申请日2012.10.30
公开(公告)日2013.01.30
IPC分类号C02F9/06
摘要
一种净化废水中有害物的方法及其专用装置，其特征在于使废水通过加压泵加压后导入电化学反应器，在电化学反应器的电极上加直流或脉冲电后，在电化学反应器内发生电化学氧化还原反应，使废水中的有害物得到降解，然后废水经水喷射真空器减压后与水喷射真空器吸入的气体混合后，形成气液混合物导入气液分离塔，在气液分离塔内气液两相同时发生反应，使废水中的有害物进一步得到降解，净化后的废水进入气液分离塔底部的废水循环槽，气体从塔下部气体出口排出。本发明还公开了该专用装置，具有结构合理简单、容易操作使用、处理效率高等优点。
权利要求书
1.一种净化废水中有害物的方法，其特征在于废水通过加压泵加压后导入电化学反应器， 在电化学反应器的电极上加直流或脉冲电后，在电化学反应器内发生电化学氧化还原反应， 使废水中的有害物得到降解，然后废水经水喷射真空器减压后与水喷射真空器吸入的气体混 合后，形成气液混合物导入气液分离塔，在气液分离塔内气液两相同时发生反应，使废水中 的有害物进一步得到降解，净化后的废水进入气液分离塔底部的废水循环槽，气体从塔下部 气体出口排出。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在所述的电化学反应器为圆筒或方形结构，阳极 为钛基带有IrO2、RuO2、PbO2或SnO2涂层，阴极为钛或钢质材料。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述的电化学反应器内废水的压力为2-20 大气压。
4.根据权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于所述的电化学反应器的供电方式包 括直流或脉冲，电流密度50-1000A/m2。
5.根据权利要求1所述的净化方法，其特征在于所述的气液分离塔为通用的气液传质设 备喷淋塔、填料塔或板式塔。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的有害物为COD、有机物、氨氮和色度 的几种。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的水喷射真空器吸入的气体为空气。
8.根据权利要求1所述的方法的专用装置，其特征在于所述的装置设有废水循环槽、加 压泵、电化学反应器、水喷射真空器和气液分离塔，所述的废水循环槽通过废水出口及管道、 阀门与废水加压泵相连，所述的废水循环槽设置有废水进口和废水排出口，所述的加压泵通 过管道、阀门与电化学反应器相连，所述的电化学反应器通过管道和阀门与废水喷射真空器 相连，所述的废水喷射真空器通过管道与气液分离塔入口的相连，所述的废水喷射真空器还 设置有气体吸入口，所述的废水喷射真空器与气体吸入口之间还设置阀门控制的气体气量， 所述的气液分离塔下部与废水循环槽连通;所述的废水循环槽、加压泵、电化学反应器、水 喷射真空器和气液分离塔通过管道、阀门连接组成封闭的循环回路。
说明书
一种净化废水中有害物的方法及其专用装置
技术领域
本发明涉及一种净化废水中有害物的方法及其专用装置，特别涉及从废水中去除COD、 有机物、氨氮和色度等污染物，属于废水处理和环境保护技术领域。
背景技术
随着化学工业的迅猛发展，各种人工合成物种类日益繁多，并被广泛使用在化学、制药、 半导体和涂装工业等各种生产过程，这些化合物在使用后很多随着废水排出或进入水体。这 些化合物很多是挥发性有机物，大多有毒，往往具有“三致”(致癌、致畸、致突)特性，给 人类的健康造成严重威胁。我国GB3838-2002《地表水环境质量标准》对水中有机物含量有 明确的规定;GB8978-1996《污水综合排放标准》对排放的废水中含有的有害物也有明确的 规定。这些废水需要进行处理达标后才能排入水体。
目前，对这些含有挥发性有害物的废水的处理通常采用生化处理的方式，经厌氧和好氧 曝气处理使废水达到排放标准后排放。但是，在这个处理过程中废水中的挥发性有害物，尤 其是恶臭气体，如甲苯、甲醛、甲醇、硫化物和胺类等有机物和硫化氢、氨等无机物，通过 挥发进入大气环境，从而严重影响生态和社会环境，危害人体健康。由于这些挥发性有害物 具有化学结构稳定、不易降解的特点，给环保治理带来很大的困难。
发明内容
本发明所要解决的首要技术问题是提供一种从废水中去除COD、有机物、氨氮和色度等 的方法，且设备成本低，运行使用费用低廉。
本发明所要解决的另一个技术问题是提供上述方法中使用的、操作费用低廉、处理效率 高的专用装置。
本发明解决上述首要技术问题所采用的技术方案为：
一种从废水中去除COD、有机物、氨氮和色度等的方法，其处理过程如下：把需处理的 废水通过加压泵加压后导入电化学反应器，在电化学反应器的电极上加直流或脉冲电后，在电 化学反应器内发生电化学氧化还原反应，在电解过程产生具有强化学活性的物质如Cl2和O 等，这些物质在加压后的电化学反应器内的液相的溶解度大大提高，从而使废水中的有害物 降解的效率大大提高，然后废水经水喷射真空器减压和水喷射真空器吸入的外界气体混合后 导入气液分离塔，在气液分离塔内废水中的部分挥发物从液相转移到气相，气液两相同时发 生反应，使废水中的有害物进一步得到降解，净化后的废水进入气液分离塔底部的废水循环 槽废水排出口排出，气体从塔下部气体出口排出;所述的废水循环槽、加压泵、电化学反应 器、水喷射真空泵和气液分离塔组成一个循环回路。
有益的是，本发明所述的废水喷射真空器为化工常用的水喷射真空泵抽气结构，水喷射 真空器的吸气口通过管道、阀门与外界气体连通，吸入的气体和废水经水喷射真空器后形成 气液混合物以加强废水中的有害物的气提和化学反应，可通过阀门调节抽气量和气液混合比， 一般气液混合体积比0.1-10，具体可根据废水处理要求设定和调节。所述的吸入气体一般为空 气、也可以是氧气和臭氧等气体以加强反应。
在上述处理过程中，废水可以是序批处理或连续流动处理，具体视处理要求而定。当废 水采用序批处理时，可以分次把废水加入所述的废水循环槽，废水循环处理。当废水采用流 动连续处理时，可通过设置在循环槽上废水进口和废水排出口分别连续进水和出水。
本发明所述的电化学反应器结构一般为圆筒或方形，处理效果相当，但圆筒形耐压较好。 所述的电化学反应器为长方形反应器时，反应器内电极形状一般为网状或板状电极，具体可 参看专利ZL2005100602543的有关反应器的结构内容;所述的电化学反应器为圆筒形时，反应 器内电极形状可为圆柱状，可由多个圆筒并联组成。阳极通常采用DSA电极，采用电极钛基带 有金属氧化物涂层如IrO2、RuO2、PbO2或SnO2等，这几种阳极材料的实际使用效果大体相当， 其中析氯电极一般采用钌钛电极，对含氯离子的废水处理效果较好，析氧电极一般采用铅钛 电极，对不含氯离子的废水处理效果较好。阴极材料一般为钛或钢质材料。所述的电化学反 应器的供电方式包括直流和脉冲，直流供电电压一般为0.5-30V，脉冲供电电压一般为 0.5-40V，脉冲重复频率一般为20-2000Hz，电流密度一般为50-1000A/m2，具体视有害物净化 要求而调节。电极板间距一般为1-30厘米，电极板间距越宽，槽电压越高。电化学反应器内 压力范围一般为2-20个大气压，压力越高，效果越好，但考虑到设备投资成本，可控制在4-6 个大气压左右，可以通过前后阀门调节电化学反应器内的压力和循环量。
本发明所述的气液分离塔为通用的气液传质设备如喷淋塔、填料塔和板式塔等。
本发明还提供了一种从废水中去除COD、有机物、氨氮和色度等污染物的专用装置，所述 的装置设有废水循环槽(10)，加压泵(1)，电化学反应器(4)，水喷射真空器(6)和气液 分离塔(8)，所述的废水循环槽通过废水出口(2)及管道、阀门与废水加压泵相连，所述的 废水循环槽设置有废水进口(3)和排出口(11)，所述的加压泵通过管道、阀门与电化学反 应器相连，所述的电化学反应器通过管道和阀门与水喷射真空器相连，所述的废水喷射真空 器通过管道与气液分离塔入口(7)的相连，所述的水喷射真空器还设置有气体吸入口，所述 的废水喷射真空器与气体吸入口之间还设置阀门控制的气体气量，所述的气液分离塔下部与 废水循环槽连通，所述的废水循环槽、加压泵、电化学反应器、水喷射真空器和气液分离塔 通过管道、阀门连接构成封闭的循环回路。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明采用加压电化学氧化和水喷射真空器气提 相结合的方式，大大提高了废水有害物的降解效率，利用加压后废水作为水喷射真空泵的动 力，进一步提高了能源利用率，具有去除效率高、运行使用费用低廉等优