专利名称：磁催化处理切削液废水的方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用磁场或电场方法对水、废水或污水的处理，尤其涉及磁催化处理废水的方法及其装置。
背景技术：
工业废水是工业生产过程中产生的废水和废液，随着工业的迅速发展，废水的种类和数量迅猛增加，工业废水对水体的污染尤其严重。由于许多工业废水的成分复杂，性质多变，至今仍有一些问题难以解决。切削液是机械加工行业广泛应用的一种金属加工液，循环使用后易变质，变性发臭，失效后产生切削液废水，此类废水含有乳化剂，矿物油，防腐剂以及金属屑等，是一种高浓度难降解的有机工业废水。1894年，法国人i^enton发现采用1 2+/ 体系能氧化多种有机物，后人为纪念他将亚铁盐1 2+和过氧化氢H2A的组合称为!^nton试剂，它能有效氧化去除传统废水处理技术无法去除的难降解有机物。Fenton(费吨)法在处理难降解的有机污染物时具有独特的优势，其采用i^enton试剂来氧化去除难降解的有机物，工作原理是H2A在狗2+的催化作用下生成具有高反应活性的羟基自由基· 0H。· OH氧化电位达到2. 8V，可与大多数有机物作用使其降解，是除氟元素外最强的无机氧化剂，它通过电子转移等途径将有机物氧化分解成小分子；同时，Fe2+被氧化成!^3+产生混凝沉淀，去除大量有机物。！^enton试剂在水处理中具有氧化和混凝作用，且黑暗中就能降解有机物，能节省设备；不足之处在于H2A的利用率不高，不能充分矿化有机物。研究表明，利用 ^3+、Μη2+等均相催化剂和铁粉、石墨，铁、锰的氧化矿物等非均相催化剂同样可使H2A分解产生·0Η，其基本反应过程与i^enton试剂类似而被称为类i^enton体系。如果用狗3+代替狗2+，由于狗2+是即时产生的，减少了 · OH被狗2+还原的机会，还可提高·0Η的利用效率。若在i^enton体系中加入某些络合剂(如草酸盐C202_4、螯合剂乙二胺四乙酸EDTA等)，可增加对有机物的去除率。现有技术处理切削液的方法一般采用絮凝剂沉淀后再进行生化处理，该方法存在工艺复杂、处理效率较低的缺点(通过此法处理切削液废水的实验结果如表1，其中待处理的切削液废水中COD = 23615mg/L，分别以质量比为0. 6%的亚铁和质量比为0. 4%的聚铁作为絮凝剂进行实验，经过处理后的切削液废水中COD去除率均低于85% )，并且所需要的设备复杂、占地面积大。而i^enton法处理切削液废水这种难降解的有机废水时，具有一般化学氧化法无法比拟的优点，但H2O2价格昂贵，单独使用成本太高。近年来，高级氧化技术或称深度氧化技术用于处理难降解有机废水的研究已获得很大进展，包括电化学氧化法、 湿式氧化法、超临界水氧化法、光催化氧化法和超声降解法等，但将磁催化技术和i^nton 法结合处理切削液废水的工艺则尚未被使用。表 权利要求
1.一种磁催化处理切削液废水的方法，包括如下步骤A.将切削液废水送入蓄水池(10)暂存；B.将蓄水池(10)中暂存的切削液废水泵入反应沉淀器(20)，反应过程分为两步，第一步反应中，往切削液废水中加入质量比为6 10%。的亚硫酸铁和0. 1%。的氢氧化钠，其中调节氢氧化钠PH值为10 ；第二步反应中，对第一步反应处理后的切削液废水加入质量百分比为1 2ppm的聚丙烯酰胺PAM ；切削液废水在所述反应沉淀器Q0)中的反应时间为4h ；C.将经过步骤B两步处理后的切削液废水送入催化氧化池(40)，该催化氧化池00) 中设置有永磁体，放置负载铜元素的活性炭和负载镍与锰元素的活性炭，且通入臭氧进行氧化处理；其中臭氧通入所述催化氧化池GO)的时间为12 15h ；D.将经过步骤C处理后的切削液废水再顺序经过布袋过滤器(71)和炭滤器(7 过滤后即可排放。
2.根据权利要求1所述的磁催化处理切削液废水的方法，其特征在于所述步骤B第一步反应中优选加入质量比为6%。的亚硫酸铁；第二步反应中加入质量百分比为Ippm的聚丙烯酰胺PAM。
3.根据权利要求1所述的磁催化处理切削液废水的方法，其特征在于所述步骤D之前，即经过步骤C处理后的切削液废水在送入布袋过滤器(71)之前，先送入一个中间水池(60)，以便于切削液废水能够被泵入布袋过滤器(71)。
4.根据权利要求1所述的磁催化处理切削液废水的方法，其特征在于所述步骤C中，臭氧通入催化氧化池00)的时间优选为12h。
5.根据权利要求1所述的磁催化处理切削液废水的方法，其特征在于所述步骤B中反应沉淀器O0)中经过反应后沉淀的含有固态悬浮物的切削液废水再通过脱水处理将固态悬浮物排出，所剩的切削液废水再次被送入所述蓄水池(10)中以进行循环处理。
6.一种磁催化处理切削液废水的装置，其特征在于包括蓄水池(10)、反应沉淀器(20)、药物储存罐(30)、催化氧化池(40)、臭氧发生器 (50)、布袋过滤器(71)和炭滤器(7 ；所述反应沉淀器O0)包括两个相互连通的一级反应器和二级反应器0 ；所述药物储存罐(30)包括三个独立的药物储存罐(31、32、 33)，分别盛装聚丙烯酰胺PAM、亚硫酸铁和氢氧化钠；所述蓄水池(10)、亚硫酸铁储存罐 (32)、氢氧化钠储存罐(3 均与所述一级反应器连通；所述聚丙烯酰胺PAM储存罐 (31)与所述二级反应器0 连通；所述二级反应器(22)、臭氧发生器(50)与所述催化氧化池GO)连通；所述催化氧化池00)内设置数块永磁体、放置负载铜元素的活性炭和负载镍与锰元素的活性炭；所述布袋过滤器(71)分别与催化氧化池(40)、炭滤器(7 连通；借助上述装置，切削液废水首先进入蓄水池(10)后泵入一级反应器(21)，亚硫酸铁储存罐(3 、氢氧化钠储存罐(3 中储存的亚硫酸铁、氢氧化钠被送入一级反应器Ol)与切削液废水进行反应，经过一级反应器Ol)的反应后，切削液废水被送入二级反应器02)， 二级反应器02)内加入聚丙烯酰胺PAM进行反应，处理后的切削液废水中的固态悬浮物沉淀到二级反应器02)底部，切削液废水则被送入催化氧化池GO)处理；催化氧化池00) 内通入臭氧发生器(50)产生的臭氧，经催化氧化池GO)内处理后的切削液废水被顺序送入布袋过滤器(71)和炭滤器(7 经两级过滤后达标排放。
7.根据权利要求6所述的磁催化处理切削液废水的装置，其特征在于所述一级反应器(21)、二级反应器0 内均设置有搅拌器(23)，在反应过程中进行搅拌以使反应更加充分。
8.根据权利要求6所述的磁催化处理切削液废水的装置，其特征在于所述催化氧化池GO)的顶端还设置有活性碳棒(41)，用于吸附反应后多余的臭氧。
9.根据权利要求6至8任一项所述的磁催化处理切削液废水的装置，其特征在于 还包括离心脱水机(80)，其进口端与所述二级反应器0 底部连通，二级反应器02)底部含有固态悬浮物的切削液废水被送入所述离心脱水机(80)处理，脱水处理后的固态悬浮物直接排除，所剩的切削液废水则通过所述离心脱水机(80)的出口端重新返回到所述蓄水池(10)中，以进行循环处理。
10.根据权利要求9所述的磁催化处理切削液废水的装置，其特征在于在所述催化氧化池GO)和布袋过滤器(71)之间还设置有中间水池(60)，经过催化氧化池GO)处理后的切削液废水先送入所述中间水池(60)后再泵入所述布袋过滤器(71)。
全文摘要
磁催化处理切削液废水的方法及装置，装置包括反应沉淀器(20)、盛装聚丙烯酰胺PAM、亚硫酸铁和氢氧化钠的储存罐(31、32、33)、催化氧化池(40)、臭氧发生器(50)、布袋过滤器(71)和炭滤器(72)；切削液废水首先通过加入亚硫酸铁和氢氧化钠及加入聚丙烯酰胺PAM的两步反应后送入催化氧化池(40)，该催化氧化池(40)中设置有永磁体，放置负载铜元素的活性炭和负载镍与锰元素的活性炭，且通入臭氧进行氧化处理；处理后的切削液废水再顺序经过布袋过滤器(71)和炭滤器(72)过滤后即可排放。与现有技术相比，本发明具有工艺方法简单、切削液废水中的低化学耗氧量COD去除率高的有益效果，经过处理后的切削液废水能达标排放。
文档编号C02F9/04GK102452742SQ20101051848
公开日2012年5月16日 申请日期2010年10月20日 优先权日2010年10月20日
发明者洪川 申请人:深圳市兰科环境技术有限公司