一种高COD高盐高油废水处理系统的制作方法

一种高cod高盐高油废水处理系统
技术领域
1.本实用新型涉及工业废水处理技术领域，尤其涉及一种高cod高盐高油废水处理系统。


背景技术：

2.在冶金行业，采用湿法冶金技术对原材料中的金属物质进行提取，，在反萃取以及萃余液阶段，部分萃取剂和溶剂油混入水相中，从而在工业实际生产中，由于萃取剂和稀释剂自身亲水性且连续萃取设备无法实现油水的彻底澄清分离，所以金属萃余液和富金属反萃液中不可避免的会携带一部分油类物质。若不对料液中的油进行去除，会严重影响后续产品的纯度和性能指标，也会造成部分萃余液废水与反萃液废水的油度与cod值很高，无法达到排放标准。
3.目前，传统的处理有机物的方法包括化学絮凝法，电絮凝法，fenton法，生物处理。化学絮凝法，加入强碱使得废水的ph值增加至重金属氢氧化物沉淀值，之后添加铝或铁盐以形成胶体物质(如氢氧化物)对有机物以及重金属吸附去除。氢氧化物沉淀产生相对低密度的污泥形成大量悬浮物，这可能导致脱水和处置问题。此外，当络合剂存在于废水中时，会抑制金属氢氧化物絮凝物的形成。电絮凝法，基本的电絮凝单元通常由一个电解池组成，该电解池的阳极和阴极金属电极外部连接至直流电源，并浸入要处理的溶液中，铁和铝电极是用于电絮凝的最广泛的电絮凝单元，阳极铁电极失去电子形成氢氧化铁胶体，吸附有机物达到去除油度与cod目的。fenton法，将硫酸亚铁与过氧化氢按照一定比例混合加入废水中，亚铁离子与过氧化氢发生fenton反应产生羟基自由基(oh)，可以有效分解有机物为二氧化碳和无机物，达到cod去除的目的。生物处理是生物吸收与降解污染物的能力净化废水，借助微生物的分解作用，将有机物分解，达到去除cod的目的。
4.然而，以上处理方法有以下缺陷：
5.1、在化学絮凝与电絮凝方法中，部分有机物会抑制氢氧化物胶体的形成；
6.2、生物处理处理时间周期长，仍需加深探究；
7.3、单一的fenton与对于油与cod的去除的效果并不理想；
8.4、电絮凝产生的氢氧化铁胶体对于废水中大量的油滴吸附能力有限。


技术实现要素：

9.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高cod高盐高油废水的处理系统，解决引入二次污染物问题，缩短处理周期，以达到最佳的去除效果。
10.为了达到上述目的，本实用新型所设计的一种高cod高盐高油废水处理系统，包括通过管道依次连接的气浮反应池、超声波反应器、第一过滤器、双铁电极交流脉冲电絮凝
‑
fenton反应装置、第二过滤器、反渗透装置和活性炭吸附柱；
11.气浮反应池与超声波反应器之间通过旋转泵连接；在气浮反应池与旋转泵连接的管道上设置cod测定仪；
12.超声波反应器中设置至少2根变幅杆，作为超声波发出的源头；在超声波反应器与第一过滤器连接的管道上设置cod测定仪；
13.双铁电极交流脉冲电絮凝
‑
fenton反应装置中设置不少于4个电极，为单极并联结构，所有阳极电极板相互连接，并与外部电源正极连接，所有阴极电极板相互连接，并与外部电源负极连接；
14.在第一过滤器与双铁电极交流脉冲电絮凝
‑
fenton反应装置连接的管道上设置ph检测计和流量调节阀；在双铁电极交流脉冲电絮凝
‑
fenton反应装置与第二过滤器连接的管道上设流量调节阀；
15.在第二过滤器与反渗透装置连接的管道上设置cod测定仪和油度测定仪；第二过滤器与压滤机连接；
16.反渗透装置中低压产生的淡水通过管道排放至活性炭吸附柱，高压产生的浓盐水通过管道回排至超声波反应器中；
17.在活性炭吸附柱与反渗透装置连接的管道上设置电导率测定仪；
18.plc控制器与cod测定仪、ph检测计、油度测定仪和电导率测定仪相连；plc控制器与气浮反应池的鼓泡装置，超声波反应器的变幅杆，以及双铁电极交流脉冲电絮凝
‑
fenton装置中的电源连接。
19.作为优选，气浮反应池使用旋涡泵作为废水的鼓泡装置，同时控制ph为2
‑
3；发出的气泡直径可达到20mm
‑
30mm，气泡直径越小，数量越多，越易吸附废水中的油滴上浮至废水表面，便于除去。
20.作为优选，超声波反应器使用钛合金制作的变幅杆来产生超声波，变幅杆发出频率为2mhz的超声波；其输出频率优于由反应器的器体所产生的超声波，变幅杆产生的噪音分贝也会低很多。
21.作为优选，双铁电极交流脉冲电絮凝
‑
fenton反应器在处理废水过程中使用搅拌桨，增大絮凝物与有机物，油滴的接触吸附几率。
22.本实用新型的工作原理如下：
23.将废水排入气浮反应池，初始ph为2
‑
3，由旋涡泵打入大量直径为20mm
‑
30mm的微小气泡，同时控制ph为2
‑
3，通过气泡吸附水中的悬浮油、分散油上浮至废水表面，之后使用斜板除油将废水上层的油刮去，在线cod仪监控cod，处理半小时后，通过旋转泵将气浮反应池的下层废水抽出排入超声波反应器中，超声波反应器中的变幅杆发出频率为2mhz的超声波，处理半小时后，排入第一过滤器，通过流量调节阀控制废水流速，将气浮反应池与超声波反应器产生的部分油污与悬浮物过滤出，将过滤后废水排入双铁电极交流脉冲电絮凝
‑
fenton反应装置中，施加适合的电流密度，加入一定比例的过氧化氢，搅拌处理半小时后排入第二过滤器，将絮凝物、沉淀与处理后的废水分离，絮凝物和沉淀进入压滤机，经压滤机处理后做危废处理或者火法制成四氧化三铁；废水排入反渗透装置，浓盐水通过管道回排至超声波反应器中，淡水通入活性炭吸附柱进行净化。
24.其中超声波反应器接受来自气浮反应池的废水，并加入过氧化氢，通过变幅杆产生的超声波空化作用，在超声波发生的局部区域产生高温高压，使得过氧化氢迅速分解为羟基(
·
oh)，加快废水中的有机物分解。
25.其中双铁电极交流脉冲电絮凝
‑
fenton反应装置中的双铁电极在电流通过下，阳
极产生亚铁离子(fe
2+
)，fe
2+
与过氧化氢发生fenton反应产生羟基自由基，将有机物分解为二氧化碳，水以及无机物，同时产生大量的氢氧化铁胶体，可以有效吸附废水中的有机物与油滴，以及废水中的少量重金属离子，两者协同作用可以达到有效去除cod与油度的目的；此外，通过适当的阳极材料的电解生成金属的氢氧化物和产生更少的污泥，可以处理油性污水，其中电流可以促进油滴的电絮凝结，在处理过程中，废水中的氯离子也会有部分被电解生成氯气，也可以氧化有机物。采用交流脉冲的电流方式可以使得双铁电极得到有效的利用，实现最大利用率；反应装置的内部器体需要定期清洗，并定期更换铁板电极。
26.其中反渗透装置利用反渗透压使得废水中的盐分集中至反渗透膜一侧，通过出口排回至超声波反应器中，同时也增加了废水的电导率，使得双铁电极交流脉冲电絮凝
‑
fenton反应器可以施加较小的电流密度；经第二过滤器过滤后的废水中cod值小，油度低，盐分高，通过反渗透装置，将浓盐水回排至系统中，低盐水通入活性炭吸附柱中，废水中残留的有机物，悬浮物会吸附在活性炭表面，从而达到最佳的去除效果。
27.本实用新型使用计算机与plc控制器对废水的处理全过程进行实时监控，掌握废水的实时cod与ph、油度、电导率。通过计算机与plc控制器编辑相应程序来满足自动化处理的要求，工作人员可以通过排放的不同废水，从而输入相应的电源信息至plc控制器，plc控制器对气浮反应池中的气泡数量，超声波反应器的振动频率以及双铁电极交流脉冲电絮凝
‑
fenton的过氧化氢加入量和电流密度做出相应的改变，从而对废水达到精准化的控制，由plc所接受的废水信息传入计算机中，从而对处理高cod高盐高油废水的装置系统达到智能化的目的。
28.有益效果
29.本实用新型的处理系统采用物理气浮法与超声波法，采用双铁电极交流脉冲电絮凝
‑
fenton法可以有效处理废水中的油滴与溶于水的有机物，反渗透法有效处理水中的大量氯离子，硫酸根离子，钠离子等，活性炭吸附柱对废水再次吸附水中残留的有机物。具有如下有益效果：
30.1、在整个废水处理系统中，超声波反应器中超声波分解过氧化氢产生强氧化基团羟基，在双铁电极交流脉冲电絮凝
‑
fenton反应装置中，发生fenton反应产生羟基，羟基属于绿色强氧化基团，能够有效分解有机物。
31.2、处理废水时间周期短，适合处理酸性废水。
32.3、反渗透设备将浓盐水排回至超声波反应器中，使得废水的电导率增加，双铁电极交流脉冲电絮凝
‑
fenton反应装置的施加电流密度减小，节约能耗，交流脉冲电流方式增加了铁电极的利用率。
33.4、废水经过双铁电极交流脉冲电絮凝
‑
fenton反应装置处理后，废水ph由初始ph 2变为ph 6，无需再加入酸碱调节废水ph。
34.5、双铁电极交流脉冲电絮凝
‑
fenton反应装置中，相对于化学絮凝法，混凝剂通过适当的阳极材料的电解生成金属的氢氧化物和产生更少的污泥，可以处理油性污水，其中电流的存在可以促进油滴的电絮凝结，吸附在絮凝物表面沉降除去。
35.6、初始废水cod5g/l，油度为300ppm，钠离子12g/l，废水经过整个处理系统后，cod去除率达到92％，油的去除率达到91％，脱盐率达到95％，处理后废水cod≦500mg/l，ph 6
‑
8，达到国家排放污水的三级标准。
36.7、实现自动化投料，实验数据实时监测，计算机显示，智能生产。
附图说明
37.图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
38.为更进一步阐述本实用新型为实现预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
39.实施例1
40.一种高cod高盐高油废水处理系统，包括通过管道依次连接的气浮反应池1、超声波反应器2、第一过滤器3、双铁电极交流脉冲电絮凝
‑
fenton反应装置4、第二过滤器5、反渗透装置6和活性炭吸附柱7；
41.气浮反应池与超声波反应器之间通过旋转泵8连接；在气浮反应池与旋转泵连接的管道上设置cod测定仪9；
42.超声波反应器中设置至少2根变幅杆10，作为超声波发出的源头；在超声波反应器与第一过滤器连接的管道上设置cod测定仪11；
43.双铁电极交流脉冲电絮凝
‑
fenton反应装置中设置不少于4个电极12，为单极并联结构，所有阳极电极板相互连接，并与外部电源13正极连接，所有阴极电极板相互连接，并与外部电源负极连接；
44.在第一过滤器与双铁电极交流脉冲电絮凝
‑
fenton反应装置连接的管道上设置ph检测计14和流量调节阀15；在双铁电极交流脉冲电絮凝
‑
fenton反应装置与第二过滤器连接的管道上设流量调节阀16；
45.在第二过滤器与反渗透装置连接的管道上设置cod测定仪17和油度测定仪18；第二过滤器与压滤机19连接；
46.反渗透装置中低压产生的淡水通过管道排放至活性炭吸附柱，高压产生的浓盐水通过管道回排至超声波反应器中；
47.在活性炭吸附柱与反渗透装置连接的管道上设置电导率测定仪20；
48.plc控制器21与cod测定仪、ph检测计、油度测定仪和电导率测定仪相连；plc控制器与气浮反应池的鼓泡装置，超声波反应器的变幅杆，以及双铁电极交流脉冲电絮凝
‑
fenton装置中的电源连接。
49.其中，气浮反应池使用旋涡泵作为废水的鼓泡装置，同时控制ph为2
‑
3。
50.其中，超声波反应器使用钛合金制作的变幅杆来产生超声波，变幅杆发出频率为2mhz的超声波。
51.其中，双铁电极交流脉冲电絮凝
‑
fenton反应器在处理废水过程中使用搅拌桨22。
52.本实用新型的工作原理如下：
53.将废水排入气浮反应池1，初始ph为2
‑
3，由旋涡泵打入大量直径为20mm
‑
30mm的微小气泡，同时控制ph为2
‑
3，通过气泡吸附水中的悬浮油、分散油上浮至废水表面，之后使用斜板除油将废水上层的油刮去，在线cod仪监控cod 9，处理半小时后，通过旋转泵8将气浮
反应池的下层废水抽出排入超声波反应器2中，超声波反应器中的变幅杆10发出频率为2mhz的超声波，处理半小时后，排入第一过滤器3，通过流量调节阀15控制废水流速，将气浮反应池与超声波反应器产生的部分油污与悬浮物过滤出，将过滤后废水排入双铁电极交流脉冲电絮凝
‑
fenton反应装置4中，施加适合的电流密度，加入一定比例的过氧化氢，搅拌处理半小时后排入第二过滤器5，将絮凝物、沉淀与处理后的废水分离，絮凝物和沉淀进入压滤机19，经压滤机处理后做危废处理或者火法制成四氧化三铁；废水排入反渗透装置6，浓盐水通过管道回排至超声波反应器中，淡水通入活性炭吸附柱7进行净化。
54.其中超声波反应器接受来自气浮反应池的废水，并加入过氧化氢，通过变幅杆产生的超声波空化作用，在超声波发生的局部区域产生高温高压，使得过氧化氢迅速分解为羟基(
·
oh)，加快废水中的有机物分解。
55.其中双铁电极交流脉冲电絮凝
‑
fenton反应装置中的双铁电极在电流通过下，阳极产生亚铁离子(fe
2+
)，fe
2+
与过氧化氢发生fenton反应产生羟基自由基，将有机物分解为二氧化碳，水以及无机物，同时产生大量的氢氧化铁胶体，可以有效吸附废水中的有机物与油滴，以及废水中的少量重金属离子，两者协同作用可以达到有效去除cod与油度的目的；此外，通过适当的阳极材料的电解生成金属的氢氧化物和产生更少的污泥，可以处理油性污水，其中电流可以促进油滴的电絮凝结，在处理过程中，废水中的氯离子也会有部分被电解生成氯气，也可以氧化有机物。采用交流脉冲的电流方式可以使得双铁电极得到有效的利用，实现最大利用率；反应装置的内部器体需要定期清洗，并定期更换铁板电极。
56.其中反渗透装置利用反渗透压使得废水中的盐分集中至反渗透膜一侧，通过出口排回至超声波反应器中，同时也增加了废水的电导率，使得双铁电极交流脉冲电絮凝
‑
fenton反应器可以施加较小的电流密度；经第二过滤器过滤后的废水中cod值小，油度低，盐分高，通过反渗透装置，将浓盐水回排至系统中，低盐水通入活性炭吸附柱中，废水中残留的有机物，悬浮物会吸附在活性炭表面，从而达到最佳的去除效果。
57.本实用新型使用计算机与plc控制器对废水的处理全过程进行实时监控，掌握废水的实时cod与ph、油度、电导率。通过计算机与plc控制器编辑相应程序来满足自动化处理的要求，工作人员可以通过排放的不同废水，从而输入相应的电源信息至plc控制器，plc控制器对气浮反应池中的气泡数量，超声波反应器的振动频率以及双铁电极交流脉冲电絮凝
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fenton的过氧化氢加入量和电流密度做出相应的改变，从而对废水达到精准化的控制，由plc所接受的废水信息传入计算机中，从而对处理高cod高盐高油废水的装置系统达到智能化的目的。
58.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简洁修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。