一种含毒挥发性气体高浓度工业废水的处理系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及工业废水处理领域，尤其设及一种含毒挥发性气体高浓度工业废 水的处理系统。
【背景技术】
[0002] 目前，含毒挥发性气体高浓度工业废水是指含有大量硫化物、硫醇、氨等挥发性气 体的废水，COD含量高达2-10万mg/L，其中特征污染物主要是含苯环、杂环类物质，具有溶 解氧低、毒性大、可生化性极差等特点，其污染问题一直是废水处理工程中亟待解决的问 题。为了彻底解决含毒挥发性气体高浓度工业废水污染环境的问题，急需开发出适合此类 废水的处理高效、低成本、不产生二次污染的工艺技术。目前对于含毒挥发性气体高浓度工 业废水处理常用的方法是:萃取法、焚烧法、常规氧化还原法等，运几种方法对于高浓度废 水普遍存在成本高、不能长周期稳定运行、难W满足进一步生化要求等问题。
[0003] 萃取法由有机相和水相相互混合，水相中要分离出的物质进入有机相后，再靠两 相质量密度不同将两相分开。萃取法广泛应用于冶金和化工行业中，尤其对高浓度有机物 分离具有一定的处理效果，但是对于成分复杂的废水，尤其是单种有机物浓度低时，给分离 增加难度，需对萃取液进行二次处理，增加了投资及运行成本;同时，废水中引入萃取剂，易 造成二次污染。
[0004] 焚烧法对于超高浓度废水(C0D>20万mg/L)的处理有较大优势，适合水量小、浓度 极高的废水处理，但同时焚烧过程中容易产生二次污染。
[000引常规氧化还原法分为湿式氧化法(WA0)和超临界湿式氧化法，运类方法主要是高 溫、高压下将废水中有机物氧化成二氧化碳和水，从而达到污染物降解目的，该类方法处理 效率高，范围广，但高溫、高压不仅使得投资运行成本高，而且会带来安全隐患，尤其在石化 行业里高溫、高压条件会限制该技术应用推广。
【发明内容】
[0006] 本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种能提高 废水的可生化性、能大大降低高浓度工业废水中硫化物和硫醇等恶臭类物质的含量、能削 减工业废水的毒性、能降低工业废水的COD和消除色度、可有效防止挥发性有毒气体外逸和 防止空气进入引发爆炸等危险发生、安全系数高、可W防止废气无组织排放、能对废气进行 有效处理、可避免造成二次污染且成本低的含毒挥发性气体高浓度工业废水的处理系统。
[0007] 本实用新型为解决上述技术问题，其所采用的技术方案如下：
[0008] -种含毒挥发性气体高浓度工业废水的处理系统，包括隔离式多相均衡气浮装 置、引气旋流发生器和双相循环催化氧化装置；
[0009] 上述双相循环催化氧化装置包括依次连通的抑调节槽、电解氧化槽、中和槽、絮凝 槽和沉淀槽；
[0010] 上述隔离式多相均衡气浮装置的废气输出口和处理水输出口分别与上述引气旋 流发生器和抑调节槽连通。
[0011] 在本实用新型所述含毒挥发性气体高浓度工业废水的处理系统中，抑调节槽中配 有揽拌装置，使得第一处理水能够与酸液或碱液充分接触，加速对第一处理水进行抑调节。
[0012] 上述电解氧化槽用于对第一处理水中的有机物进行催化氧化，且该电解氧化槽为 不诱钢密闭电解氧化槽，运样的设计不仅有助于增强电解氧化槽的耐腐蚀性能，有益于延 长该电解氧化槽的使用寿命，而且还可W防止挥发性物质逸出，保证催化氧化的效果，并能 避免外界环境对催化氧化造成不利影响。另外，该电解氧化槽内设有电解阳极和电解阴极， 该电解阳极为DSA铁板，电解阴极为不诱钢板。
[0013] 上述中和槽用于对上述第二处理水进行加碱液调节抑值，并将第二处理水的抑值 调节为6~9，W便获得第Ξ处理水，为后续的杂质沉淀工序做好准备，如若第Ξ处理水的pH 值小于6，则第Ξ处理水偏酸性，不利于杂质沉淀，如若第Ξ处理水的pH值大于9，则会造成 无谓的资源浪费，不利于成本的降低。
[0014] 上述絮凝槽中设有揽拌奖，W在絮凝过程中进行揽拌，从而提高第Ξ处理水的传 质速率，从而增强反应效果;该揽拌奖采用奖叶式揽拌奖、框式揽拌奖或错式揽拌奖。
[0015] 上述隔离式多相均衡气浮装置还设有智能加剂模块、气浮模块和气体安全保护模 块;其中，智能加剂模块，当废水经过静态混合器时，通过该智能加剂模块向静态混合器中 添加混凝剂，使得废水与混凝剂在静态混合器中充分混合，运样避免了采用人工添加混凝 剂，有助于减弱工作人员的劳动强度;气浮模块，会使得加药后的废水与多相流溶气累产生 的溶气水充分接触，利用将其中油类及不溶性有机物浮至水面;气体安全保护模块，该气体 安全保护模块采用氮气作为气源，可W阻止该隔离式多相均衡气浮装置内的硫化氨、氨等 有毒及挥发性气体外逸出，防止二次污染产生，又能防止该隔离式多相均衡气浮装置外部 的氧气进入其中，从而避免带来安全隐患。
[0016] 作为对本实用新型所述含毒挥发性气体高浓度工业废水的处理系统的一种改进， 上述双相循环催化氧化装置还包括电解反应槽，且该电解反应槽设置在上述电解氧化槽的 排出口和输入口之间。电解反应槽的设置使得从电解氧化槽中流入电解反应槽中的尚未充 分氧化的混合物料回流到电解氧化槽中进行二次催化氧化，使得第一处理水中的有机物被 充分氧化分解，从而保证对工业废水的处理效果和出水水质。
[0017] 优选地，上述沉淀槽为斜板式沉淀槽、竖流式沉淀槽或福流式沉淀槽。
[0018] 利用上述含毒挥发性气体高浓度工业废水的处理系统对废水进行处理的处理工 艺，包括如下工艺步骤：
[0019] 步骤S1:将废水输送至隔离式多相均衡气浮装置中W将废水中的油类及非溶性有 机物带至水面，并将带至水面的油类及非溶性有机物去除且获得第一处理水和废气；
[0020] 步骤S2:由步骤S1获得的废气经引气旋流发生器处理后达标排放；
[0021] 步骤S3:将由步骤S1获得的第一处理水输送至双相循环催化氧化装置中W对第一 处理水中的有机物进行催化氧化并获得符合要求的排出水。
[0022] 在上述步骤S1中，废水首先在静态混合器中与混凝剂充分混合后再输送至上述隔 离式多相均衡气浮装置中，运样的设计可W去除废水中的油类和悬浮物，降低了后续催化 氧化的运行成本，能够保证后续处理工艺的稳定运行。
[0023] 在上述步骤S1中，上述隔离式多相均衡气浮装置为专利权人为南京中衡元环保设 备有限公司、专利号为化201210072393.8的专利文件中所述的专利技术，利用该隔离式多 相均衡气浮装置将废水中的油类及非溶性有机物带至水面并将油类及非溶性有机物去除， 不仅可W有效防止挥发性有毒气体外逸和防止空气进入引发爆炸等危险发生，安全系数 高，而且还能保证出水水质，有利于降低膜污染。
[0024] 在上述步骤S2中，上述引气旋流发生器为专利权利人为南京中衡元环保设备有限 公司、专利号为化201320592932.0的专利文件中所述的专利技术，采用该引气旋流发生器 对废气进行收集、处理，有效防止了废气的无组织排放，并对废气进行了有效处理，使得其 满足达标排放要求。
[0025] 在上述步骤S3中，上述双相循环催化氧化装置为专利权利人为南京中衡元环保设 备有限公司、专利号为化201210379268.1的专利文件中所述的专利技术，在本实用新型所 述技术方案中，利用该双相循环催化氧化装置对第一处理水中的有机物进行催化氧化，该 双相循环催化氧化装置能将工业废水中的难降解、抑制性物质分解为易生化的小分子物 质，提高了工业废水的可生化性，大大降低了高浓度工业废水中硫化物和硫醇等恶臭类物 质的含量，也大幅削减了工业废水的毒性，还有助于降低工业废水的COD和消除色度，降低 了二次污染。
[0026] 上述双相循环催化氧化装置在进行催化氧化时，利用出化作为氧化剂，与电解还原 产生的化作为催化剂，并经由特殊的氧化还原反应生产径基自由基(0H)，径基自由基(0H) 是一强氧化剂，故可将有机物氧化分解。其主要反应式如下所示：
[0027]
[0028] 具体反应式如下：
[0029] 阳极上的反应，主要包括水的解离和有机物的氧化：
[0030] 2出0 一 〇2 + 4H+ + 4e-
[0031 ]化2+一化3+ +
[0032] Organics + 〇2 一 C〇2 + 出0
[0033] 阴极上的反应，主要包括水的解离和和Ξ价铁的还原：
[0034] 化3+ + e- 一 化2+
[0035] 2出0 + 2e- 一出 +20H-
[0036] 2〇2 + 6H+ + 6e- 一 2出0+ 出〇2
[0037] 水溶液相的反应，主要包括双氧水的催化和有机物的分解反应：
[0038] 出〇2 + 化2+ 一 0化地-+ Fe3+
[0039] 出化 + 化 3+一化 2+ + H+ + 册2
[0040] 畑 + 0H 一出0 + R [00"] Fe2+ + 0H 一 Fe3+ + 0H_
[0042] R+ 化 3+ 一化 2+ + Pro 化 cts
[004引 R + OH 一 ROH [0044] R+ 出〇2 一 ROH + OH
[004引 册2+ 化3+ 一 02 + 化2+ + H+
[0046] OH + 出化一册2 + 出0
[0047] 而主要反应如下式所示，将有机物氧化成二氧化碳和水：
[0048] 出〇2 + Fe2+ + 有机物一 C〇2 + 出0 + Fe3+
[0049] 从上式可看出有机物被氧化成二氧化碳和水的同时，Fe2+催化剂也变成了 Fe3%故 利用电解还原的方法使Fe3+在阴极再还原为化催化剂，此即为双相循环催化氧化，实现了 Fe2+和Fe3+的双相循环，有效节省了FeS〇4的用量，提高了催化氧化的效率；由阴极的反应式 可看出Fe 3+还原成Fe2+，与另一种利用牺牲阳极铁来产生Fe2+催化剂的方法比较，牺牲阳极 铁每产生1摩尔Fe 2+需2摩尔电量，而本实用新型所述技术方案中仅需1摩尔电量，且不断将 Fenton法产生的Fe3+还原成Fe2+重复再利用，因此可大幅的降低阳极金属铁的消耗量及电 的消耗量W及最终的污泥产量;再者，出化直接添加于双相循环催化氧化装置并与电解产生 的化及废水中的有机物反应，而反应产生的化又可直接于