一种高浓度工业有机废水预处理系统及工艺的制作方法

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种高浓度工业有机废水预处理系统及工艺。

背景技术：

水污染是当前我国面临的主要环境问题之一，随着工业技术的发展，制药业、化工、印染电子等行业产生大量的高浓度难降解有机废水，有机废水中的有机物由于有稳定的结果，普通的物理化学及生化法难以处理对其处理时工业废水。

70年代初，o3/uv(臭氧/紫外光结合法)方法的开发使得人们对这种氧化方式进行了许多研究。结果表明o3/uv法比单独用紫外线辐射或臭氧化的处理过程更有效，而且能氧化分解臭氧等难以降解的有机污染物。80年代以来，对o3/uv法的研究与应用范围已经扩大到饮用水的深度处理领域。

臭氧(o3)和双氧水(h2o2)污水处理技术是一种强氧化水处理技术，uv/o3和h2o2共同氧化工艺，在臭氧(o3)和双氧水(h2o2)中引入uv后，羟基自由基的产生效率更高，有效的提高了臭氧氧化降解有机物的效率。由于uv不仅能够激发o3和h2o2分子促使其产生·oh，还具有很强的杀菌性能，因此uv/o3技术在各种有机物的降解有广泛的应用潜力。申请号为cn2012204882888的发明专利，其公开了一种降低cod含量的废水处理系统，其采用o3/uv/h2o2法处理废水实现了有机物的降解，但是该申请臭氧、h2o2与废水的混合效果差，混合不均匀，从而导致浪费臭氧和h2o2，且废水的处理效果差等问题。

技术实现要素：

本发明所解决的技术问题在于提供一种高浓度工业有机废水预处理系统及工艺。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种高浓度工业有机废水预处理系统，所述系统包括调节池、废水反应装置、臭氧发生装置、气液混合泵、微波紫外装置以及全自动h2o2投加装置，

其中，调节池的出水口连接废水反应装置，废水反应装置的第一出水口连接气液混合泵的进水口，气液混合泵的进气口连接臭氧发生装置，气液混合泵的出水口连接微波紫外装置的进水口，微波紫外装置的出水口连接废水反应装置的进水口，全自动h2o2投加装置通过阀门连接废水反应装置。

所述系统还包括提升泵，提升泵设置在调节池和废水反应装置之间，通过提升泵将调节池中的废水送至废水反应装置。

所述气液混合泵为电机一体型，机械密封，其工作状态为同时吸水吸气、泵内加压混合。

所述臭氧发生装置为放电式发生装置。

所述系统还包括ph检测控制装置，ph检测控制装置与全自动h2o2投加装置连接，ph检测仪用于对废水反应装置中废水的ph进行检测，当ph在3-4之间时，控制全自动h2o2投加装置关闭，停止投加h2o2，当ph高于4时，控制全自动h2o2投加装置启动，往废水反应装置中投加h2o2。

一种利用上述的高浓度工业有机废水预处理系统处理工业有机废水的工艺，所述工艺具体包括如下步骤：

步骤一：将调节池中的废水提升至废水反应装置；

步骤二：向废水反应装置中投加h2o2溶液；

步骤三：投加h2o2的废水通过气液混合泵的进液口进入气液混合泵，臭氧发生装置的臭氧通过气液混合泵的进气口进入气液混合泵，通过气液混合泵使废水、o3和h2o2充分进行气液混合；

步骤四：气液混合之后的废水进入微波紫外装置进行催化氧化后，返回废水反应装置，进行循环反应，即完成了工业有机废水的预处理。

h2o2溶液的投加量为10-20mg/l，h2o2溶液的浓度为35wt％。

经气液混合泵混合的废水为微气泡式的气液混合液，呈微气泡的气液混合液的微细气泡为20-30微米。

所述臭氧发生装置采用空气源，产生的臭氧浓度为20-40mg/l。

所述步骤四中的循环反应时间为2-3h。

本发明与现有技术相比，其显著优点：

(1)在高效的uv/o3和h2o2共同氧化作用中，全自动h2o2投加系统使废水反应池中存在大量的羟基自由基，紫外微波处理与臭氧处理具有协同作用，使o3分解速度具有强烈的强化作用，也使臭氧产生了更多的羟基自由基，臭氧在生成大量的羟基自由基和废水中已存在的羟基自由基共同作用，这大大加速了污水的处理效率。因此，本发明综合了紫外微波、臭氧以双氧水共同氧化作用，提高了污水处理的效率、处理效果，使高浓有机物有效降解，处理效率高。

(2)本申请通过设置气液混合泵，将投加过氧化氢的废水和臭氧经过气液混合泵的充分混合，再流经微波紫外装置之后，进入废水反应装置，进行循环反应；提高了混合的均匀性，大大提高了废水处理的效果。

(3)本申请通过ph检测控制仪实现了对全自动h2o2投加系统的关闭和启动，最大可能的节省了h2o2的投加量，提高了过氧化氢的利用率。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1为本申请高浓度工业有机废水预处理系统结构示意图。

图2为本申请高浓度工业有机废水预处理流程示意图。

附图标记说明：

1-调节池，2-废水反应装置，3-臭氧发生装置，4-气液混合泵，5-微波紫外装置，6-全自动h2o2投加装置。

具体实施方式

本申请提供了一种能有效降解高浓度工业废水同时使用uv/o3和h2o2共同氧化的污水处理系统。

本申请为一种同时使用uv/o3和h2o2共同氧化的污水处理系统，本系统通过气液混合泵4将微波紫外反应器和废水反应装置2相连接，所述气液混合泵4的进气端与臭氧发生装置3连接；所诉的气液混合泵4的进水口与废水反应装置2相连接；所述全自动h2o2投加装置6与废水反应装置4连接；进行污水处理时，通过全自动h2o2投加装置6将h2o2与废水反应装置中废水进行混合；再利用气液混合泵4将o3气体和含有h2o2待处理污水进行充分混合，之后利用微波紫外装置5内微波紫外光催化作用使得h2o2和o3化学键发生断裂并产生大量羟基自由基，含有这些羟基自由基的废水循环返回值废水反应装置，设定反应装置的废水反应停留时间2小时，从而进一步利用所述羟基自由基对废水中有机物进行有效降解。

如图1所示，本申请涉及一种同时使用uv/o3和h2o2共同氧化处理高浓工业有机废水预处理系统。其包括气液混合泵、废水反应池、臭氧发生装置，uv微波紫外反应器及全自动h2o2投加系统。本系统通过气液混合泵将微波紫外反应器和废水反应装置相连接，所述气液混合泵的进气端与臭氧发生装置连接；所述全自动h2o2投加系统与废水反应池连接；进行污水处理时，通过全自动h2o2投加系统将h2o2与废水反应池中废水进行混合；再利用气液混合泵将o3气体和含有h2o2待处理污水进行充分混合，之后利用微波紫外装置内微波紫外光催化作用使得h2o2和o3化学键发生断裂并产生大量羟基自由基，从而对废水中有机物进行有效降解，采用uv/o3和h2o2共同氧化处理废水，可以减少臭氧及h2o2的使用量，提高了对废水中高浓有机污染物具有高效的降解作用，去除效果明显。

实施例1

一种利用上述的高浓度工业有机废水预处理系统处理工业有机废水的工艺，所述有机废水的初始cod含量为6000mg/l，所述工艺具体包括如下步骤：

步骤一：通过提升泵，将调节池中的废水提升至废水反应装置；

步骤二：通过全自动h2o2投加装置，向废水反应装置中投加h2o2溶液，h2o2溶液的投加量为10mg/l，h2o2溶液的浓度为35wt％；

步骤三：投加h2o2的废水通过气液混合泵的进液口进入气液混合泵，臭氧发生装置的臭氧通过气液混合泵的进气口进入气液混合泵，通过气液混合泵使废水、o3和h2o2充分进行气液混合，所述臭氧发生装置采用空气源，产生的臭氧浓度为20mg/l；经气液混合泵混合的废水为微气泡式的气液混合液，呈微气泡的气液混合液的微细气泡为20-30微米；

步骤四：气液混合之后的废水进入微波紫外装置进行催化氧化后，返回废水反应装置，进行循环反应，循环反应2h之后即完成了工业有机废水的预处理，预处理之后的cod含量降低10％。由此可知，通过气液混合泵将臭氧和混有过氧化氢的废水，混合之后，可以有效地提高高浓度有机废水的预处理效果。

实施例2

一种利用上述的高浓度工业有机废水预处理系统处理工业有机废水的工艺，所述有机废水的初始cod含量为6000mg/l，所述工艺具体包括如下步骤：

步骤一：通过提升泵，将调节池中的废水提升至废水反应装置；

步骤二：通过全自动h2o2投加装置，向废水反应装置中投加h2o2溶液，h2o2溶液的投加量为20mg/l，h2o2溶液的浓度为35wt％；

步骤三：投加h2o2的废水通过气液混合泵的进液口进入气液混合泵，臭氧发生装置的臭氧通过气液混合泵的进气口进入气液混合泵，通过气液混合泵使废水、o3和h2o2充分进行气液混合，所述臭氧发生装置采用空气源，产生的臭氧浓度为30mg/l；经气液混合泵混合的废水为微气泡式的气液混合液，呈微气泡的气液混合液的微细气泡为20-30微米；

步骤四：气液混合之后的废水进入微波紫外装置进行催化氧化后，返回废水反应装置，进行循环反应，循环反应2h之后即完成了工业有机废水的预处理，预处理之后的cod含量降低35％。由此可知，将适当的设置过氧化氢的含量，可以进一步的降低高浓度有机废水的cod含量。

实施例3

一种利用上述的高浓度工业有机废水预处理系统处理工业有机废水的工艺，所述有机废水的初始cod含量为6000mg/l，所述工艺具体包括如下步骤：

步骤一：通过提升泵，将调节池中的废水提升至废水反应装置；

步骤二：通过全自动h2o2投加装置，向废水反应装置中投加h2o2溶液，h2o2溶液的投加量为20mg/l，h2o2溶液的浓度为35wt％；

步骤三：投加h2o2的废水通过气液混合泵的进液口进入气液混合泵，臭氧发生装置的臭氧通过气液混合泵的进气口进入气液混合泵，通过气液混合泵使废水、o3和h2o2充分进行气液混合，所述臭氧发生装置采用空气源，产生的臭氧浓度为40mg/l；经气液混合泵混合的废水为微气泡式的气液混合液，呈微气泡的气液混合液的微细气泡为20-30微米；

步骤四：气液混合之后的废水进入微波紫外装置进行催化氧化后，返回废水反应装置，进行循环反应，循环反应3h之后即完成了工业有机废水的预处理，预处理之后的cod含量降低40％。由此可知，适当的设置投加过氧化氢、臭氧的含量，并使其充分的进行反应，可以使高浓度有机废水的预处理的效果进一步的提高。

综上所述，通过气液混合泵将臭氧和混有过氧化氢的废水混合之后，进入微波紫外装置催化氧化，再进入废水反应装置，循环反应能够提高高浓度有机废水的预处理效果。且适当的过氧化氢、臭氧含量以及一定的反应时间，都进一步的优化高浓度工业有机废水预处理。