一种废水处理方法及其设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种废水处理方法及其设备。
【背景技术】
[0002] 目前针对难处理工业废水的深度处理技术主要有吸附工艺、反渗透工艺及氧化工 艺，其中常见氧化工艺主要有H 202/Fe2+、03/H20 2、UV/H202、UV/03、二氧化氯（ClO 2)氧化等工 艺。吸附工艺应用较多的是活性炭吸附，主要是通过吸附原理将废水中的污染物富集于 吸附剂上，从而得以去除，其实质上只是实现了污染物的分离，并没有实现污染物的真正去 除。反渗透工艺的原理是在高于溶液渗透压的压力作用下，借助于只允许水透过而不允许 其他物质透过的半透膜的选择截留作用将废水中的污染物与水分离，其实质上也只是实现 了污染物的富集分离，并没有实现污染物的真正去除。氧化工艺主要在氧化剂的作用下将 废水中的污染物氧化成为二氧化碳、水等物质，使污染物得以真正的去除，但是现有常见的 氧化工艺均存在处理不够彻底、运行成本高、二次污染等缺点，应用前景不大。
[0003] 目前难处理工业废水经过一系列的预处理与生化处理后，大部分废水还有数百毫 克每升的有机物（譬如二氯乙烷、吡啶类、卤代有机物等）得不到有效处理。随着环境容量 越来越小，社会对生存环境方面越来越重视，政府对环保方面的要求越来越严，从而企业的 压力也越来越大。
[0004] 针对这种情况，目前虽已有一些深度处理工艺在应用，其中最为常见的有活性炭 吸附工艺、H202/Fe2+氧化工艺、二氧化氯（ClO2)氧化工艺、反渗透工艺等，但是这些工艺在 运行过程中均存在处理效果有限、处理成本高、二次污染等问题，对一些像卤代吡啶、二氯 乙烷等分子结构顽固的有机物难以起到好的效果，其中部分工艺还只是实现了污染物的分 离与转移，并没有实现污染物的真正去除。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的废水处理设备以及方法无法 处理难降解有机物、并且具有二次污染，处理成本高等缺陷，提供一种全新的废水处理方法 以及设备。本发明废水处理方法成本低，没有二次污染，可以有效去除废水中多种难降解的 有机物。
[0006] 本发明提供一种废水处理设备，从上至下其依次包括一布水区、一废水处理区、一 集水区；所述布水区设有一进水口、一出气口；所述废水处理区设有至少一连接高压高频 交流电的光子氧化装置；所述布水区、光子氧化装置和集水区依次连通；所述光子氧化装 置包括一正电极、一作为负电极的光子氧化装置外壁，所述正电极被一绝缘管包覆并从上 至下贯通于所述光子氧化装置的内部；所述集水区设有一进气口、一出水口。
[0007] 本发明废水处理设备在运作时，废水从进水口进入并通过光子氧化装置后从出水 口出料；自集水区进气口通入的空气经过光子氧化装置内部与废水接触后，最后从出气口 出气。运作时，在光子氧化装置两电极之间加以高压高频交流电，使光子氧化装置内部形成 非常强的电场，使废水在电场中形成均匀稳定的液膜，在空气和废水充分接触混合的情况 下，气/水混合体分解形成放电，放电形成的初期主要是电子在外加电场的作用下加速并 获得能量，与周围的气体分子发生碰撞，使气体分子激发电离，从而形成更多的电子，引起 "电子雪崩"，形成微放电通道，在微放电形成的后期开始有部分原子或分子反生激发，生成 一些离子、自由基等活性粒子，部分处于激发态的电子具有较高的能量，这些电子可以通过 非弹性碰撞激发原子、分子等较大的粒子，这使得在通常条件下很难得到的自由基、离子、 激发态分子或原子、准分子等活性物质能大量存在，这些活性物质及其高能电子轰击污染 物质中分子键，使之发生断键和开环等一系列反应，使那些分子结构稳定的有机物得到彻 底的去除。
[0008] 本发明中，所述废水处理设备的外壳一般会接至地线。
[0009] 本发明中，所述的高压高频交流电一般指电压在3-50kv，频率在500-3000HZ的交 流电。
[0010] 本发明中，所述的进气口一般会按照本领域常规设有通入空气的装置，较佳地设 有接风机。
[0011] 本发明中，所述的正电极的材料为本领域常规的可用于高压高频正电极的材料， 一般铜、镍、钛、铪（Xe)等金属均可做为本发明正电极的材料。所述的正电极材料较佳地为 铪。
[0012] 本发明中，所述的光子氧化装置外壁可以为正方形筒体外壁，多边形筒体外壁，较 佳地为圆筒形外壁。
[0013] 本发明中，较佳地，所述的光子氧化装置外壁的内壁面为螺纹型内壁面。螺纹型内 壁面可使形成的液膜更佳均匀，维持稳定。
[0014] 本发明中，所述的绝缘管为本领域常规的绝缘管，绝缘材料一般为绝缘陶瓷、绝缘 塑料、绝缘玻璃等。所述的绝缘管较佳地为绝缘玻璃管。一般本发明废水处理设备在工作 时，会通入高压高频交流电，若没有保护措施，会在正电极和负电极之间产生电火花，所以 使用绝缘管包覆正电极防止这一现象发生，使用绝缘玻璃管效果更佳。
[0015] 本发明中，较佳地，所述的光子氧化装置还设有若干风扇叶轮，位于所述正电极与 所述光子氧化装置外壁之间。所述风扇叶轮用于将所述空气与所述废水更佳充分混合，并 且可以将废水吹到作为负电极的光子氧化装置外壁，使废水沿着装置外壁的内壁面流下， 有效地重新形成液膜，在高压高频电场，氧分子及水分子的共同作用下，激发大量活性很高 的粒子，这些活性物质及其高能电子轰击有机物的分子键，使废水中的难降解物质变成小 分子物质乃至彻底去除。
[0016] 本发明中，所述废水处理设备的内部一般会设有一上管板和一下管板，将所述废 水处理设备分割为所述布水区、废水处理区和集水区。
[0017] 本发明中，较佳地，所述光子氧化装置外壁的上部设有一进水调节堰，用于调节从 布水区进入光子氧化装置的废水量，废水处理区有多个光子氧化装置时，各光子氧化装置 并列排布，各光子处理装置上的进水调节堰可保证进入每个光子处理装置的废水量一致。 所述进水调节堰较佳地为塑料螺旋进水调节堰。
[0018] 本发明中，较佳地，所述光子氧化装置的内部设有若干定位支架，便于固定所述绝 缘管和正电极。
[0019] 本发明中，较佳地，所述的废水处理设备的顶部盖板为透明盖板。
[0020] 本发明还提供一种废水处理方法，其包括如下步骤：使用上述废水处理装置处理 废水。
[0021] 所述的废水一般为从工厂直接排出的工业废水经过一系列的预处理与生化处理 后，还含有还有数百毫克每升的有机物（譬如二氯乙烷、吡啶类、卤代有机物等）的需要深 度处理的废水。所述的废水COD较佳地为1000mg/L以下，更佳地为350-550mg/L。所述的 废水COD源物质较佳地为二氯乙烷、吡啶类有机物和卤代有机物中的一种或多种。
[0022] 本发明中，所述的高压高频交流电的电压较佳地为5-15kv，频率较佳地为 2000-3000HZ。
[0023] 本发明中，每个所述的光子氧化装置的废水处理量较佳地为50-100L/h ;
[0024] 本发明中，当处理废水的时候，较佳地，通过调节所述废水的流量使废水沿着所述 的光子氧化装置外壁的内壁面流至所述集水区。
[0025] 本发明中，较佳地，所述废水经过所述废水处理设备处理后，再进入本领域常规的 蓄水池停留，再排水。因光子氧化装置中产生的高活性粒子在光子氧化装置中可能还没有 完全利用，废水进入蓄水池再停留一段时间废水处理效果更佳，更节能。其中，经过废水处 理设备处理后的废水在所述反应池中停留时间较佳地为1-2h，更佳地为I. 5h。
[0026] 在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实 例。
[0027] 本发明所用试剂和原料均市售可得。
[0028] 本发明的积极进步效果在于：使用本发明废水处理装置以及处理方法处理工业废 水，可以完全去除废水中难降解的有机物，反应过程中有机物全部转化为CO 2和H2O,故不存 在二次污染。本发明废水处理方法处理成本低，耗能少，反应进程简单，出水指标可满足城 镇污水排放标准GB 18918-2002 -级标准A标。
【附图说明】
[0029] 图1为本发明一较佳实施例