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三相催化氧化深度处理化工废水方法

更新时间:2019-03-15 09:14 来源:中国污水处理工程网 作者: 阅读:1483 网友评论0

摘要

本发明涉及一种SKL三相催化氧化-BAF深度处理化工废水的方法。本发明为进水至SKL三相催化氧化反应器反应,再进入调节稳定池,再进入曝气生物滤池,最后出水;将经“物化+生化”二级处理后的化工废水,由泵提升进入SKL三相催化氧化反应器,废水经磁化预处理后,与固相催化剂SKL-A和氧化剂发生催化氧化反应,反应过程辅以超声作用,对化工废水中难降解污染物断链开环,进一步调节水量完善反应,进入曝气生物滤池进行生化处理。本发明克服了过去方法存在的处理负荷有限、运行费高、投资大、工程经验少的困难等缺陷。本发明通过磁化预处理,使化学反应的速度和反应程度显著增高,减少了固相催化剂的损耗和氧化剂的使用量,运行成本显著降低。

摘要附图



 

权利要求书

1.一种SKL三相催化氧化-BAF深度处理化工废水的方法,其特征在于进水至SKL三相催化氧化反应器反应,再进入调节稳定池,从调节稳定池出来进入曝气生物滤池,最后出水;

包括以下3个工艺单元:

(1)将经“物化+生化”二级处理后的化工废水,由泵提升进入SKL三相催化氧化反应器,废水经磁化预处理后,与固相催化剂SKL-A和氧化剂发生催化氧化反应,反应过程辅以超声作用,对化工废水中难降解污染物断链开环;

(2)步骤(1)的出水进入调节稳定池,进一步调节水量完善反应;

(3)步骤(2)的出水进入曝气生物滤池进行生化处理。

2.根据权利要求1所述的一种SKL三相催化氧化-BAF深度处理化工废水的方法,其特征在于所述SKL-三相催化氧化反应器是由SKL-反应器I型连通SKL-反应器II型组成;所述SKL-反应器I型进水口设在底部,出水口设在顶部,底部设置布水器,下半部内置永磁材料,上半部内置固相催化剂SKL-A和超声波换能器I型;所述SKL-反应器II型底部设置布水器,布水器上面安置磁环,SKL-反应器II型上半部内置超声波换能器II型。

3.根据权利要求2所述的一种SKL三相催化氧化-BAF深度处理化工废水的方法,其特征在于所述SKL-反应器I型下半部内置永磁材料为稀土永磁材料钕铁硼Nd2Fe14B,其剩磁为1.12-1.37T,矫顽力836-915kA/m,最大磁能积239-358kJ/m3,工作温度≤80℃。

4.根据权利要求2所述的一种SKL三相催化氧化-BAF深度处理化工废水的方法,其特征在于所述SKL-反应器I型上半部内置超声波换能器I型,对应的超声波发生器I型为外置,所发出的频率f为35-50kHz;SKL-反应器II型上半部内置超声波换能器II型,对应的超声波发生器II型为外置,所发出的频率f为25-35kHz。

5.根据权利要求2所述的一种SKL三相催化氧化-BAF深度处理化工废水的方法,其特征在于所述SKL-反应器II型底部设置的布水器上面安置的磁环为T650-2,电感系数58.0L/N2,相对磁导率10μ0,涂层为环氧树脂。

6.根据权利要求2所述的一种SKL三相催化氧化-BAF深度处理化工废水的方法,其特征在于废水经提升泵,从SKL-反应器I型底部经布水器均匀进水;首先经磁化预处理,SKL-反应器I型下半部内置永磁材料,磁化时间5-10min,永磁材料采用稀土永磁材料钕铁硼Nd2Fe14B,其剩磁为1.12-1.37T,矫顽力836-915kA/m,最大磁能积239-358kJ/m3,工作温度≤80℃。

7.根据权利要求2所述的一种SKL三相催化氧化-BAF深度处理化工废水的方法,其特征在于磁化预处理后废水进入SKL-反应器I型上半部,上半部内置固相催化剂SKL-A和超声波换能器I型,反应时间5-10min,超声波发生器I型外置,其所发出的频率f为35-50kHz。固相催化剂SKL-A装填密度为50kg/m3。

8.根据权利要求2所述的一种SKL三相催化氧化-BAF深度处理化工废水的方法,其特征在于SKL-反应器I型出水和氧化剂均匀混合后经管道进入SKL-反应器II型。在SKL-反应器I型出水口管道上加入氧化剂,氧化剂储槽、加药泵外置。

9.根据权利要求2所述的一种SKL三相催化氧化-BAF深度处理化工废水的方法,其特征在于废水进入SKL-反应器II型完善催化氧化反应,降解污染物,SKL-反应器II型反应时间7-15min。SKL-反应器II型底部设置布水器,布水器上面安置磁环,磁环采用进口磁环T650-2,电感系数58.0L/N2,相对磁导率10μ0,涂层为环氧树脂,数量30-45个。SKL-反应器II型上半部内置超声波换能器II型,超声波发生器II型外置,其所发出的频率f为25-35kHz。

10.根据权利要求2或8所述的一种SKL三相催化氧化-BAF深度处理化工废水的方法,其特征在于氧化剂优选双氧水,浓度30%,投加量在300-500ppm之间;所述调节稳定池反应时间根据处理废水性质和氧化剂的投加量而定。一般反应时间在0.5-1.5h之间,其中,含农药类的化工废水调节稳定池反应时间优选1.5h;所述曝气生物滤池可选用一级或多级,每级水力停留时间在2-8h,曝气量以满足水中溶氧量含量不低于3mg/L为宜。

说明书

一种SKL三相催化氧化-BAF深度处理化工废水的方法

技术领域

本发明涉及深度水处理领域,特别涉及一种SKL三相催化氧化-BAF深度处理化工废水的方法。

背景技术

在本发明作出之前,对于化工废水在进行厌氧-好氧生物处理的基础上再进行深度处理的方法主要包括:Fenton氧化法、臭氧氧化法、超临界水氧化法、催化湿式氧化法与电化学氧化法等。这些新技术由于存在处理负荷有限、运行费高、投资大、工程经验少的困难,无法大规模的工程应用。

另外,化工废水中可能含有一定量的吡啶、DMF(N-N-二甲基甲酰胺)等杂环含氮类物质,吡啶为医药中间体,化学性质很稳定,重铬酸钾都难以氧化;DMF为农药中间体,有机溶剂,化学性质稳定。采用高电位的催化氧化技术(SKL三相催化氧化技术),可以将吡啶、DMF等含氮杂环类物质开环断链转化为氨氮,导致化工废水深度处理后出水氨氮升高,总氮保持不变。

发明内容

本发明的目的就在于克服上述缺陷,研制一种SKL三相催化氧化-BAF深度处理化工废水的方法。

本发明的技术方案是:

一种SKL三相催化氧化-BAF深度处理化工废水的方法,其特征在于进水至SKL三相催化氧化反应器反应,再进入调节稳定池,从调节稳定池出来进入曝气生物滤池,最后出水;

包括以下3个工艺单元:

(1)将经“物化+生化”二级处理后的化工废水,由泵提升进入SKL三相催化氧化反应器,废水经磁化预处理后,与固相催化剂SKL-A和氧化剂发生催化氧化反应,反应过程辅以超声作用,对化工废水中难降解污染物断链开环;

(2)步骤(1)的出水进入调节稳定池,进一步调节水量完善反应;

(3)步骤(2)的出水进入曝气生物滤池进行生化处理。

所述SKL-三相催化氧化反应器是由SKL-反应器I型连通SKL-反应器II型组成;所述SKL-反应器I型进水口设在底部,出水口设在顶部,底部设置布水器,下半部内置永磁材料,上半部内置固相催化剂SKL-A和超声波换能器I型;所述SKL-反应器II型底部设置布水器,布水器上面安置磁环,SKL-反应器II型上半部内置超声波换能器II型。

所述SKL-反应器I型下半部内置永磁材料为稀土永磁材料钕铁硼Nd2Fe14B,其剩磁为1.12-1.37T,矫顽力836-915kA/m,最大磁能积239-358kJ/m3,工作温度≤80℃。

所述SKL-反应器I型上半部内置超声波换能器I型,对应的超声波发生器I型为外置,所发出的频率f为35-50kHz;SKL-反应器II型上半部内置超声波换能器II型,对应的超声波发生器II型为外置,所发出的频率f为25-35kHz。

所述SKL-反应器II型底部设置的布水器上面安置的磁环为T650-2,电感系数58.0L/N2,相对磁导率10μ0,涂层为环氧树脂。

所述废水经提升泵,从SKL-反应器I型底部经布水器均匀进水;首先经磁化预处理,SKL-反应器I型下半部内置永磁材料,磁化时间5-10min,永磁材料采用稀土永磁材料钕铁硼Nd2Fe14B,其剩磁为1.12-1.37T,矫顽力836-915kA/m,最大磁能积239-358kJ/m3,工作温度≤80℃。

所述磁化预处理后废水进入SKL-反应器I型上半部,上半部内置固相催化剂SKL-A和超声波换能器I型,反应时间5-10min,超声波发生器I型外置,其所发出的频率f为35-50kHz。固相催化剂SKL-A装填密度为50kg/m3。

所述SKL-反应器I型出水和氧化剂均匀混合后经管道进入SKL-反应器II型。在SKL-反应器I型出水口管道上加入氧化剂,氧化剂储槽、加药泵外置。

所述废水进入SKL-反应器II型完善催化氧化反应,降解污染物,SKL-反应器II型反应时间7-15min。SKL-反应器II型底部设置布水器,布水器上面安置磁环,磁环采用进口磁环T650-2,电感系数58.0L/N2,相对磁导率10μ0,涂层为环氧树脂,数量30-45个。SKL-反应器II型上半部内置超声波换能器II型,超声波发生器II型外置,其所发出的频率f为25-35kHz。

所述氧化剂优选双氧水,浓度30%,投加量在300-500ppm之间;所述调节稳定池反应时间根据处理废水性质和氧化剂的投加量而定。一般反应时间在0.5-1.5h之间,其中,含农药类的化工废水调节稳定池反应时间优选1.5h;所述曝气生物滤池可选用一级或多级,每级水力停留时间在2-8h,曝气量以满足水中溶氧量含量不低于3mg/L为宜。

本发明与现有技术相比具有如下特点和优势:

1.本发明所采用的SKL三相催化氧化工艺为成熟、先进、已实现大规模应用的催化氧化技术,具有较强的可行性。

2.SKL三相催化氧化技术解决了传统高级氧化技术的缺陷。

3.通过磁化预处理,减少了极性有机物活性点与药剂分子的碰撞屏障,从而使化学反应的速度和反应程度显著增高,减少了固相催化剂的损耗和氧化剂的使用量,运行成本显著降低。

4.采用超声技术避免了长期运行后固相催化剂被废水中悬浮物包裹、堵塞,确保催化剂SKL-A的活性。同时超声技术使废水中难降解污染物分子结构发生改变,加速催化氧化反应,从而加速污染物质的水解、分解和聚合过程,大大提高了催化氧化反应速率。

5.优选固相催化剂SKL-A代替传统亚铁催化氧化,比表面积大,催化活性点多,催化活性提高,氧化反应速率和氧化能力提高。针对化工废水,催化剂SKL-A更为高效、光谱,使用时浸出少,可连续重复使用,产泥量少。

6.SKL三相催化氧化反应器处理效果好、运行成本低、能耗低、操作简单。已实现大规模应用,处理规模2万-30万吨/日。

7.工艺操作简单,运行管理方便。不需要设置单独的沉淀系统,可直接联合BAF,去除少量的悬浮固体。

8.达到深度脱氮、降COD的效果。农药、染料类化工废水一般含吡啶、DMF(N-N-二甲基甲酰胺)等杂环含氮类物质,属于有机溶剂,化学性质稳定,难以氧化。SKL三相催化氧化技术具有非常高的电位,可以将吡啶、DMF等含氮杂环类物质开环断链转化为氨氮。联合BAF工艺,可达到深度降解污染物和脱氮的目的。

9.该发明工艺深度处理后的化工废水可直排,生态性良好,社会环境效益好。

 


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