申请日2016.01.13
公开(公告)日2016.03.23
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明涉及一种超声波电吸附电芬顿且脱盐脱色的水处理装置及方法，其特征在于包括悬浮污泥沉淀罐，光催化电吸附电芬顿反应器及NF膜组等;所述污水调节罐连接悬浮污泥沉淀罐，悬浮污泥沉淀罐与第一中间水箱连接，第一中间水箱与光催化电吸附电芬顿反应器连接，光催化电吸附电芬顿反应器与震动膜生物反应器连接，震动膜生物反应器与NF膜组连接。该处理方法先对废水的杂质进行隔离;其次通过悬浮污泥沉淀罐进行沉淀;第三通过光催化电吸附电芬顿反应器进行去胶脱盐;第四通过震动膜生物反应器进行处理;第五通过NF膜组进行杀菌消毒。本发明停留时间短，消除氨臭气，脱盐;其不仅连续运行稳定，还具有运行成本低，耗电低等优点。
权利要求书
1.一种超声波电吸附电芬顿且脱盐脱色的水处理装置，其特征在于：主要包括用于调节污水处理流量的污水调节罐，第一提升泵，悬浮污泥沉淀罐，第一中间水箱，第二提升泵，光催化电吸附电芬顿反应器，震动膜生物反应器，高压泵，NF膜组以及第二中间水箱;所述污水调节罐通过第一提升泵和第一蛇管连接悬浮污泥沉淀罐，并且污水调节罐与悬浮污泥沉淀罐之间装设有粗筛过滤器;所述悬浮污泥沉淀罐与第一中间水箱连接，而第一中间水箱则通过第二提升泵和第二蛇管与光催化电吸附电芬顿反应器连接，并且第一中间水箱与光催化电吸附电芬顿反应器之间装设有第一细筛过滤器;所述光催化电吸附电芬顿反应器与震动膜生物反应器连接，而震动膜生物反应器则通过高压泵和管道与NF膜组连接，并且震动膜生物反应器与NF膜组之间装设有第二细筛过滤器;所述NF膜组与第二中间水箱连接。
2.根据权利要求1所述的一种超声波电吸附电芬顿且脱盐脱色的水处理装置，其特征在于：所述污水调节罐上设有格网。
3.根据权利要求1所述的一种超声波电吸附电芬顿且脱盐脱色的水处理装置，其特征在于：所述悬浮污泥沉淀罐设有第一内壁、第二内壁、挡板、第一滤网、第二滤网和第三滤网，所述挡板位于第二内壁内侧，第一内壁则位于第二内壁的外侧;所述第一滤网设于挡板的上端的第一内壁上，第二滤网设于第一内壁与第二内壁之间，而第三滤网则设于挡板与第二内壁之间。
4.根据权利要求3所述的一种超声波电吸附电芬顿且脱盐脱色的水处理装置，其特征主要在于：所述第一滤网的滤孔直径小于第二滤网，所述第二滤网的滤孔直径小于第三滤网。
5.根据权利要求3所述的一种超声波电吸附电芬顿且脱盐脱色的水处理装置，其特征主要在于：所述经过第二滤网的水通过一通道再次进入到第一蛇管与悬浮污泥沉淀罐的连接口。
6.根据权利要求1所述的一种超声波电吸附电芬顿且脱盐脱色的水处理装置，其特征在于：所述光催化电吸附电芬顿反应器和震动膜生物反应器分别连接有使空气中的氧气进入到光催化电吸附电芬顿反应器内部的曝气装置。
7.根据权利要求1所述的一种超声波电吸附电芬顿且脱盐脱色的水处理装置，其特征在于：所述光催化电吸附电芬顿反应器还分别通过接口连接第一回收桶和第二回收桶;所述第一回收桶主要用于回收光催化电吸附电芬顿反应器内部阳极富集的盐酸，所述第二回收桶主要用于回收光催化电吸附电芬顿反应器内部阳极富集的氢氧化钠。
8.根据权利要求1所述的一种超声波电吸附电芬顿且脱盐脱色的水处理装置，其特征在于：所述第二中间水箱还通过反冲泵和接管分别连通震动膜生物反应器和NF膜组。
9.如权利要求1所述的一种超声波电吸附电芬顿且脱盐脱色的水处理方法，其特征在于主要 包括以下步骤：
首先，通过污水调节罐和粗筛过滤器对废水的比较大的杂质进行隔离和预处理过滤;
其次，通过悬浮污泥沉淀罐对隔离和过滤后的废水进行污泥沉淀和预处理;
第三，通过光催化电吸附电芬顿反应器对悬浮污泥沉淀罐处理过的废水进行深度去胶体，脱色，去COD、除去重金属和脱盐的降解处理;
第四，通过震动膜生物反应器对光催化电吸附电芬顿反应器处理过的水进行超声波震动、杀菌消毒和过滤处理;
第五，通过NF膜组对处理过的水进行活性碳过滤、保安过滤和纳滤处理。
10.根据权利要求9所述的一种超声波电吸附电芬顿且脱盐脱色的水处理方法，其特征在于，所述第三步中通过光催化电吸附电芬顿反应器对悬浮污泥沉淀罐处理过的废水进行降解处理主要包括以下步骤：
首先，通过超声波电芬顿进行去胶体、COD、SS、重金属、油类和色度;
其次，通过超声波光催化电吸附进行去COD，脱盐，回收纯酸碱;
再次，利用电絮凝气浮介质分离去除COD、SS、重金属和色度。
说明书
一种超声波电吸附电芬顿且脱盐脱色的水处理装置及方法
技术领域
本发明涉及一种废水处理装置，尤其涉及一种超声波电吸附电芬顿且脱盐脱色的水处理装置及方法。
背景技术
随中国经济的发展，工业用水量增加，使有限的水资源日趋紧张，中国垃圾填埋场、垃圾焚烧场、垃圾转运站企业排放含高难度的工业废水，使中国水环境污染加剧;寻找新的实用的高难度高含盐废水处理技术使废水能再生回用和资源化成为解决水资源短缺的重要途径。单传统的回用工艺一般是：“格栅→水解调节池→一级反硝化/硝化→二级反硝化/硝化(或SBR)→沉淀池→砂滤池→活性碳滤池→接触消毒池→中间水池→NF/RO→中水回用”。
城市垃圾渗滤液是城市环境治理的一大难题。垃圾转运站、焚烧场或填埋场的垃圾渗滤液是由各种化合物和腐烂物质生成，含有浓度极高的BOD、COD、含氮化合物、含磷化合物、有机卤化物硫化物、腐殖酸、吲哚、无机盐类等，不仅气味恶臭，而且其中不少是致癌物。若排放地表，污染环境，溶入地下，污染水源，是城市环境和人体健康的一大危害。而且垃圾填埋时间越久，其渗滤液含氮化合物的浓度就越高、危害就越大。以往垃圾渗滤液生物处理工艺流程复杂，水力停留时间长，工程占地面积大，污泥量多，出水稳定性差，系统投资大，运行费用高。采用该常规工艺出水水质一般不能达到排放标准(如进水氨氮=800-5000mg/L,CODcr=5000--35000mg/L;出水氨氮≤150mg/L,CODcr≤200-850mg/L),很难达到GB16889-1997和新编GB16889-2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》要求和《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》建城(2000)120号，《城市生活垃圾卫生填埋技术规范》CJJ17-2004排放标准，不利于节能减排、清洁生产、循环经济。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种超声波电吸附电芬顿光电催化且脱盐、脱氮、脱色、去COD的废水处理装置及方法。本发明不但停留时间短，消除氨臭气和可处理含高浓度重金属污水，而且还能对含高盐度污水进行脱盐预处理;该技术不仅能连续、稳定的运行，还具有运行成本低，占地面积小，耗电低等节能环保的优点。
为了达到上述目的，本发明一种超声波电吸附电芬顿且脱盐脱色的水处理装置，主要包括用于调节污水处理流量的污水调节罐，第一提升泵，悬浮污泥沉淀罐，第一中间水箱，第二提升泵，光催化电吸附电芬顿反应器，震动膜生物反应器，高压泵，NF膜组以及第二中 间水箱;所述污水调节罐通过第一提升泵和第一蛇管连接悬浮污泥沉淀罐，并且污水调节罐与悬浮污泥沉淀罐之间装设有粗筛过滤器;所述悬浮污泥沉淀罐与第一中间水箱连接，而第一中间水箱则通过第二提升泵和第二蛇管与光催化电吸附电芬顿反应器连接，并且第一中间水箱与光催化电吸附电芬顿反应器之间装设有第一细筛过滤器;所述光催化电吸附电芬顿反应器与震动膜生物反应器连接，而震动膜生物反应器则通过高压泵和管道与NF膜组连接，并且震动膜生物反应器与NF膜组之间装设有第二细筛过滤器;所述NF膜组与第二中间水箱连接。
作为本发明的进一步改进，所述污水调节罐上设有格网，，以对进入比较大颗粒垃圾固形物的污水进行隔离。
作为本发明的进一步改进，所述悬浮污泥沉淀罐为圆筒或椭圆或多边型结构;该悬浮污泥沉淀罐设有第一内壁、第二内壁、挡板、第一滤网、第二滤网和第三滤网，所述挡板位于第二内壁内侧，第一内壁则位于第二内壁的外侧;所述第一滤网设于挡板的上端的第一内壁上，第二滤网设于第一内壁与第二内壁之间，而第三滤网则设于挡板与第二内壁之间。
作为上述方案的进一步改进，所述第一滤网的滤孔直径小于第二滤网，所述第二滤网的滤孔直径小于第三滤网。
作为上述方案的进一步改进，所述经过第二滤网的水通过一通道再次进入到第一蛇管与悬浮污泥沉淀罐的连接口，以使得废水再次进入到悬浮污泥沉淀罐内处理。
进入到悬浮污泥沉淀罐的水一部分会被挡板返回以再次通过第一提升泵进入到悬浮污泥沉淀罐，也有一部分会通过挡板与第二内壁之间的第三滤网进入到挡板的上端。水进入到挡板上端之后一部分的水会通过第一滤网进入到悬浮污泥沉淀罐的出口;也有一部分会通过第二滤网再次进入到第一蛇管与悬浮污泥沉淀罐的连接口，以再一次进入到悬浮污泥沉淀罐。当然，实际实施中可以根据需要在第一滤网的上端，也就是第一滤网与出口之间还可以设置若干个比第一滤网的孔径相当或更小的滤网进行过滤。
作为本发明的进一步改进，所述光催化电吸附电芬顿反应器和震动膜生物反应器分别连接有使空气中的氧气进入到光催化电吸附电芬顿反应器内部阳极富集的曝气装置，以使光催化电吸附电芬顿反应器内部阳极富集的污水更好的进行曝气反应。该曝气装置主要包括风机、曝气管设备以及补充自来水通道。
作为本发明的进一步改进，所述光催化电吸附电芬顿反应器还分别通过接口连接第一回收桶和第二回收桶;所述第一回收桶主要用于回收光催化电吸附电芬顿反应器内部阳极富集的盐酸(HCI)或硫酸或硝酸等，所述第二回收桶主要用于回收光催化电吸附电芬顿反应器 内部阳极富集的氢氧化钠(NaOH)或氢氧化钙或氢氧化镁或碱金属离子等。
作为本发明的进一步改进，所述第二中间水箱还通过反冲泵和接管分别连通震动膜生物反应器和NF膜组。
震动膜生物反应器的水处理系统简称“CMBR”，“CMBR”是超声波自清洗膜生物反应器技术的简称，是一种CMBR污水处理系统膜分离技术和循环载体生物膜法(生化技术)、低频超声波在线清洗技术和高频超声波超临界氧化、自由基、超声波空化降解技术完美结合在一起的污水高级处理技术，可广泛应用于生活、工业废水的处理。震动膜生物反应器的水处理由于含有厌氧、水解细菌、好氧菌的过程，所以其气水比低、曝气量很少、比较省电、不耗氧。
NF膜组的作用主要在于对处理过的水进行纳滤。
一种超声波电吸附电芬顿且脱盐脱色的水处理方法，主要包括以下步骤：
首先，通过污水调节罐和粗筛过滤器对废水的比较大的杂质进行隔离和预处理过滤;
其次，通过悬浮污泥沉淀罐对隔离和过滤后的废水进行污泥沉淀和预处理;
第三，通过光催化电吸附电芬顿反应器对悬浮污泥沉淀罐处理过的废水进行深度去胶体，脱色，去COD、除去重金属和脱盐的降解处理;
第四，通过震动膜生物反应器对光催化电吸附电芬顿反应器处理过的水进行超声波震动、杀菌消毒和超滤处理;
第五，通过NF膜组对处理过的水进行活性碳过滤、保安过滤和纳滤处理。
作为一种超声波电吸附电芬顿且脱盐脱色的水处理方法的进一步改进，所述第三步中通过光催化电吸附电芬顿反应器对悬浮污泥沉淀罐处理过的废水进行降解处理主要包括以下步骤：
首先，通过超声波电芬顿和悬浮污泥沉淀罐预处理进行去除大颗粒污泥、砂石、去除大分子COD、SS、重金属、油类和色度;
其次，通过超声波光催化电吸附进行去COD，脱盐，回收纯酸碱;
再次，利用电絮凝气浮及介质分离去除去除微小颗粒SS、重金属和小分子COD和色度。
在污水依次进入光催化电吸附电芬顿反应器、震动膜生物反应器和NF膜组的过程中，污水依次通过多组超声波电极堆，在污水通过折流板间隔时，铁在低频超声波和酸的作用下，阳极被加快溶浊，产生离子和废水在高频超声波辐照、臭氧氧化和紫外线辐照涂有二氧化钛光管催化的作用下快速产生大量自由基-OH及双氧水H2O2,离子和双氧水H2O2产生强类芬顿氧化反应，难降解有机污染物再经过一系列水解、解离及亚铁的强氧化过程，发展成为各种 羟基自由基-OH，多核羟基自由基以及最后反应完成后离子氧化为三价氢氧化铁化合物沉淀，使废水中的难降解有机污染物大部分被超声波和羟基自由基-OH分解为低分子和气态物挥发出去，小部分反应产生的胶态中间体，悬浮杂质经投加公司无机混凝剂、絮凝物PAC和有机胶态高分子助凝剂PAM，经微气泡气浮而成为浮渣与水分离或混凝物沉淀分离。污水中难降解污染物经高频超声波内电芬顿氧化机处理后生化比显著提高,难降解腐殖酸、纤维素、杂环烃、脂肪烃、芳香烃、多苯酚类、卤代烃等污染物大部分开环断链，大分子分解为低分子乙醇、甲醇和气态物CO2挥发出去;少量悬浮胶体杂质经活性碳过滤器预处理,再经A厌氧生物膜/O好氧生物膜-CMBR超滤去除废水中的有机物，进一步深度去除废水中的微量有机物，使出水澄清，产水流到中水池接触消毒，产水达标排放或中水回用(产水COD<40mg/L)。
本发明不但可低成本处理生活垃圾填埋场垃圾渗滤液废水、垃圾压缩站挤压废水、NF/RO膜浓缩液高盐高COD废水，而且可处理化妆品废水、五金切削液废水、清洗乳化油废水、电镀涂装废水、凉果泡菜高盐食品废水、农药废水、酿造发酵食品废水、五金酸洗清洗废水、制药废水、油田钻井废水、造纸黑液和焦化废水，而且更适合于处理难挥发、难降解腐殖酸、纤维素、杂环烃、脂肪烃、芳香烃、多苯酚类、卤代烃等有机污染物废水到中水回用，并回收酸碱物，节能减排、清洁生产，循环经济。
本发明不但停留时间短，消除氨臭气和可处理含高浓度有机污染物废水、重金属污水，而且还能对含高盐度污水(处理含盐500PPM-300000PPM以上)进行脱盐处理;该技术不仅能连续、稳定的运行，还具有运行成本低，占地面积小，耗电低等节能环保的优点。
