申请日2014.04.04
公开(公告)日2016.03.16
IPC分类号C02F9/04
摘要
本发明涉及一种多相联合催化氧化印染废水深度处理装置及处理方法，其包括活性焦催化氧化池、臭氧反应器以及复合砂滤池;其中，所述活性焦催化氧化池、臭氧反应器和复合砂滤池依次连接;所述活性焦催化氧化池内设有活性焦填料层;所述复合砂滤池内自上而下填充有石英砂层、活性炭层和铁渣层。本发明的多相联合催化氧化印染废水深度处理装置及处理方法结合了多种高级氧化、吸附、过滤的优势，经过该设备处理的印染废水，可以有效降解色度以及CODcr，出水持续达到国家GB18918-2002标准中的一级B标准，具有处理成本低、操作简单易于控制等优点。
权利要求书
1.一种多相联合催化氧化印染废水深度处理装置，其特征在于：包括活性焦催化氧化池、臭氧反应器以及复合砂滤池;其中，所述活性焦催化氧化池、臭氧反应器和复合砂滤池依次连接;所述活性焦催化氧化池内设有活性焦填料层;所述复合砂滤池内自上而下填充有石英砂层、活性炭层和铁渣层;所述臭氧反应器内设有射流器，该射流器位于臭氧反应器底部;于该臭氧反应器内设有Fe2O3-Fe3O4-FeS2-FeOOH为复合金属化合物的催化剂层;所述活性焦催化氧化池的上半部分呈方形结构，底部呈V形结构;所述V形结构的底部设有一进水管，进水管的上方设有一第一曝气盘;所述活性焦填料层位于方形结构内，其由一第一网格板托住。
2.如权利要求1所述的多相联合催化氧化印染废水深度处理装置，其特征在于：所述活性焦催化氧化池由4mm厚的碳钢板焊接而成;所述活性焦填料层的厚度为0.7m。
3.如权利要求1所述的多相联合催化氧化印染废水深度处理装置，其特征在于：所述复合砂滤池的石英砂层、活性炭层和铁渣层由一第二网格板托住;该复合砂滤池亦设有第二曝气盘。
4.一种多相联合催化氧化印染废水深度处理方法，其特征在于：其采用多相联合催化氧化印染废水深度处理装置进行处理，该多相联合催化氧化印染废水深度处理装置包括活性焦催化氧化池、臭氧反应器以及复合砂滤池;其中，所述活性焦催化氧化池、臭氧反应器和复合砂滤池依次连接;所述活性焦催化氧化池内设有活性焦填料层;所述复合砂滤池内自上而下填充有石英砂层、活性炭层和铁渣层;所述臭氧反应器内设有射流器，该射流器位于臭氧反应器底部;其包括如下工艺步骤：
1)，将印染废水用硫酸调pH至3，同时投加H2O2;
2)，将印染废水排放至活性焦催化氧化池;
3)，之后将废水排入臭氧反应器;
4)，臭氧反应器的出水进入复合砂滤池处理。
5.如权利要求4所述的多相联合催化氧化印染废水深度处理方法，其特征在于：步骤1)中，H2O2的浓度为30%，投加量相对于印染废水量为0.3ml/L。
6.如权利要求4所述的多相联合催化氧化印染废水深度处理方法，其特征在于：步骤2)中，印染废水在活性焦催化氧化池停留时间为2小时。
7.如权利要求4所述的多相联合催化氧化印染废水深度处理方法，其特征在于：步骤3)中，废水在臭氧反应器停留时间为15min;臭氧反应器内固定有Fe2O3-Fe3O4-FeS2-FeOOH复合金属化合物催化剂，催化剂用量为100g/L，臭氧投加量为40mg/L。
8.如权利要求4所述的多相联合催化氧化印染废水 深度处理方法，其特征在于：步骤4)中，废水在复合砂滤池的停留时间为20min。
说明书
一种多相联合催化氧化印染废水深度处理装置及处理方法
技术领域
本发明涉及一种废水处理装置及处理方法，具体涉及一种多相联合催化氧化印染废水深度处理装置及处理方法，属于工业印染废水处理技术领域。
背景技术
印染废水具有成分复杂、助剂、表面活性剂、纤维杂质、色度深、可生化性差等特点，现在国内外主要采取的工艺均为简单的物理法+常规的生物处理法。简单的物理法是指采取单纯的混凝沉淀工艺。常规的生物处理法是指采取活性污泥法或者简单的普通菌种对污水进行处理。这些方法对于简单的污水以及比较宽泛的标准具有可行性。
然而，随着染料工业的发展以及印染加工技术的进步，印染废水的处理难度大大增加，这些传统工艺基本上能满足各点源单一印染废水的处理，但难以处理复杂的大规模的高排放标准的综合印染废水。而且随着染整技术的发展，PVA浆料、新型助剂、新型染料等难生物降解的有机物大量进入印染废水中，使印染废水的COD值急剧增加到2000mg/L以上，使得传统的处理工艺已经难以满足处理要求，同时国家不断提高印染企业纳入管网的废水标准，使得污水处理厂接纳的印染废水大部分均为经过点源处理的污水，具有盐度高，生物毒害性大等特点，而且污水处理厂的废水为多家印染企业废水综合，成分更加复杂。在国家对印染企业回用工程“提标升级”的背景下，废水的回用以及排放标准不断提高，不仅要求去除印染废水中有机物而且要求脱色效果良好。这些都使得原有工艺无法应付日益复杂的污水，无法满足日益严格的排放标准要求。
因此，为解决上述技术问题，确有必要提供一种先进的多相联合催化氧化印染废水深度处理装置及处理方法，以克服现有技术中的所述缺陷。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的第一目的在于提供一种处理成本低，臭氧利用率高，且能有效实现有机物(CODCr)和色度高效去除的多相联合催化氧化印染废水深度处理装置。
本发明的第二目的在于提供一种多相联合催化氧化印染废水深度处理方法。
为实现上述第一目的，本发明采取的技术方案为：一种多相联合催化氧化印染废水深度处理装置，其包括活性焦催化氧化池、臭氧反应器以及复合砂滤池;其中，所述活性焦催化氧化池、臭氧反应器和复合砂滤池依次连接;所述活性焦催化氧化池内设有活性焦填料层;所述复合砂滤池内自上而下填充有石英砂层、活性炭层和铁渣层。
本发明的多相联合催化氧化印染废水深度处理装置进一步设置为：所述活性焦催化氧化池的上半部分呈方形结构，底部呈V形结构;所述V形结构的底部设有一进水管，进水管的上方设有一第一曝气盘;所述活性焦填料层位于方形结构内，其由一第一网格板托住。
本发明的多相联合催化氧化印染废水深度处理装置进一步设置为：所述活性焦催化氧化池由4mm厚的碳钢板焊接而成;所述活性焦填料层的厚度为0.7m。
本发明的多相联合催化氧化印染废水深度处理装置进一步设置为：所述臭氧反应器内设有射流器，该射流器位于臭氧反应器底部;于该臭氧反应器内设有Fe2O3-Fe3O4-FeS2-FeOOH为复合金属化合物的催化剂层。
本发明的多相联合催化氧化印染废水深度处理装置还设置为：所述复合砂滤池的石英砂层、活性炭层和铁渣层由一第二网格板托住;该复合砂滤池亦设有第二曝气盘。
为实现上述第二目的，本发明采取的技术方案为：一种多相联合催化氧化印染废水深度处理方法，其包括如下工艺步骤：1)，将印染废水用硫酸调PH至3，同时投加H2O2;2)，将印染废水排放至活性焦催化氧化池;3)，之后将废水排入臭氧反应器;4)，臭氧反应器的出水进入复合砂滤池处理。
本发明的多相联合催化氧化印染废水深度处理方法进一步为：步骤1)中，H2O2的浓度为30%，投加量为0.3ml/L(相对于印染废水量)。
本发明的多相联合催化氧化印染废水深度处理方法进一步为：步骤2)中，印染废水在活性焦催化氧化池停留时间为2小时。
本发明的多相联合催化氧化印染废水深度处理方法进一步为：步骤3)中，废水在臭氧反应器停留时间为15min;臭氧反应器内固定有Fe2O3-Fe3O4-FeS2-FeOOH复合金属化合物催化剂，催化剂用量为100g/L，臭氧投加量为40mg/L。
本发明的多相联合催化氧化印染废水深度处理方法还可为：步骤4)中，废水在复合砂滤池的停留时间为20min。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1.本发明的多相联合催化氧化印染废水深度处理装置在臭氧反应器之前增加了一步催化氧化过程，所用催化剂为活性焦，氧化剂为双氧水，催化剂和氧化剂简单易得，经过催化能将废水中的高分子有机物分解为小分子有机物或直接降解成CO2和H2O，为后一步臭氧催化氧化的处理减轻了压力，大大降低了臭氧的投加量，同时提高了臭氧的利用率。
2.本发明的多相联合催化氧化印染废水深度处理装置在活性焦催化氧化池的出水中可能还带有一定量的双氧水，一定量的双氧水能促进臭氧的氧化，双氧水起到了均相催化剂的作用，增加催化臭氧产生羟基自由基的量，双氧水和臭氧协同去除水中污染物，提高了臭氧利用率，同时，在臭氧反应器内，还含有经过筛选，研制的多金属复合金属氧化物固体催化剂，在臭氧反应器内形成了气、液、固多相催化氧化，降低了成本，提升了出水水质。
3.本发明的多相联合催化氧化印染废水深度处理装置的复合材料滤池中包括石英砂、活性炭和铁矿渣，颗粒直径在2-3mm之间，可以加快破坏出水水质中的溶解态的臭氧。