一种集成微波强化氧化降低有机废水TOC的方法与流程

文档序号:14542104阅读:243来源:国知局

本发明属于废水处理领域,涉及了一种集成微波强化氧化降低有机废水toc的方法。



背景技术:

经生化等一系列工艺处理后的有机废水中以toc表征的剩余有机物均不易降解,不易再次进行生化处理,同时单一氧化处理也远远不能满足处理要求,治难度大。因此,本发明利用集成微波技术强化氧化深度处理有机废水,可将以toc表征的有机物快速有效降解。



技术实现要素:

本发明涉及了一种集成微波强化氧化降低有机废水toc的方法,工艺采用催化氧化组合微波处理方法。

本发明涉及了一种集成微波强化氧化降低有机废水toc的方法,其特征在于包括以下操作步骤:

(1)酸化反应处理:调节有机废水的ph值为2~5,酸化处理2~40分钟;

(2)投加催化剂:调酸后的有机废水投加催化剂反应1~10分钟,其中催化剂加入:有机废水toc质量比为0.01:1~0.2:1;

(3)氧化处理:向投加催化剂后的有机废水投加氧化剂氧化处理1~20分钟,其中氧化剂加入量:有机废水toc质量比为0.1:1~3:1;

(4)微波反应处理:氧化后出水进入微波反应器反应0.5~5分钟,控制微波功率为150~900w;

(5)缓冲处理:微波处理出水进入缓冲反应池,按气水比10:1~50:1通入空气,缓冲处理30~150分钟;

(6)分离回收催化剂:缓冲处理出水进入分离池静置20~60分钟,回收催化剂;

(7)中和反应处理:分离池上清液进入中和沉淀池,调整有机废水ph值为7.5~10.0,反应时间为60~120分钟;

(8)贮水池处理:中和反应出水进入贮水池反应30~60分钟。

在上述技术方案中,步骤(1)所述待处理有机废水的toc为80~300mg/l,ph值为6~9。

步骤(1)所述经酸化处理后的有机废水的toc为80~300mg/l,ph值为2~5。

步骤(2)所述投加催化剂后的有机废水的toc为80~300mg/l,ph值为2~5。

步骤(3)所述经氧化处理后的有机废水的toc为70~250mg/l,ph值为2~5。

步骤(4)所述经微波处理后的有机废水的toc为40~150mg/l,ph值为2~5。

步骤(5)所述经缓冲处理后的有机废水的toc为30~130mg/l,ph值为2~5。

步骤(6)所述经分离处理后的有机废水的toc为30~130mg/l,ph值为2~5。

步骤(7)所述经中和反应处理后的有机废水的toc为20~100mg/l,ph值为7.0~9.5。

步骤(8)所述经贮水池处理后的有机废水的toc为20~100mg/l,ph值为7.0~9.0。

本发明的原理:在酸性条件下,h2o2分解产生的羟基自由基具有极强的氧化性,可将难降解的有机污染物氧化降解。微波技术是利用带有吸波功能的催化剂诱发化学反应,从而实现有机物的氧化分解。

本方法利用微波强化氧化来实现对有机废水toc的处理,由于微波能效应,少量的双氧水就可以产生活性高的羟基自由基,同时由于吸波催化剂诱发了化学反应,可产生比单一氧化剂更多的羟基自由基,提高了废水中羟基自由基浓度,进而实现污染物toc的降解。

本发明相对于现有技术具有如下的优点:

(1)将微波、双氧水进行组合,由于微波的电磁场效应,双氧水产生较多活性更高的羟基自由基,同时由于催化剂的存在,加快了双氧水的分解,增大水中羟基自由基的浓度,进而加快了有机物氧化降解速度。

(2)本方法利用微波非热效应,使体系温度升高并增加羟基自由基的活性,增强氧化能力,最终实现大幅提高污染物降解率的目的。

(3)在有机废水深度处理中,由于剩余物质均为不易降解的有机物,处理难度大,传统氧化处理工艺已无法使其toc满足处理要求。先用氧化剂进行预先氧化处理,再进行微波催化氧化处理,将双氧水氧化与微波反应结合,发挥氧化反应的最大优势,最终将难降解的有机物toc充分分解。

(4)本方法利用微波强化氧化处理有机废水,氧化剂投加量及反应时间都比传统的氧化剂少很多,因此,远行成本及占地面积均较低,降低污水处理总成本。

附图说明

图1是本发明一种集成微波强化氧化降低有机废水toc的方法的工艺流程图。

图中,1为酸反应池,2为氧化池,3为水泵,4为微波反应器,5为缓冲反应池,6为分离池,7为水泵,8为中和沉淀池,9为贮水池。

具体实施方式

下面结合实施例和说明书附图对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

如图1所示,将某有机废水,采用本发明一种集成微波强化氧化降低有机废水toc的方法进行处理。某有机废水的toc为280mg/l,ph值为8.5。首先有机废水进入酸反应池1进行酸化反应处理,加入硫酸调整ph值为2.5,反应10分钟,经过酸化后的有机废水的toc为280mg/l;调酸后的有机废水投加催化剂,催化剂的加入量为56mg/l,反应时间为8分钟,此时,有机废水toc为280mg/l,ph值为2.5;投加催化剂后的有机废水进入氧化池2投加氧化剂,氧化剂的加入量为双氧水500mg/l,氧化处理时间为15分钟,经氧化后的有机废水的toc为240mg/l,ph值为3.0;经过氧化后的有机废水经水泵3进入微波反应器4进行反应,微波功率500w,处理时间3分钟,经过微波反应后的有机废水toc为135mg/l,ph值为4.0;微波反应后出水进入缓冲反应池5,按气水比30:1通入空气,反应时间为100分钟,经缓冲后的有机废水toc为110mg/l,ph值为5.0;缓冲反应池5出水进入分离池6,静置时间40分钟,此时有机废水的toc为110mg/l,ph值为5.0;分离池出水进入中和沉淀池8,投加氢氧化钠,调有机废水的ph值为9.0,此时中和沉淀池8的出水toc为90mg/l;经中和沉淀池出水进入贮水池9,停留60分钟,出水toc为90mg/l,ph值为8.5。

实施例2

将某有机废水,采用本发明一种集成微波强化氧化降低有机废水toc的方法进行处理。某有机废水的toc为100mg/l,ph值为8.5。首先进行酸化反应处理,加入硫酸调整ph值为2.5,反应10分钟,经过酸化后的有机废水的toc为100mg/l;调酸后的有机废水投加催化剂,催化剂的加入量为10mg/l,反应时间为8分钟,此时,有机废水的toc为100mg/l,ph值为2.5;投加催化剂后的有机废水投加氧化剂,氧化剂的加入量为双氧水100mg/l,氧化处理时间为15分钟,经氧化后的有机废水的toc为90mg/l,ph值为3.0;经过氧化后的有机废水进入微波反应器4进行反应,微波功率400w,处理时间3分钟,经过微波反应后的有机废水toc为55mg/l,ph值为4.0;微波反应后出水进入缓冲反应池5,按气水比30:1通入空气,反应时间为60分钟,经缓冲后的有机废水toc为50mg/l,ph值为5.0;缓冲反应池5出水进入分离池6,静置时间40分钟,此时有机废水的toc为50mg/l,ph值为5.0;分离池6出水进入中和沉淀池8,投加氢氧化钠,调有机废水的ph值为9.0,此时中和沉淀池8的出水toc为40mg/l;经中和沉淀池8出水进入贮水池9,停留60分钟,出水toc为40mg/l,ph值为8.5。

实施例3

将某有机废水,采用本发明一种集成微波强化氧化降低有机废水toc的方法进行处理。某有机废水的toc为150mg/l,ph值为8.5。首先进行酸化反应处理,加入硫酸调整ph值为2.5,反应10分钟,经过酸化后的有机废水toc为150mg/l;调酸后的有机废水投加催化剂,催化剂的加入量为30mg/l,反应时间为8分钟,此时,有机废水的toc为150mg/l,ph值为2.5;投加催化剂后的有机废水投加氧化剂,氧化剂的加入量为双氧水180mg/l,氧化处理时间为15分钟,经氧化后的有机废水的toc为110mg/l,ph值为3.0;经过氧化后的有机废水进入微波反应器4进行反应,微波功率500w,处理时间5分钟,微波反应后的有机废水toc为75mg/l,ph值为4.0;微波反应后出水进入缓冲反应池5,按气水比30:1通入空气,反应时间为100分钟,经缓冲后的有机废水toc为60mg/l,ph值为5.0;缓冲反应池5出水进入分离池6,静置时间40分钟,此时有机废水的toc为60mg/l,ph值为5.0;分离池出水进入中和沉淀池8,投加氢氧化钠,调有机废水的ph值为9.0,此时中和沉淀池8的出水toc为30mg/l;中和沉淀池8出水进入贮水池9,停留60分钟,出水toc为30mg/l,ph值为8.5。

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