申请日2015.01.09
公开(公告)日2015.07.01
IPC分类号C02F9/04
摘要
本实用新型公开了一种高浓度含酚有机废水处理装备，调节槽(11)内设有第一曝气头(19)和第一pH探头(18)，调节槽(11)连接有萃取槽(12)，萃取槽(12)内设有第二曝气头(3)、溶气泵(25)和油位探头(16)，萃取槽(12)的底部通过水泵连接催化氧化槽(13)，催化氧化槽(13)内设有第二pH探头(10)和第三曝气头(20)，催化氧化槽(13)上端的第二溢流口(5)连接沉淀槽(14)的上端，沉淀槽(14)的中间设有斜板(6)，沉淀槽(14)的底部设有出泥口(7)，沉淀槽(14)上端的第三溢流口(24)连接中间槽(15)，中间槽(15)设有出水口(8)。本实用新型是一种回收利用高、处理灵活、运营成本低的高浓度含酚有机废水处理装备。
权利要求书
1.一种高浓度含酚有机废水处理装备，其特征是：调节槽(11) 内设有第一曝气头(19)和第一pH探头(18)，所述的调节槽(11)设有 进水口(1)和第一加药口(21)，所述的调节槽(11)上端的第一溢流口 (23)连接有萃取槽(12)，所述的萃取槽(12)内设有第二曝气头(3)、 溶气泵(25)和油位探头(16)，所述的萃取槽(12)上设有上盖(2)和第 二加药口(22)，所述的萃取槽(12)的底部通过水泵连接催化氧化槽 (13)，所述的油位探头(16)与所述的水泵的系统通信连接，所述的催 化氧化槽(13)内设有第二pH探头(10)和第三曝气头(20)，所述的催 化氧化槽(13)上设有第三加药口(17)，所述的催化氧化槽(13)上端的 第二溢流口(5)连接沉淀槽(14)的上端，所述的沉淀槽(14)的中间设 有斜板(6)，所述的沉淀槽(14)的底部设有出泥口(7)，所述的沉淀槽 (14)上端的第三溢流口(24)连接中间槽(15)，所述的中间槽(15)设有 出水口(8)。
2.根据权利要求1所述的高浓度含酚有机废水处理装备，其特 征是：所述的沉淀槽(14)的底部呈凹槽状。
3.根据权利要求1或2所述的高浓度含酚有机废水处理装备， 其特征是：所述的第二溢流口(5)后接水管(9)。
4.根据权利要求1或2所述的高浓度含酚有机废水处理装备， 其特征是：所述的第一加药口(21)设在所述的调节槽(11)的中间位 置。
5.根据权利要求1或2所述的高浓度含酚有机废水处理装备， 其特征是：所述的第二加药口(22)设在所述的萃取槽(12)的中间位 置。
6.根据权利要求1或2所述的高浓度含酚有机废水处理装备， 其特征是：所述的第三加药口(17)设在所述的催化氧化槽(13)的中间 位置。
7.根据权利要求1或2所述的高浓度含酚有机废水处理装备， 其特征是：所述的水泵为耐酸耐碱水泵(4)。
说明书
一种高浓度含酚有机废水处理装备
技术领域
本实用新型涉及一种废水处理装备，特别是涉及一种高浓度含酚 有机废水处理装备。
背景技术
酚类化合物是一种原型质毒物，所有生物活性体均能产生毒性， 可通过与皮肤、粘膜的接触不经肝脏解毒直接进入血液循环，致使细 胞破坏并失去活力，也可通过口腔侵入人体，造成细胞损伤，高浓度 的酚液能使蛋白质凝固，并能继续向体内渗透，引起深部组织损伤， 人如果长期饮用被酚污染水能引起慢性中毒，含酚废水不仅对人类健 康带来严重威胁，也对动植物产生危害，会是鱼类中毒甚至死亡，以 含酚废水灌溉农田，则会使农作物减产或枯死，抑制其它生物的自然 生长速度，破坏生态平衡。
现处理高浓度含酚废水的方法通常分为二步:首先,将废水中高 含量的苯酚及衍生物经过预处理,使废水中苯酚质量浓度降至 1000mg/L以下;然后,进行二级处理,达到排放要求。
1高浓度含酚废水的预处理方法主要有：
1.1焚烧处理
该法通常用于酚质量浓度高于7000mg/L的废水,废水处理费用为 167美元/t,处理费高,在我国应用较少。
1.2溶剂萃取
某些有机溶剂对苯酚的萃取分配系数大于苯及其他萃取剂,因而 可对废水中的苯酚进行萃取,当苯酚质量浓度大于500mg/L时,单级萃 取率可达到95%左右,但萃取后的废水含酚量仍不符合排放标准,且在 废水中会含有微量萃取剂,故此方法存在萃取剂的选择及萃余物的二 次处理问题。进一步开发性能优良的高效萃取剂仍是今后的发展方 向。
1.3缩聚回收
在一定的温度、压力条件下,苯酚与甲醛经催化反应生成酚醛树 脂。通常,苯酚质量浓度大于30g/L时,可采用酸性缩聚法或碱性缩聚 法处理,该方法能同时降低废水中苯酚及甲醛的含量,并能回收一定 数量的树脂,是酚醛树脂废水处理的一种经济有效方法,对中小型酚 醛树脂厂较为适用。
1.4混凝处理
通过加入混凝剂,利用混凝剂悬浮颗粒的沉降作用,将废水中的 苯酚吸附,使废水中的苯酚(质量浓度通常为500～1000mg/L)及甲醛 含量降低,满足后续处理的要求,但这种方法的苯酚去除率不高,一般 为33.8%左右。
1.5光电催化
该法是目前最常用的一种方法,通常用于低浓度含酚废水的处 理。经过改进,也可用于预处理高含酚废水。其主要方法是:用 0.5mol/L的HNO3,控制溶液的pH值为3.0,总有机碳质量浓度控制 在0.5g/L以上,通空气,用800W的紫外灯作为光源,进行光催化反 应。对质量浓度为5g/L的苯酚溶液,取200mL的Photo2Fenton试剂, 加入0.02g/L的Fe2+,分别在0h、2h、4h时分三次加入H2O22g/L。开 始时,溶液变成桔黄色,其后有同样颜色的沉淀生成。4h后,大约90%～ 95%的苯酚降解。过滤后用生物法进行二级处理。
2含酚废水的二级处理方法主要有：
高浓度的含酚废水经过预处理后,苯酚质量浓度通常还高于 0.5mg/L的排放标准,仍然不能直接排放,需对其进行二级处理,常用 的方法有下列几种。
2.1吸附处理
2.1.1活性炭吸附
活性炭对苯酚的吸附主要是下面三个过程共同作用的结果:非极 性化合物的可逆吸附、吸附剂与芳香族化合物界面之间的π-π键和 炭的阴离子交换。由于上述三种过程的存在,活性炭在中性及酸性条 件下,对水中的毒性物质具有高的吸附作用,但对苯酚的吸附不需要 酸性条件。这是由于活性炭表面的正电荷对苯酚有着极强的相互作用, 能有效地吸附苯酚。研究中发现,对极性与非极性苯酚的吸附,很大程 度上取决于活性炭的种类,但从活性炭中洗涤苯酚是件很困难的工 作。现场用动态逆流活性炭固定床吸附处理含苯酚废水,可使废水含 酚量达到国家排放标准。该方法具有占地面积小、流程简单、处理效 果稳定等优点,但其主要的缺点是活性炭易堵、不易再生。如能控制 好出水的浊度,采用该方法也是较好的。
2.1.2树脂吸附
主要采用大孔树脂作吸附剂。大孔树脂对苯酚分子产生较大的范 德华力及形成π键,吸附能力较强,经预处理后,含酚量可达到国家排 放标准。但该法的成本高,应用较少。
2.1.3活性炭纤维吸附
阳离子交换纤维具有较大的比表面积,也可用于高浓度苯酚的吸 附。但活性炭纤维价格高,达400元/kg,用于工业生产较为困难。
2.1.4膨润土吸附
由于活性炭等吸附剂运行成本较高,为了降低运行成本,采用膨 润土对废水中的苯酚进行吸附,通过研究膨润土的吸附特性及接触时 间、起始浓度、溶液的pH等,确定最佳吸附条件。试验结果表明,接 触时间越长,起始浓度越高,溶液的pH越高,吸附效果越好。
2.1.5高极性聚合物吸收剂
这种高极性聚合物吸收剂是由丙烯腈、二乙烯基苯等聚合而成, 具有特别的比表面积,在含有苯酚浓度为0.5mmol/L的废水中应用,效 果较好。
2.2化学氧化处理
化学氧化法所采用的氧化剂主要有高锰酸盐、氯、二氧化氯、次 氯酸钠、臭氧以及过氧化氢等。其中,臭氧和二氧化氯是较为优良的 脱酚氧化剂。臭氧的氧化能力是氯的二倍,杀菌力为氯的数百倍,用它 来处理含酚废水时,不会象氯那样因不完全反应产生恶臭味。目前, 英、法、美、日都已用臭氧处理含酚废水。但臭氧发生器处理费用较 高,在我国还未能推广使用。二氧化氯是一种优良的杀菌消毒剂、漂 白剂和高效氧化剂,其有效氯质量分数高达26.3%,是氯气氧化能力的 263倍,综合性能好,安全性被世界卫生组织列为Al级,是一种公认的 氯系消毒剂最理想的更新换代产品。采用二氧化氯处理,反应时间短, 约为10～15min,pH、温度及废水中含氨量等对反应影响不大,并且不 会生成氯酚。
2.3生物处理
生物处理是利用微生物净化废水中的苯酚及酚类化合物,一般在 苯酚浓度不高时采用。否则,苯酚对菌种具有毒害作用。主要处理方 法有:好氧活性污泥法、生物膜法、生物接触氧化法、流化床法等。 生物处理具有效果较好、所需费用较低等优点,但管理要求高,对废水 的含油情况必须给予密切注意。
在好氧生物处理中,采用活性污泥加沉淀池二级联合处理,控制 运行参数为:pH值7.2,温度30℃,溶解氧质量浓度大于2.0mg/L。在 苯酚质量浓度小于1250mg/L时,效果较好。当苯酚质量浓度增加到 2500mg/L和4500mg/L时,处理失效并有沉淀生成。据文献报道,假单 胞菌菌种对苯酚具有高效生物降解作用;比较搅拌器与流化床对苯酚 的降解效果,发现流化床的效果要优于前者;将假单胞菌用藻朊酸钙 凝胶成蛛体,成功用于流化床生物反应器中,并对酚醛树脂厂废水进 行处理,效果较好。废水中含苯酚质量浓度为42000mg/L,进入流化床 之前需稀释至1000mg/L。运行时控制pH值为6.6,温度30℃,进气量 85L/h,溶解氧2～4.5mg/L,苯酚的去除率大于90%。在间歇式反应器 中,使用假单胞菌对苯酚进行生物降解,在好氧的条件下,温度26 ℃,pH值6.8,降解后苯酚的质量浓度为100mg/L。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种回收利用高、处理灵 活、运营成本低的高浓度含酚有机废水处理装备。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供的高浓度含酚有机废水 处理装备，调节槽内设有第一曝气头和第一pH探头，调节槽设有进 水口和第一加药口，调节槽上端的第一溢流口连接有萃取槽，萃取槽 内设有第二曝气头、溶气泵和油位探头，萃取槽上设有上盖和第二加 药口，萃取槽的底部通过水泵连接催化氧化槽，油位探头与水泵的系 统通信连接，催化氧化槽内设有第二pH探头和第三曝气头，催化氧 化槽上设有第三加药口，催化氧化槽上端的第二溢流口连接沉淀槽的 上端，沉淀槽的中间设有斜板，沉淀槽的底部设有出泥口，沉淀槽上 端的第三溢流口连接中间槽，中间槽设有出水口。
进一步地，沉淀槽的底部呈凹槽状。
进一步地，第二溢流口后接水管，方便水的流通。
优选地，第一加药口设在调节槽的中间位置。
优选地，第二加药口设在萃取槽的中间位置。
优选地，第三加药口设在催化氧化槽的中间位置。
所述的水泵为耐酸耐碱水泵。
采用上述技术方案的高浓度含酚有机废水处理装备，具有如下有 益效果。
1、能将废水中大部分苯酚提取出来进行回收利用。
2、能将工艺中的处理顺序进行调换，处理灵活。
3、采用此结构，可减少占地面积，充分利用空间。
4、处理系统出水可达到排放要求。
5、结合了物理、化学处理的优点。
6、萃取剂能循环利用，减少运营成本。
7、该处理装备中，加药口设置在每个槽中间位置，使混合更充 分。