申请日2007.10.22
公开(公告)日2009.04.29
IPC分类号C02F1/72
摘要
本发明提供一种处理高浓度有机工业废水的方法，涉及工业废水治理领域，具体是指在环境温度、压力(35℃ 权利要求书 1、一种处理高浓度有机工业废水的方法，包括以下步骤： A、将有机工业废水的胶体溶液进行预处理，特性脱稳滤除固形杂物后， 与氧化剂混合，形成混合物; B、将上述混合物放入多相催化氧化反应器，进行非均相催化氧化反应; C、混合物在多相催化氧化反应器中停留一定时间后自动流出，将之PH调 节到7-8，进入后续处理单元。 2、根据权利要求1所述的一种处理高浓度有机工业废水的方法，其特征 在于，所述步骤A中的废水预处理具体指采用物化组合法，使废水胶体溶液特 性去除，脱稳后，电位趋近于0，相应透光率>80%。 3、根据权利要求1所述的一种处理高浓度有机工业废水的方法，其特征 在于，所述步骤A中的氧化剂ClO2、H2O2、或O3。 4、根据权利要求1所述的一种处理高浓度有机工业废水的方法，其特征 在于，所述步骤B中的多相催化氧化反应器为KL-13X系列氧化塔，塔内固相 为负载活性金属组分的工业级触媒碳，液相为经预处理的工业有机废水与氧化 剂ClO2混合液，气相为空气。 5、根据权利要求4所述的一种处理高浓度有机工业废水的方法，其特征 在于，所述塔内装有大阻力布水装置和高气流速布气装置，液流为 0.5-2.0m3/h，气流为0.5-30m3/h。 6、根据权利要求4所述的一种处理高浓度有机工业废水的方法，其特征 在于，活性金属选自Co、Fe、Cu、Al、Li、La、Mg、Ti、Mn、Ce、V以及它们 的混合物。 7、根据权利要求4所述的一种处理高浓度有机工业废水的方法，其特征 在于，所述触媒碳为球形体，球径φ25，10～40埃的孔径达85%。 8、根据权利要求1所述的一种处理高浓度有机工业废水的方法，其特征 在于，所述的工业有机废水为含有硝基苯、硝基酚、苯和苯酚、氰化物、酮酸 胺、卤代脂肪族化合物、卤代芳香化合物、芳杂环化合物及其混合物。 说明书 一种处理高浓度有机工业废水的方法 技术领域 本发明的一种处理高浓度有机工业废水的方法涉及工业废水治理领域，具 体是指在环境温度、压力(35℃ 背景技术 随着国民经济的迅猛高速发展，工业废水的排放量逐年增加，且大部分具 有有机物浓度高、色度深、盐份高、微生物难于降解等特点。废水成份简单， 可生化性好，COD浓度较低的废水都可以利用传统工艺治理。而制药、农药、 兽药、染料及其精细化工类产业排放的废水，一直是困扰着环保科技工作者的 难题，目前饮用水的微污染也已凸现，它是直接关系着人们的饮水的安全问题， 因此采用高级氧化技术解决水污染问题，不仅是当今国内外水处理领域中非常 活跃的研究方向，也是21世纪中环保领域中迫切需要解决的难题之一。 水处理高级氧化技术，是上世纪90年代末兴起的水处理技术新领域，它 是将废水中污染物直接氧化成无机物，或将其转化为低毒的、微生物易降解的 中间产物。高级氧化技术包括了化学氧化、湿式氧化、超临界氧化、催化氧化、 光化学氧化、光化学催化氧化、生物热源化新技术和固定化细胞及基因工程新 技术。诸多工艺和技术，都有各自的特点，但也存在着各自的不足，例如设备 加工制造难度大，或是催化剂价格昂贵，或是运行成本太高，导致难以工业化 应用。 环境温度压力下催化氧化有机工业废水方法，是一种高级氧化方法，它通 过使用KL-13X系列多相催化氧化反应器，使绝大部分有机工业废水被高效的 预处理，大幅降低COD，同时提高B/C值，解决了常规微生物氧化法难以生化 处理高浓度有机工业废水的瓶颈，实现工业化应用。其中多相催化氧化工艺， 克服了其它催化氧工艺中催化剂必须定时添加并容易在反应过程中流失的问 题。多相催化氧化方法中，金属活性组份烧结在机械强度高和具有化学惰性的 多孔材料触媒碳上，这样就避免了活性组份的流失，同时多孔材料为活性组份 提供了大的比表面积，使得催化反应，在单位时间内有更高的效率;通常催化 氧化反应的催化剂是有指向性的，为的是催化某种化学反应，而我们应用在废 水处理中的催化氧化工艺，是通过催化生成羟基自由基的链式反应，羟基自由 基是强氧化剂，可以对范围很广的有机物进行无选择性氧化，在必要的条件下 将会使有机污染物矿化成二氧化碳和水，还可以使无机物氧化或转换。 发明内容 本发明提供一种能够在温和条件下，高效稳定的处理高浓度、高色度、高 毒性的有机工业废水的方法、并进行工业应用。 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 一种处理高浓度有机工业废水的方法，包括以下步骤： A、将有机工业废水的胶体溶液进行预处理，特性脱稳滤除固形杂物后， 与氧化剂混合，形成混合物; B、将上述混合物放入多相催化氧化反应器，进行非均相催化氧化反应; C、混合物在多相催化氧化反应器中停留一定时间后自动流出，进入后续 处理单元。 步骤A中的废水预处理具体指采用物化组合法，使废水胶体溶液特性去除， 脱稳后，电位趋近于0，相应透光率>80%。 述步骤A中的氧化剂ClO2、H2O2、或O3。 步骤B中的多相催化氧化反应器为KL-13X系列氧化塔，塔内固相为负载 活性金属组分的工业级触媒碳，液相为经预处理的工业有机废水与氧化剂ClO2 混合液，气相为空气。 塔内装有大阻力布水装置和高气流速布气装置，液流为0.5-2.0m3/h，气 流为0.5-30m3/h。 活性金属选自Co、Fe、Cu、Al、Li、La、Mg、Ti、Mn、Ce、V以及它们的 混合物。 触媒碳为球形体，球径φ25，10～40埃的孔径达85%。 所述的工业有机废水为含有硝基苯、硝基酚、苯和苯酚、氰化物、酮酸胺、 卤代脂肪族化合物、卤代芳香化合物、芳杂环化合物及其混合物。 本发明的一种处理高浓度有机工业废水的方法，涉及到工业废水的预处 理，氧化剂和催化剂的制备，多相反应器的制备等工艺，将高浓度有机工业废 水，在环境温度压力(35℃ 环境温度压力下催化氧化方法中，多孔材料催化剂的选择和工业化制备， 氧化剂的选择和工业化制备，多相反应器的工业化制备，三者是紧密相关的， 互相匹配，是一个有机组合系统。 其工艺原理为：经过脱去胶体溶液稳定性后的废水，与一定浓度氧化剂混 合，进入事先装有一定床层高度催化剂的多相反应器内，与底部经恒压高速分 气装置进入的空气构成三相催化氧化反应状态，氧化剂与废水结合后所形成氧 化能力极强的活性基因，在多孔的载有活性组分的触媒碳表面，进行指向性的 自由基链式反应，废水由上而下，不断地流过触媒碳表面，废水中有机物分子 链不断地受到自由基的攻击，链式反应不停地进行，将大分子有机污染物氧化 为小分子有机污染物，直至氧化物CO2和H2O，使废水COD值降低，达到了较好 的去除了有机污染物的效率。在催化氧化过程中，有机物的双键被打断，苯环 类物质分子结构开环，发色的官能团随之脱离，如硝基、氨基、偶氮基和磺酸 基等，从而起到了脱色作用，伴之有效地提高了B/C值，使微生物易于降解， 这样就打开了一些高浓度、高毒性、高色度的废水很难直接进行微生物降解处 理的难题。 本发明方法的优点是：能高效率处理高浓度、高色度、微生物难降解的有 机工业废水，废水经处理，COD去除率为65-90%，色度去除率为98%以上，B/C 值达0.35以上，处理过程可间歇也可连续，无固废，操作可手动可自动，简 便实用。 具体实施方式 下面结合具体实施例对本发明的一种处理高浓度有机工业废水的方法进 行详细描述。 一种处理高浓度有机工业废水的方法，包括以下步骤： A、将有机工业废水的胶体溶液进行预处理，特性脱稳滤除固形杂物后， 与氧化剂混合，形成混合物; B、将上述混合物放入多相催化氧化反应器，进行非均相催化氧化反应; C、混合物在多相催化氧化反应器中停留一定时间后自动流出，进入后续 处理单元。 步骤A中的废水预处理具体指采用物化组合法，使废水胶体溶液特性去除， 脱稳后，电位趋近于0，相应透光率>80%。 述步骤A中的氧化剂ClO2、H2O2、或O3。 步骤B中的多相催化氧化反应器为KL-13X系列氧化塔，塔内固相为负载 活性金属组分的工业级触媒碳，液相为经预处理的工业有机废水与氧化剂ClO2 混合液，气相为空气。 塔内装有大阻力布水装置和高气流速布气装置，液流为0.5-2.0m3/h，气 流为0.5-30m3/h。 活性金属选自Co、Fe、Cu、Al、Li、La、Mg、Ti、Mn、Ce、V以及它们的 混合物。 触媒碳为球形体，球径φ25，10～40埃的孔径达85%。 所述的工业有机废水为含有硝基苯、硝基酚、苯和苯酚、氰化物、酮酸胺、 卤代脂肪族化合物、卤代芳香化合物、芳杂环化合物及其混合物。 氧化剂制备 优选二氧化氯，以氯酸钠工业品为原料的R11化学法，本发明改进点为： 设备内置多孔惰性填料，多级吸收，尾气全回流气搅，使用R11法配套KL-2xxx 系列发生器生产二氧化氯既安全，得率达95%以上。 多相反应器制备 工业装置多相反应处理器KL-13X系列经江苏省经贸委新产品签定，为新 型水处理定标设备，设备材质选用工业PVC，定型加工外敷玻璃钢，解决了腐 蚀与老化问题，可以安全使用8年以上，设备内有大阻力布水系统和高气速微 气泡布气系统，解决了小试装置向工业设备放大物料返混造成的放大效应问 题。