废水COD为63080，pH为9，废水呈现黑色，具有刺鼻的恶臭味，经过亚临界类Fenton催化氧化系统处理后废水COD降到531，COD去除率达到99.1%，出水pH = 7呈现无色透明，无任何气味。该处理后的废水经过稀释与生活废水混合进入到生物处理系统，实现出水国家一级B废水排放标准。该系统处理废水每吨成本为52元，为该类工厂污水处理可接受成本。
[0053]本发明将类Fenton催化氧化处理系统在亚临界工况下运行，极大地提高了类Fenton催化氧化处理系统的处理效果和处理效率，使得如杂环、芳香烃等难以降解的有机污染物都可以高效氧化降解，同时在亚临界工况下会形成水热环境，加入到系统中的铁系催化剂会经历自生长过程形成适应反应的高效催化剂，由于这一过程存在，系统对初始加入的铁系催化剂没有强制要求，这就扩大了催化剂的选择范围以及催化剂的合成成本。
[0054]本发明采用浆态床流动形式，构建了亚临界类Fenton催化氧化系统，浆台床流动形式使得催化剂与污水中的有机物更好接触，加速了催化反应的进行，同时浆态床减少了催化剂固定成本，催化剂的使用更加方便，又有利于提高系统传热效率，能源利用率提高。本发明采用稳定、无毒、价格低廉的铁系氧化物为主催化剂，相比于现有的Fenton催化氧化处理方法催化剂的需求量更少，催化剂更容易从处理后的废水中分离，出水更加清澈透CD
【主权项】
1.高COD废水亚临界类Fenton处理系统，其特征在于，包括污水沉淀池(I)，污水沉淀池(I)与污水提升栗(2)的一端通过管道A(3)连接，污水提升栗(2)的另一端与混合搅拌罐(4)的进料口连接，混合搅拌罐(4)上连接有催化剂氧化剂储罐(5)，混合搅拌罐(4)的出料口与增压栗(6)的进水口连接，增压栗(6)的出水口与一级换热器(7)的冷媒进水口连接，一级换热器(7)的热媒出水口与二级换热器(8)的冷媒进水口连接，二级换热器(8)的热媒出水口与反应器(9)的进水口连接；反应器(9)的出水口与二级换热器⑶的热媒进水口连接，二级换热器(8)的冷媒出水口与一级换热器(7)的热媒进水口连接，一级换热器(7)的冷媒出水口与冷却器(10)连接；冷却器(10)与气液分离器(11)通过管道B(12)连接，气液分离器(11)的出气口连接有毒害气体吸收器(13);气液分离器(11)的出水口连接有中和罐(14)，中和罐与出水沉淀池(15)连接。2.根据权利要求1所述的高COD废水亚临界类Fenton处理系统，其特征在于，所述污水沉淀池⑴与污水提升栗⑵之间的管道A(3)上依次设置有安全阀A(16)、过滤器(17)和清洗池(18)。3.根据权利要求1所述的高COD废水亚临界类Fenton处理系统，其特征在于，所述冷却器(10)与气液分离器(11)之间的管道B(12)上依次设置有脉冲阻尼减震器(19)、末端防腐蚀流量计(20)和背压阀(21)。4.根据权利要求1所述的高COD废水亚临界类Fenton处理系统，其特征在于，所述增压栗(6)为防腐蚀变频增压栗。5.根据权利要求1所述的高COD废水亚临界类Fenton处理系统，其特征在于，所述一级换热器(7)为列管式换热器或螺旋板式换热器；二级换热器(8)为列管式换热器或螺旋板式换热器。6.根据权利要求1所述的高COD废水亚临界类Fenton处理系统，其特征在于，所述反应器(9)为衬有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应器，配有加热和散热装置；所述毒害气体吸收器(13)为YKA型圆块降膜吸收器。7.高COD废水亚临界类Fenton处理方法，其特征在于，采用高COD废水亚临界类Fenton处理系统，包括污水沉淀池(I)，污水沉淀池(I)与污水提升栗(2)的一端通过管道A(3)连接，污水提升栗(2)的另一端与混合搅拌罐(4)的进料口连接，混合搅拌罐(4)上设有催化剂氧化剂储罐(5)，混合搅拌罐(4)的出料口与增压栗￠)的进水口连接，增压栗(6)的出水口与一级换热器(7)的冷媒进水口连接，一级换热器(7)的热媒出水口与二级换热器(8)的冷媒进水口连接，二级换热器(8)的热媒出水口与反应器(9)的进水口连接；反应器(9)的出水口与二级换热器⑶的热媒进水口连接，二级换热器⑶的冷媒出水口与一级换热器(7)的热媒进水口连接，一级换热器(7)的冷媒出水口与冷却器(10)连接；冷却器(10)与气液分离器(11)通过管道B (12)连接，气液分离器(11)的出气口设有毒害气体吸收器(13);气液分离器(11)的出水口设有中和罐(14)，中和罐与出水沉淀池(15)连接; 其中，污水沉淀池(I)与污水提升栗(2)之间的管道A(3)上依次设置有安全阀A(16)、过滤器(17)和清洗池(18);冷却器(10)与气液分离器(11)之间的管道B(12)上依次设置有脉冲阻尼减震器(19)、末端防腐蚀流量计(20)和背压阀(21);增压栗(6)为防腐蚀变频增压栗；一级换热器(7)为列管式换热器或螺旋板式换热器；二级换热器(8)为列管式换热器或螺旋板式换热器；反应器(9)为衬有聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应器，配有加热和散热装置；毒害气体吸收器(13)为YKA型圆块降膜吸收器； 基于上述系统的处理方法按以下步骤进行: 步骤1:在污水提升栗(2)的作用下将在污水沉淀池(I)沉淀后的工业污水经过滤后注入到混合搅拌罐(4)中与催化剂、氧化剂混合均匀； 步骤2:混合后的污水经增压栗(6)增压，依次通过一级换热器(7)和二级换热器(8)将污水温度提高到150?200°C后，注入到反应器(9)中反应； 步骤3:反应后污水再次通过一级换热器(7)和二级换热器(8)，换热后水温为30?50°C，然后污水经过冷却器(10)冷却至室温； 步骤4:冷却至室温的污水经背压阀(21)流入到气液分离器(11)中，经气液分离器(11)作用后，分离出的水从气液分离器(11)的出水口流入到中和罐中(14)，向中和罐(14)中加入中和试剂，将水的PH调节至7，再经过出水沉淀池(15)沉淀后排出系统；气液分离器(11)分离出的气体通过有毒害气体吸收器(13)处理后排入大气。8.根据权利要求7所述的高COD废水亚临界类Fenton处理方法，其特征在于，步骤I中，催化剂为掺杂金属离子的Fe2O3，或Fe2O3，或掺杂金属离子的Fe3O4，或Fe3O4，催化剂的用量为每吨废水用I?1Kg ;氧化剂为双氧水，其用量为每吨废水用I?lOOKg。9.根据权利要求7所述的高COD废水亚临界类Fenton处理方法，其特征在于，步骤2中，反应器(9)内温度为200?230°C，压力为1.5?3Mpa。10.根据权利要求7所述的高COD废水亚临界类Fenton处理方法，其特征在于，步骤4中，中和试剂为石灰或氢氧化钠。
【专利摘要】本发明公开了一种高COD废水亚临界类Fenton处理系统，本发明还公开了利用该系统进行高COD废水处理的方法：污水提升泵抽取污水沉淀池中的污水到混合搅拌罐中与催化剂、氧化剂混合；再经增压泵增压，混合后的污水通过换热器和反应器作用后经背压阀流入到气液分离器中，有毒害气体吸收器对分离出的气体处理后排入大气；加入中和试剂将水的pH调节至7后，排出系统。本发明类Fenton处理系统在亚临界工况下运行，极大地提高了处理系统的处理效果和处理效率；在亚临界工况下会形成水热环境，采用稳定、无毒、价格低廉的铁系氧化物为主催化剂，铁系催化剂经历自生长过程形成适应反应的高效催化剂，减少了催化剂的用量，大大降低了废水处理成本。
【IPC分类】C02F9/04
【公开号】CN105016527
【申请号】CN201510408628
【发明人】左娟莉, 张宁
【申请人】西安理工大学
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年7月13日