公布日：2024.12.27
申请日：2024.09.18
分类号：B01J23/889(2006.01)I;C02F9/00(2023.01)I;C02F1/72(2023.01)I;C02F1/38(2023.01)I;C02F1/461(2023.01)I;B01J37/08(2006.01)I;C02F101/10(2006.01)N;
C02F101/30(2006.01)N
摘要
本申请公开了一种船舶除锈废水处理回用装置、催化剂及方法，其属于船舶与海洋工程装备技术领域，除锈废水处理回用装置包括一级高速旋分设备、二级高速旋分设备、膜高级催化氧化反应设备和管路电解除垢设备；采用本申请提供的除锈废水处理回用方法对船舶高压除锈废水进行处理回用，大大降低使用传统工艺化学试剂使用量，不额外产生任何生物活性污泥和化学污泥，避免了对环境的二次污染；工艺操作简易，实现了自动化运行；工艺稳定性及抗污染负荷强；整个系统为封闭式，不产生任何废气；系统占地面积小，特别适合在浮船坞、码头安装使用；系统运行成本低，运行费用降低60％以上；回用率可以保持在80％以上，具有较高的实际应用价值。
权利要求书
1.一种除锈废水用Y型填料催化剂，其特征在于，通过以下步骤合成：以γ-氧化铝球为载体，对所述γ-氧化铝球进行碳化处理，然后加入氯化金属进行二次煅烧，制得Y型填料催化剂。
2.根据权利要求1所述的一种除锈废水用Y型填料催化剂，其特征在于，所述γ-氧化铝球的直径为1mm，碳化的温度为700℃。
3.根据权利要求1所述的一种除锈废水用Y型填料催化剂，其特征在于，所述氯化金属为氯化镍和氯化锰的混合物，所述氯化镍的含量为6-15％，所述氯化锰的含量为4-9％；二次煅烧的温度为700℃，二次煅烧的条件为隔氧。
4.一种船舶除锈废水处理回用方法，采用权利要求1-3任一所述的一种除锈废水用Y型填料催化剂对船舶除锈废水进行处理回用，其特征在于，具体包括以下步骤：(一)、将除锈废水原液排入一级高速旋分设备，进行初步分离，得到一级出水；(二)、将所述一级出水排入二级高速旋分设备，进行二次分离，得到二级出水；(三)、将所述二级出水排入膜高级催化氧化反应设备，加入所述Y型填料催化剂，并进行曝气，得到催化氧化出水；(四)、将所述催化氧化出水排入管路电解除垢设备，进行电极反应，得到可回用水。
5.根据权利要求4所述的一种船舶除锈废水处理回用方法，其特征在于，所述一级高速旋分设备的转速为600-1000r/min。
6.根据权利要求4所述的一种船舶除锈废水处理及回用方法，其特征在于，所述Y型填料催化剂填充量为所述膜高级催化氧化反应设备体积的8％。
7.一种船舶除锈废水处理回用装置，其特征在于，包括一级高速旋分设备，所述一级高速旋分设备一侧设有二级高速旋分设备，所述二级高速旋分设备一侧设有膜高级催化氧化反应设备，所述膜高级催化氧化反应设备一侧设有管路电解除垢设备；所述一级高速旋分设备、二级高速旋分设备、膜高级催化氧化反应设备和管路电解除垢设备均设有液体出入口，并通过管道连通。
8.根据权利要求7所述的一种船舶除锈废水处理回用装置，其特征在于，所述一级高速旋分设备和二级高速旋分设备内转动连接有旋转轴，所述旋转轴上设有动态盘和静态盘，所述动态盘和静态盘上设有小孔，所述一级高速旋分设备的动态盘和静态盘上的小孔孔径为100um；所述二级高速旋分设备的动态盘和静态盘上的小孔孔径为30um；所述动态盘和静态盘的层数至少为1层。
9.根据权利要求7所述的一种船舶除锈废水处理回用装置，其特征在于，所述膜高级催化氧化反应设备包括由4个侧壁围成的矩形空间，所述矩形空间内设有膜组件，所述膜组件的数量至少为1组，所述膜组件一侧设有出液管，多个所述膜组件底部通过曝气管连通；所述膜组件包括支撑架，所述支撑架上设有膜片，所述膜片的孔径为0.5um，所述膜片的数量至少为1个。
10.根据权利要求7所述的一种船舶除锈废水处理回用装置，其特征在于，所述管路电解除垢设备包括反应釜，所述反应釜内设有搅拌桨，所述搅拌桨上设有阳电极，所述反应釜内壁上设有阴电极；所述反应釜上端设有动力机构，所述动力机构包括电机支架，所述电机支架上设有驱动电机，所述驱动电机与所述搅拌桨电联接。
发明内容
本申请提供了一种船舶除锈废水处理回用装置、催化剂及方法，解决了现有技术中船舶除锈废水处理成本高、处理效率低、回用率低、操作复杂的问题。
本申请实施例提供了一种除锈废水用Y型填料催化剂，通过以下步骤合成：
以γ-氧化铝球为载体，对所述γ-氧化铝球进行碳化处理，然后加入氯化金属进行二次煅烧，制得Y型填料催化剂。
在其中一实施例中，
所述γ-氧化铝球的直径为1mm，碳化的温度为700℃。
在其中一实施例中，
所述氯化金属为氯化镍和氯化锰的混合物，所述氯化镍的含量为6-15％，所述氯化锰的含量为4-9％；二次煅烧的温度为700℃，二次煅烧的条件为隔氧。
本申请还提供了一种船舶除锈废水处理回用方法，采用上述任一实施例提供的一种除锈废水用Y型填料催化剂对船舶除锈废水进行处理回用，其特征在于，具体包括以下步骤：
(一)、将除锈废水原液排入一级高速旋分设备，进行初步分离，得到一级出水；
(二)、将所述一级出水排入二级高速旋分设备，进行二次分离，得到二级出水；
(三)、将所述二级出水排入膜高级催化氧化反应设备，加入所述Y型填料催化剂，并进行曝气，得到催化氧化出水；
(四)、将所述催化氧化出水排入管路电解除垢设备，进行电极反应，得到可回用水。
在其中一实施例中，
所述一级高速旋分设备的转速为600-1000r/min。
在其中一实施例中，
所述Y型填料催化剂填充量为所述膜高级催化氧化反应设备体积的8％。
本申请还提供了一种船舶除锈废水处理回用装置，包括一级高速旋分设备，所述一级高速旋分设备一侧设有二级高速旋分设备，所述二级高速旋分设备一侧设有膜高级催化氧化反应设备，所述膜高级催化氧化反应设备一侧设有管路电解除垢设备；所述一级高速旋分设备、二级高速旋分设备、膜高级催化氧化反应设备和管路电解除垢设备均设有液体出入口，并通过管道连通。
在其中一实施例中，
所述一级高速旋分设备和二级高速旋分设备内转动连接有旋转轴，所述旋转轴上设有动态盘和静态盘，所述动态盘和静态盘上设有小孔，所述一级高速旋分设备的动态盘和静态盘上的小孔孔径为100um；所述二级高速旋分设备的动态盘和静态盘上的小孔孔径为30um；所述动态盘和静态盘的层数至少为1层，优选的，动态盘和静态盘的层数为3层。
在其中一实施例中，
所述膜高级催化氧化反应设备包括由4个侧壁围成的矩形空间，所述矩形空间内设有膜组件，所述膜组件的数量至少为1组，优选的，膜组件的数量为3组，所述膜组件一侧设有出液管，多个所述膜组件底部通过曝气管连通；所述膜组件包括支撑架，所述支撑架上设有膜片，所述膜片的孔径为0.5um，所述膜片的数量至少为1个，优选的，膜片的数量为6个。
在其中一实施例中，
所述管路电解除垢设备包括反应釜，所述反应釜内设有搅拌桨，所述搅拌桨上设有阳电极，所述反应釜内壁上设有阴电极；所述反应釜上端设有动力机构，所述动力机构包括电机支架，所述电机支架上设有驱动电机，所述驱动电机与所述搅拌桨电联接。
本申请提供了一种船舶除锈废水处理回用装置，该装置创新性的将高速旋分设备和电解除垢设备用于船舶除锈废水处理中，整个装置为封闭式，不产生任何废气，装置占地面积小，特别适合在浮船坞、码头安装使用；本申请提供了一种除锈废水用Y型填料催化剂，以及用此催化剂进行除锈废水处理回用的方法，Y型填料催化剂使反应速率大幅提高，提高净化效果，延长了膜片的使用寿命，整体工艺方法大大降低使用传统工艺化学试剂使用量，不额外产生任何生物活性污泥和化学污泥，避免了对环境的二次污染；工艺操作简易，实现了自动化运行；工艺稳定性及抗污染负荷强；整个系统为封闭式，不产生任何废气；系统运行成本低，运行费用降低60％以上；回用率可以保持在80％以上，具有较高的实际应用价值。
（发明人：于坤坤;李升杰;詹世杰;常金维）