申请日2018.10.17
公开(公告)日2019.01.11
IPC分类号C02F9/06; C02F101/32; C02F101/34
摘要
本发明公开了一种工业废水高级协同氧化反应装置及工艺，包括电解处理罐、废水氧化罐和沉淀塔;所述电解处理罐内设有电解填料，用于对废水进行电解处理，以便于将部分难降解环状和长链有机物分解成易生物降解的小分子有机物而提高可生化性，所述废水氧化罐内安装有氧化曝气管和布水管，能通过产生羟基自由基，从而引发和传播自由基链反应，加速有机物和还原性物质的氧化，将废水中的酚、苯环芳香族化合物、烷基芳烃等氧化为CO2、H2O、NO2、N2和SO42‑等，所述沉淀塔内包括调节箱和沉淀箱，可使阳极氧化过程中产生的金属离子具有一定的絮凝作用，在后续絮凝沉淀塔内投加絮凝剂和助凝剂进行絮凝沉淀。
权利要求书
1.一种工业废水高级协同氧化反应装置，其特征在于：包括电解处理罐(1)、废水氧化罐(2)和沉淀塔(3);
所述电解处理罐(1)一侧下部开有电解进水口(11)，另一侧上部开有电解出水口(12)，所述电解处理罐(1)内下部安装有电解曝气管(13)，电解曝气管(13)位于电解进水口(11)下方，所述电解处理罐(1)内中部设有电解填料(14)，电解处理罐(1)内还安装有调酸中间筒(15)，调酸中间筒(15)竖直位于电解处理罐(1)内的中心，且调酸中间筒(15)顶端伸出电解处理罐(1)并开有调酸进料口(16);
所述废水氧化罐(2)一侧上部开有氧化进水口(21)，另一侧下部开有氧化出水口(22)，所述废水氧化罐(2)顶部开有加料口(23)，中下部安装有排泥管(24)，所述废水氧化罐(2)内下部安装有氧化曝气管(25)和布水管(26)，布水管(26)与氧化出水口(22)连接，所述氧化曝气管(25)位于布水管(26)与排泥管(24)之间;
所述沉淀塔(3)一侧上部开有沉淀进水口(31)，另一侧上部开有沉淀出水口(32)，所述沉淀塔(3)内包括调节箱(33)和沉淀箱(34)，调节箱(33)与沉淀进水口(31)连通，调节箱(33)底部开有与沉淀箱(34)连通的调节出水口(35)，所述沉淀箱(34)远离调节箱(33)的一侧与沉淀出水口(32)连通，所述沉淀箱(34)内设有数根平行设置的斜管(36)，斜管(36)底部与沉淀箱(34)底部连接，斜管(36)顶部与沉淀箱(34)顶部内壁之间留有间隙;
所述电解处理罐(1)的电解出水口(12)与废水氧化罐(2)的氧化进水口(21)之间通过管道连接，所述废水氧化罐(2)的氧化出水口(22)与沉淀塔(3)的沉淀进水口(31)之间通过管道连接，所述电解曝气管(13)和氧化曝气管(25)均通过风管外接有风机(4)。
2.根据权利要求1所述的一种工业废水高级协同氧化反应装置的氧化反应工艺，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将废水pH值调节至3-4后送入电解处理罐(1)中进行曝气、电解;
(2)电解后的废水进入废水氧化罐(2)内进行曝气，并添加催化剂和氧化剂进行羟基化氧化反应;
(3)将羟基化氧化后的废水送入沉淀塔(3)的调节箱(33)内进行pH调节，并加入絮凝剂和助凝剂进行絮凝，将形成的絮凝体排入沉淀塔(3)的沉淀箱(34)内进行电絮凝斜管(36)沉淀，最后排出处理后的废水。
3.根据权利要求1所述的一种工业废水高级协同氧化反应装置，其特征在于：所述电解处理罐(1)中部开有人孔检修口(17)。
4.根据权利要求1所述的一种工业废水高级协同氧化反应装置，其特征在于：所述电解处理罐(1)内中下部和中上部分别安装有支撑网板(18)，所述电解填料(14)位于两块支撑网板(18)之间。
5.根据权利要求1所述的一种工业废水高级协同氧化反应装置，其特征在于：所述电解处理罐(1)顶部还开有排气口(19)，排气口(19)处安装有安全泄压阀。
6.根据权利要求1所述的一种工业废水高级协同氧化反应装置，其特征在于：所述电解曝气管(13)和氧化曝气管(25)均为微孔曝气管。
7.根据权利要求1所述的一种工业废水高级协同氧化反应装置，其特征在于：所述调节箱(33)内设有搅拌叶片(331)和pH传感器(332)。
8.根据权利要求1所述的一种工业废水高级协同氧化反应装置，其特征在于：所述沉淀塔(3)外还设有加药装置(37)，所述加药装置(37)包括加药罐(371)，加药罐(371)内安装有搅拌器(372)，加药罐(371)顶部安装有加酸口(373)和加碱口(374)，加药罐(371)与沉淀塔(3)的沉淀箱(34)之间通过加药管(375)连通，加药管(375)上安装有加药计量阀(376)。
9.根据权利要求1所述的一种工业废水高级协同氧化反应装置，其特征在于：所述废水氧化罐(2)的氧化出水口(22)与沉淀塔(3)的沉淀进水口(31)之间的管道上安装有增压泵。
10.根据权利要求2所述的一种工业废水高级协同氧化反应工艺，其特征在于：所述氧化剂为臭氧，所述催化剂包括FeOOH、Al2O3、TiO2中的至少一种。
说明书
一种工业废水高级协同氧化反应装置及工艺
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种工业废水高级协同氧化反应装置及工艺。
背景技术
工业废水是指工业生产过程中产生的废水和废液，其中含有随水流失的工业生产用料、中间产物、副产品以及生产过程中产生的污染物。由于工业废水中含有多种有毒物质，污染环境对人类健康有很大危害，因此需要对工业废水进行处理。但是现有的成套的工业废水处理设备购入成本高，运行、维修、维护成本高，造成工业废水的处理成本高，不利于企业的长期发展。
发明内容
本发明所要解决的技术问题便是针对上述现有技术的不足，提供一种工业废水高级协同氧化反应装置及工艺，它制造成本低，运行、维护成本低，且废水处理效果好。
本发明所采用的技术方案是：一种工业废水高级协同氧化反应装置及工艺，包括电解处理罐、废水氧化罐和沉淀塔;
所述电解处理罐一侧下部开有电解进水口，另一侧上部开有电解出水口，所述电解处理罐内下部安装有电解曝气管，电解曝气管位于电解进水口下方，所述电解处理罐内中部设有电解填料，电解处理罐内还安装有调酸中间筒，调酸中间筒竖直位于电解处理罐内的中心，且调酸中间筒顶端伸出电解处理罐并开有调酸进料口;
所述废水氧化罐一侧上部开有氧化进水口，另一侧下部开有氧化出水口，所述废水氧化罐顶部开有加料口，中下部安装有排泥管，所述废水氧化罐内下部安装有氧化曝气管和布水管，布水管与氧化出水口连接，所述氧化曝气管位于布水管与排泥管之间;
所述沉淀塔一侧上部开有沉淀进水口，另一侧上部开有沉淀出水口，所述沉淀塔内包括调节箱和沉淀箱，调节箱与沉淀进水口连通，调节箱底部开有与沉淀箱连通的调节出水口，所述沉淀箱远离调节箱的一侧与沉淀出水口连通，所述沉淀箱内设有数根平行设置的斜管，斜管底部与沉淀箱底部连接，斜管顶部与沉淀箱顶部内壁之间留有间隙;
所述电解处理罐的电解出水口与废水氧化罐的氧化进水口之间通过管道连接，所述废水氧化罐的氧化出水口与沉淀塔的沉淀进水口之间通过管道连接，所述电解曝气管和氧化曝气管均通过风管外接有风机。
作为优选，一种工业废水高级协同氧化反应工艺，包括以下步骤：(1)将废水pH值调节至3-4后送入电解处理罐中进行曝气、电解;(2)电解后的废水进入废水氧化罐内进行曝气，并添加催化剂和氧化剂进行羟基化氧化反应; (3)将羟基化氧化后的废水送入沉淀塔的调节箱内进行pH调节，并加入絮凝剂和助凝剂进行絮凝，将形成的絮凝体排入沉淀塔的沉淀箱内进行电絮凝斜管沉淀，最后排出处理后的废水。
作为优选，所述电解处理罐中部开有人孔检修口。
作为优选，所述电解处理罐内中下部和中上部分别安装有支撑网板，所述电解填料位于两块支撑网板之间。
作为优选，所述电解处理罐顶部还开有排气口，排气口处安装有安全泄压阀。
作为优选，所述电解曝气管和氧化曝气管均为微孔曝气管。
作为优选，所述调节箱内设有搅拌叶片和pH传感器。
作为优选，所述沉淀塔外还设有加药装置，所述加药装置包括加药罐，加药罐内安装有搅拌器，加药罐顶部安装有加酸口和加碱口，加药罐与沉淀塔的沉淀箱之间通过加药管连通，加药管上安装有加药计量阀。
作为优选，所述废水氧化罐的氧化出水口与沉淀塔的沉淀进水口之间的管道上安装有增压泵。
作为优选，所述氧化剂为臭氧，所述催化剂包括FeOOH、Al2O3、TiO2中的至少一种。
本发明的有益效果在于：
(1)通过设置电解处理罐，在电解过程中阴阳两级的电位差会形成数个原电池，电子在移动过程中会穿透长链或含有苯环的大分子难降解物质，阳极产生的离子具有还原性，可使某些有机物还原，也可使某些不饱和基团的双键打开，使部分难降解环状和长链有机物分解成易生物降解的小分子有机物而提高可生化性;
(2)通过设置废水氧化罐，可使阳离子电极电解产生催化剂，在酸性条件下，在催化剂作用下，氧化剂形成羟基自由基，同时电解过程中电子穿过水分子的过程中，水分子也会被分解产生大量的羟基自由基，羟基自由基具有很强的氧化能力，从而引发和传播自由基链反应，加速有机物和还原性物质的氧化，将废水中的酚、苯环芳香族化合物、烷基芳烃等氧化为CO2、H2O、NO2、 N2和SO42-等;
(3)通过设置沉淀塔，可使阳极氧化过程中产生的金属离子具有一定的絮凝作用，在后续絮凝沉淀塔内投加絮凝剂和助凝剂进行絮凝沉淀。