基于uv光催化氧化的废水处理及回收利用工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种基于UV光催化氧化的废水处理及回收利用工艺，包括以下步骤：a.用重铬酸钾法检测废水样的COD值，b.根据废水COD值确定催化剂的用量以及紫外线照射时间；c.加入催化剂，使催化剂与废水混合均匀；d.通入空气或者臭氧，e.通入UV光催化氧化反应装置中，用紫外线照射；f.检测液体的COD值，若COD值低于排放标准，进入步骤g；若COD值高于排放标准，返回步骤e重新反应；g.进行PH值调节，至pH值在6~9范围内；h.将处理后的废水排放。本发明工艺使污染物彻底无害化，分解效果更显著，实现了高浓度COD化工废水的批量处理。本工艺应用范围广，无二次污染，绿色环保，处理设备成本低。
【专利说明】基于UV光催化氧化的废水处理及回收利用工艺
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于工业废水处理领域的废水处理回收方法，具体涉及一种基于 UV光催化氧化的废水处理及回收利用工艺。
【背景技术】
[0002] 在工业废水中，一般含有无机物和有机物两种杂质，无机物的处理方法相对已经 成熟，现有有机物的处理方法有活性炭吸附，氧化处理，膜处理法，离子交换树脂法，其中活 性炭吸附该种方式有机物去除率一般为百分之二十到百分之六十，去除率较低，且需要使 用大量活性炭。氧化处理是通过在在废水中添加氧化剂，有机物去除率跟该个氧化剂有关。 膜处理法是通过具有选择透过性的生物膜来分离废水中的有机物，但是该种方式需要经常 堵塞生物膜，需要定期更换，成本高。离子交换树脂方式适用于有机污染物不高的水净化处 理的工艺。
[0003] 其中氧化处理，主要包括空气湿式氧化法、临界水氧化法、光化学氧化法等。湿式 空气氧化法是W空气为氧化剂，将水中的无机物和有机物通过氧化反应转化为无害的新物 质，或者转化为容易从水中分离排除的形态，从而达到处理的目的。由于通常情况下氧气 在水中的溶解度非常低，因而在常温常压下，该种氧化反应速度很慢，尤其是高浓度的污染 物，利用空气中的氧气进行的氧化反应就更慢，需要借助各种辅助手段促进反应的进行，通 常需要借助高温、高压和催化剂的作用，虽然该法可W降解几乎所有的有机物，但由于反应 条件苛刻，对设备的要求很高，燃料消耗大，因而不适合大水量废水的处理。超临界水氧化 法同样对于温度和湿度的要求高，不适合大水量废水的处理。光化学氧化法是在光的作用 下进行化学反应，采用莫氧或过氧化氨作为氧化剂，在紫外线的照射下使污染物氧化分解， 从而实现污水的处理。由于紫外线能量有限，该方法只能用于COD值较低的废水的处理，而 不适用于高有机物污染废水的处理。
[0004] 现我公司研发了一种基于UV光催化氧化的废水处理及回收利用工艺，能将污染 物彻底无害化，它相对于传统的光催化氧化法，采用185nm ^254nm波段的紫外线照射，此波 段的紫外线对有机物的氧化能力比传统任意波段紫外线照射氧化能力更强，效果更显著。
【发明内容】
[0005] 针对上述情况，本发明提供一种基于UV光催化氧化的废水处理及回收利用工艺， 采用UVCTUVD波段的紫外线照射，具体采用185nm ^254nm波段的紫外线照射，氧化能力更 强，反应效果好。
[0006] 为了实现上述目的，本发明的技术方案如下： 基于UV光催化氧化的废水处理及回收利用工艺，包括W下步骤： a用重铅酸钟法检测废水样的COD值，并作记录；重铅酸钟法的操作为；在强酸性溶液 中，用重铅酸钟将废水中的有机物氧化，过量的重铅酸钟W试亚铁灵作指示剂，用硫酸亚铁 馈溶液回滴，根据所消耗的重铅酸钟量算出水样中的化学需氧量，W氧的mg/L表示，得出 废水样的COD值。除了使用重铅酸钟法检测COD值，也可W用与其测定结果一致的库仑滴 定法或各种专用仪器（COD快速测定仪）测定。
[0007] COD值计算公式为： (X)D= (VO-Vl) XCX8X1000/V 式中：C--硫酸亚铁馈标准溶液浓度（mol/L) ; V--水样体积（ml); VO--滴定 空白时消耗硫酸亚铁馈溶液体积（ml); Vl-滴定水样时消耗硫酸亚铁馈溶液体积（ml)。
[0008] b根据废水COD值确定催化剂的用量W及紫外线照射时间；所述催化剂为Ti02、 CdS、V205。初定催化剂为Ti02 ;将废水COD浓度、催化剂浓度、反应时间作为影响因素做正 交试验，根据正交试验得出各个影响因素对于COD除去率的影响程度大小为；反应时间> 废水COD浓度>催化剂浓度。所W在根据COD值确定催化剂的用量W及紫外线照射时间时， 同样COD值的情况下，优选延长紫外线照射时间提高COD除去率。
[0009] C将废水中通入储水槽，在储水槽中加入催化剂，使催化剂与废水混合均匀。
[0010] d将混合均匀的废水从储水槽中进入UV光催化氧化反应系统的主水管中，从主水 管进入分水管道，在分水管道处，废水中被通入空气或者莫氧，混合了空气或者莫氧的废水 从分水管道处进入反应装置。
[0011] 所述的UV光催化氧化反应系统包括；包括反应装置、电气控制箱、储水槽、循环 粟、空气粟，所述反应装置由若干反应器组组成，反应器组中相邻两个反应器之间首端或末 端通过连接管连接，构成S型结构；各个反应器组S型结构的末端分别通过分水管道与主水 管连接，反应器组S型结构的首端通过管道连接至储水槽，所述主水管上与分水管道相连 接的位置均设有进气口，每个进气口都配有进气管，进气管一端头从进气口伸入主水管并 到达分水管道中，进气管另一端与空气粟连接；每个进气管上都安装有开关阀，所述主水管 另一端连接储水槽；主水管上还设有循环粟；所述循环粟、空气粟均与电气控制箱电连接。
[0012] 所述每个反应器采用高测娃玻璃制成，反应器两端中也位置均设有通孔，通孔中 贯穿设置有石英玻璃管，石英玻璃管与通孔之间设有密封圈，石英玻璃管内安装有UV灯， UV灯两端的插脚分别通过电线与电气控制箱电连接。
[001引 e将进入反应装置的废水，用UVCTUVD波段的紫外线照射，最好采用185nm ^254nm 波段的紫外线照射，优选的，采用185nm或者254nm的紫外线照射；紫外线照射过程下空气 中的氧气或者莫氧的反应如下：
【权利要求】
1. 基于UV光催化氧化的废水处理及回收利用工艺，包括以下步骤： a用重铬酸钾法检测废水样的COD值，并作记录； b根据废水COD值确定催化剂的用量以及紫外线照射时间； c在废水中通入储水槽，在储水槽中加入催化剂，使催化剂与废水混合均匀； d将混合均匀的废水从储水槽中进入UV光催化氧化反应系统的主水管中，从主水管进 入分水管道，在分水管道处，废水中被通入空气或者臭氧，混合了空气或者臭氧的废水从分 水管道处进入反应装置； e将混合入空气或者臭氧的废水通入UV光催化氧化反应装置中,用185nm ~254nm波段 的紫外线照射，紫外线照射下氧气或者氧气的反应如下：
生成的OH ?为强氧化剂，OH ?在185nm ~254nm紫外线照射下和废水中的有机物产生 如下反应：
从而将废水中的有机大分子的碳氢键、碳氧键断裂；有极大分子中碳连上的碳碳键也 在吸收185nm ~254nm紫外线能量之后断裂，使有极大分子最后分解成生成二氧化碳和水； f用重铬酸钾法检测步骤e中反应后的液体的COD值，若COD值低于排放标准，进入步 骤g ;若COD值高于排放标准，返回步骤e重新进行反应； g将COD值合格的液体送入第二储水槽中，进行PH值调节，将PH值调整至PH值在6?9 范围内； h将处理后的废水从第二储水槽中排放。
2. 根据权利要求1所述的基于UV光催化氧化的废水处理及回收利用工艺，其特征在 于，所述紫外线为185nm波长或者254nm波长的紫外线。
3. 权利要求1中的基于UV光催化氧化的废水处理及回收利用工艺专用的UV光催化 氧化反应系统，其特征在于，包括反应装置、电气控制箱、储水槽、循环泵、空气泵，所述反应 装置由若干反应器组组成，反应器组中相邻两个反应器之间首端或末端通过连接管连接， 构成S型结构；各个反应器组S型结构的末端分别通过分水管道与主水管连接，反应器组 S型结构的首端通过管道连接至储水槽，所述主水管上与分水管道相连接的位置均设有进 气口，每个进气口都配有进气管，进气管一端头从进气口伸入主水管并到达分水管道中，进 气管另一端与空气泵连接；每个进气管上都安装有开关阀，所述主水管另一端连接储水槽； 主水管上还设有循环泵；所述循环泵、空气泵均与电气控制箱电连接。
【文档编号】C02F1/72GK104341022SQ201310338803
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年8月6日 优先权日:2013年8月6日
【发明者】吴宇哲, 吴小来 申请人:上海银木电器制造有限公司