申请日2015.09.17
公开(公告)日2015.12.23
IPC分类号C02F9/08
摘要
本发明公开了一种催化剂回收的污水处理工艺及其设备，该工艺依次包括如下步骤：将纳米级的催化剂分散地投放到污水中;使污水经膜柱的进水口流入膜柱;膜柱的浓缩液经管路输送到膜柱的进水口的前方的污水中;该设备包括通过管路依次连接的混合罐、反应器进水泵、反应器、循环增压泵和膜柱，其中：混合罐上开设有加料口，循环增压泵通过管路与膜柱的进水口连接，膜柱的浓缩液口通过浓水管与混水罐连接，浓水管上安装有浓水阀，反应器包括一壳体和安装在壳体底部的臭氧扩散器。本发明的有益效果为：充分发挥催化剂比表面积大、催化效率高的特点，并可以将催化剂有效回收，降低催化氧化的经济成本;配合紫外灯光源照射，达到最佳的催化效果。
摘要附图
权利要求书
1.催化剂回收的污水处理工艺，其特征在于，依次包括如下步骤：
S1、将纳米级的催化剂分散地投放到污水中;
S2、使污水经膜柱的进水口流入膜柱;
S3、膜柱的浓缩液经管路输送到膜柱的进水口的前方的污水中。
2.催化剂回收的污水处理设备，其特征在于，包括通过管路依次连接的混 合罐、反应器进水泵、反应器、循环增压泵和膜柱，其中：
所述混合罐上开设有用于向其内加入纳米级的催化剂的加料口，所述循环 增压泵通过管路与所述膜柱的进水口连接，所述膜柱的浓缩液口通过浓水管与 所述混水罐连接，所述浓水管上安装有浓水阀，所述反应器包括一壳体和安装 在所述壳体底部的臭氧扩散器。
3.根据权利要求2所述的催化剂回收的污水处理设备，其特征在于，所述 混合罐通过管路依次连接有保安过滤器、进水增压泵和原水罐，待处理污水经 管路输送至所述原水罐内。
4.根据权利要求3所述的催化剂回收的污水处理设备，其特征在于，连接 所述进水增压泵和所述原水罐的管路上、连接所述进水增压泵和所述保安过滤 器的管路上、连接所述反应器进水泵和所述混合罐的管路上、连接所述反应器 进水泵和所述反应器的管路上均安装有阀门。
5.根据权利要求3所述的催化剂回收的污水处理设备，其特征在于，还包 括第一回流管和安装在所述第一回流管上的阀门，所述混水罐与连接在所述反 应器进水泵和所述反应器之间的管路通过所述第一回流管连接。
6.根据权利要求2-5中任一项所述的催化剂回收的污水处理设备，其特征 在于，所述浓水管与连接在所述反应器和所述循环增压泵的管路通过第二回流 管连接。
7.根据权利要求6所述的催化剂回收的污水处理设备，其特征在于，所述 反应器还包括安装在所述壳体顶部的紫外灯。
8.根据权利要求6所述的催化剂回收的污水处理设备，其特征在于，所述 紫外灯为延伸向所述壳体的底部的柱状紫外灯，所述紫外灯的末端与所述壳体 的底部保持间距。
9.根据权利要求6所述的催化剂回收的污水处理设备，其特征在于，所述 膜柱的膜片为超滤膜或纳滤膜。
10.根据权利要求9所述的催化剂回收的污水处理设备，其特征在于，所 述膜柱的膜片由PVDF或PTFE制成。
说明书
催化剂回收的污水处理工艺及其设备
技术领域
本发明涉及一种污水处理技术领域，具体涉及一种催化剂回收的污水处理 工艺及其设备。
背景技术
在环保要求日益严苛的前提下，很多难降解的污水处理不可避免的选择了 催化氧化这种工艺，催化氧化可以将水中的污染物氧化分解为无害的无机物， 从而达到污染治理的目的，其中所使用的催化剂可以使反应速率成倍增加，并 提高污染物分解效率，且催化剂本身不损耗，可以重复利用。
目前所使用的水处理催化剂多数为金属氧化物，为了取得更高的效率，通 常将催化剂加工成非常细小的颗粒，甚至纳米级颗粒，此种颗粒可以在水中以 稳定的胶体形式存在，具有比表面积大、活性强、效率高的特点，同时可以通 过其他手段(如紫外照射)进一步提高催化效率。但此类催化剂加入污水后较 为稳定，很难分离，回收利用十分困难。但如果不回收，由于催化剂价格昂贵 经济上无法接受，同时会成为新的污染物。正是由于这些原因，目前所采用的 方式是将催化剂颗粒附着在填料、塔板等载体上，使其不会随水流失，但这种 方式带来的缺点也是非常明显的，首先附着在载体上极大限制了催化剂和水充 分接触，附着层的厚度、粘接方式等因素极大地降低了催化剂的比表面积，活 性和效率比分散在水中的效果大打折扣;其次，由于载体透光性弱甚至不透光， 以及催化剂附着在载体表面后降低了载体的透光性，制约了光催化的应用，无 法使用紫外光等手段进一步提高催化效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种催化剂污水回收的污水处理工艺及其设备，本发 明可以将固体的纳米级的催化剂分散在水中，充分发挥催化剂比表面积大、催 化效率高的特点，通过膜柱将催化剂有效回收，并且回收的催化剂加入到待处 理的污水中，继续催化氧化，降低催化氧化的经济成本，以克服现有技术存在 的上述不足。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
催化剂回收的污水处理工艺，其特征在于，依次包括如下步骤：
S1、将纳米级的催化剂分散地投放到污水中;
S2、使污水经膜柱的进水口流入膜柱;
S3、膜柱的浓缩液经管路输送到膜柱的进水口的前方的污水中。
催化剂回收的污水处理设备，包括通过管路依次连接的混合罐、反应器进 水泵、反应器、循环增压泵和膜柱，其中：
所述混合罐上开设有用于向其内加入催化剂的加料口，所述循环增压泵通 过管路与所述膜柱的进水口连接，所述膜柱的浓缩液口通过浓水管与所述混水 罐连接，所述浓水管上安装有浓水阀，所述反应器包括一壳体和安装在所述壳 体底部的臭氧扩散器。
进一步的，所述混合罐通过管路依次连接有保安过滤器、进水增压泵和原 水罐，待处理污水经管路输送至所述原水罐内。
进一步的，连接所述进水增压泵和所述原水罐的管路上、连接所述进水增 压泵和所述保安过滤器的管路上、连接所述反应器进水泵和所述混合罐的管路 上、连接所述反应器进水泵和所述反应器的管路上均安装有阀门。
优选的，本发明还包括第一回流管和安装在所述第一回流管上的阀门，所 述混水罐与连接在所述反应器进水泵和所述反应器之间的管路通过所述第一回 流管连接。
优选的，所述浓水管与连接在所述反应器和所述循环增压泵的管路通过第 二回流管连接。
进一步的，所述反应器还包括安装在所述壳体顶部的紫外灯。
优选的，所述紫外灯为延伸向所述壳体的底部的柱状紫外灯，所述紫外灯 的末端与所述壳体的底部保持间距。
优选的，所述膜柱的膜片为超滤膜或纳滤膜。
优选的，所述膜柱的膜片由PVDF或PTFE制成。
本发明的有益效果为：
本发明可以将固体催化剂分散在水中，充分发挥催化剂比表面积大、催化 效率高的特点，并可以将催化剂有效回收，降低催化氧化的经济成本;配合紫 外灯光源照射，达到最佳的催化效果;选用纳米级的催化剂颗粒，将其分散到 需处理的污水中，然后通入臭氧的等氧化物质，并用紫外灯照射，充分反应， 达到最佳催化效果后，催化剂和水的混合物进入膜柱进行分离，膜柱根据催化 剂颗粒的粒径大小可采用超滤膜和纳滤膜，采用PVDF、PTFE等抗氧化性能强的 膜材，并通过浓水内循环模式加大膜表面的错流流速，避免催化剂在膜表面沉 积，膜柱的主要作用是将催化剂和水分开，同时也可截留部分大分子污染物， 截留的催化剂和污染物形成浓缩液，浓缩液回流至前端再次进入反应器氧化反 应，一方面回收利用了催化剂，另一方面对没有被氧化降解的污染物再次氧化， 增加的污染物去除效率。由于膜的孔径均匀致密可以有效防止催化剂的流失， 从而实现了催化剂分散在水中的催化氧化形式。