梯度复用多级高级氧化处理系统预处理有机废水的方法
【专利摘要】本发明涉及污水处理领域，具体涉及梯度复用多级高级氧化处理系统预处理有机废水的方法，所述梯度复用多级高级氧化处理系统包括进出口依次相连的均化调节池、微电解反应器、芬顿反应器和UV反应器，所述微电解反应器内装填有微电解填料，所述UV反应器内安装有紫外灯组，有机废水依次经过均化调节池、微电解反应器、芬顿反应器和UV反应器处理，去除有机废水中有机污染物。本发明通过合理梯度复用反应过程中的生成物和残余反应物，依次实现电化学氧化、药剂化学氧化、光化学氧化并可以无选择性地氧化分解难降解有机污染物的高级氧化处理技术。
【专利说明】
梯度复用多级高级氧化处理系统预处理有机废水的方法
技术领域
[0001]本发明涉及污水处理领域，具体涉及梯度复用多级高级氧化处理系统预处理有机废水的方法。
【背景技术】
[0002]高级氧化技术又称做深度氧化技术，以产生具有强氧化能力的羟基自由基(.0Η)为特点，在高温高压、电、声、光辐照、催化剂等反应条件下，使大分子难降解有机物氧化成低毒或无毒的小分子物质。根据产生自由基的方式和反应条件的不同，可将其分为光化学氧化、催化湿式氧化、声化学氧化、臭氧氧化、电化学氧化、芬顿(Fenton)氧化等。
[0003]高级氧化技术已应用于高难度废水处理领域，高级氧化技术并不是通过简单的并用就能达到提高处理效果的目的。对不同的污染体系最适用的技术不同，同一种方法在不同的污染物浓度下效率也可能不同。而且，高级氧化法往往设备投资过大，处理电耗、药剂费高昂，往往不能广泛推广应用。
[0004]目前，国内常常采用一种或其中两种高级氧化技术进行联用，能达到较好处理效果。如采用微电解+Fenton氧化法、UV-Fenton、UV-臭氧等，实践证明，微电解、Fenton氧化法较其他高级氧化法可操作性较强，设备投资和运行成本较低。
[0005]另外，高级氧化技术涉及氧化剂及催化剂用量的平衡问题，在实际工程应用过程中，氧化剂的投加量很难控制，一般情况为了保证处理效果，均放大投加系数，适当增加投加量。催化剂也同样如此，一般情况下，处理出水会携带未反应完全的残余催化剂和氧化剂。这种情况下，需另外辅助处理后方可进入生化系统进一步处理。否则，会严重影响活性污泥特性。
[0006]因此，本发明提供一种药剂耗量少、操作简单，处理后催化剂和氧化剂的残余量少的有机废水预处理方法。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于解决以上技术问题，提供梯度复用多级高级氧化处理系统预处理有机废水的方法，通过合理梯度复用反应过程中的生成物和残余反应物，依次实现电化学氧化、药剂化学氧化、光化学氧化并可以无选择性地氧化分解难降解有机污染物的高级氧化处理技术。
[0008]为解决上述问题，本发明采用以下技术方案:
梯度复用多级高级氧化处理系统预处理有机废水的方法，所述梯度复用多级高级氧化处理系统包括进出口依次相连的均化调节池、微电解反应器、芬顿反应器和UV反应器，所述微电解反应器内装填有微电解填料，所述UV反应器内安装有紫外灯组，所述方法包括以下步骤:
(1)将有机废水蓄积在均化调节池；
(2)将均化调节池中有机废水引入微电解反应器，加酸液调节pH值至2-3，微电解反应器底部通入含氧气体，将有机废水电解均化至PH值为4-4.5，得到废水A;
(3)将废水A引入芬顿反应器，加入质量比为3-5:1的二价铁盐和双氧水，机械搅拌混合反应，反应中控制pH值为4-5，得到废水B;
(4)将废水B引入UV反应器，在紫外灯组照射下反应至pH值为6-7。
[0009]进一步地，所述微电解填料包含铁和碳，通过高温微孔活化技术，进行固相烧结而成。
[0010]进一步地，所述步骤(2)中酸液为质量浓度为20-40%的H2S04。
[0011 ]进一步地，所述步骤(2)中含氧气体为空气，气水比为4-8: I。
[0012]进一步地，所述步骤(3)中二价铁盐为10-20ppm的Fe2SO4,双氧水为质量浓度15-25%的双氧水。
[0013]进一步地，所述芬顿反应器底部和UV反应器底部分别设有空气入口，气水比为3-6:1。
[0014]进一步地，所述步骤(4)中，紫外灯组照射强度为40-80MJ/m2。
[0015]本发明微电解反应器底部通入含氧气体，形成充氧曝气系统，有机废水经微电解反应器处理后PH值略有升高，适于芬顿反应器的pH环境，而且经微电解反应器处理过程中会消耗微电解填料中的铁，生产Fe2+，可作为芬顿反应工艺中的催化药剂，并投加双氧水，由二价铁离子催化生成羟基自由基，可根据水质情况不同，辅助投加二价铁盐，水进入芬顿反应器后，Fe2+与H2O2加药比例为3-5:1，在芬顿反应出水后，进入UV反应器，使系统形成UV-H2O2和UV-芬顿的反应体系，对残余的Fe2+与H2O2进行复用，残余量大大减小，而且pH值接近中性，无需进一步沉淀去除杂质，大大降低反应处理成本和简化处理流程。
[0016]本发明梯度复用多级高级氧化处理系统预处理有机废水的方法，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于:
1.本发明通过合理梯度复用反应过程中的生成物和残余反应物，依次实现电化学氧化、药剂化学氧化、光化学氧化并可以无选择性地氧化分解难降解有机污染物的高级氧化处理技术，达到处理后催化剂和氧化剂的残余量少的效果。
[0017]2.本发明梯度复用多级高级氧化处理系统预处理有机废水的方法使用的药剂耗量少、操作简单，减少了生成物处理工序及相应成本。
[0018]3.本发明的步骤简单，操作方便，能有效处理有机废水中有机物，对促进污水处理的应用发展具有重要意义。
【附图说明】
[0019]图1为本发明所述梯度复用多级高级氧化处理系统的结构示意图；
图中:1-均化调节池，2-微电解反应器，3-芬顿反应器，4-UV反应器，5-沉淀池，6-提升栗，7-硫酸储存罐，8-双氧水储存罐，9-硫酸亚铁储存罐，10-氢氧化钙储存罐，11-风机，12-液位计，13-微电解填料，14-紫外灯组，15-pH计，16-计量栗。
【具体实施方式】
[0020]以下通过【具体实施方式】和附图对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均应包含在本发明的范围内。
[0021]实施例1
如图1所示，本发明所述的梯度复用多级高级氧化处理系统，它包括均化调节池1、微电解反应器2、芬顿反应器3、UV反应器4和沉淀池5，均化调节池I的一侧安装有提升栗6，提升栗6的输入管道伸入均化调节池I下部，提升栗6的输出管道与微电解反应器2的输入口相连，微电解反应器2、芬顿反应器3和UV反应器4进出口依次相连，UV反应器4的输出管道与沉淀池5连通，微电解反应器2的顶部与硫酸储存罐7连通，芬顿反应器3的顶部分别与双氧水储存罐8和硫酸亚铁储存罐9相连，UV反应器4的输出管道上连接有氢氧化钙储存罐10，硫酸储存罐7、双氧水储存罐8、硫酸亚铁储存罐9和氢氧化钙储存罐10的输出管道上分别设置有计量栗16;微电解反应器2、芬顿反应器3和UV反应器4的底部分别与风机11的输出风道连通。
[0022]所述的微电解反应器2内装填有微电解填料13。
[0023]所述的UV反应器4内安装有紫外灯组14。
[0024]所述的均化调节池I内安装有液位计12。
[0025]所述的微电解反应器2、芬顿反应器3和沉淀池5上还分别安装有检测其内部pH值的pH计15 ο
[0026]梯度复用多级高级氧化处理系统预处理有机废水的方法:
(1)将1000L有机废水蓄积在均化调节池I;
(2)将均化调节池中有机废水引入微电解反应器2，加30mL质量浓度为20%的!^04调节pH值至2-3，微电解反应器2底部通过风机11通入空气，气水比为4:1，将有机废水电解均化至PH值为4-4.5，得到废水A;
(3)将废水A引入芬顿反应器3，芬顿反应器底部3通过风机11通入空气，气水比为3: I，加入3mL10ppm的Fe2SO4和9mL质量浓度15%的双氧水，混合反应40min，得到废水B;
(4)将废水B引入UV反应器4，UV反应器4底部通过风机11通入空气，空气通入量为80m3/h，在紫外灯组照射下反应至pH值为6-7。
[0027]实施例2
梯度复用多级高级氧化处理系统预处理有机废水的方法:
(1)将1000L有机废水蓄积在均化调节池I;
(2)将均化调节池中有机废水引入微电解反应器2，加20mL质量浓度为40%的出504调节pH值至2-3，微电解反应器2底部通过风机11通入空气，气水比为8:1，将有机废水电解均化至PH值为4-4.5，得到废水A;
(3)将废水A引入芬顿反应器3，芬顿反应器底部3通过风机11通入空气，气水比为6: I，加入3mL20ppm的Fe2SO4和12mL质量浓度25%的双氧水，混合反应120min，得到废水B;
(4)将废水B引入UV反应器4，UV反应器4底部通过风机11通入空气，空气通入量为160m3/h，在紫外灯组照射下反应至pH值为6-7。
[0028]实施例3
梯度复用多级高级氧化处理系统预处理有机废水的方法:
(1)将1000L有机废水蓄积在均化调节池I;
(2)将均化调节池中有机废水引入微电解反应器2，加25mL质量浓度为30°/_H2S04调节pH值至2-3，微电解反应器2底部通过风机11通入空气，气水比为7:1，将有机废水电解均化至PH值为4-4.5，得到废水A;
(3)将废水A引入芬顿反应器3，芬顿反应器底部3通过风机11通入空气，气水比为5: I，加入3mLl 5ppm的Fe2SO4和1mL质量浓度20%的双氧水，混合反应60min，得到废水B;
(4)将废水B引入UV反应器4，UV反应器4底部通过风机11通入空气，空气通入量为100m3/h，在紫外灯组照射下反应至pH值为6-7。
【主权项】
1.梯度复用多级高级氧化处理系统预处理有机废水的方法，其特征在于，所述梯度复用多级高级氧化处理系统包括进出口依次相连的均化调节池、微电解反应器、芬顿反应器和UV反应器，所述微电解反应器内装填有微电解填料，所述UV反应器内安装有紫外灯组，所述方法包括以下步骤: (1)将有机废水蓄积在均化调节池； (2)将均化调节池中有机废水引入微电解反应器，加酸液调节pH值至2-3，微电解反应器底部通入含氧气体，将有机废水电解均化至PH值为4-4.5，得到废水A; (3)将废水A引入芬顿反应器，加入质量比为3-5:1的二价铁盐和双氧水，机械搅拌混合反应，反应中控制pH值为4-5，得到废水B; (4)将废水B引入UV反应器，在紫外灯组照射下反应至pH值为6-7。2.根据权利要求1所述的梯度复用多级高级氧化处理系统预处理有机废水的方法，其特征在于:所述微电解填料包含铁和碳，通过高温微孔活化技术，进行固相烧结而成。3.根据权利要求1所述的梯度复用多级高级氧化处理系统预处理有机废水的方法，其特征在于:所述步骤(2)中酸液为质量浓度为20-40%的H2SO4。4.根据权利要求1所述的梯度复用多级高级氧化处理系统预处理有机废水的方法，其特征在于:所述步骤(2)中含氧气体为空气，气水比为4-8: I。5.根据权利要求1所述的梯度复用多级高级氧化处理系统预处理有机废水的方法，其特征在于:所述步骤(3)中二价铁盐为10-20ppm的Fe2SO4,双氧水为质量浓度15-25%的双氧水。6.根据权利要求1所述的梯度复用多级高级氧化处理系统预处理有机废水的方法，其特征在于:所述芬顿反应器底部和UV反应器底部分别设有空气入口，气水比为3-6: I。7.根据权利要求1所述的梯度复用多级高级氧化处理系统预处理有机废水的方法，其特征在于:所述步骤(4)中，紫外灯组照射强度为40-80MJ/m2。
【文档编号】C02F9/08GK106045157SQ201610574933
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月21日
【发明人】陈方方, 雷弢, 王超
【申请人】四川格瑞斯环境科技有限公司