申请日2012.10.11
公开(公告)日2013.01.16
IPC分类号C02F9/14; C02F1/72; C02F1/32
摘要
本发明提出一种紫外/纯氧微气泡协同处理印染废水的系统及其方法，所述系统包括：纯氧气源装置，微气泡发生器，反应器，紫外灯组，反应器折流板;微气泡发生器包括进水口(2)、进气口(5)以及出水口(6);反应器一侧底部的反应器进水口(7)与所述微气泡发生器出水口(6)相连;反应器内部安装有紫外灯组(9)以及折流板(12);反应器另一侧底部设有反应器出水口，顶部设有集气管(11);集气管与好氧生化处理单元连接。本方法利用纯氧微气泡在紫外协同作用下，与印染废水反应，出水的脱色率可达80%-95%，出水水质较好，且纯氧的传质效率可达99%以上，反应器中溢出的纯氧可重新利用，有效降低废水处理成本。
权利要求书
1.一种紫外/纯氧微气泡协同处理印染废水的系统，其特征在于，所述系统包括：纯氧气源装置(4)，微气泡发生器(3)，反应器(8)，紫外灯组(9)，反应器折流板(12);所述微气泡发生器(3)包括吸入印染废水生化出水的微气泡发生器进水口(2)、吸入氧气的微气泡发生器进气口(5)以及将微气泡发生器生成的气水混合液流出的微气泡发生器出水口(6);位于所述反应器一侧底部的反应器进水口(7)与所述微气泡发生器出水口(6)相连;所述反应器内部安装有所述紫外灯组(9)，以及所述反应器折流板(12);所述反应器另一侧底部设有反应器出水口，顶部设有排放尾气的集气管(11);集气管与好氧生化处理单元连接。
2.如权利要求1所述的紫外/纯氧微气泡协同处理印染废水的系统，其特征在于，所述微气泡发生器进水口(2)与印染废水生化出水池(1)相连，所述印染废水生化出水池用于盛放经过好氧生化处理单元处理过的印染废水。
3.如权利要求1所述的紫外/纯氧微气泡协同处理印染废水的系统，其特征在于，所述紫外灯组(9)中的紫外灯是低压紫外灯或中压紫外灯。
4.如权利要求1所述的印染废水处理方法，其特征在于：所述紫外线灯组为多组，并从反应器进水方向向反应器出水方向顺序排列，每组紫外线灯组两侧均设有一组所述的反应器折流板(12)，所述反应器折流板(12)垂直于反应器进水方向，每组反应器折流板间距为0.5-1m，两组相邻的反应器折流板间临近的折流板间距为0.1-0.4m。
5.利用如权利要求1所述的紫外/纯氧微气泡协同处理印染废水系统的印染废水处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤一. 将经好氧生化处理单元处理得到的印染废水生化出水接入微气泡发生器进水口，将纯氧气源装置(4)接入到微气泡发生装置进气口(5);
步骤二. 开启微气泡发生器(3)，将待处理的所述印染废水生化出水通过微气泡发生器进水口(2)抽吸至微气泡发生器中，并利用微气泡发生器内形成的负压使纯氧从微气泡发生装置进气口(5)自动吸入;
步骤三. 微气泡发生器将生成的纯氧和印染废水生化出水的气水混合液从微气泡发生器出口(6)流出并从反应器(8)底部的反应器进水口(7)进入反应器;
步骤四. 反应器中的紫外灯组(9)与纯氧微气泡进行协同氧化，气水混合液通过折流板(12)流向反应器出水口(10)，气水混合液在反应器内停留预定时间后从反应器出水口(10)排放;
步骤五. 反应器中的尾气经集气管(11)收集后导入好氧生化处理单元。
6.如权利要求4所述印染废水处理方法，其特征在于，所述印染废水生化出水是经过缺氧或好氧生化处理工艺处理后的印染废水， pH在6-9之间。
7.如权利要求5所述印染废水处理方法，其特征在于，所述印染废水生化出水是经过缺氧或好氧生化处理工艺处理后的印染废水， pH在6.5-7.5之间。
8.如权利要求5所述印染废水处理方法，其特征在于，所述纯氧气源装置中的纯氧纯度范围是90%-99%，向所述微气泡发生器进气口(5)导入的纯氧量为0.5-10L/min。
9.如权利要求5所述印染废水处理方法，其特征在于，步骤四后还包括将所述反应器出口排放的出水部分回流至微气泡发生器的进水口的步骤。
10.如权利要求5所述印染废水处理方法，其特征在于，所述微气泡发生器产生的气泡平均粒径D32在34-50μm之间。
说明书
紫外/纯氧微气泡协同处理印染废水的系统及其方法
技术领域
本发明涉及环境保护、工业水处理等应用技术领域，特别是一种利用紫外 /纯氧微气泡处理印染废水的系统和方法，主要针对高色度印染废水的处理。
背景技术
印染废水具有水量大、有机物含量高、色度高、成份复杂、可生化性差等 特点，随着染料品种的日益繁多，印染废水逐渐朝着抗生物氧化的方向发展， 从而使废水的处理难度越来越大，因此高级氧化技术如臭氧、臭氧/紫外等逐 渐进入印染废水处理工序。然而臭氧虽有极强的氧化作用，但臭氧分子进行选 择性氧化，其氧化能力及效果均不及羟基自由基，为此促使臭氧分解产生更多 的羟基自由基的氧化方法如臭氧/紫外、臭氧/H2O2工艺得以研究开发，但是 臭氧的制备能耗较高、传质效率较低，逸出的臭氧尾气不仅污染周边大气环境， 而且会对操作工人带来严重的急性或慢性健康伤害。
因此寻找一种既不污染环境、又不会对操作工人带来健康损害，同时可产 生大量强氧化性、无选择性反应的羟基自由基的处理方法迫在眉睫。本发明以 纯氧为气源、利用微气泡可产生羟基自由基、提高气液传质效率的特性和紫外 协同氧化处理高色度印染废水。
发明内容
本发明旨在解决上述技术缺陷，利用微气泡发生器与纯氧、紫外结合进行 印染废水脱色，提供了一种结构紧凑、操作简便、处理效率高的印染废水处理 系统和方法，不仅氧传质效率高，而且尾气还可回收导入好氧生化处理单元进 行能源的充分利用。
本发明以纯氧为气源，主要是针对某些工业园区内纯氧为企业产品生产过 程中的废弃副产物，如石化、化工、钢铁、电力等行业空气分离装置制氮、制 氩时同时分离出的放空氧气，而园区内同时有高色度印染废水产生，传统的生 物处理技术又无法使印染废水达标排放，因此在印染废水生化处理后实施本发 明的紫外/纯氧微气泡工艺，不仅可以有效提高印染废水出水水质，还可就近 有效利用纯氧副产品，实现园区经济循环发展。
为此，本发明的第一个目的在于提出一种紫外/纯氧微气泡协同处理印染 废水的系统，其特征在于，所述系统包括：纯氧气源装置(4)，微气泡发生器 (3)，反应器(8)，紫外灯组(9)，反应器折流板(12);所述微气泡发生器 (3)包括吸入印染废水生化出水的微气泡发生器进水口(2)、吸入氧气的微 气泡发生器进气口(5)以及将微气泡发生器生成的气水混合液流出的微气泡 发生器出水口(6);所述反应器一侧底部的反应器进水口(7)与所述微气泡 发生器出水口(6)相连;所述反应器内部安装有紫外灯组(9)，以及反应器 折流板(12);所述反应器另一侧底部设有反应器出水口，顶部设有排放尾气 的集气管(11);集气管与好氧生化处理单元连接。
优选地，所述微气泡发生器进水口(2)与印染废水生化出水池(1)相连， 所述印染废水生化出水池用于盛放经过好氧生化处理单元处理过的印染废水。
优选地，所述紫外灯组(9)中的紫外灯是低压紫外灯或中压紫外灯。
优选地，所述反应器中设置反应器折流板(12)是从反应器进水方向向反 应器出水方向顺序排列的多组紫外线灯组，每组紫外线灯组两侧均设有一组反 应器折流板，所述反应器折流板垂直于反应器进水方向，每组反应器折流板间 距为0.5-1m，两组相邻的反应器折流板间临近的折流板间距为0.1-0.4m。
本发明还提出一种利用如权利要求1所述的紫外/纯氧微气泡协同处理印 染废水系统的印染废水处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤一.将经好氧生化处理单元处理得到的印染废水生化出水接入微气 泡发生器进水口，将纯氧气源装置(4)接入到微气泡发生装置进气口(5);
步骤二.开启微气泡发生器(3)，将待处理的所述印染废水生化出水通过 微气泡发生器进水口(2)抽吸至微气泡发生器中，并利用微气泡发生器内形 成的负压使纯氧从微气泡发生装置进气口(5)自动吸入;
步骤三.微气泡发生器将生成的纯氧和印染废水生化出水的气水混合液 从微气泡发生器出口(6)流出并从反应器(8)底部的反应器进水口(7)进 入反应器;
步骤四.反应器中的紫外灯组(9)与纯氧微气泡进行协同氧化，气水混 合液通过折流板(12)流向反应器出水口(10)，气水混合液在反应器内停留 预定时间后从反应器出水口(10)排放;
步骤五.反应器中的尾气经集气管(11)收集后导入好氧生化处理单元。
优选地，所述印染废水生化出水是经过缺氧或好氧生化处理工艺处理后的 印染废水，pH在6-9之间。
优选地，所述印染废水生化出水是经过缺氧或好氧生化处理工艺处理后的 印染废水，pH在6.5-7.5之间。
优选地，其特征在于，所述纯氧气源装置中的纯氧纯度范围是90%-99%， 向所述微气泡发生器进气口(5)导入的纯氧量为0.5-10L/min。
优选地，步骤四后还包括将反应器出水口排放的出水部分回流至微气泡发 生器的进水口的步骤。
优选地，所述微气泡发生器产生的气泡平均粒径D32在34-50μm之间。
本发明的优点在于利用微气泡的特性(气泡粒径小、气液接触面大;气泡 上升速度慢，水中停留时间长;气泡内部压力大，气体溶解性强，气液传质系 数高，气泡破裂产生羟基自由基)及紫外的协同氧化作用，提高纯氧的氧化效 果，降低废水处理的运行成本;此外微气泡装置构造简单、占地面积小，降低 企业的投资成本。使用纯氧气源中不会污染周边环境，也不会给操作工人带来 健康伤害，纯氧尾气还可收集回用于好氧生化处理单元。本发明利用石化、化 工、钢铁、电力等行业空气分离装置制氮、氩时产生的放空氧气，结合紫外、 微气泡技术，协同处理印染废水，不仅达到较高的脱色率，而且实现了剩余氧 气的资源化利用。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描 述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。