申请日2010.05.05
公开(公告)日2011.11.09
IPC分类号C02F9/14; C02F1/24; C02F1/44; C02F1/461; C02F1/72; C02F1/52
摘要
本发明的三维电解氧化—膜分离一体化工业废水再生回用工艺，由预处理、三维电解氧化反应器、膜生物反应器及反渗透组成;预处理由混合池、絮凝池、沉淀池、气浮池组成;三维电解氧化反应器由电解池、阳极、阴极、粒子电极、布水管道、出水池、布气管道组成，阳极采用活性炭纤维电极或钛网电极，阴极采用不锈钢材料，阴阳极平行交错布置，之间填充粒子电极;三维电解氧化反应器前置沉淀及气浮处理，能有效降低该反应器处理负荷，通入空气、进行反冲洗等可进一步提高电化学处理效率，大大提高难降解有机废水的B/C比，降低废水的COD浓度，减轻后续膜生物反应器的处理负担，使得膜生物反应器得以顺利地运行，膜生物反应器出水再经过反渗透脱盐，确保出水水质满足回用要求。本发明操作简单，设备占地面积小，并且使废水得以再生回收利用，节约了大量水资源，从而实现了工业废水的零排放。
权利要求书
1.三维电解氧化-膜分离一体化工业废水再生回用工艺，其特征在于该工艺由预处理、 三维电解氧化反应器、膜生物反应器及反渗透组成，预处理由混合池、絮凝池、沉淀池、气 浮池组成;三维电解氧化反应器由电解池、阳极、阴极、粒子电极、布水管道、出水池、布 气管道组成，阳极采用活性炭纤维电极或钛网电极，阴极采用不锈钢材料，阴阳极平行交错 布置，之间填充粒子电极;粒子电极为第三极，由活性炭和含有铜的氧化物、铁的氧化物、 锰的氧化物组成，均匀分布于阳极和阴极之间;布水管道、布气管道设置于三维电解氧化反 应器的底部。
说明书
三维电解氧化-膜分离一体化工业废水再生回用工艺
技术领域
本发明涉及一种处理难降解有机废水的组合工艺，具体涉及一种三维电解氧化-膜分离 一体化工业废水再生回用工艺。
背景技术
难降解有机废水的处理，一直是国内外废水处理领域的难题之一，特别是成分复杂、含 有“三致”物质的废水，难以用常规的生化法处理，其稳定的化学结构及生物毒性阻碍了微 生物的代谢作用。
难降解有机废水常用的处理方法有：吸附、混凝沉淀、化学沉淀、气浮、化学氧化法、 电化学氧化法和膜分离等。其中混凝沉淀工艺可以降低废水中的SS，但只能去除一部分有机 物，并不能去除溶解性的有机物，且存在运行处理负荷低、出水水质差、回用率低等缺点; 电化学法具有氧化降解能力强，无须添加化学药品，占地面积小，能在常温常压下进行，操 作简单等优点，是一种技术先进，不产生二次污染的环保技术，20世纪60年代提出的三维电 极电解技术，具有比传统二维电极电解技术的比表面积大，传质速度快、氧化能力强和电流 效率高、能耗低等优点，其基本原理是电催化氧化还原反应，通过电解产生O2和溶解O2在阴 极上发生还原反应产生活性H2O2，并在金属电极的作用下产生·OH，反应生成的·OH与有机物 发生反应，从而达到强化去除废水中难降解有机物的目的，因此该技术在处理难降解有机废 水方面，发展前景广阔;膜分离技术能在前处理工艺的基础上进一步净化水质，使出水达到 工业生产回用要求。
由此可见，单独使用一种方法难以达到处理难降解废水目的，将各种方法进行有效的组 合，发挥各工艺的优势，可以使废水达到排放的标准甚至是回用的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种组合工艺，具体为一种三维电解氧化-膜分离一体化工 业废水再生回用工艺，可有效提高电化学反应效率并降低废水处理成本，工艺操作方便，能 够在实际工程中应用。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种三维电解氧化-膜分离一体化 工业废水再生回用工艺包括以下步骤：有机废水收集至集水池，首先对废水进行预处理， 预处理工艺由混合池、絮凝池、沉淀池、气浮池组成，废水经混凝气浮预处理去除部分有机 物，浮渣收集处理;对所述经过预处理的废水进入三维电解氧化反应器，进行电化学氧化， 电化学反应产生的具有强氧化性的羟基自由基(·OH)与废水中的难降解有机物迅速反 应并使其得到降解;然后此废水再采用膜生物反应器和反渗透进行深度处理;其中，所述 的反渗透产生的除盐水回到工业生产系统使用，反渗透产生的浓水，作为灰渣冲洗水使用， 大幅度提高废水的循环利用率并实现废水零排放。通过上述工艺，将反渗透的浓水全部循 环利用，提高了水的利用率，降低了废水排放，减少了新水资源的消耗，出水水质稳 定可靠。
三维电解氧化-膜分离一体化工业废水再生回用工艺，其特征在于该工艺由预处理、三 维电解氧化反应器、膜生物反应器及反渗透组成;预处理由混合池、絮凝池、沉淀池、气浮 池组成;三维电解氧化反应器由电解池、阳极、阴极、粒子电极、布水管道、出水池、布气 管道组成，阳极采用活性炭纤维电极或钛网电极，阴极采用不锈钢材料，阴阳极平行交错布 置，之间填充粒子电极;粒子电极为第三极，由活性炭和含有铜的氧化物、铁的氧化物、锰 的氧化物组成，均匀分布于阳极和阴极之间;布水管道、布气管道设置于三维电解氧化反应 器的底部;出水池位于三维电解氧化反应器的上部，溢流出水。
三维电解氧化反应器进行定期或不定期反冲洗，防止废水中的有机物或其反应中间产物 吸附或沉积在电极表面，以保证反应器中阴阳电极和粒子电极的效率。通过底部设置的冲洗 管道进行反冲洗，反冲洗可采用低压水冲洗、气冲洗及气-水联合反冲洗的方式。
膜生物反应器采用浸没式，选用超滤膜，膜孔粒径为0.1～0.01μm。
本发明的进一步改进在于：三维电解氧化反应器前置沉淀及气浮处理，能有效降低该反 应器处理负荷，通入空气、进行反冲洗等可进一步提高电化学处理效率，大大提高难降解有 机废水的B/C比，降低废水的COD浓度，减轻后续膜生物反应器的处理负担，使得膜生物 反应器得以顺利地运行，膜生物反应器出水再经过反渗透脱盐，确保出水水质满足回用要求。
本发明的三维电解氧化-膜分离一体化工业废水再生回用工艺便于实施自动控制，操作 简单，设备占地面积小，并且使废水得以再生回收利用，节约了大量水资源，从而实现了工 业废水的零排放。