申请日2003.11.19
公开(公告)日2004.11.10
IPC分类号C02F1/36; C02F1/72
摘要
本发明超声波氧化污水处理的方法，为了解决一般污水处理对COD、BOD、SS、N、P、色度及各种难降解有机物处理效果不好的问题。该方法包括以下步骤：a.将水预处理;b.再将预处理过的水进行超声波处理;c.将超声波处理过的水进行后处理;在上述的任意一个步骤或每个步骤中加有高级氧化处理。高级氧化工艺产生大量的羟基自由基(·OH基)，弥补了超声波技术受声源频率和功率的影响自由基产率不高的弊端。超声波处理的空化效应、机械剪切作用和凝聚作用使得大分子有机物长链能充分打断，转变成为小分子物质，从而大大减少了氧化剂的用量，节省了污水处理成本。
権利要求書
1、一种超声波氧化污水处理的方法，该方法包括以下步骤：
a.将污水预处理;
b.再将预处理过的污水进行超声波处理;
c.将超声波处理过的污水进行后处理; 其特征在于：在上述的任意一个步骤或每个步骤中加有高级氧化处理。
2、如权利要求1所述的超声波氧化污水处理的方法，其特征在于：在 所述的高级氧化处理是加在超声波处理步骤中的。
3、如权利要求1或2所述的超声波氧化污水处理的方法，其特征在于： 所述的高级氧化包括光学氧化、化学氧化、湿式氧化、超临界氧化中的一 种或几种的结合。
4、如权利要求3所述的超声波氧化污水处理的方法，其特征在于： 所述光学氧化的光源为广谱紫外灯，紫外光波长为200～300nm。
5、如权利要求1或2所述的超声波氧化污水处理的方法，其特征在于： 在所述的高级氧化处理过程中还加有催化剂。
6、如权利要求5所述的超声波氧化污水处理的方法，其特征在于： 所述催化剂包括过渡金属、贵金属的氧化物、复合氧化物、盐类及复合盐 类中的一种或几种物质的组合。
说明书
超声波氧化污水处理的方法
技术领域：
本发明涉及一种污水处理的方法，特别涉及采用超声波、高级氧化处 理进行污水处理的方法。
背景技术：
随着精细化工和制药工业以及印染等行业的飞速发展，一些高浓度难 降解有毒有害有机废水的处理一直是困扰环保工作者的难题，同时饮用水 的微污染也直接关系到人类的饮水健康问题。与此同时随着生活水平的提 高，人们的环保意识不断加强，对难降解有机物在环境中的迁移、变化越 来越关注，然而高浓度难降解有机污染物的处理始终是废水处理的一个难 点，难以用常规工艺处理。因为此类废水浓度高，COD一般为数万mg/l，此 外所含的污染物主要是芳香族化合物，分子量很大，可生化性不好，而且 废水毒性大，无机盐含量高，采用化学氧化的方法处理高浓度难降解有机 废水是目前比较有效的方法之一，但是采用化学氧化处理的方法具有反应 时间长，反应不完全，氧化剂用量大等缺点。
利用超声波降解水中的化学污染物，尤其是难降解的有机污染物，是 近年来发展起来的一项新型水处理技术。大量实验研究表明，超声波频率 增加，液体介质中的空化气泡减少，空化作用强度下降，超声波化学效应 也相应的下降。当超声波频率很高时，膨胀和压缩循环的时间非常短，由 于膨胀循环的时间太短，以致不能等到微泡长到足够大引起液体介质的破 裂、形成空化气泡，即使在膨胀过程中产生了空化气泡，这些空化气泡溃 陷所需的时间比压缩半循环所要的时间将要长的多。因此当超声波的强度 一定时，其频率越高，空化作用越小。而最近研究又表明，高频超声波有 助于提高超声降解速度。声源频率太低，·OH自由基的产率不高，超声化 学降解效应减弱。
发明内容
为了解决上述缺点，本发明的目的在于提供一种处理效果好，对COD、 BOD、SS、N、P、色度及各种难降解有机物具有很好的去除的方法。
一种本发明超声波氧化污水处理的方法，该方法包括以下步骤：
a.将水预处理;
b.再将预处理过的水进行超声波处理;
c.将超声波处理过的水进行后处理;
在上述的任意一个步骤或每个步骤中加有高级氧化处理。
采用本方法后，通过高级氧化技术可以大大增加污水中羟基自由基的 生成量，加快了化学反应速度，同时氧化反应产生的放热效应可以进一步 加强空化泡内或空化泡界面上的高温热解反应。溶液中金属离子或金属化 合物的存在对污染物的降解过程将产生一定的催化作用。通过投加金属盐 或氧化物等催化剂，可以增加水中金属离子的浓度，一方面加快了化学氧 化的速度，另一方面提高了超声波处理污水的效率。超声波空化效应能产 生很强的机械剪切作用。在含水量有聚合物的多相体系中，由于空化泡崩 灭时会使传声介质的质点产生很大的瞬时速度和加速度，引起剧烈的振动， 这种振动在宏观上表现出强大的液体力学剪切力，会使大分子主链上的碳 键断裂，从而起到降解高分子的作用。因此超声波技术可以将污水的大分 子降解为小分子，有利于后续氧化处理进一步彻底的氧化。超声波空化效 应产生的高温也加快了氧化反应的速度。氧化反应的放热效应提高了温度， 提高了蒸汽压，更容易实现空化，而且氧化反应的产物一些无机气体溶解 于水，降低了空化域，也有利于空化效应的形成。此外超声波剧烈的振动 作用增强了污水与氧化物的接触几率，增强了有机物和自由基之间的传质 效应，能够有效的加强超声波污水处理的效率和效果，对COD、BOD、 SS、N、P、色度及各种难降解有机物都能很好的去除。