双催化氧化工艺处理废水方法及其装置的制造方法_2

文档序号:9445914阅读:来源:国知局
加入次氯酸钠进入次氯酸钠催化氧化反应器,抗氧化能力弱的有机物首先被次氯酸钠催化氧化降解,出水进入电解催化氧化反应器,抗氧化能力强的有机物被电解催化氧化降解,电解催化氧化出水部分排放、部分回流至次氯酸钠催化氧化反应器进水口。
[0022]综上所述,本发明具有以下优点:
[0023](I)废水中的有机物复杂多样,其抗氧化能力强弱不同,抗氧化能力弱的有机物首先被次氯酸钠催化氧化降解,抗氧化能力强的有机物随后被电解催化氧化降解。双催化氧化工艺对废水中有机物“分类”处理,缩短水力停留时间,提高处理效率。
[0024](2)可根据待处理废水的水质特点灵活操作,如果待处理废水中含有较高浓度的氯离子,则降低次氯酸钠的投加量或停止加次氯酸钠,同时加大电解催化氧化出水至次氯酸钠催化氧化进水间的回流量;如果待处理废水中不含氯离子或含量低,则加大次氯酸钠的投加量,同时降低电解催化氧化出水至次氯酸钠催化氧化进水间的回流量。
[0025](3)次氯酸钠催化氧化工艺中投加的次氯酸钠药剂与有机物反应后变成氯离子溶解在水中提高了电解催化氧化工艺进水中的电导率,可降低电解催化氧化的槽电压,降低电耗;而电解催化氧化工艺段可降废水中的氯离子电解为次氯酸,含次氯酸的电解出水再部分回流至次氯酸钠催化氧化工艺段可替代或部分替代次氯酸钠,降低药剂用量,形成了氯元素在工艺中的“有益内循环”,有效降低处理费用。
[0026](4)本发明还提供一种实现该方法的装置,结构简单,易于实施。
【附图说明】
[0027]图1是所述的双催化氧化工艺处理废水方法的装置。
[0028]图中:1_进水管;2_进水泵;3_加药计量泵;4_次氯酸钠储罐;5_次氯酸钠催化氧化反应器;6_次氯酸钠专用催化剂;7_溢流管;8_直流电源;9_电解催化氧化反应器;10-阳极;11_阴极;12_回流计量泵;13_回流管;14_出水管。
【具体实施方式】
[0029]下面结合实施例对本发明做进一步说明。
[0030]实施例1
[0031]某橡胶厂污水丁苯车间的生化废水:水量150m3/h,COD为95mg/L,电导率为5500 μ s/cm,氯离子含量为110mg/L。
[0032]双催化氧化工艺处理废水方法的装置:如图1所示,包括次氯酸钠催化氧化反应器5和电解催化氧化反应器9,次氯酸钠催化氧化反应器5底部连接进水管1,进水管I上设有进水泵2,次氯酸钠储罐4通过管道依次连接加药计量泵3和进水管1,次氯酸钠催化氧化反应器5上部通过溢流管7连接电解催化氧化反应器9上部,电解催化氧化反应器9连接出水管14,出水管14与进水管I之间通过回流管13连通,回流管13上设有回流计量泵12,电解催化氧化反应器9内部设置阳极10和阴极11,阳极10和阴极11均与直流电源8连接。
[0033]所用催化剂是以Y-Al2O3为载体,负载二氧化锰为活性组份。催化剂与废水的体积比为50%,次氯酸钠重量为废水的0.2%。电解催化阳极材料为钛基涂层电极,涂层组成为PbO2,阴极材料为不锈钢。
[0034]处理过程:待处理废水通过进水管I经进水泵2进入150m3次氯酸钠催化氧化反应器5底部,自下向上流过催化剂6填充层后由溢流管7进入到75m3电解催化氧化反应器9,直流电源8正极连接反应器中阳极10,负极连接阴极11,阳极10与阴极11之间的间距为4cm,极板电流密度2mA/cm2,电解催化氧化出水自出水管14流出。进废水的同时,次氯酸钠自次氯酸钠储罐4经加药计量泵3按照100mg/L进入进水管1,关闭回流计量泵12停止内回流。出水水量150m3/h,COD为24mg/L,电导率为5420 μ s/cm,氯离子含量为186mg/L,处理费用为1.8元/m3。
[0035]实施例2
[0036]某炼油厂污水回用车间的反渗透浓水:水量100m3/h,COD为120mg/L,电导率为8500 μ s/cm,氯离子含量为 1200mg/L。
[0037]实施例2所用的双催化氧化工艺处理废水方法的装置与实施例1相同。
[0038]所用催化剂是以Y-Al2O3为载体,负载氧化铜为活性组份。催化剂于废水的体积比为200%,次氯酸钠重量为废水的0.1%。电解催化阳极材料为钛基涂层电极,涂层组成为IrO2,阴极材料为钛网。
[0039]处理过程:待处理废水通过进水管I经进水泵2进入10m3次氯酸钠催化氧化反应器5底部,自下向上流过次氯酸钠专用催化剂6填充层后由溢流管7进入到50m3电解催化氧化反应器9,直流电源8正极连接反应器中阳极10,负极连接阴极11,阳极10与阴极11之间的间距为3cm,极板电流密度3mA/cm2,电解催化氧化出水自出水管14流出。进水的同时,次氯酸钠自次氯酸钠储罐4经加药计量泵3按照50mg/L进入进水管1,电解催化氧化出水经回流计量泵12按照20m3/h由回流管13进入进水管I。出水水量100m3/h,C0D为30mg/L,电导率为8420μ s/cm,氯离子含量为1310mg/L,处理费用为2.0元/m3。
[0040]实施例3
[0041]某稀土冶炼厂萃取车间废水:水量200m3/h,COD为220mg/L,电导率为41000 μ s/cm,氯离子含量为16000mg/L。
[0042]实施例3所用的双催化氧化工艺处理废水方法的装置与实施例1相同。
[0043]所用催化剂是以Y-Al2O3为载体,负载氧化铁和氧化钴为活性组份。催化剂于废水的体积比为100%,次氯酸钠重量为废水的0.01 %。电解催化阳极材料为钛基涂层电极,涂层组成为SnO2,阴极材料为钛板。
[0044]处理过程:待处理废水通过进水管I经进水泵2进入400m3次氯酸催化氧化反应器5底部,自下向上流过次氯酸专用催化剂6填充层后由溢流管7进入到200m3电解催化氧化反应器9,直流电源8正极连接反应器中阳极10,负极连接阴极11,阳极10与阴极11之间的间距为2cm,极板电流密度5mA/cm2,电解催化氧化出水自出水管14流出。进水的同时,关闭加药计量泵3,停止加入次氯酸钠;电解催化氧化出水经回流计量泵12按照10m3/h由回流管13进入进水管I。出水水量200m3/h,COD为32mg/L,电导率为3990 μ s/cm,氯离子含量为15200mg/L,处理费用为3.0元/m3。
【主权项】
1.一种双催化氧化工艺处理废水方法,其特征在于:在废水中加入催化剂进行次氯酸钠催化氧化,然后进行电解催化。2.根据权利要求1所述的双催化氧化工艺处理废水方法,其特征在于:催化剂是以Y -Al2O3为载体,负载Mn、Cu、Fe、Co、Ce、K或Ce元素中的一种或几种的氧化物作为活性组份。3.根据权利要求2所述的双催化氧化工艺处理废水方法,其特征在于:在废水中加入催化剂进行次氯酸钠催化氧化时还加入次氯酸钠。4.根据权利要求1所述的双催化氧化工艺处理废水的方法,其特征在于:电解催化阳极材料为钛基涂层电极,涂层组成为Pb02、IrO2, RuO2, SnO2或TaO2 —种或几种,阴极材料为不锈钢、石墨、钛网或钛板中的一种。5.根据权利要求1所述的双催化氧化工艺处理废水的方法,其特征在于:电解催化中正电极与负电极的间距为2-4cm,极板电流密度2-5mA/cm2。6.一种实现权利要求1-5任一所述的双催化氧化工艺处理废水方法的装置,其特征在于: 包括次氯酸钠催化氧化反应器(5)和电解催化氧化反应器(9),次氯酸钠催化氧化反应器(5)底部连接进水管(1),进水管(I)上设有进水泵(2),次氯酸钠储罐(4)通过管道依次连接加药计量泵(3)和进水管(I),次氯酸钠催化氧化反应器(5)上部通过溢流管(7)连接电解催化氧化反应器(9)上部,电解催化氧化反应器(9)连接出水管(14),电解催化氧化反应器(9)内部设置阳极(10)和阴极(11),阳极(10)和阴极(11)均与直流电源(8)连接。7.根据权利要求6所述的双催化氧化工艺处理废水方法的装置,其特征在于:出水管(14)与进水管(I)之间通过回流管(13)连通,回流管(13)上设有回流计量泵(12)。
【专利摘要】本发明属于废水处理领域,具体涉及一种双催化氧化工艺处理废水方法。在废水中加入催化剂进行次氯酸钠催化氧化,然后进行电解催化。催化剂是以γ-Al2O3为载体,负载Mn、Cu、Fe、Co、Ce、K或Ce元素中的一种或几种的氧化物作为活性组份。在废水中加入催化剂进行次氯酸钠催化氧化时优选还加入次氯酸钠。废水中抗氧化能力弱的有机物首先被次氯酸钠催化氧化降解,抗氧化能力强的有机物随后被电解催化氧化降解。双催化氧化工艺对废水中有机物“分类”处理,缩短水力停留时间,提高了处理效率。本发明还提供一种实现该方法的装置,结构简单,易于实施。
【IPC分类】C02F9/06
【公开号】CN105198131
【申请号】CN201410249927
【发明人】邹宗海, 潘咸峰, 李波, 刘婷婷
【申请人】中国石油化工股份有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2014年6月6日
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