移动式高浓度工业含酚废水无害化处理系统及方法与流程

本发明涉及工业废水处理的技术领域，尤其是涉及移动式高浓度有机工业废水无害化处理系统及方法。

背景技术：

酚醛树脂生产高浓度含酚废水毒性大、有机成分复杂和浓度高等特点，难以利用单一的处理方法实现高浓度含酚废水的完全无害化处理和苯酚回收利用，使其符合国家排放标准。虽然近年来也有一些关于实现含酚废水无害化处理方法的报道，但是这些方法大多只能适应低浓度的含酚废水的处理，难以适用于高浓度且成分复杂的含酚工业废水。

同时，由于高浓度含酚工业废水日产能小、生产企业为此单独建造处理工艺，无论是在建造成本还是运行成本上都不符合企业利益最大化的要求。企业只能以高价委托专门的危废处理公司来处理高浓度有机工业废水，这无疑增加了企业的成本。而危废处理公司则选择使用焚烧法处理此类废水，成本高且浪费资源，焚烧过程中一些不可预见的有毒有害物质的排放也会污染环境。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种能将高浓度含酚废水无害化处理的移动式无害化处理新系统及方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明移动式高浓度工业含酚废水无害化处理系统，包括：离心萃取系统、光电催化反应器、cod采集器、无线收发装置和远程监控系统，所述离心萃取系统、光电催化反应器、cod采集器均通过无线收发装置与远程监控系统无线连接；

所述离心萃取系统，用于对高浓度工业含酚废水进行预处理，使其浓度降低到350mg/l以下；

所述光电催化反应器，采用可见光光催化技术及电催化技术对离心萃取系统预处理后的萃余水进行深度处理，使其达到排放标准；

所述cod采集器，用于实时采集废水的cod值；

所述无线收发装置，用于离心萃取系统、光电催化反应器和cod采集数据上传远程监控系统，以及远程监控系统对离心萃取系统和光电催化反应器控制命令的下发；

所述远程监控系统，用于对高浓度工业含酚废水无害化处理参数进行远程监控。

作为优选的技术方案，所述离心萃取系统包括供料装置、离心萃取器；所述供料装置和离心萃取器通过管道连接。

作为优选的技术方案，所述光电催化反应器外部设有光照传感器、氙灯控制器和恒流电源控制器；所述光照传感器，用于采集外部环境光照度，并实时上传远程监控系统；所述氙灯控制器，根据远程监控系统监控到的外部环境光照度，实时调整光催化反应时氙灯亮度，所述恒流电源控制器，用于控制废水电催化的电流强度。

作为优选的技术方案，所述的cod采集器、光照传感器、氙灯控制器、恒流电源控制器、离心萃取器、供料装置均采用r485接口与无线收发装置通信。

作为优选的技术方案，所述cod采集器为三个，分别设置于供料装置入水口处、光电催化反应器入水口处和出水口处，用于采集离心萃取前、离心萃取后及光电催化处理后的有机物的cod值，并将数据通过无线收发装置发送远程监控系统。

作为优选的技术方案，所述无线收发装置为433无线网关或wifi路由器。

作为优选的技术方案，所述远程监控系统对相比、流速、离心萃取器转速、光照强度、氙灯亮度、恒流电源的电压和电流进行远程监控和操作。

本发明移动式高浓度工业含酚废水无害化处理系统的处理方法，包括以下步骤：

s1.高浓度工业含酚废水经供料装置进入离心萃取系统；

s2.供料装置入水口处的cod采集器在线监测高浓度工业含酚废水的cod值，并将采集数据通过无线收发装置实时发送给远程监控系统；

s3.根据远程监控系统接收到的cod值，远程设置离心萃取器转速、萃取相比和供料装置流速；

s4.离心萃取处理后的废水进入光电催化反应器，光电催化反应器入水口处的cod采集器在线监测光电催化反应前废水的cod值，并将采集数据通过无线收发装置实时发送给远程监控系统；

s5.光电催化反应器中的光催化剂使用可见光光催化剂，该催化剂可有效负载在多孔陶瓷表面，在可见光照射下直接降解有机污染物，在此基础上加入电催化进行辅助，确保有机污染物快速、高效降解；

s6.由于光催化剂的负载量的限制，光电催化反应器降解苯酚的浓度上限为350mg/l，若废水cod值在光电催化处理范围内，则进行光电催化处理，所述光电催化处理包括可见光催化处理、电催化处理，以及两者同时进行的光电催化处理；若废水cod值超出光催化处理范围，则远程调整离心萃取器的转速、萃取相比和供料装置流速，直至出水cod值满足光催化处理要求；

s7.光催化反应器外的光照传感器将采集的环境光照度通过无线收发装置实时发送给远程监控系统；

s8.根据远程监控系统接收到的废水萃取处理后cod值和环境光照度，远程调整光催化反应器氙灯的亮度、调节恒流电源的输出电压和电流的大小，根据光电催化系统进水cod、光催化剂以及环境光照度来设置氙灯亮度、电压输出，通过测试出水cod值，若cod值高于要求，就调氙灯高亮度或调增电压；若cod值小于要求，则适当调低氙灯亮度或调减电压；

s9.光催化反应处理后的废水经出水口处cod采集器在线监测，若经光电催化处理后的废水cod值满足排放要求则排出，反之，则根据采集数据实时调整光催化反应器氙灯亮度、恒流电源的电流，直至光催化处理后cod值满足排放要求。

作为优选的技术方案，所述光催化剂采用bivo4、c3n4、biox(x＝cl,br,i)中的一种或多种。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本发明高浓度工业含酚废水无害化处理系统集离心萃取-光催化-智能控制为一体的小型化装置，通过在线监测与反馈控制的方式实现对整个工艺进行自动控制，保证在达到降解目标的情况下，自动调节整个工艺的操作参数，减少能源的输入和原料的消耗，从而实现操作成本控制的最优化。

2、本发明无害化系统采用氙灯光电催化反应器，与紫外灯光催化反应器相比，可在可见光照射下直接降解有机污染物，在此基础上加入电催化进行辅助，确保有机污染物快速、高效降解。此过程无沉淀产生，真正实现危险污染物的无害化处理。

附图说明

图1本发明高浓度工业含酚废水无害化处理系统框架图；

图2本发明高浓度工业含酚废水无害化处理系统工作流程。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，本实施例移动式高浓度工业含酚废水无害化处理系统，包括：离心萃取系统、光电催化反应器、cod采集器、无线收发装置和远程监控系统，所述离心萃取系统、光电催化反应器、cod采集器均通过无线收发装置与远程监控系统无线连接。

所述离心萃取系统，用于对高浓度工业含酚废水进行预处理，使其浓度降低到350mg/l以下；所述离心萃取系统包括供料装置、离心萃取器；所述供料装置和离心萃取器通过管道连接。

所述光电催化反应器，用于对离心萃取系统预处理后的萃余水进行深度处理，使其达到排放标准；所述光电催化反应器外部设有光照传感器、氙灯控制器和恒流电源控制器；所述光照传感器，用于采集外部环境光照度，并实时上传远程监控系统；所述氙灯控制器，根据远程监控系统监控到的外部环境光照度，实时调整光催化反应时氙灯亮度，所述恒流电源控制器，用于控制废水电催化的电流强度。

所述cod采集器，用于实时采集废水的cod值；所述cod采集器为三个，分别设置于供料装置入水口处、光电催化反应器入水口处和出水口处，用于采集离心萃取前、离心萃取后及光电催化处理后的有机物的cod值，并将数据通过无线收发装置发送远程监控系统。

所述无线收发装置，用于离心萃取系统、光电催化反应器和cod采集数据上传远程监控系统，以及远程监控系统对离心萃取系统和光电催化反应器控制命令的下发；

所述远程监控系统，用于对高浓度工业含酚废水无害化处理参数进行远程监控。

本实施例中，所述无线收发装置为433无线网关或wifi路由器，当然，也可以选用其他的无线收发装置，只要能达到本发明的技术效果即可。

所述远程监控系统对相比、流速、离心萃取器转速、光照强度、氙灯亮度、恒流电源的电压和电流进行远程监控和操作。

所述的cod采集器、光照传感器、氙灯控制器、恒流电源控制器、离心萃取器、供料装置均采用r485接口与无线收发装置通信。

如图2所示，本实施例移动式高浓度工业含酚废水无害化处理系统的处理方法，包括以下步骤：

s1.高浓度工业含酚废水经供料装置进入离心萃取系统；

s2.供料装置入水口处的cod采集器在线监测高浓度工业含酚废水的cod值，并将采集数据通过无线收发装置实时发送给远程监控系统；

s3.根据远程监控系统接收到的cod值，远程设置离心萃取器转速、萃取相比和供料装置流速；所述cod值的设置，是在试验基础上的，若cod较高则可以增大油水相比、调增转速，同时流速和相比之间有一个对应关系。

s4.离心萃取处理后的废水进入光电催化反应器，光电催化反应器入水口处的cod采集器在线监测光电催化反应前废水的cod值，并将采集数据通过无线收发装置实时发送给远程监控系统；

s5.光电催化反应器中的光催化剂使用可见光光催化剂选用c3n4、biox(x＝cl,br,i)中的一种或多种，本实施例中选用bivo4，该催化剂可有效负载在多孔陶瓷表面，可在可见光照射下直接降解有机污染物，在此基础上加入电催化进行辅助，确保有机污染物快速、高效降解。此过程无沉淀产生，真正实现危险污染物的无害化处理。

s6.由于光催化剂的负载量的限制，光电催化反应器降解苯酚的浓度上限为350mg/l，若废水cod值在光电催化处理范围内，则进行光电催化处理；若废水cod值超出光催化处理范围，则远程调整离心萃取器的转速、萃取相比和供料装置流速，直至出水cod值满足光催化处理要求；调整的方式包括调增转速、增大油水相比，或者调小流速，调整其中之一或多个都可以。

s7.光催化反应器外的光照传感器将采集的环境光照度通过无线收发装置实时发送给远程监控系统；

s8.根据远程监控系统接收到的废水萃取处理后cod值和环境光照度，远程调整光催化反应器氙灯的亮度、调节恒流电源的输出电压和电流的大小；远程调整是根据实验操作来调试的，若是接收废水cod值较小，则氙灯亮度、电流就可以设置小一些，若是接收废水cod达到上限，则要调增上述参数之一或全部；本实施例中的远程调整是根据经验调整的，根据光电催化系统进水cod、催化剂以及环境光照度来设置氙灯亮度、电压输出，通过测试出水cod值，若cod值高于要求，就调氙灯高亮度或调增电压；若cod值小于要求，则适当调低氙灯亮度或调减电压。

s9.光催化反应处理后的废水经出水口处cod采集器在线监测，若经光电催化处理后的废水cod值满足排放要求则排出，反之，则根据采集数据实时调整光催化反应器氙灯亮度、恒流电源的电流，直至光催化处理后cod值满足排放要求。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。