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利用O3/H2O2協同高級氧化技術處理工業廢水的方法

發布時間:2021-1-23 9:09:08  中國污水處理工程網

申請日 2020.09.27

公開(公告)日 2021.01.12

IPC分類號 C02F9/14; C02F101/30

摘要

本發明屬于廢水處理技術領域,涉及一種利用O3/H2O2協同高級氧化技術處理工業廢水的方法,先采用O3/H2O2協同作用下羥基自由基高級氧化技術,打開高分子芳香烴化合物的苯環結構,將芳香烴化合物變為小分子化合物,以降低污水的毒性、提高B/C可生化比,再通過“UASB+MBR”組合工藝進一步強化生化處理效果,去除廢水中污染物,提高出水水質,保障水生態安全。

權利要求書

1.一種利用O3/H2O2協同高級氧化技術處理工業廢水的方法,其特征在于在利用O3/H2O2協同高級氧化技術處理工業廢水的裝置中實現,具體過程為:

(1)采集工業廢水引入廢水箱,將工業廢水的pH值調至7.5-8.5后進行過濾,得到澄清透明的深黃色液體即為過濾后的工業廢水;

(2)將過濾后的工業廢水按照0.8-1.2g/L的比例添加質量分數為30%的H2O2,混勻;通過水泵將添加好H2O2的工業廢水泵至O3/H2O2高級氧化反應器,并打開臭氧發生裝置,從O3/H2O2高級氧化反應器的底部通入臭氧,氣體流量為0.3-0.5L/min,便于臭氧與進入O3/H2O2高級氧化反應器的工業廢水充分混合;

(3)開啟反應:打開O3/H2O2高級氧化反應器底部開關前,先允許臭氧在高級反應器底部連接管內留存8-15秒鐘,避免反應器中工業廢水回流至管道;反應過程中,間隔1.5-2.5小時取樣一次進行COD的測定,待反應10小時以上且最終COD降至2000左右,停止反應,計算BOD/COD的比值;

(4)反應過程中產生的尾氣通入質量分數為2%-10%的KI溶液,進行尾氣處理;

(5)反應過程實現連續流,保證工業廢水在O3/H2O2高級氧化反應器停留時間在10小時以上,處理結束的工業廢水從出水口流出;

(6)將出水采用“UASB+MBR”組合工藝進行后續處理,實現工業廢水的處理。

2.根據權利要求1所述利用O3/H2O2協同高級氧化技術處理工業廢水的方法,其特征在于所述利用O3/H2O2協同高級氧化技術處理工業廢水的裝置主體結構包括氣罐、臭氧發生器、流量計、O3/H2O2高級氧化反應器、水泵、廢水箱、第一取樣口、第二取樣口、第三取樣口、第四取樣口和出水口;氣罐與臭氧發生器連接,臭氧發生器與O3/H2O2高級氧化反應器的底部連接,臭氧發生器與O3/H2O2高級氧化反應器之間設有流量計,O3/H2O2高級氧化反應器右側自下而上依次設有第一取樣口、第二取樣口、第三取樣口和第四取樣口,O3/H2O2高級氧化反應器左側上端設有出水口,O3/H2O2高級氧化反應器與廢水箱之間通過水泵連接,氣罐中儲存的氣體為氧氣。

說明書

一種利用O3/H2O2協同高級氧化技術處理工業廢水的方法

技術領域:

本發明屬于廢水處理技術領域,涉及一種利用O3/H2O2協同高級氧化技術處理工業廢水的方法。

背景技術:

近年來,我國的工業化發展形勢比較迅速,進而各行各業的污水排放量也有所增加,水污染問題日益嚴重。大量的工業廢水中,難降解的有機污染物含量變高,成分復雜,含有難生物降解的毒性物質,傳統的水處理技術已然不能滿足如今的處理需求,因此研究有效處理該類工業廢水并使其達標排放的方法已迫在眉睫。高級氧化技術是通過產生羥基自由基并利用其強氧化性對污染物質進行處理的一種處理技術,羥基自由基的氧化電位要比普通氧化劑(如氯氣、過氧化氫和臭氧)要高很多,氧化能力非常強,它可以把有機物氧化分解成小分子,甚至能夠降解成為二氧化碳,水以及其他無毒的小分子酸,同時高級氧化技術還可提高污水的可生化性。鑒于高級氧化技術具有良好的處理效果、較快的反應速度、二次污染小、適用范圍廣等特點,近年來被逐漸應用于各個行業的廢水處理過程中,例如CN201610446099.7提供了一種采用高級氧化技術處理廢水的方法,包括:首先將工業廢水和高級氧化技術用試劑混合反應,得到化學需氧量小于等于3000mg/L的廢水;然后將化學需氧量小于等于3000mg/L的廢水、高級氧化技術用試劑和載體混合反應,得到處理后的污水;CN201910679625.8公開了一種一體式廢水高級氧化處理方法,包括如下步驟:1)將工業廢水和第一高級氧化技術用試劑混合反應,得到化學需氧量小于等于3000mg/L的廢水;2)配制過碳酸鈉溶液;3)將過碳酸鈉溶液按照體積比為0.5~1%的比例加入到3000mg/L廢水中,調節溶液pH到9.0-11.0,然后按質量比為0.5-1‰的比例加入20-50目的鐵碳填料,攪拌均勻,得混合液;3)將化學需氧量小于等于3000mg/L的廢水、第二高級氧化技術用試劑和載體混合反應,得到處理后的廢水;4)將混合液置于變頻式微波反應器中,持續攪拌反應25~40分鐘,得到處理后的廢水;CN201811630503.1公開了一種臭氧/雙氧水高級氧化難降解工業廢水的裝置及方法,這種臭氧/雙氧水高級氧化難降解工業廢水的裝置,包括進水管道、出水管道、雙氧水投加裝置、管道混合器、臭氧發生器、反應裝置、尾氣處理裝置、第一射流器和第二射流器,同時也公開了一種使用該裝置處理難降解工業廢水的方法,先將廢水與雙氧水在管道混合器中混合,得到的混合液進入第一射流器與臭氧混合,得到的氣液混合物進入反應裝置進行氧化反應;反應裝置的一部分出水排放至排水管道,另一部分出水返入第二射流器與臭氧混合,得到的氣液混合物回流至反應裝置中;反應裝置的尾氣經除霧后,進入尾氣處理裝置中處理,然后排放。但是現有的高級氧化技術存在以下缺點:處理過程中產生二次污染,對環境污染大,處理成本高,對設備的要求高等。

發明內容:

本發明的目的在于克服現有技術存在的缺點,設計提供一種利用O3/H2O2協同高級氧化技術處理工業廢水的方法,先采用O3/H2O2協同作用下羥基自由基高級氧化技術,打開高分子芳香烴化合物的苯環結構,將芳香烴化合物變為小分子化合物,以降低污水的毒性、提高B/C可生化比,再通過“UASB+MBR”組合工藝進一步強化生化處理效果,去除廢水中污染物,提高出水水質,保障水生態安全。

為了實現上述目的,本發明在利用O3/H2O2協同高級氧化技術處理工業廢水的裝置中實現,具體過程為:

(1)采集工業廢水引入廢水箱,將工業廢水的pH值調至7.5-8.5后進行過濾,得到澄清透明的深黃色液體即為過濾后的工業廢水;

(2)將過濾后的工業廢水按照0.8-1.2g/L的比例添加質量分數為30%的H2O2,混勻;通過水泵將添加好H2O2的工業廢水泵至O3/H2O2高級氧化反應器,并打開臭氧發生裝置,從O3/H2O2高級氧化反應器的底部通入臭氧,氣體流量為0.3-0.5L/min,便于臭氧與進入O3/H2O2高級氧化反應器的工業廢水充分混合;

(3)開啟反應:打開O3/H2O2高級氧化反應器底部開關前,先允許臭氧在高級反應器底部連接管內留存8-15秒鐘,避免反應器中工業廢水回流至管道;反應過程中,間隔1.5-2.5小時取樣一次進行COD的測定,待反應10小時以上且最終COD降至2000左右,停止反應,計算BOD/COD的比值;

(4)反應過程中產生的尾氣通入質量分數為2%-10%的KI溶液,進行尾氣處理;

(5)反應過程實現連續流,保證工業廢水在O3/H2O2高級氧化反應器停留時間在10小時以上,處理結束的工業廢水從出水口流出;

(6)將出水采用“UASB+MBR”組合工藝進行后續處理,實現工業廢水的處理。

本發明從采集的工業廢水為具有高濃度、高色度、高鹽度、高毒性、高難降解和高難生化等水質特點的精細化工廢水。

本發明所述利用O3/H2O2協同高級氧化技術處理工業廢水的裝置主體結構包括氣罐、臭氧發生器、流量計、O3/H2O2高級氧化反應器、水泵、廢水箱、第一取樣口、第二取樣口、第三取樣口、第四取樣口和出水口;氣罐與臭氧發生器連接,臭氧發生器與O3/H2O2高級氧化反應器的底部連接,臭氧發生器與O3/H2O2高級氧化反應器之間設有流量計,O3/H2O2高級氧化反應器右側自下而上依次設有第一取樣口、第二取樣口、第三取樣口和第四取樣口,O3/H2O2高級氧化反應器左側上端設有出水口,O3/H2O2高級氧化反應器與廢水箱之間通過水泵連接,氣罐中儲存的氣體為氧氣。

本發明與現有技術相比,針對化工廠含有硫酸鋅,硫酸,甲苯,甲醇,硫酸鈉等難降解有機物的工業廢水;采用“O3/H2O2協同高級氧化技術”作為精細化工廢水主要預處理技術,高級氧化技術具有有機物去除效率高、不會產生新的環境污染問題等優點,且保證了化工廢水后續生化處理效果;所采用的裝置小巧、輕便,更利于臭氧與工業污水的充分接觸,而且UASB+MBR”組合生物工藝強化生化處理效果,進一步去除廢水中污染物,提高出水水質,保障水生態安全。

發明人 (于德爽;王曉群;姜文杰;王曉霞;陳光輝;苗圓圓;)

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