申请日2017.08.30
公开(公告)日2017.11.07
IPC分类号C02F9/06; C02F103/34
摘要
本发明提供了一种简单的煤焦油废水的等离子水处理装置和水处理方法，采用了物化法和化学法相结合的方式，对煤焦油废水进行处理，其主要采用了以下工艺：絮凝法、气浮法和低温等离子氧化技术。本发明的水处理装置和水处理方法属于水处理的技术领域。在本发明中，通过絮凝沉淀和气浮的方式，极大地减少了废水中的悬浮物等影响后续处理工序的物质;采用低温等离子技术，其产生的紫外线、臭氧等，都具有极强的氧化性，能有效分解废水中的有机物。
权利要求书
1.一种简单的煤焦油废水的等离子水处理装置，包括：药剂室(1)、絮凝室(2)、沉淀室(3)、气浮室(4)、曝气盘(5)、等离子反应室(6)、高频高压脉冲电源(7)、气泵(8)、陶瓷固定装置(9)、高压电极(10)、低压电极(11)、石英玻璃管(12)、曝气柱(13)、进水管(14)、前连通管(15)、后连通管(16)和出水管(17);其特征在于：所述药剂室(1)位于絮凝室(2)上方，沉淀室(3)位于絮凝室(2)下方，进水管(14)固定在絮凝室(2)的侧壁上;所述絮凝室(2)与气浮室(4)通过前连通管(15)相连接;所述曝气盘(5)固定在气浮室(4)底部，并与等离子反应室(6)的顶部相连;所述气浮室(4)与等离子反应室(6)通过后连通管(16)相连;所述出水管(17)固定在等离子反应室(6)的侧壁上，位于陶瓷固定装置(9)和低压电极(11)上方;所述陶瓷固定装置(9)与低压电极(11)通过硅胶卡块固定在等离子反应室(6)的侧壁上，石英玻璃管(12)一端与曝气柱(13)相连，另一端与陶瓷固定装置(9)相连;所述高压电极(10)一端固定在陶瓷固定装置(9)上，剩余部分位于石英玻璃管(12)的中心;所述高频高压脉冲电源(7)的输出端与高压电极(10)和低压电极(11)连接;所述气泵(8)与陶瓷固定装置(9)相连。
2.根据权利要求1所述的简单煤焦油废水的等离子水处理装置，其特征在于：所述废水在絮凝室(2)与沉淀室(3)连接在一起，但隔有一块金属网。
3.根据权利要求1所述的简单煤焦油废水的等离子水处理装置，其特征在于：所述沉淀室(3)底部留有排放口，用于排放沉淀物。
4.根据权利要求1所述的简单煤焦油废水 的等离子水处理装置，其特征在于：所述气浮室(4)为不锈钢制成，且上端留有排沫口，该排沫口高于废水液面。
5.根据权利要求1所述的简单煤焦油废水的等离子水处理装置，其特征在于：所述进水管(14)、前连通管(15)、后连通管(16)和出水管(17)为不锈钢管。
6.根据权利要求1所述的简单煤焦油废水的等离子水处理装置，其特征在于：所述高压电极(10)和低压电极(11)为耐腐蚀金属材料制成。
7.一种利用上述权利要求的简单煤焦油废水的等离子水处理装置的水处理方法，具体步骤如下：
A、通入空气：接通气泵(8)电源，向装置内通入空气，防止废水逆流进入石英玻璃管(12)内，影响设备性能;
B、通入废水：打开进水管(14)，将煤焦油废水注入到絮凝室(2)和沉淀室(3)中;
C、絮凝沉淀：将药剂装入药剂室(1)，在器械的作用下药剂被缓慢均匀地投入到絮凝室(2)，沉淀物通过金属网沉积在沉淀室(3);
D、气浮去沫：经絮凝沉淀后的废水流入气浮室(4)，经曝气后产生的泡沫从气浮室(4)上端排除;
E、调节参数：调节通气量和通水量，使废水的处理达到预设平衡状态;
F、处理废水：为高频高压脉冲电源(7)通电，高频高压脉冲电源(7)在高压电极(10)和低压电极(11)之间施加电压，等离子设备产生等离子体等活性物质，与废水产生反应。
8.根据权利要求7所述的煤焦油废水的等离子水处理方法，其特征在于：所述药剂室(1)内的药剂为PAC。
9.根据权利要求7所述的煤焦油废水的等离子水处理方法，其特征在于：所述沉淀室(3)内的沉淀可从排放口被收集排出。
10.根据权利要求7所述的煤焦油废水的等离子水处理方法，其特征在于：所述高频高压脉冲电源(7)的输出电压范围为20kV~80kV,频率范围为15kHz~60kHz。
说明书
一种简单的煤焦油废水的等离子水处理装置和水处理方法
技术领域
本发明提供了一种简单的煤焦油废水的等离子水处理装置和水处理方法，属于水处理领域。
技术背景
煤焦油是焦化工业的重要产品之一，其组成成分极其复杂，多数情况下是由煤焦油工业专门进行分离、提纯后得到并加以利用。
煤焦油精加工可得到多种化工产品，但煤焦油加工过程中会产生大量的有毒废水，该类废水含高浓度有机物物质，毒性大，成分复杂。其中有机污染物主要为单环或多环芳香族化合物以及含氮、硫、氧的杂环化合物，如高浓度的酚、萘、苯胺、吡啶、喹啉、苯并芘等。酚类化合物对所有的生物都有毒，它们可以使细胞失去活力，蛋白质凝固;多环芳烃可使人致癌，一般很难生物降解。
煤焦油废水的处理方式与焦化废水的处理方式大致相同，通过一般的预处理、生物脱氮、好痒处理、厌氧处理等处理方式，最终降低氨氮、COD等浓度。但这些处理方式耗时长、操作复杂、成本高，无法完全解决煤焦油废水污染问题。
发明内容
针对这种情况，本发明提供了一种一种简单的煤焦油废水的等离子水处理装置和水处理方法，用于缓解当前无法完全解决煤焦油废水污染的问题。为解决该问题，本发明的技术方案如下：
一种简单的煤焦油废水的等离子水处理装置，包括：药剂室、絮凝室、沉淀室、气浮室、曝气盘、等离子反应室、高频高压脉冲电源、气泵、陶瓷固定装置、高压电极、低压电极、石英玻璃管、曝气柱、进水管、前连通管、后连通管和出水管;其特征在于：所述药剂室位于絮凝室上方，沉淀室位于絮凝室下方，进水管固定在絮凝室的侧壁上;所述絮凝室与气浮室通过前连通管相连接;所述曝气盘固定在气浮室底部，并与等离子反应室的顶部相连;所述气浮室与等离子反应室通过后连通管相连;所述出水管固定在等离子反应室的侧壁上，位于陶瓷固定装置和低压电极上方;所述陶瓷固定装置与低压电极通过硅胶卡块固定在等离子反应室的侧壁上，石英玻璃管一端与曝气柱相连，另一端与陶瓷固定装置相连;所述高压电极一端固定在陶瓷固定装置上，剩余部分位于石英玻璃管的中心;所述高频高压脉冲电源的输出端与高压电极和低压电极连接;所述气泵与陶瓷固定装置相连。
作为进一步的改进，其特征在于：所述废水在絮凝室与沉淀室连接在一起，但隔有一块金属网。
作为进一步的改进，其特征在于：所述沉淀室底部留有排放口，用于排放沉淀物。
作为进一步的改进，其特征在于：所述气浮室为不锈钢制成，且上端留有排沫口，该排沫口高于废水液面。
作为进一步的改进，其特征在于：所述进水管、前连通管、后连通管和出水管为不锈钢管。
作为进一步的改进，其特征在于：所述高压电极和低压电极为耐腐蚀金属材料制成。
利用上述煤焦油废水的等离子水处理装置的水处理方法，具体步骤如下：
A、通入空气：接通气泵电源，向装置内通入空气，防止废水逆流进入石英玻璃管内，影响设备性能;
B、通入废水：打开进水管，将煤焦油废水注入到絮凝室和沉淀室中;
C、絮凝沉淀：将药剂装入药剂室，在器械的作用下药剂被缓慢均匀地投入到絮凝室，沉淀物通过金属网沉积在沉淀室;
D、气浮去沫：经絮凝沉淀后的废水流入气浮室，经曝气后产生的泡沫从气浮室上端排除;
E、调节参数：调节通气量和通水量，使废水的处理达到预设平衡状态;
F、处理废水：为高频高压脉冲电源通电，高频高压脉冲电源在高压电极和低压电极之间施加电压，等离子设备产生等离子体等活性物质，与废水产生反应。
此外，所述药剂室内的药剂为PAC。
此外，所述沉淀室内的沉淀可从排放口被收集排出。
此外，所述高频高压脉冲电源的输出电压范围为20kV~80kV,频率范围为15kHz~60kHz。
本发明的技术效果：本发明的水处理装置，通过凝絮剂将煤焦油废水中的杂质等物质与废水分离，凝絮沉积在沉淀室底部，减少废水中杂质对后续处理的影响。本发明的水处理装置，通过气浮室内的曝气装置对凝絮处理后的废水进行曝气处理，在曝气过程中，曝气装置产生的大量微小气泡在上浮过程中与废水中的参与杂质、悬浮物等与PAC相吸附，气泡携带这些物质浮至液面，并在液面堆积并形成难以破裂的堆积泡沫，这些泡沫在累积到一定高度后，从气浮室的排沫口流出。本发明的水处理装置，通过介质阻挡放电的等离子体产生设备产生紫外线、臭氧等活性物质，这些活性物质通过曝气装置进入到废水中，同时与废水中的污染物质接触反应，使污染物质分解。本发明的水处理装置，等离子反应室的顶部留有气孔与气浮室底部的曝气盘相连接，等离子反应室内未完全消耗的臭氧注入到气浮室内，在去除悬浮物的过程中又与污染物反应，减小了后续的处理难度。