申请日2014.03.20
公开(公告)日2015.09.23
IPC分类号C02F9/04
摘要
本发明公开一种工业废水深度处理装置及其方法，第一pH值调节罐和酸液储存罐、催化剂混合罐相连，催化剂混合罐与第一、第二催化剂储存罐相连，催化剂混合罐与氧化反应罐相连，氧化反应罐与双氧水储存罐、第二pH值调节罐相连，第二pH值调节罐与碱液储存罐、沉淀池相连，沉淀池与催化剂活化罐相连。在进行使用，废水依次经过第一pH值调节罐、催化剂混合罐、氧化反应罐、第二pH值调节罐、沉淀罐和催化剂活化罐，分别进行pH值调节和反应，采用两种有效催化剂混合添加，在氧化反应前设置催化剂混合装置;采用催化剂活化回流装置，减少物质投加量，提高工业废水处理效率，降低处理成本。
权利要求书
1.一种工业废水深度处理装置，其特征在于，包括第一pH值调节罐、催化剂混合罐、 氧化反应罐、第二pH值调节罐、沉淀池和催化剂活化罐，其中：
所述第一pH值调节罐和酸液储存罐相连，在所述第一pH值调节罐中设置第一在线 pH检测装置;所述第一pH值调节罐和催化剂混合罐相连，所述催化剂混合罐与第一催 化剂储存罐相连，所述催化剂混合罐与第二催化剂储存罐相连，所述催化剂混合罐与催 化剂活化罐相连;所述催化剂混合罐与氧化反应罐相连，所述氧化反应罐与双氧水储存 罐相连，所述氧化反应罐与第二pH值调节罐相连;所述第二pH值调节罐与碱液储存罐 相连，在所述第二pH值调节罐中设置第二在线pH检测装置;所述第二pH值调节罐与 沉淀池相连，所述沉淀池与催化剂活化罐相连。
2.根据权利要求1所述的一种工业废水深度处理装置，其特征在于，所述沉淀池的底 部与催化剂活化罐顶部相连，并设置第一泵;所述催化剂活化罐的底部与催化剂混合罐 的顶部相连，并设置第二泵;所述第一pH值调节罐与进水管相连，并设置第三泵。
3.根据权利要求1所述的一种工业废水深度处理装置，其特征在于，所述催化剂活化 罐和酸液储存罐相连，并在所述催化剂活化罐中设置第三在线pH检测装置，以确保催化 剂活化罐中的酸性pH值环境。
4.根据权利要求1所述的一种工业废水深度处理装置，其特征在于，所述第一泵、第 二泵选择蠕动泵和第三泵选择磁力驱动泵。
5.根据权利要求1所述的一种工业废水深度处理装置，其特征在于，所述氧化反应罐 的数量为至少一个，优选2—5个氧化反应罐。
6.根据权利要求5所述的一种工业废水深度处理装置，其特征在于，在选择多于1 个的氧化反应罐时，选择将氧化反应罐进行串联，或者并联，以形成氧化反应单元，并 使用双氧水储存罐为氧化反应单元中的各个氧化反应罐提供反应物质。
7.根据权利要求1—6之一所述的一种工业废水深度处理装置，其特征在于，所述第 一pH值调节罐、催化剂混合罐、氧化反应罐、第二pH值调节罐和催化剂活化罐中分别 设置搅拌装置，例如搅拌叶片或者搅拌桨，以实现物质在各个功能罐中混合均匀，以充 分反应达到各自目的。
8.根据权利要求1所述的一种工业废水深度处理装置，其特征在于，选择将整个处理 装置固定在可移动的装置中，例如移动式集装箱内，以实现移动式工作，满足移动式处 理废水的要求。
9.使用如权利要求1所述的工业废水深度处理装置进行工业废水处理的方法，其特征 在于，按照下述方法进行：
通过调节第三泵，以使废水流量为100L/h～200L/h;
通过调节酸液储存罐中酸液向第一pH值调节罐中的加入量，以使第一pH值调节罐 中pH值为3～7，废水的水力停留时间为20～30min;其中选择使用硫酸进行pH值调节， 在酸液储存罐中，98wt%浓硫酸与水的体积配比为1：15～1：30;
催化剂混合罐的水力停留时间为20～30min，第一催化剂储存罐中储存日本三菱瓦斯 化学株式会社生产的OR-SON催化剂，向催化剂混合罐中加入量为每吨废水1～5L，第二 催化剂储存罐储存FeSO4·7H2O的水溶液，FeSO4·7H2O的质量百分比为1wt%～10wt%， 向催化剂混合罐中加入量为每吨废水0.1～10LFeSO4·7H2O的水溶液;防止FeSO4·7H2O 变质，选择向每升FeSO4·7H2O的水溶液中加入5mL的98wt%浓硫酸;
氧化反应罐的水力停留时间为2～6h,双氧水储存罐中储存双氧水(即过氧化氢的水 溶液)，过氧化氢的质量百分比为25—30wt%，向氧化反应罐中加入量为每吨废水0.1～1L 双氧水;
通过调节碱液储存罐中碱液向第二pH值调节罐中的加入量，以使第二pH值调节罐 中pH值为6～8，水力停留时间为20～30min，其中选择使用氢氧化钠的水溶液进行pH值 调节，在碱液储存罐中，氢氧化钠水溶液的质量百分数为5—15wt%;
沉淀池的水力停留时间为2～3h;催化剂活化罐的水力停留时间为12～24h。
10.根据权利要求9所述的处理方法，其特征在于，在进行工业废水处理时，选择通 过第一泵(设置在沉淀池的底部与催化剂活化罐顶部相连的管路上)调整流量为1～5L/h; 选择通过第二泵(设置在催化剂活化罐的底部与催化剂混合罐的底部相连的管路上)调 整流量为100～1000mL/h;通过调节酸液储存罐中酸液向催化剂活化罐的加入量，以使催 化剂活化罐中pH值为3～4。
说明书
一种工业废水深度处理装置及其方法
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，更加具体地说，涉及一种工业废水深度的处理装置 及其方法。
背景技术
城市污水经二级处理后出水中仍含有多种难生物降解有机污染物，有必要进行深度 处理降解水中的有机污染物。近年来，学者致力于将非均相Fenton催化技术应用于深度 处理领域。非均相Fenton催化技术是将具有催化活性的金属离子固定在适宜的载体上， 与H2O2构成非均相Fenton反应体系。与传统Fenton技术比较，非均相Fenton技术具有 反应所需pH范围宽、不产生铁泥、催化剂能够回收并重复使用等优点。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，解决传统Fenton技术深度处理工业废水过 程中催化剂不能重复使用以及反应产生大量含铁污泥的问题，从而提高工业废水处理的 效率，降低处理成本。
本发明的技术目的通过下述技术方案予以实现：
一种工业废水深度处理装置，包括第一pH值调节罐、催化剂混合罐、氧化反应罐、 第二pH值调节罐、沉淀池和催化剂活化罐，其中：
所述第一pH值调节罐和酸液储存罐相连，在所述第一pH值调节罐中设置第一在线 pH检测装置;
所述第一pH值调节罐和催化剂混合罐相连，所述催化剂混合罐与第一催化剂储存罐 相连，所述催化剂混合罐与第二催化剂储存罐相连，所述催化剂混合罐与催化剂活化罐 相连;
所述催化剂混合罐与氧化反应罐相连，所述氧化反应罐与双氧水储存罐相连，所述 氧化反应罐与第二pH值调节罐相连;
所述第二pH值调节罐与碱液储存罐相连，在所述第二pH值调节罐中设置第二在线 pH检测装置;
所述第二pH值调节罐与沉淀池相连，所述沉淀池与催化剂活化罐相连。
在上述工业废水深度处理装置中，所述沉淀池的底部与催化剂活化罐顶部相连，并 设置第一泵。
在上述工业废水深度处理装置中，所述催化剂活化罐的底部与催化剂混合罐的顶部 相连，并设置第二泵。
在上述工业废水深度处理装置中，选择管路作为各个组成部分的连接单元。
在上述工业废水深度处理装置中，所述第一pH值调节罐与进水管相连，并设置第三 泵。
在上述工业废水深度处理装置中，所述第一pH值调节罐、催化剂混合罐、氧化反应 罐、第二pH值调节罐和催化剂活化罐中分别设置搅拌装置，所述搅拌装置为搅拌叶片或 者搅拌桨，以实现物质在各个功能罐中混合均匀，以充分反应达到各自目的。
在上述工业废水深度处理装置中，所述催化剂活化罐和酸液储存罐相连，并在所述 催化剂活化罐中设置第三在线pH检测装置，以确保催化剂活化罐中的酸性pH值环境。
在上述工业废水深度处理装置中，所述氧化反应罐的数量为至少一个，优选2—5个 氧化反应罐;在选择多于1个的氧化反应罐时，选择将氧化反应罐进行串联，或者并联， 以形成氧化反应单元，并使用双氧水储存罐为氧化反应单元中的各个氧化反应罐提供反 应物质。所述第一泵、第二泵选择蠕动泵和第三泵选择磁力驱动泵。
使用本发明的上述处理装置进行工业废水处理时，选择将整个处理装置(即整个工 业废水深度处理装置)固定在可移动的装置中，例如移动式集装箱内，以实现移动式工 作，满足移动式处理废水的要求。
使用本发明的上述处理装置进行工业废水处理时，按照下述方法进行：
通过调节第三泵，以使废水流量为100L/h～200L/h;
通过调节酸液储存罐中酸液向第一pH值调节罐中的加入量，以使第一pH值调节罐 中pH值为3～7，废水的水力停留时间为20～30min;其中选择使用硫酸进行pH值调节， 在酸液储存罐中，98wt%浓硫酸与水的体积配比为1：15～1：30;
催化剂混合罐的水力停留时间为20～30min，第一催化剂储存罐中储存日本三菱瓦斯 化学株式会社生产的OR-SON催化剂，向催化剂混合罐中加入量为每吨废水1～5L，第二 催化剂储存罐储存FeSO4·7H2O的水溶液，FeSO4·7H2O的质量百分比为1wt%～10wt%， 向催化剂混合罐中加入量为每吨废水0.1～10LFeSO4·7H2O的水溶液;防止FeSO4·7H2O 变质，选择向每升FeSO4·7H2O的水溶液中加入5mL的98wt%浓硫酸;
氧化反应罐的水力停留时间为2～6h,双氧水储存罐中储存双氧水(即过氧化氢的水 溶液)，过氧化氢的质量百分比为25—30wt%，向氧化反应罐中加入量为每吨废水0.1～1L 双氧水;
通过调节碱液储存罐中碱液向第二pH值调节罐中的加入量，以使第二pH值调节罐 中pH值为6～8，水力停留时间为20～30min，其中选择使用氢氧化钠的水溶液进行pH值 调节，在碱液储存罐中，氢氧化钠水溶液的质量百分数为5—15wt%;
沉淀池的水力停留时间为2～3h;催化剂活化罐的水力停留时间为12～24h。
在进行工业废水处理时，选择通过第一泵(设置在沉淀池的底部与催化剂活化罐顶 部相连的管路上)调整流量为1～5L/h。
在进行工业废水处理时，选择通过第二泵(设置在催化剂活化罐的底部与催化剂混 合罐的底部相连的管路上)调整流量为100～1000mL/h。
在进行工业废水处理时，使用设置在第一pH值调节罐、催化剂混合罐、氧化反应罐、 第二pH值调节罐和催化剂活化罐中的搅拌装置进行搅拌，以实现物质在各个功能罐中混 合均匀，以充分反应达到各自目的。
在进行工业废水处理时，通过调节酸液储存罐中酸液向催化剂活化罐的加入量，以 使催化剂活化罐中pH值为3～4。
在本发明的技术方案中，采用两种有效催化剂的混合添加方法，故在氧化反应之前 单独设置催化剂混合装置;同时采用催化剂活化回流装置，大大减少了H2O2和铁盐的投 加量，并且减少了酸、碱的投加量，处理成本约为0.5元/m3，而传统Fenton法工艺处理 成本约为1.2元/m3，节省了约60%的处理费用。本发明自动化程度高，能够灵活调节反 应流程，并能适应不同的进出水水质要求，是一种高效的污水深度处理装置。
