公布日：2022.04.01
申请日：2021.12.23
分类号：C02F9/04(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种医药废水处理装置及方法，属于医药废水处理领域。本发明的处理装置包括还原罐、过滤装置和反应仓，还原罐内部设置有零价铁填料层，废水通过管道连接至零价铁填料层下方，废水自下而上接触零价铁填料进行还原反应，并维持废水pH在一定范围内，而后进入反应仓中，投加过氧化氢溶液并曝气处理，搅拌发生催化氧化反应，最终得到处理后的废水。本发明的处理方法能够有效去除医药废水中的难降解有机物并且提高废水生化性。
权利要求书
1.一种医药废水处理装置，其特征在于：包括还原罐(100)、过滤装置(200)和反应仓(300)，过滤装置(200)位于还原罐(100)与反应仓(300)之间，其中所述还原罐(100)顶部设置有第一进水口(110)，还原罐(100)内部设置有零价铁填料层(120)，还原罐(100)侧壁上方设置有第一出水口(130)，第一进水口(110)通过管道连接至零价铁填料层(120)下方，并且所述管道贯穿零价铁填料层(120)，第一出水口(130)通过管道与过滤装置(200)连接，所述过滤装置(200)内设置有过滤网(210)，并且过滤装置(200)通过管道与反应仓(300)顶部设置的第二进水口(310)连接；所述反应仓(300)内部平行于顶部的位置处设置有第三加药管(320)，反应仓(300)内部设置有U型曝气管(330)，U型曝气管(330)的底部与第三加药管(320)平行，并且U型曝气管(330)的底部处设置有多个曝气头(340)。
2.根据权利要求1所述的一种医药废水处理装置，其特征在于：所述反应仓(300)还包括搅拌装置(350)，所述搅拌装置(350)固定在反应仓(300)上方，搅拌装置(350)的底部位于排除U型曝气管(330)以外反应仓(300)的中心位置处；或者所述第三加药管(320)上均匀布设多个开孔，曝气头(340)为伞式曝气头。
3.根据权利要求1所述的一种医药废水处理装置，其特征在于：所述第一进水口(110)通过管道连接至零价铁填料层(120)下方的15-25cm处；或者所述零价铁填料层(120)的厚度大于等于还原罐(100)高度的1/3。
4.根据权利要求1所述的一种医药废水处理装置，其特征在于：所述还原罐(100)的第一进水口(110)通过管道与进液混合装置(140)连接，所述进液混合装置(140)上设置有废水进水管(141)和第一加药管(142)，并且所述还原罐(100)的零价铁填料层(120)外部设置有第二加药管(121)。
5.根据权利要求1所述的一种医药废水处理装置，其特征在于：所述还原罐(100)内第一出水口(130)下方设置有在线pH计(150)。
6.一种医药废水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：S10、将废水与酸液在进液混合装置中进行预混合，调节废水pH；S20、将调节pH后的废水通过管道输送至还原罐内设置的零价铁填料层下方，而后自下而上接触零价铁填料进行还原反应；S30、实时监测还原罐中废水的pH值变化，维持pH值稳定；S40、将还原罐中的反应后废水送入反应仓中进行曝气处理，同时加入过氧化氢溶液，搅拌混匀发生催化氧化反应，得到处理后的废水。
7.根据权利要求6所述的一种医药废水处理方法，其特征在于：步骤S10中，将废水pH调节为2.5-3.0，并且在步骤S30中，维持还原罐中废水pH为2.5-3.5。
8.根据权利要求6所述的一种医药废水处理方法，其特征在于：步骤S20中，废水在管道中输送的停留时间为10-30min，并且废水在还原罐中进行还原反应的停留时间为100-300min。
9.根据权利要求6所述的一种医药废水处理方法，其特征在于：所述零价铁填料与过氧化氢溶液的摩尔比为1：(10-20)。
10.根据权利要求6所述的一种医药废水处理方法，其特征在于：步骤S40中，反应仓中搅拌速率为40-80rpm，曝气量为2-4m3/h，并且废水在反应仓中进行催化氧化反应的停留时间为2-5h。
发明内容
1.要解决的问题
针对传统芬顿催化氧化技术中存在药剂利用率不高，废水中有机物去除效率低等问题，本发明提供一种医药废水处理装置及方法。本发明的处理装置包括还原罐、过滤装置和反应仓，还原罐内部设置有零价铁填料层，废水通过管道连接至零价铁填料层下方，废水自下而上接触零价铁填料进行还原反应，并维持废水pH在一定范围内，而后进入反应仓中，投加过氧化氢溶液并曝气处理，搅拌发生催化氧化反应，最终得到处理后的废水。本发明的处理方法能够有效去除医药废水中的难降解有机物并且提高废水生化性。
2.技术方案
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
本发明的一种医药废水处理装置，包括还原罐、过滤装置和反应仓，过滤装置位于还原罐与反应仓之间，其中所述还原罐顶部设置有第一进水口，还原罐内部设置有零价铁填料层，还原罐侧壁上方设置有第一出水口，第一进水口通过管道连接至零价铁填料层下方，并且所述管道贯穿零价铁填料层，第一出水口通过管道与过滤装置连接，所述过滤装置内设置有过滤网，并且过滤装置通过管道与反应仓顶部设置的第二进水口连接；
所述反应仓内部平行于顶部的位置处设置有第三加药管，反应仓内部设置有U型曝气管，U型曝气管的底部与第三加药管平行，并且U型曝气管的底部处设置有多个曝气头。
优选地，所述反应仓还包括搅拌装置，所述搅拌装置固定在反应仓上方，搅拌装置的底部位于排除U型曝气管以外反应仓的中心位置处。
优选地，所述第三加药管上均匀布设多个开孔。
优选地，所述U型曝气管的底部处设置有多个伞式曝气头。
优选地，所述第一进水口通过管道连接至零价铁填料层下方的15-25cm处。
优选地，所述零价铁填料层的厚度大于等于还原罐高度的1/3。
优选地，所述还原罐的第一进水口通过管道与进液混合装置连接，所述进液混合装置上设置有废水进水管和第一加药管，并且所述还原罐的零价铁填料层外部设置有第二加药管。
优选地，所述还原罐内第一出水口下方设置有在线pH计。
优选地，所述还原罐底部设置有支架托板。
优选地，所述进液混合装置内固定有螺旋叶片。
本发明的一种医药废水处理方法，包括以下步骤：
S10、将废水与酸液在进液混合装置中进行预混合，调节废水pH；
S20、将调节pH后的废水通过管道输送至还原罐内设置的零价铁填料层下方，而后自下而上接触零价铁填料进行还原反应；
S30、实时监测还原罐中废水的pH值变化，维持pH值稳定；
S40、将还原罐中的反应后废水送入反应仓中进行曝气处理，同时加入过氧化氢溶液，搅拌混匀发生催化氧化反应，得到处理后的废水。
优选地，步骤S10中，将废水pH调节为2.5-3.0，并且在步骤S30中，维持还原罐中废水pH为2.5-3.5。
优选地，步骤S20中，废水在管道中输送的停留时间为10-30min，并且废水在还原罐中进行还原反应的停留时间为100-300min。
优选地，所述零价铁填料与过氧化氢溶液的摩尔比为1：(10-20)。
优选地，所述零价铁填料选用微米级颗粒状零价铁，直径不大于100μm。
优选地，步骤S40中，反应仓中搅拌速率为40-80rpm，曝气量为2-4m3/h，并且废水在反应仓中进行催化氧化反应的停留时间为2-5h。
优选地，所述过氧化氢溶液的质量浓度为28％-31％，过氧化氢溶液的用量为3-30mol/m3。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)本发明的一种医药废水处理装置，包括还原罐，所述还原罐内部设置有零价铁填料层，废水通过管道连接至零价铁填料层下方，而后自下而上贯穿零价铁填料层并且接触零价铁填料进行还原反应，废水中的难氧化物质经过还原反应后形成易催化氧化的有机化合物，使得有机物去除率增加，具有更好的医药废水处理效果；
(2)本发明的一种医药废水处理装置，结构简单，布设方便，pH值控制稳定，废水与药剂混合效果好，传质效率高，催化氧化反应完全，能够提高医药废水中污染物的去除率；
(3)本发明的一种医药废水处理方法，通过还原反应产生了初生态的具有高化学活性Fe2+和原子H，能够改变废水中许多有机物的结构和特性，使有机物发生断链、开环等作用，使有机物在后续处理中更容易被催化氧化。
（发明人：姜笔存;李智饶;于伟华;邱玉;刘浩亮）