申请日2014.05.21
公开(公告)日2014.08.13
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明公开了一种难降解工业废水的处理工艺及装置，其中处理工艺包括如下步骤：1)水池中的工业废水首先通过臭氧对工业废水进行预氧化;2)然后通过酸溶液将废水的pH值调节至3～4;3)再通过催化剂A和臭氧对废水进行催化氧化反应;4)反应后进行混凝沉淀;5)然后通过催化剂B和臭氧对混凝沉淀后的上清液E进行催化氧化反应，进一步降低COD;6)然后再进行混凝沉淀，上清液F为去除大部分COD的清水。本发明的处理工艺及装置对制药、化工、印染、焦化、造纸等难降解工业废水COD的去除率可高达95%，满足生产用水和环保达标排放要求，且操作简单，使用成本低。
权利要求书
1.一种难降解工业废水 的处理工艺，其特征在于：包括以下步骤：
1) 水池中的工业废水进入臭氧接触氧化反应装置，通过臭氧对工业废水进行预氧化，降解部分COD，预氧化时间为1小时;
2) 臭氧接触氧化反应装置处理后的废水进入pH调节搅拌反应装置，通过所述pH调节搅拌反应装置中的酸溶液将废水的pH值调节至3～4;
3) pH调节搅拌反应装置处理后的废水进入臭氧接触催化氧化反应装置Ⅰ，所述臭氧接触催化氧化反应装置Ⅰ内装有催化剂A，通过催化剂A和臭氧对废水进行催化氧化反应，进一步降低COD，反应时间为1小时，所述催化剂A的配方组分及重量百分比为：Fe50%、Pt10%、Pb10%、C25%、稀土5%;
4) 臭氧接触催化氧化反应装置Ⅰ处理后的含混浊胶体的废水进入斜板混凝搅拌沉淀装置Ⅰ，在所述斜板混凝搅拌沉淀装置Ⅰ内通过NaOH、PAC和PAM对废水进行混凝沉淀，絮体为污泥排放;
5) 混凝沉淀后产生的上清液E进入臭氧接触催化氧化反应装置Ⅱ，所述臭氧接触催化氧化反应装置Ⅱ内装有催化剂B，臭氧首先与催化剂B反应产生羟基自由基(·OH)，然后通过羟基自由基(·OH)对上清液E进行氧化反应，反应时间为1小时，所述催化剂B的配方组分及重量百分比为：Al2O320%、Pt10%、C70%;
6) 臭氧接触催化氧化反应装置Ⅱ处理后的含混浊胶体的废水进入斜板混凝搅拌沉淀装置Ⅱ，在所述斜板混凝搅拌沉淀装置Ⅱ内通过NaOH、PAC和PAM对废水进行混凝沉淀，絮体为污泥排放，上清液F为去除大部分COD的清水。
2.根据权利要求1所述的一种难降解工业废水的处理工艺，其特征在于：所述步骤6)产生的上清液F进入生物炭反应装置，在生物炭反应装置内通过臭氧和生物活性炭滤床对上清液中的COD进行臭氧氧化、活性炭吸附和生物降解，进一步去除COD。
3.一种难降解工业废水的处理装置，其特征在于：包括经管道依序连通的臭氧接触氧化反应装置、pH调节搅拌反应装置、臭氧接触催化氧化反应装置Ⅰ、斜板混凝搅拌沉淀装置Ⅰ、臭氧接触催化氧化反应装置Ⅱ和斜板混凝搅拌沉淀装置Ⅱ，以及臭氧发生器和空气制氧系统，所述pH调节搅拌反应装置进水口处设有酸溶液加药装置，所述斜板混凝搅拌沉淀装置Ⅰ和斜板混凝搅拌沉淀装置Ⅱ的进水口处均设有NaOH、PAC和PAM的加药装置，所述空气制氧系统的出气口经管道连接臭氧发生器的进气口，所述臭氧发生器的出气口经管道分别连接臭氧接触氧化反应装置、臭氧接触催化氧化反应装置Ⅰ和臭氧接触催化氧化反应装置Ⅱ的进气口，所述空气制氧系统和臭氧发生器均由PLC控制器控制。
4.根据权利要求3所述的一种难降解工业废水的处理装置，其特征在于：还包括生物炭反应装置，所述生物炭反应装置的进水口通过管道与所述斜板混凝搅拌沉淀装置Ⅱ的出水口连通，所述生物炭反应装置的进气口经管道连接臭氧发生器的出气口，所述生物炭反应装置内设有生物活性炭滤床。
5.根据权利要求3或4所述的一种难降解工业废水的处理装置，其特征在于：所述空气制氧系统为VPSA或PSA空气制氧系统。
6.根据权利要求3或4所述的一种难降解工业废水的处理装置，其特征在于：所述酸溶液为硫酸溶液。
7.根据权利要求3或4所述的一种难降解工业废水的处理装置，其特征在于：还包括储水罐，所述储水罐的出水口通过增压泵和流量计与臭氧接触氧化反应装置的进水口连通，所述pH调节搅拌反应装置、斜板混凝搅拌沉淀装置Ⅰ和斜板混凝搅拌沉淀装置Ⅱ的出水口处设有pH检测仪。
8.根据权利要求4所述的一种难降解工业废水的处理装置，其特征在于：所述生物炭反应装置的出水口处设有pH检测仪，还包括用于生物炭反应装置的清洗装置，所述清洗装置包括有罗茨鼓风机、清水装置和反洗水泵。
说明书
一种难降解工业废水的处理工艺及装置
技术领域
本发明涉及污水处理工艺和设备，具体涉及一种难降解工业废水的处理工艺及装置。
背景技术
COD为化学需氧量，反映了水中受还原性物质污染的程度，水中还原性物质包括有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等，水被有机物污染是很普遍的，因此，化学需氧量也作为有机物相对含量的指标之一，反映能被氧化的有机物污染程度，COD是我国实施排放总量控制的主要指标之一，难降解工业废水的COD通常指生物难以分解的有机物，常规的物化、生化、氧化等工艺对难降解工业废(污)水COD去除率都不高，通常仅有20～30%去除率，因此难降解有毒有害工业废水COD降解及提高去除率，一直是世界难题。
发明内容
针对上述现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种难降解工业废水的处理工艺及装置。
本发明中难降解工业废水的处理工艺包括以下步骤：
1) 水池中的工业废水进入臭氧接触氧化反应装置，通过臭氧对工业废水进行预氧化，降解部分COD，预氧化时间为1小时;
2) 臭氧接触氧化反应装置处理后的废水进入pH调节搅拌反应装置，通过所述pH调节搅拌反应装置中的酸溶液将废水的pH值调节至3～4;
3) pH调节搅拌反应装置处理后的废水进入臭氧接触催化氧化反应装置Ⅰ，所述臭氧接触催化氧化反应装置Ⅰ内装有催化剂A，通过催化剂A和臭氧对废水进行催化氧化反应，进一步降低COD，反应时间为1小时，所述催化剂A的配方组分及重量百分比为：Fe50%、Pt10%、Pb10%、C25%、稀土5%;
4) 臭氧接触催化氧化反应装置Ⅰ处理后的含混浊胶体的废水进入斜板混凝搅拌沉淀装置Ⅰ，在所述斜板混凝搅拌沉淀装置Ⅰ内通过NaOH、PAC和PAM对废水进行混凝沉淀，絮体为污泥排放;
5)混凝沉淀后产生的上清液E进入臭氧接触催化氧化反应装置Ⅱ，所述臭氧接触催化氧化反应装置Ⅱ内装有催化剂B，臭氧首先与催化剂B反应产生羟基自由基(·OH)，然后通过羟基自由基(·OH)对上清液E进行氧化反应，反应时间为1小时，所述催化剂B的配方组分及重量百分比为：Al2O320%、Pt10%、C70%;
6) 臭氧接触催化氧化反应装置Ⅱ处理后的含混浊胶体的废水进入斜板混凝搅拌沉淀装置Ⅱ，在所述斜板混凝搅拌沉淀装置Ⅱ内通过NaOH、PAC和PAM对废水进行混凝沉淀，絮体为污泥排放，上清液F为去除大部分COD的清水。
优化的;所述步骤6)产生的上清液F进入生物炭反应装置，在生物炭反应装置内通过臭氧和生物活性炭滤床对上清液中的COD进行臭氧氧化、活性炭吸附和生物降解，进一步去除COD。
本发明中难降解工业废水的处理装置包括经管道依序连通的臭氧接触氧化反应装置、pH调节搅拌反应装置、臭氧接触催化氧化反应装置Ⅰ、斜板混凝搅拌沉淀装置Ⅰ、臭氧接触催化氧化反应装置Ⅱ和斜板混凝搅拌沉淀装置Ⅱ，以及臭氧发生器和空气制氧系统，所述pH调节搅拌反应装置进水口处设有酸溶液加药装置，所述斜板混凝搅拌沉淀装置Ⅰ和斜板混凝搅拌沉淀装置Ⅱ的进水口处均设有NaOH、PAC和PAM的加药装置，所述空气制氧系统的出气口经管道连接臭氧发生器的进气口，所述臭氧发生器的出气口经管道分别连接臭氧接触氧化反应装置、臭氧接触催化氧化反应装置Ⅰ和臭氧接触催化氧化反应装置Ⅱ的进气口，所述空气制氧系统和臭氧发生器均由PLC控制器控制。
优化的;还包括生物炭反应装置，所述生物炭反应装置的进水口通过管道与所述斜板混凝搅拌沉淀装置Ⅱ的出水口连通，所述生物炭反应装置的进气口经管道连接臭氧发生器的出气口，所述生物炭反应装置内设有生物活性炭滤床。
优化的;所述空气制氧系统为VPSA或PSA空气制氧系统。
优化的;所述酸溶液为硫酸溶液。
优化的;还包括储水罐，所述储水罐的出水口通过增压泵和流量计与臭氧接触氧化反应装置的进水口连通。所述pH调节搅拌反应装置、斜板混凝搅拌沉淀装置Ⅰ和斜板混凝搅拌沉淀装置Ⅱ的出水口处设有pH检测仪。
优化的;还包括用于生物炭反应装置的清洗装置，所述清洗装置包括有罗茨鼓风机、清水装置和反洗水泵。
本发明的有益效果是：本发明的难降解工业废水的处理工艺对制药、化工、印染、焦化、造纸等难降解工业废水COD的去除率可高达95%，因此能使难降解工业废水进行回收利用，满足生产用水和环保达标排放要求，本发明中所采用的装置在组合使用后可以使工业废水达到回用水标准，且操作简单，使用成本低。