申请日2013.08.03
公开(公告)日2013.11.20
IPC分类号C02F9/06; C02F1/78; C02F1/24; C02F1/72
摘要
本发明公开了一种预处理高浓度香料废水的设备，其特征在于：包括铁碳还原设备、Fenton氧化设备、臭氧气浮设备和加药系统;原水箱经污水泵与铁碳还原设备相连通，铁碳还原设备与Fenton氧化设备相连通，Fenton氧化设备与臭氧气浮设备相连通，加药系统通过5个药箱控制Fenton氧化设备的加药量。本发明还公开了上述设备的处理方法，本发明提供的设备和方法可有效提高香料废水的CODcr去除率和可生化性，又可以缩短水处理过程的时间，提高预处理效率，具有占地面积小、体积小、自动化程度高、可以节省电能，生产成本低、使用寿命长，净化效果好，便于日常维护和清洗等优点。
权利要求书
1.一种预处理高浓度香料废水的设备，其特征在于：包括铁碳还原设备(4)、 Fenton氧化设备(6)、臭氧气浮设备和加药系统;
原水箱(1)经污水泵(2)通过进水管(3)与所述铁碳还原设备(4)相 连通，所述铁碳还原设备(4)的底部设有排空管Ⅰ(5)，所述铁碳还原设备(4) 的底部还有出水管Ⅰ(7)，所述出水管Ⅰ(7)与所述Fenton氧化设备(6)的 进水口相连通;
所述Fenton氧化设备(6)包括由设有溢流堰Ⅰ(10)的隔板(11)分隔成 的Fenton氧化反应区和混凝反应区;所述Fenton氧化反应区内设有曝气管(8)。 所述Fenton氧化反应区顶部设有加药口Ⅰ和加药口Ⅱ，所述Fenton氧化反应区 下部设有排空管Ⅱ(9);所述混凝反应区顶部设有加药口Ⅲ、加药口Ⅳ和加药 口Ⅴ，所述混凝反应区下部设有排空管Ⅲ(12)，所述混凝反应区上部外侧设有 与所述臭氧气浮设备相连通的溢流堰Ⅱ(13);
所述臭氧气浮设备包括多相介质泵(21)和共聚气浮混合分离装置(14)， 所述共聚气浮混合分离装置(14)内设有接触反应区，在所述接触反应区的上 部的分离区内设有浮泥收集槽(18)，所述浮泥收集槽(18)与设置在所述共聚 气浮混合分离装置(14)上部外侧的排浮泥管(19)相连通;所述接触反应区 的底部设有与出水管Ⅱ(17)相连通的穿孔集水管(16);所述共聚气浮混合分 离装置(14)的下部设有与所述多相介质泵(21)相连通的吸水管(22)，所述 多相介质泵(21)还与臭氧发生器(20)相连通，所述多相介质泵(21)的出 水压力管(23)与所述共聚气浮混合分离装置(14)的底部进水口相连通;所 述共聚气浮混合分离装置(14)底部还设有放空管Ⅳ(15);
所述加药系统包括Fenton试剂加药箱Ⅰ(24)、Fenton试剂加药箱Ⅱ(25)、 混凝剂加药箱(26)、pH调节剂加药箱(27)和助凝剂加药箱(28);所述Fenton 试剂加药箱Ⅰ(24)经加药泵Ⅰ(29)通过加药管Ⅰ(34)与所述加药口Ⅰ相 连通;所述Fenton试剂加药箱Ⅱ(25)经加药泵Ⅱ(30)通过加药管Ⅱ(35) 与所述加药口Ⅱ相连通;所述混凝剂加药箱(26)经加药泵Ⅲ(31)通过加药 管Ⅲ(36)与所述加药口Ⅲ相连通;所述pH调节剂加药箱(27)经加药泵Ⅳ(32) 通过加药管Ⅳ(37)与所述加药口Ⅳ相连通;所述助凝剂加药箱(28)经加药 泵Ⅴ(33)通过加药管Ⅴ(38)与所述加药口Ⅴ相连通。
2.根据权利要求1所述的一种预处理高浓度香料废水的设备，其特征在于： 所述铁碳还原设备(4)内部底板上方设有用于托住所述铁碳还原设备(4)内 的铁碳填料的穿孔横板。
3.根据权利要求1所述的一种预处理高浓度香料废水的设备，其特征在于： 所述铁碳还原设备(4)、所述Fenton氧化设备(6)和所述共聚气浮混合分离装 置(14)底部均安装有支架。
4.一种如权利要求1所述的预处理高浓度香料废水设备的处理方法，其特 征在于包括如下步骤：
①铁碳还原处理：待处理的香料废水进入到铁碳还原设备(4)中与铁碳填 料接触发生铁碳还原反应;
②Fenton氧化处理：经铁碳还原后的香料废水进入Fenton氧化设备(6)的 Fenton氧化反应区内，加入Fenton试剂，并打开曝气装置进行曝气;经过处理 后的香料废水溢流进入混凝反应区中，先加入pH调节剂调节pH达到预设值后 加入混凝剂和助凝剂进行反应;
③臭氧气浮处理：经过氧化处理后的香料废水溢流到臭氧气浮设备中，和 混有臭氧的空气在水中进行气浮反应，香料废水中的污染物形成的浮渣通过排 浮泥管排出，处理后的香料废水由放空管Ⅳ(15)排出。
说明书
一种预处理高浓度香料废水的设备与方法
技术领域
本发明涉及工业废水净化领域，具体地说是一种预处理高浓度香料废水的 设备与方法。
背景技术
香精香料是食品的重要添加剂之一，其需求量在全球以年均5.4%的速度增 长，香精香料产业也正在各国不断兴起和扩大。香料生产由于其更换产品时必 须清洗反应釜，从而产生污染物浓度相当高的污水或反应残留物，一般CODcr 在50000～100000mg/L，BOD在2000～10000mg/L，不同生产工艺废水在pH、 SS、色度、气味、油类等指标方面差别较大。废水的有机成分中含有大量芳烃、 芳香化合物及其衍生物，多达20几种，且色度高、毒性大、难生化降解,属于典 型的高浓度难降解有机废水，其中还包括有毒有害物质如酚、甲苯、苯甲醛等; 在洗涤反应釜等过程中加入大量的表面活性剂，因此，废水浓度高，水质波动 大，水中污染源成分复杂，难以直接进行生化处理。
合成香料废水属高浓度难降解有机废水，单一处理工艺均很难达到排放要 求，需对不同处理工艺进行优化组合。因此，系统开发不同的优化组合工艺， 研究高效、经济、节能的处理技术将是合成香料废水处理工艺研究的主要内容 和发展方向。随着排放标准的提高，各种物化一生化法组合工艺将成为今后合 成香料废水处理的主要方法。同时将一些新型高效的废水处理技术，如光催化 氧化技术，厌氧的膨胀颗粒污泥床(EGSB)、内循环反应器(IC)、厌氧折流式反应 器(ABR)、好氧的曝气生物滤池(BAF)、膜生物反应器(MBR)等技术应用于合成 香料废水的处理。
发明内容
根据上述提出的技术问题，而提供一种预处理高浓度香料废水的设备与方 法。
本发明采用的技术手段如下：
一种预处理高浓度香料废水的设备，其特征在于：包括铁碳还原设备、Fenton 氧化设备、臭氧气浮设备和加药系统;
原水箱经污水泵通过进水管与所述铁碳还原设备相连通，所述铁碳还原设 备的底部设有排空管Ⅰ，所述铁碳还原设备的底部还有出水管Ⅰ，所述出水管 Ⅰ与所述Fenton氧化设备的进水口相连通;
所述Fenton氧化设备包括由设有溢流堰Ⅰ的隔板分隔成的Fenton氧化反应 区和混凝反应区;所述Fenton氧化反应区内设有曝气管。所述Fenton氧化反应 区顶部设有加药口Ⅰ和加药口Ⅱ，所述Fenton氧化反应区下部设有排空管Ⅱ; 所述混凝反应区顶部设有加药口Ⅲ、加药口Ⅳ和加药口Ⅴ，所述混凝反应区下 部设有排空管Ⅲ，所述混凝反应区上部外侧设有与所述臭氧气浮设备相连通的 溢流堰Ⅱ;
所述臭氧气浮设备包括多相介质泵和共聚气浮混合分离装置，所述共聚气 浮混合分离装置内设有接触反应区，在所述接触反应区的上部的分离区内设有 浮泥收集槽，所述浮泥收集槽与设置在所述共聚气浮混合分离装置上部外侧的 排浮泥管相连通;所述接触反应区的底部设有与出水管Ⅱ相连通的穿孔集水管; 所述共聚气浮混合分离装置的下部设有与所述多相介质泵相连通的吸水管，所 述多相介质泵还与臭氧发生器相连通，所述多相介质泵的出水压力管与所述共 聚气浮混合分离装置的底部进水口相连通;所述共聚气浮混合分离装置底部还 设有放空管Ⅳ;
所述加药系统包括Fenton试剂加药箱Ⅰ、Fenton试剂加药箱Ⅱ、混凝剂加 药箱、pH调节剂加药箱和助凝剂加药箱;所述Fenton试剂加药箱Ⅰ经加药泵Ⅰ 通过加药管Ⅰ与所述加药口Ⅰ相连通;所述Fenton试剂加药箱Ⅱ经加药泵Ⅱ通 过加药管Ⅱ与所述加药口Ⅱ相连通;所述混凝剂加药箱经加药泵Ⅲ通过加药管 Ⅲ与所述加药口Ⅲ相连通;所述pH调节剂加药箱经加药泵Ⅳ通过加药管Ⅳ与所 述加药口Ⅳ相连通;所述助凝剂加药箱经加药泵Ⅴ通过加药管Ⅴ与所述加药口 Ⅴ相连通。
作为优选，所述铁碳还原设备内部底板上方设有用于托住所述铁碳还原设 备内的铁碳填料的穿孔横板。
作为优选，所述铁碳还原设备、所述Fenton氧化设备和所述共聚气浮混合 分离装置底部均安装有支架。
上述设备中的连接管路上均设有控制阀控制流量，必要管路上还设有流量 计和取样阀用以进一步控制设备内液体流速。
本发明还公开了一种上述的预处理高浓度香料废水设备的处理方法，其特 征在于包括如下步骤：
①铁碳还原处理：待处理的香料废水进入到铁碳还原设备中与铁碳填料接 触发生铁碳还原反应;
②Fenton氧化处理：经铁碳还原后的香料废水进入Fenton氧化设备的Fenton 氧化反应区内，加入Fenton试剂，并打开曝气装置进行曝气;经过处理后的香 料废水溢流进入混凝反应区中，先加入pH调节剂调节pH达到预设值后加入混 凝剂和助凝剂进行反应;
③臭氧气浮处理：经过氧化处理后的香料废水溢流到臭氧气浮设备中，和 混有臭氧的空气在水中进行气浮反应，香料废水中的污染物形成的浮渣通过排 浮泥管排出，处理后的香料废水由放空管Ⅳ排出。
较现有技术相比，本发明提供的铁碳还原设备是通过让香料废水与反应器 中的铁碳填料发生铁碳电解反应，达到降解废水的目的;本发明提供的Fenton 氧化设备是通过将Fenton试剂加入到反应器中，Fenton试剂与废水中的有机污 染物发生氧化还原反应，将有机大分子氧化为小分子，达到降解废水的目的; 本发明提供的臭氧气浮设备是将混有臭氧的空气作为气浮的气源，这样既可以 让臭氧与水中的污染物反应，达到对水体降解、杀菌消毒的作用，又可以同时 进行气浮处理，达到固液分离的目的。
本发明采用了铁碳还原、Fenton氧化、臭氧气浮组合工艺装置对香料废水 进行预处理，可以大幅降低香料废水的CODcr和色度，并提高香料废水的可生 化性，降低了对废水进一步处理的难度;将臭氧氧化处理融入到气浮处理中， 既减少了工艺处理单元和设备的投入，又提高了工艺的处理效率和效果。
本发明具有整体占地面积小、体积小、自动化程度高、可以节省电能，生 产成本低、使用寿命长，净化效果好，便于日常维护和清洗等优点，基于上述 理由本发明可在废水净化等领域广泛推广。