公布日：2022.09.20
申请日：2021.03.10
分类号：C02F9/14(2006.01)I
摘要
本发明公开了一种高浓度废水的处理方法，步骤包括：(1)将高浓度废水输送至太阳能蒸发系统中，经加热、蒸发而形成蒸汽，蒸汽经冷却形成初级净化废水；(2)将初级净化废水输送至氧化反应系统中，经氧化分解而形成二级净化废水；(3)将二级净化废水输送至生态反应系统，经生态净化处理而形成达到排放标准的三级净化废水。该方法通过将太阳能蒸发、氧化分解、生态净化技术集合于一体，能够广泛地用于处理各种高浓度废水。
权利要求书
1.一种高浓度废水的处理方法，其特征在于，步骤包括：(1)将高浓度废水输送至太阳能蒸发系统中，经加热、蒸发而形成蒸汽，所述蒸汽经冷却形成初级净化废水；(2)将所述初级净化废水输送至氧化反应系统中，经氧化分解而形成二级净化废水；(3)将所述二级净化废水输送至生态反应系统，经生态净化处理而形成达到排放标准的三级净化废水。
2.如权利要求1所述的高浓度废水的处理方法，其特征在于，所述步骤(1)中太阳能蒸发系统包括太阳能板、蒸发室和冷凝器，所述高浓度废水于所述蒸发室中经加热、蒸发形成所述蒸汽，所述蒸汽于所述冷凝器中冷却形成所述初级净化废水，所述太阳能板提供加热所述高浓度废水的热源。
3.如权利要求1所述的高浓度废水的处理方法，其特征在于，所述步骤(2)中氧化反应系统包括反应塔，所述反应塔内部设置有磁化器和水力空化增氧曝气机。
4.如权利要求3所述的高浓度废水的处理方法，其特征在于，所述反应塔内部还设置有负载催化剂的填料，所述填料为沸石、硅藻土、膨润土、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、海泡石和火山石中的至少一种。
5.如权利要求4所述的高浓度废水的处理方法，其特征在于，所述催化剂为Fe、Mg、Al、Co、Zn、Mo和Ti中至少一种金属所对应的金属氧化物。
6.如权利要求1所述的高浓度废水的处理方法，其特征在于，所述步骤(3)中生态反应系统包括生物塘和湿地，所述生物塘的水下部分包括玄武岩纤维填料和水生动物，所述生物塘的水上部分包括漂浮性水生植物，所述湿地包括基质层、种植于所述基质层上的湿地植物及布置于所述基质层下方的填料层，所述二级净化废水依次经生物塘、湿地进行生态净化处理。
7.如权利要求6所述的高浓度废水的处理方法，其特征在于，所述水生动物为鱼类、螺类和贝类中的至少一种，所述漂浮性水生植物为布袋莲、槐叶苹和浮萍中的至少一种，所述湿地植物为芦苇、美人蕉、风车草、鸢尾花、泽泄、菖蒲、水葱和莲花中的至少一种。
8.如权利要求6所述的高浓度废水的处理方法，其特征在于，所述基质层填充的基质为泥土，所述填料层包括位于上层的卵石层和位于下层的陶粒层。
9.如权利要求8所述的高浓度废水的处理方法，其特征在于，所述卵石层包括沸石、改性蛭石和火山岩中的至少一种，所述陶粒层包括陶粒、硅藻土和树皮中的至少一种，所述泥土中投放有复合微生物菌剂。
发明内容
本发明的目的是提供一种高浓度废水的处理方法，该方法通过将太阳能蒸发、氧化分解、生态净化技术集合于一体，能够广泛地用于处理各种高浓度废水。
为实现以上目的，本发明提供了一种高浓度废水的处理方法，步骤包括：
(1)将高浓度废水输送至太阳能蒸发系统中，经加热、蒸发而形成蒸汽，蒸汽经冷却形成初级净化废水；
(2)将初级净化废水输送至氧化反应系统中，经氧化分解而形成二级净化废水；
(3)将二级净化废水输送至生态反应系统，经生态净化处理而形成达到排放标准的三级净化废水。
与现有技术相比，本发明的高浓度废水先输送至太阳能蒸发系统进行加热、蒸发形成蒸汽，蒸汽经冷却形成初级净化废水，该过程可大幅度降低废水中的含盐量和有机物含量以使得高浓度废水的浓度大幅度降低；将初级净化废水输送至氧化反应系统中进行氧化分解而形成二级净化废水，该过程可再次降低废水中的含盐量和有机物含量以使得初级净化废水浓度再次降低；将二级净化废水输送至生态反应系统中进行生态净化处理而形成三级净化废水，该过程可对水中污染物进行吸附、截留、吸收从而达到固定、吸附与降解污染物的效果，实现对废水中氮磷、有机物等污染物质的净化作用，最终三级净化废水达到可排放标准。
较佳地，本发明的步骤(1)中太阳能蒸发系统包括太阳能板、蒸发室、冷凝器，高浓度废水于蒸发室中加热、蒸发形成蒸汽，蒸汽于冷凝器中冷却形成初级净化废水，太阳能板提供加热高浓度废水的热源。
较佳地，本发明的太阳能蒸发系统还包括循环泵、抽风机、冷凝水箱。
较佳地，本发明的氧化反应系统包括反应塔，反应塔内部设置有磁化器和水力空化增氧曝气机；在水力空化增氧曝气机的作用下形成空化气泡，在常温常压的反应条件下，空化气泡迅速发生分裂及链式反应进而生成具有强氧化性的的•OH(羟基自由基)，可直接氧化分解废水中的有机物质，同时在磁化器的作用下，可使得空化气泡带有磁性，而磁性空化气泡由于粒径小，比表面积大，表现出显著的物理和化学活动性，如氧化、溶解、蒸发、吸附、催化以及生理效应等都能因细粒子比表面大而被加速，进而加速废水中有机物质的氧化分解，同时经过磁化处理的空化气泡具有强大的爆炸能与结合能，能破坏有机物与水的共价键连接或污染物内部的化学键连接，这也能够进一步地加速废水中有机物质的氧化分解。倘若将高浓度废水直接输送至氧化反应系统中，废水中的大量有机物及盐会附着于反应塔内部、循环泵表面、磁化器表面，同时废水因含大量有机物及盐会使得废水的粘度较大进而影响水力空化增氧曝气机的运作功能，这都会影响氧化反应系统的氧化分解效果。
较佳地，本发明的反应塔内部还设置有负载催化剂的填料，填料为沸石、硅藻土、膨润土、膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、海泡石和火山石中的至少一种；在催化剂的作用下，废水中的高分子有机物与氧气发生氧化反应进而转化为小分子有机物。倘若将高浓度废水直接输送至氧化反应系统中，废水中大量有机物及盐也会粘附于填料表面，这直接影响催化剂的催化效果，进而也会影响氧化反应系统的氧化分解效果。较佳地，本发明的催化剂为Fe、Mg、Al、Co、Zn、Mo和Ti中至少一种金属所对应的金属氧化物。
较佳地，本发明的步骤(3)中生态反应系统包括生物塘和湿地，生物塘的水下部分包括玄武岩纤维填料和水生动物，生物塘的水上部分包括漂浮性水生植物，所述湿地包括基质层、种植于基质层上的湿地植物及布置于基质层下方的填料层，二级净化废水依次经生物塘、湿地进行生态净化处理。生物塘可进一步地吸收去除二级净化废水中的氮、磷等营养物质，湿地可使得微生物的降解、转化、生物固定化作用和离子交换作用同步完成，从而提高对二级净化废水的净化能力。
较佳地，本发明的水生动物为鱼类、螺类和贝类中的至少一种，漂浮性水生植物为布袋莲、槐叶苹和浮萍中的至少一种，湿地植物为芦苇、美人蕉、风车草、鸢尾花、泽泄、菖蒲、水葱和莲花中的至少一种。
较佳地，本发明的基质层填充的基质为泥土，填料层包括位于上层的卵石层和位于下层的陶粒层。卵石层可截留废水中大颗粒污染物，同时卵石层中的孔隙能为湿地植物根系提供充足的氧气，有效避免植物根系腐烂；陶粒层可进一步阻隔、截留废水中小颗粒污染物。
较佳地，本发明的卵石层包括沸石、改性蛭石和火山岩中的至少一种，陶粒层包括陶粒、硅藻土和树皮中的至少一种，泥土中投放有复合微生物菌剂。较佳地，复合微生物菌剂包括枯草芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、酵母菌和侧孢芽孢杆菌。泥土中含有微生物，可通过微生物对有机物进行降解及对氮磷等营养物质进行转化，即利用湿地中植物-基质-微生物三者的协同作用可进一步促进对水体的净化。
（发明人：邓杰帆;陈欣仪）
