申请日2015.07.31
公开(公告)日2015.11.18
IPC分类号C02F1/00; C02F9/08; C02F1/30
摘要
本发明公开了一种有机废水原位处理固定床及处理装置和处理方法，固定床包括固定床本体，固定床本体中设置有固胆，固胆内填充有铁基敏化剂。处理装置包括装置本体和安装在装置本体下端的移动装置，装置本体内部设置有曝气装置、固定床、微波腔体以及微波发生装置，其中，所述曝气装置与固定床的底端连通，所述固定床安装在微波腔体中，微波腔体与微波发生装置连接，所述固定床通过管道与装置本体外部连通。有机废水经过预酸化后进入废水处理装置的固定床中;在固定床的中的铁基敏化剂和微波的作用下降解与矿化。本发明的微波铁基敏化剂固定床，实现了废水的连续、高效、快速处理;铁基敏化剂为环境友好材料，不会产生二次污染问题。
权利要求书
1.一种有机废水原位处理固定床，其特征在于：包括固定床本体，固定床本体的固胆 内填充有铁基敏化剂，所述铁基敏化剂为纳米铁、活性炭和钴镍催化剂的混合物，纳米铁 和活性炭的质量比为1:1-3:1，钴镍催化剂为铁碳总质量的10%-20%。
2.根据权利要求1所述的固定床，其特征在于：所述固定床还设置有混合段，混合段 设置在所述固胆的下端，所述混合段的底部设置有曝气装置，曝气装置的上端设置有循环 废水进口。
3.一种有机废水原位处理装置，其特征在于：包括装置本体和安装在装置本体下端的 移动装置，装置本体内部设置有曝气装置、固定床、微波腔体以及微波发生装置，其中， 所述曝气装置与固定床的底端连通，所述固定床安装在微波腔体中，微波腔体与微波发生 装置连接，所述固定床通过管道与装置本体外部连通。
4.根据权利要求3所述的处理装置，其特征在于：所述固定床的上端设置有循环废水 出口、净化水出口以及排气口，固定床的下端设置有与循环废水出口连通的循环废水入口， 净化水出口和排气口分别通过第一管道和第二管道与装置本体外部连通。
5.一种有机废水原位处理方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)将废水处理装置牵引至恰当位置，有机废水经过预酸化后进入废水处理装置的固定 床中并向固定床中连续曝气;
2)废水进行预热后，在固定床的中的铁基敏化剂和微波的作用下降解与矿化;
3)将净化水和废气进行排放。
6.根据权利要求5所述的处理方法，其特征在于：步骤1)中，预酸化后的废水的pH 值小于7。
7.根据权利要求5所述的处理方法，其特征在于：所述微波的输出功率为400-1000W。
8.根据权利要求5所述的处理方法，其特征在于：步骤2)中，所述固定床从下到上包括 混合段、固胆和热交换段，混合段的下端安装曝气装置，曝气装置的上方设置循环废水入口， 固胆内填充有所述铁基敏化剂，热交换段的上方设置有循环废水出口、净化水出口以及排气 口，热交换段的下方设置废水进口。
9.根据权利要求8所述的处理方法，其特征在于：废水的处理过程包括如下步骤：废水 通过废水进口进入到固定床的热交换段进行预热，然后循环进入混合段与氧气混合，再进入 固胆进行降解和净化，将废水循环降解，直到净化达标后，排放。
10.根据权利要求9所述的处理方法，其特征在于：废水在固胆中的停留时间为3-5 分钟。
说明书
一种有机废水原位处理固定床及处理装置和处理方法
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种有机废水原位处理固定床及处理装置和 处理方法。
背景技术
难降解有机废水可通过泄漏、废水排放以及农药使用等途径进入环境水体，不易分解 或生物降解，易于在生物体、水体和土壤中富集积累，从而对环境造成持久性污染。所以 难降解有机废水的有效处理对保护环境、维护生态以及保障健康都有着重要的现实意义。
通过生物方法处理难降解有机废水，一般需要较长的水力停留时间，并且处理效率极 低。一般来说，难降解有机废水主要通过高级氧化技术处理，需要消耗大量氧化剂，从而 产生较高成本。此外，很多有机废水产生时为小股废水，需要汇集后再行处理，汇集过程 需要进行管道建设，不仅占用土地，还有可能泄漏造成土壤和地下水污染。本发明利用微 波和铁基敏化剂组成固定床，可以连续高效的处理难降解有机废水和其他有机废水，可实 现有机废水原位便捷处理，有较为广阔的应用前景。
发明内容
为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是提供一种有机废水原位处理固 定床及处理装置和处理方法。
为了解决以上技术问题，本发明的技术方案如下：
一种有机废水原位处理固定床，包括固定床本体，固定床本体中设置有固胆，固胆内 填充有铁基敏化剂，所述铁基敏化剂为纳米铁、活性炭和钴镍催化剂的混合物，纳米铁和 活性炭的质量比为1:1-3:1，钴镍催化剂为铁碳总质量的10%-20%。
优选的，所述固定床还设置有混合段，混合段设置在所述固胆的下端，所述混合段的 底部设置有曝气装置，曝气装置的上端设置有循环废水进口。废水在混合段与氧气充分混 合后，再经过固胆进行降解，这样可以充分发挥铁基敏化剂的降解及催化作用，由于铁基 敏化剂参与降解反应，所以会有损耗，损耗的部分可以进行补充。
进一步优选的，所述固胆的上端设置有热交换段，热交换段的上方分别设置有循环废 水出口、净化水出口和排气口，循环废水出口与循环废水进口连通。热交换段用于预热进 水和降温出水，一方面用于节约能源，另一方面主要是使出水温度不要太高，避免对工作 人员产生危害。
优选的，废水进水口设置在所述热交换段的下端。废水需要经过热交换段预热后，再 进入固胆中进行降解，可大大提高废水的处理效率。
一种有机废水原位处理装置，包括装置本体和安装在装置本体下端的移动装置，装置 本体内部设置有曝气装置、固定床、微波腔体以及微波发生装置，其中，所述曝气装置与 固定床的底端连通，所述固定床安装在微波腔体中，微波腔体与微波发生装置连接，所述 固定床通过管道与装置本体外部连通。
优选的，微波腔体与微波发生装置之间通过环形器连接。环行器通过水循环，来保护 磁控管。
优选的，微波发生装置为工业微波炉，具备磁控管保护装置。可以防止微波装置连续 工作对磁控管造成损害。
优选的，所述固定床的上端设置有循环废水出口、净化水出口以及排气口，固定床的 下端设置有与循环废水出口连通的循环废水入口，净化水出口和排气口分别通过第一管道 和第二管道与装置本体外部连通。设置循环废水出口和进口，是为了使废水预热后进行降 解，而且废水降解一遍可能会降解不彻底，此时可以进行循环降解，直到降解达标后排放。
进一步优选的，所述第一管道上设置有冷凝器。冷凝器可以对尾气中的水分进行冷凝， 回收尾气水分。
进一步优选的，所述冷凝器和第二管道之间通过第三管道连通。冷凝器冷凝的水，通 过第三管道进入到第二管道中与净化水一起回收，节省了管路。
一种有机废水原位处理方法，包括如下步骤：
1)将废水处理装置牵引至恰当位置，有机废水经过预酸化后进入废水处理装置的固定 床中并向固定床中连续曝气;
2)废水进行预热后，在固定床的中的铁基敏化剂和微波的作用下降解与矿化;
3)将净化水和废气进行排放。净化水的温度在70℃左右，可以回收利用。
优选的，步骤1)中，所述预酸化的酸为盐酸或硫酸。
进一步优选的，步骤1)中，预酸化后的废水的pH值为小于7.0。
优选的，所述微波的输出功率为400-1000W。在该输出功率下，废水的降解效果较好。
优选的，步骤2)中，所述铁基敏化剂为纳米铁、活性炭和钴镍催化剂的混合物，纳米铁 和活性炭的质量比为1:1-3:1，钴镍催化剂为铁碳总质量的10%-20%。该铁基敏化剂实现了废 水的连续、高效、快速处理;铁基敏化剂为环境友好材料，不会产生二次污染问题。
进一步优选的，步骤2)中，所述固定床从下到上包括混合段、固胆和热交换段，混合 段的下端安装曝气装置，曝气装置的上方设置循环废水入口，固胆内填充有所述铁基敏化 剂，热交换段的上方设置有循环废水出口、净化水出口以及排气口，热交换段的下方设置 废水进口。设置循环废水出口和进口，是为了使废水预热后进行降解，而且废水降解一遍 可能会降解不彻底，此时可以进行循环降解，直到降解达标后排放。
进一步优选的，废水的处理过程包括如下步骤：废水通过废水进口进入到固定床的热交 换段进行预热，然后循环进入混合段与氧气混合，再进入固胆进行降解和净化，将废水循环 降解，直到净化达标后，排放。
进一步优选的，废水在固胆中的停留时间为3-5分钟。在该停留时间下，可以保证在最短 的时间内达到最好的净化效果。
本发明的有益技术效果为：
1、本发明的微波铁基敏化剂固定床，实现了废水的连续、高效、快速处理;铁基敏化剂 为环境友好材料，不会产生二次污染问题;
2、本发明可用于高浓度有机废水的预处理，也可用于低浓度难降解废水的深度处理，应 用范围较广;
4、本发明方法能够适应多种不同的有机废水溶液，能够适应有机废水水质变化的冲击;
5、本发明的废水处理装置，可用于难降解和普通有机废水连续处理，可在5分钟之内得 到90%以上的去除效率;此外，该废水处理装置还可以移动，通过牵引，可以实现废水的原 位处理。
6、由于废水处理后流出的水为热水，所以可以将热水回收利用，节省能源。
