申请日2014.12.26
公开(公告)日2015.05.13
IPC分类号C02F9/06
摘要
本发明涉及一种高悬浮物催化剂废水处理装置，所述处理装置依次连接电化学反应池、斜管沉淀池、多介质过滤池和滤后水池;还公开了使用催化剂废水装置处理高悬浮物催化剂废水的方法：(1)在电化学反应池中，对高悬浮物催化剂废水进行电絮凝处理，处理完毕调节pH值，得到出水I;(2)出水I进入斜管沉淀池沉降，得到出水II;(3)出水II进入多介质过滤池进行过滤，得到出水III;(4)出水III进入滤后水池储存、排除或回用。本发明采用电化学絮凝反应处理高悬浮物催化剂废水，无需投加絮凝剂，可以有效降低催化剂废水中的悬浮物、浊度、硬度，保证后续工艺出水的稳定性，满足达标排放的要求。
摘要附图
权利要求书
1.一种催化剂废水处理装置，其特征在于，所述处理装置依次连接电化学 反应池、斜管沉淀池、多介质过滤池和滤后水池;
其中，电化学反应池的出口连接斜管沉淀池入口，斜管沉淀池出口连接多 介质过滤池入口，多介质过滤池的出口与滤后水池入口连接;
其中，电化学反应池、斜管沉淀池、多介质过滤池底部均设有排泥斗;
其中，电化学反应池中通过脉冲电源连接有能够析出三价铝离子和三价铁 离子的电化学反应器。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电源可倒极。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述电化学反应器为铁、 铝的改性基材或铁铝合金基材;
所述电化学反应器形状为板式电化学反应器、棒状电化学反应器或网格状 电化学反应器。
4.一种催化剂废水的处理方法，其特征在于，所述方法使用权利要求1～3 之一所述的催化剂废水处理装置进行，具体步骤为：
(1)在电化学反应池中，对催化剂废水进行电絮凝处理，处理完毕调节pH 值，得到出水I;
(2)出水I进入斜管沉淀池沉降，得到出水II;
(3)出水II进入多介质过滤池进行过滤，得到出水III;
(4)出水III进入滤后水池储存、排除或回用;
可选地，(5)滤后水池的水进入多介质过滤池，对其进行反洗。
5.如权利要求4所述的处理方法，其特征在于，步骤(1)所述pH值≥9;
优选地，步骤(1)所述调节pH值通过氢氧化钠溶液进行。
6.如权利要求4或5所述的处理方法，其特征在于，催化剂废水在电化学 反应池停留时间t≥3min。
7.如权利要求4～6之一所述的处理方法，其特征在于，所述电絮凝处理的 电源电流I≥10A，电源电压U≥5V。
8.如权利要求4～7之一所述的处理方法，其特征在于，所述催化剂废水的 通入量为2m3/h～350m3/h。
9.如权利要求4～8之一所述的处理方法，其特征在于，所述催化剂废水悬 浮物浓度SS≥8000mg/L。
说明书
一种催化剂废水处理装置及方法
技术领域
本发明属于水处理领域，具体涉及一种催化剂废水处理装置及方法。
背景技术
随着我国石油化工技术的发展与进步，催化剂的品种日渐增多，生产规模 相应扩大，而且我国的市场经济日渐完善，环保要求日益严格，要求我们提高 催化剂的生产效率，减少废水的排放。催化剂污水属高悬浮物、高氨氮废水、 且含硅铝凝胶，不易沉淀，由于技术和经济等原因，中石油化工行业催化剂厂 工艺废水一直未得到有效的处理，如不加处理，直接影响到中石油化工行业的 排污水合格率。
催化剂废水是具有高浓度有机物、含硫物、含酚的废水，属于高悬浮物、 高氨氮废水，且其含有硅铝凝胶，不易沉淀，造成现有工艺二沉池出水悬浮物 偏高，生化系统填料极易堵塞，影响系统处理效果，出水水质易出现波动。
传统处理催化剂废水的方法主要为加药絮凝，通过在一沉池投加聚合铝或 聚丙烯酰胺絮凝剂而絮凝沉淀，此法投加药剂量大，会产生大量污泥，运行成 本更高。电化学一体化装置占地面积小、操作简单、自动化程度高，比传统加 药絮凝优势大。
因此，本领域需要开发一种电化学处理催化剂废水的装置及方法。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种电化学处理催化剂废水 的装置及方法。
本发明具体通过如下方案实现：
一种催化剂废水处理装置，所述处理装置依次连接电化学反应池、斜管沉 淀池、多介质过滤池和滤后水池;
其中，电化学反应池的出口连接斜管沉淀池入口，斜管沉淀池出口连接多 介质过滤池入口，多介质过滤池的出口与滤后水池入口连接;
其中，电化学反应池、斜管沉淀池、多介质过滤池底部均设有排泥斗;
其中，电化学反应池中通过脉冲电源连接有能够析出三价铝离子和三价铁 离子的电化学反应器。
本发明电化学反应池、斜管沉淀池、多介质过滤池三个单元为一体化结构。
优选地，所述电源可倒极。
优选地，所述电化学反应器为铁、铝的改性基材或铁铝合金基材。
所述电化学反应器形状为板式电化学反应器、棒状电化学反应器或网格状 电化学反应器。
本发明提供的催化剂废水的处理方法通过如下方案实现：
所述催化剂废水的处理方法使用前述催化剂废水处理装置进行，具体步骤 为：
(1)在电化学反应池中，对催化剂废水进行电絮凝处理，处理完毕调节pH 值，得到出水I;
(2)出水I进入斜管沉淀池沉降，得到出水II;
(3)出水II进入多介质过滤池进行过滤，得到出水III;
(4)出水III进入滤后水池储存、排除或回用;
可选地，(5)滤后水池的水进入电化学反应池、斜管沉淀池、多介质过滤 池，对其进行反洗。
本发明采用催化剂废水处理装置对催化剂废水进行处理，催化剂废水进入 电化学反应池，通过脉冲电源连接电化学反应器使阳极析出三价铝离子或三价 铁离子，与电解水产生的OH-生成高效絮凝剂Fe(OH)3或Al(OH)3，电絮凝后的 出水加入碱液进行pH调节，絮凝剂吸附的基团继续黏贴吸附、碰撞形成更大的 吸附基团，经过静置沉降进入到斜管沉淀池进一步沉降，沉降后的出水进入多 介质过滤池过滤，过滤池的清水进入滤后水池用于过滤池的反洗，各个单元底 部都会设置排泥斗，积攒的泥定期通过阀门开关控制排出，定期进行反洗。
本发明所述催化剂废水的处理方法的工作原理为：
催化剂废水进水由增压泵进入电化学反应池;电化学反应池中的铁或铝电 化学反应器在脉冲电源作用下，Fe3+或Al3+析出，与电解过程中生成的OH-结合 形成絮凝剂Fe(OH)3或Al(OH)3，通过投加碱液调节水质pH值使水中钙镁离子 沉淀析出。其电化学反应式为：
H2O→H++OH-
Ca2++OH-+HCO3-→CaCO3+H2O
Mg2++2OH-→Mg(OH)2
阳极：Fe-3e→Fe3+;Al-3e→Al3+
Fe3++3OH-→Fe(OH)3↓;Al3++3OH-→Al(OH)3↓
阴极：2H++2e→H2。
本发明步骤(1)所述pH值≥9，例如10、11、12等。
优选地，步骤(1)所述调节pH值通过氢氧化钠溶液进行。
优选地，催化剂废水在电化学反应池停留时间t≥3min。
优选地，所述电絮凝处理的电源电流I≥10A，电源电压U≥5V。
优选地，所述催化剂废水的通入量为2m3/h～350m3/h。
所述催化剂废水悬浮物浓度SS≥8000mg/L。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明采用电化学絮凝反应处理催化剂废水，无需投加絮凝剂，可以 有效降低催化剂废水中的悬浮物、浊度、硬度，保证后续工艺出水的稳定性， 满足达标排放的要求;
(2)降低了二沉池出水及最终产水的悬浮物、浊度含量，降低进生化系统 进水的悬浮物含量;
(3)废水处理能力高达350m3/h。