申请日2013.06.13
公开(公告)日2013.09.18
IPC分类号C02F9/06
摘要
本发明一种催化型微电解水处理设备及其工艺方法，涉及一种废水处理设备及其工艺方法，其技术方案为：包括酸混合器1、微电解反应器2、催化氧化剂反应器3、沉淀池4a、沉淀池4b、碱混合器5、空压机6、加药泵7a、7b、7c;所述酸混合器1、微电解反应器2、催化氧化剂反应器3、碱混合器5通过管道与空压机6相连;酸混合器1的出口与微电解反应器2的进口相连，微电解反应器2的出口与催化氧化剂反应器3进口相连，催化氧化剂反应器3出口与沉淀池4a进口相连，沉淀池4a出口与碱混合器5进口相连，碱混合器5出口与沉淀池4b进口相连;所述加药泵7a、7b、7c分别与酸混合器1、催化氧化剂反应器3、碱混合器5相连。解决了膜处理带来的费用高、浓水无法处理等问题。
权利要求书
1.一种催化型微电解水处理设备，其特征在于：包括酸混合器(1)、微电解反应器(2)、催化氧化剂反应器(3)、沉淀池(4a)、沉淀池(4b)、碱混合器(5)、空压机(6)、加药泵(7a)、(7b)、(7c);所述酸混合器(1)、微电解反应器(2)、催化氧化剂反应器(3)、碱混合器(5)通过管道与空压机(6)相连;酸混合器(1)的出口与微电解反应器(2)的进口相连，微电解反应器(2)的出口与催化氧化剂反应器(3)进口相连，催化氧化剂反应器(3)出口与沉淀池(4a)进口相连，沉淀池(4a)出口与碱混合器(5)进口相连，碱混合器(5)出口与沉淀池(4b)进口相连;所述加药泵(7a)、(7b)、(7c)分别与酸混合器(1)、催化氧化剂反应器(3)、碱混合器(5)相连。
2.根据权利要求1所述的催化型微电解水处理设备，其特征在于：所述微电解反应器(2)中还包括曝气部件，曝气部件由一根主管(8)和4-8根支管(9)组成，主管(8)与支管(9)尺寸、支管的根数与曝气量的大小有关;在主管(8)与支管(9)两侧进行精密钻孔，孔径为直径2-5mm。
3.一种催化型微电解水处理设备的工艺方法为：
第一步，首先将废水输送至酸混合器(1)内，加药泵(7a)投加酸性药剂，调整pH值在3-4之间，启动空压机(6)曝气，曝气反应5-10min，使废水与药剂充分混合均匀;
第二步，将酸混合器(1)内的废水输送至微电解反应器(2)内，曝气反应1-2h;将微电解反应器(2)内的废水输送至催化氧化剂混合器(3)内，加药泵(7b)加入催化氧化剂双氧水,调整pH值在3-4之间，曝气反应1-2h;
第三步，将催化氧化剂混合器(3)内的废水输送至沉淀池(4a)，待水中絮凝体静置沉淀后，上清液输送至碱混合器(5)内，通过加药泵(7c)加入碱性药剂，调整pH值在7-8之间，曝气反应5-10min;
第四步，将碱混合器(5)内的废水 输送至沉淀池(4b)，待水中絮凝体静置沉淀后，上清液达标排放或输送至下一级处理工序直至达标。
4.根据权利要求3所述的一种催化型微电解水处理设备的工艺方法，其特征在于：所述酸性药剂为硫酸、盐酸。
5.根据权利要求3所述的一种催化型微电解水处理设备的工艺方法，其特征在于：所述的碱性药剂为氢氧化钙、氢氧化钠或者石灰。
6.根据权利要求3所述的一种催化型微电解水处理设备的工艺方法，其特征在于：所述的催化氧化剂为双氧水。
7.根据权利要求3所述的一种催化型微电解水处理设备的工艺方法，其特征在于：所述微电解反应器(2)填料层采用废铁屑与焦炭颗粒，体积比为1:2-1:4。
8.根据权利要求7所述的一种催化型微电解水处理设备的工艺方法，其特征在于：所述焦炭的颗粒直径为1-2cm。
9.根据权利要求3所述的一种催化型微电解水处理设备的工艺方法，其特征在于：所述微电解反应器(2)中填料承托层为150mm-200mm厚鹅卵石。
说明书
一种催化型微电解水处理设备及其工艺方法
技术领域
本发明专利涉及一种废水处理设备及其工艺方法，具体涉及一种催化型微电解水处理设备及其工艺方法，适用于高浓度难生化降解的工业废水、部分重金属废水及一些生化处理后的渗滤液以及老龄渗滤液的处理。
背景技术
目前，我国对于高浓度难生化降解的工业废水，常用的方法是采用混凝化学处理技术及设备。这种技术及设备，对运行条件要求严格，处理效率不高。
一些生化处理后的渗滤液以及老龄渗滤液的处理工程中，为了达到排放标准，根据《2010年度国家先进污染防治示范技术名录》所归纳的垃圾渗滤液处理技术，处理常用的方法及设备有：
①“絮凝沉淀+MBR +特种膜集成分离”组合工艺方法及设备;
②“电解+UASB+MBR” 组合工艺方法及设备;
③“生化(厌氧、缺氧、好氧)+膜分离(微滤、超滤、纳滤、反渗透)”组合工艺方法及设备;
④ “絮凝沉淀→吹脱→混凝沉淀→厌氧生化→接触氧化→膜生物反应器→纳滤” 组合工艺方法及设备。
这四种工艺待解决的问题有：
①待解决膜污染及清洁、运行稳定性、降低运行费用等问题。
②待解决电解作为预处理工艺费用高、对特种污染物选择性差的问题。
③和④待解决进一步降低能耗和成本的问题。
发明内容
为了克服现有的高浓度难生化降解的工业废水、一些生化处理后的渗滤液以及老龄渗滤液的处理技术的不足，本发明提供了一种催化型微电解水处理设备及其工艺方法，解决了膜处理带来的费用高、浓水无法处理等问题。本发明技术方案为：一种催化型微电解水处理设备，其特征在于：包括酸混合器1、微电解反应器2、催化氧化剂反应器3、沉淀池4a、沉淀池4b、碱混合器5、空压机6、加药泵7a、7b、7c;所述酸混合器1、微电解反应器2、催化氧化剂反应器3、碱混合器5通过管道与空压机6相连;酸混合器1的出口与微电解反应器2的进口相连，微电解反应器2的出口与催化氧化剂反应器3进口相连，催化氧化剂反应器3出口与沉淀池4a进口相连，沉淀池4a出口与碱混合器5进口相连，碱混合器5出口与沉淀池4b进口相连;所述加药泵7a、7b、7c分别与酸混合器1、催化氧化剂反应器3、碱混合器5相连;
所述微电解反应器2中增加曝气部件，曝气部件由一根主管8和4-8根支管9组成，主管8与支管9尺寸、支管的根数与曝气量的大小有关;在主管8与支管9两侧进行精密钻孔，孔径为直径2-5mm，有利于高效氧气传输及利用。对微电解反应器结构进行改造，增加曝气部件，往微电解反应器中曝气，可减少铁碳板结，加大对COD等污染物的去除率;
一种催化型微电解水处理设备的工作方法为：
第一步，首先将废水输送至酸混合器1内，加药泵7a投加酸性药剂，调整pH值在3-4之间，启动空压机6曝气，使废水与药剂充分混合均匀;
第二步，将酸混合器1内的废水输送至微电解反应器2内，曝气反应1-2h;将微电解反应器内2的废水输送至催化氧化剂混合器3内，加药泵7b加入催化氧化剂双氧水,调整pH值在3-4之间，曝气反应1-2h;
第三步，将催化氧化剂混合器3内的废水输送至沉淀池4a，待水中絮凝体静置沉淀后，上清液输送至碱混合器5内，通过加药泵7c加入碱性药剂,调整pH值在7-8之间，曝气反应5-10min;
第四步，将碱混合器5内的废水输送至沉淀池4b，待水中絮凝体静置沉淀后，上清液达标排放或输送至下一级处理工序直至达标。
所述微电解反应器铁碳填料层采用铁屑与焦炭颗粒，废铁屑与焦炭用量体积比=1:2-1:4时， COD去除率较高，去除效果较好。体积比=1:3时，COD去除率达到58.4% ，去除效果最佳。为了避免废铁屑堆积在一起反应时间长久后出现板结，因此焦炭的颗粒直径大概为1～2cm。填料承托层采用150mm-200mm厚鹅卵石，防止填料层颗粒穿过承托板堵塞进水孔。
本发明的技术效果：
对普通微电解反应器结构进行改造，增加曝气部件，往微电解反应器中曝气，可减少铁碳板结，加大对COD等污染物的去除率;
在普通微电解反应器处理后的出水中加入催化氧化剂，使Fe2+与催化氧化剂产生络合反应机制，明显提高污染物的去处率;
利用本技术对高浓度难生化降解的废水、老龄渗滤液进行预处理，废水的可生化性有显著提高，可提高0.2-0.3，与后续生化处理匹配性好，使高浓度难生化降解的废水处理后能达到国家规定的排放标准。
本技术与其他一些生化处理后的渗滤液以及老龄渗滤液的处理技术比较，如与膜技术相比，该技术建设总投资约减少30%，运营成本节约55%。因此，本技术是一种高效率、低能耗的水处理技术，且解决了膜处理带来的费用高、浓水无法处理等问题。技术优势主要体现在：
(1)催化型微电解过程中所用材料简单易得，用废铁屑和焦炭或活性炭等材料成本低廉。
(2)催化型微电解反应过程不耗电，而能产生氧化还原，电附聚等作用，电极反应产生的新生态Fe2+是一种吸附，包容和络合能力相当强的混凝剂，故催化型微电解的特点是作用机制多，协同性强，综合效果显著，脱色效果好，可提高废水可生化性,B/C提高0.2-0.3，与后续生化处理匹配性好，操作简便，运行费用低;其COD去除率可达75-85%，脱色率在80-95%，采用专门的高效催化型微电解反应设备其长期运行效果更好。