说明。
[0023]图1至图2中的附图标号为:进水泵I ;第一液体流量计2 ;过氧化氢储存池3 ;第二液体流量计4 ;第一离心泵51 ;第二离心泵52 ;臭氧发生器6 ;第一曝气头71 ;第二曝气头72 ;第一气体流量计81 ;第二气体流量计82 ;第三液体流量计9 ;硫酸亚铁储存池10 ;臭氧尾气破坏器11 ;污泥沉淀池12 ； I段反应池13 ； II段反应池14。
[0024]如图1所示，一种高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的工艺，包括以下步骤:
51、向废水注入臭氧与过氧化氢，通过臭氧与过氧化氢联用将次磷酸盐、亚磷酸盐氧化为正磷酸盐；
52、在臭氧存在条件下(本步骤可以采用继续向废水中注入臭氧以增强效果，也可以利用步骤SI残余的臭氧)，向废水投加硫酸亚铁，继续氧化残余次磷酸盐、亚磷酸盐并去除正磷酸盐；
53、通过污泥沉淀将废水中的难溶颗粒分离并去除正磷酸盐。
[0025]其中，在步骤SI反应3-10分钟后进行步骤S2。
[0026]本发明提供的一种高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的工艺的原理如下:
第一，通过臭氧与过氧化氢联用将次磷酸盐、亚磷酸盐氧化为正磷酸盐，在过氧化氢
存在的条件下，臭氧活性增大，易被激发产生氧化能力极强的自由基，其反应式为=H2O2-HO2^ + H+，新生的.03-和HO2?能继续引发一系列的自由基链反应，产生大量的0H.，从而大幅改善单独臭氧或单独过氧化氢的氧化能力，迅速将次磷酸盐、亚磷酸盐氧化为正磷酸根；
第二，反应3-10min后，在臭氧存在条件下，投加硫酸亚铁，一方面通过亚铁催化臭氧产生自由基，继续氧化残余次、亚磷酸盐，另一方面，利用臭氧同步氧化亚铁产生新生三价铁沉淀去除体系内的正磷酸 根，由于反应体系的PH值较低，亚铁在一般溶解氧环境下的氧化效率较低，而臭氧的存在能大幅提高新生三价铁的产生速率，从而增加铁离子与磷酸根的结合能力，以及晶体的生长速率，最终提高正磷酸盐的去除能力；
第三，通过污泥沉淀将Fe-P难溶颗粒分离，从而达到去除正磷酸根的目的，由于体系内存在大量带负电的磷酸根，整个反应体系带负电；而三价铁水解产生的羟基络合物在低PH条件下，大部分带正点，在电中和的基础上，大量络合物的存在能降低整个反应体系的Zeta电位，从而改善体系的混凝分离效率，提高Fe-P颗粒物的分离效率。
[0027]如图2所示，一种高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的装置，包括I段反应池13、II段反应池14、过氧化氢注入设备、臭氧注入设备和硫酸亚铁注入设备，所述I段反应池13与所述II段反应池14连通，所述I段反应池13设有进水口，所述臭氧注入设备分别与所述I段反应池13、II段反应池14连接(其中，所述臭氧注入设备可以仅仅与I段反应池13连接)，所述臭氧注入设备与所述I段反应池13连接，所述硫酸亚铁注入设备与所述II段反应池14连接，其中，I段反应池13可以为反应器，II段反应池14也可以为反应器。
[0028]如图2所示，所述臭氧注入设备包括臭氧发生器6、第一气体流量计81、第二气体流量计82、第一曝气头71和第二曝气头72，所述第一曝气头71设置在所述I段反应池13的底部，所述第二曝气头72设置在所述II段反应池14的底部，所述臭氧发生器6分别与所述第一曝气头71、第二曝气头72连接，用于向I段反应池13、II段反应池14注入臭氧，所述第一气体流量计81连接在所述臭氧发生器6、第一曝气头71之间，所述第二气体流量计82连接在所述臭氧发生器6、第二曝气头72之间，其中，第一气体流量计81用于控制向I段反应池13注入的臭氧的流量，第二气体流量计82用于控制向II段反应池14注入的臭氧的流量，所述第一曝气头71有多个并均布在所述I段反应池13的底部，所述第二曝气头72有多个并均布在所述II段反应池72的底部。
[0029]如图2所示，所述I段反应池13通过进水口连接有废水注入设备，所述废水注入设备包括进水泵I和第一液体流量计2，所述进水泵I与所述I段反应池13的进水口连接，所述第一液体流量计2连接在所述进水泵1、I段反应池13的进水口之间，所述第一液体流量计2用于控制原水(即工业废水)的流量，可通过进水泵I向I段反应池13注入原水。
[0030]如图2所示，所述过氧化氢注入设备包括过氧化氢储存池3、第二液体流量计4和第一离心泵51，过氧化氢储存池3内储存有过氧化氢，所述第一离心泵51的输入端与所述过氧化氢储存池3连接，所述第一离心泵51的输出端通过管道与所述I段反应池13连通，所述第二液体流量计4连接在所述过氧化氢储存池3、第一离心泵51之间，可通过第一离心泵51将储存在过氧化氢储存池3内的过氧化氢投加到I段反应池13内。
[0031 ] 如图2所示，所述硫酸亚铁注入设备包括硫酸亚铁储存池10、第三液体流量计9和第二离心泵52，所述第二离心泵52的输入端与所述硫酸亚铁储存池10连接，所述第二离心泵52的输出端通过管道与所述II段反应池14连通，所述第三液体流量计9连接在所述硫酸亚铁储存池10、第二离心泵52之间，可通过第二离心泵52将储存在硫酸亚铁储存池10内的硫酸亚铁投加到II段反应池14内。
[0032]如图2所示，所述II段反应池14连通有污泥沉淀池12 (简称为沉淀池)，所述II段反应池14的池口水平面高于所述污泥沉淀池12的池口水平面，可防止污泥沉淀池12的水回流，所述污泥沉淀池12设有排水口和排泥口，所述排水口设置在所述污泥沉淀池12的顶部，所述排泥口设置在所述污泥沉淀池12的底部。
[0033]如图2所示，所述高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的装置还包括臭氧尾气破坏器11，所述I段反应池13、 II段反应池14、污泥沉淀池12分别与所述臭氧尾气破坏器11连接，其中，臭氧尾气破坏器11用于吸收未利用的臭氧，以避免造成污染。
[0034]如图2所示，所述I段反应池13、II段反应池14、污泥沉淀池12均设置在同一密封容器内，II段反应池14位于I段反应池13、污泥沉淀池12之间，所述I段反应池13、II段反应池14通过第一分隔板进行分隔，两者的池口水平面相同，II段反应池14、污泥沉淀池12通过第二分隔板进行分隔，污泥沉淀池12的池口水平面低于II段反应池14的池口水平面。
[0035]本发明提供的一种高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的装置的工作原理为:
经预处理的原水(即工业废水)在进水泵I的作用下进入I段反应池13中，流量通过第一液体流量计2控制；
臭氧发生器6所产生的臭氧经第一曝气头71进入I段反应池13，流量由第一气体流量计81控制；
第一离心泵51将过氧化氢储存池3内的过氧化氢抽入到I段反应池13内，流量由第二液体流量计4控制；
进入I段反应池13的原水与臭氧、过氧化氢进行反应，臭氧通过第一曝气头71均匀分布在I段反应池13内，第一气体流量计81用于计量和控制臭氧发生器6进入I段反应池13的臭氧量，第二液体流量计4则用于计量和控制投加的过氧化氢的流量，随着原水的注入，I段反应池13溢满后水体将流入II段反应池14 ；
臭氧发生器6所产生的臭氧经第二曝气头72进入II段反应池14，流量由第二气体流量计82控制；
第二离心泵52将硫酸亚铁储存池10内的硫酸亚铁抽入到II段反应池14内，流量由第三液体流量计9控制，第三液体流量计9用于计量和控制投加的硫酸亚铁的流量；
经过I段反应池13进入II段反应池14的水体与臭氧、硫酸亚铁进行反应；
II段反应池14溢满后水体将流入污泥沉淀池12，进行污泥沉淀，最终，完成处理的水体经排水口流出。
[0036]本发明提供的一种高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的装置具有以下优点:
1、反应速度快。臭氧和双氧水联合氧化能力较次氯酸钠强，有利于次、亚磷酸盐的快速氧化。
[0037]2、去除效果好。臭氧和双氧水能将次、亚磷酸盐较快速彻底的氧化成正磷酸盐，残余的次、亚磷酸盐能在臭氧和亚铁的作用下进一步完全氧化，而生成的三价铁和正磷酸盐能反应生成磷酸铁沉淀，使次、亚磷酸盐能够高效去除。
[0038]3、工艺流程简单。本发明仅通过三段构筑物即可完成次、亚磷酸盐的去除，远较常规工艺简单。
[0039]4、无需pH调整。本工艺适应能力强，在原水pH为3-10的条件下均能高效完成，无需传统工艺的PH来回调节费用。
[0040]5、产泥量低。由于无需pH调节所要加的药剂，产泥量低。
[0041]以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的工艺，其特征在于，包括以下步骤: 51、向废水注入臭氧与过氧化氢，通过臭氧与过氧化氢联用将次磷酸盐、亚磷酸盐氧化为正磷酸盐； 52、在臭氧存在的条件下，向废水投加硫酸亚铁，继续氧化残余次磷酸盐、亚磷酸盐并去除正磷酸盐。
2.根据权利要求1所述的高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的工艺，其特征在于:还包括步骤S3、通过污泥沉淀将废水中的难溶颗粒分离并去除正磷酸盐。
3.根据权利要求1所述的高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的工艺，其特征在于:在步骤SI反应3-10分钟后进行步骤S2。
4.一种高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的装置，其特征在于:包括I段反应池、II段反应池、过氧化氢注入设备、臭氧注入设备和硫酸亚铁注入设备，所述I段反应池与所述II段反应池连通，所述I段反应池设有进水口，所述臭氧注入设备与所述I段反应池连接，所述臭氧注入设备与所述I段反应池连接，所述硫酸亚铁注入设备与所述II段反应池连接。
5.根据权利要求4所述的高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的装置，其特征在于:所述臭氧注入设备与所述II段反应池连接。
6.根据权利要求5所述的高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的装置，其特征在于:所述臭氧注入设备包括臭氧发生器、第一气体流量计、第二气体流量计、第一曝气头和第二曝气头，所述第一曝气头设置在所述I段反应池的底部，所述第二曝气头设置在所述II段反应池的底部，所述臭氧发生器分别与所述第一曝气头、第二曝气头连接，所述第一气体流量计连接在所述臭氧发生器、第一曝气头之间，所述第二气体流量计连接在所述臭氧发生器、第二曝气头之间。`
7.根据权利要求4所述的高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的装置，其特征在于:所述I段反应池通过进水口连接有废水注入设备，所述废水注入设备包括进水泵和第一液体流量计，所述进水泵与所述I段反应池的进水口连接，所述第一液体流量计连接在所述进水泵、I段反应池的进水口之间。
8.根据权利要求4所述的高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的装置，其特征在于:所述过氧化氢注入设备包括过氧化氢储存池、第二液体流量计和第一离心泵，所述第一离心泵的输入端与所述过氧化氢储存池连接，所述第一离心泵的输出端与所述I段反应池连接，所述第二液体流量计连接在所述过氧化氢储存池、第一离心泵之间。
9.根据权利要求4所述的高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的装置，其特征在于:所述硫酸亚铁注入设备包括硫酸亚铁储存池、第三液体流量计和第二离心泵，所述第二离心泵的输入端与所述硫酸亚铁储存池连接，所述第二离心泵的输出端与所述II段反应池连接，所述第三液体流量计连接在所述硫酸亚铁储存池、第二离心泵之间。
10.根据权利要求4所述的高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的装置，其特征在于:所述II段反应池连通有污泥沉淀池，所述II段反应池的池口水平面高于所述污泥沉淀池的池口水平面，所述污泥沉淀池设有排水口和排泥口，所述高级氧化联用技术去除次、亚磷酸盐的装置还包括臭氧尾气破坏器，所述I段反应池、II段反应池、污泥沉淀池分别与所述臭氧尾气破坏器连接。
【文档编号】C02F1/72GK103482797SQ201310477879
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年10月14日 优先权日:2013年10月14日
【发明者】王宏杰, 董文艺, 周倍立, 李婷, 韩琦, 刘军 申请人:哈尔滨工业大学深圳研究生院
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