公布日：2023.05.05
申请日：2022.11.22
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/467(2006.01)N;C02F1/72(2006.01)N;C02F1/70(2006.01)N;C02F1/52(2006.01)N;B01D29/56(2006.01)N;C02F3/00(2006.01)N;
C02F103/36(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种硝基甲苯生产废水电催化还原氧化预处理工艺，涉及硝基甲苯生产废水处理技术领域，为解决现有的硝基甲苯生产废水在酸化后需要等待废渣沉淀后再进行电催化还原氧化反应，导致等待时间较长，降低了废水的处理效率的问题。包括以下步骤：S1：向硝基甲苯生产废水中加酸调节PH；S2：过滤、去渣；S3：将过滤废液通入电化学反应器的阴极室，进行还原反应；S4：还原处理后的废水再通入电化学反应器的阳极室，进行氧化反应；S5：将电催化还原氧化后的废水通入絮凝池，加絮凝剂进行絮凝；S6：将絮凝后的废水通入生化系统。
权利要求书
1.一种硝基甲苯生产废水电催化还原氧化预处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1：向硝基甲苯生产废水中加酸调节PH；S2：过滤、去渣；S3：将过滤废液通入电化学反应器的阴极室，进行还原反应；S4：还原处理后的废水再通入电化学反应器的阳极室，进行氧化反应；S5：将电催化还原氧化后的废水通入絮凝池，加絮凝剂进行絮凝；S6：将絮凝后的废水通入生化系统。
2.根据权利要求1所述的一种硝基甲苯生产废水电催化还原氧化预处理工艺，其特征在于，所述S1中的调节方法基于PH调节装置(1)实现，所述PH调节装置(1)包括调节罐(3)、罐盖(4)、加液管(5)、进液管(6)、酸液储存罐(7)、输送管(8)、输送泵(9)、PH控制仪(10)、监测探头(101)、搅拌架(11)、搅拌电机(12)和排液管(13)；其中，S1中的调节方法包括如下步骤：S1-1：将适量废水通过进液管(6)注入调节罐(3)内；S1-2：在PH控制仪(10)上设置PH定值，后期通过监测探头(101)可实时监测调节罐(3)内部废水的pH值；S1-3：启动输送泵(9)，输送泵(9)抽取酸液储存罐(7)内部酸液，通过输送管(8)、输送泵(9)和加液管(5)注入调节罐(3)；S1-4：启动搅拌电机(12)，其输出端驱动搅拌架(11)旋转，对废水进行搅拌，实现废水与酸液的快速混合，以提高工作效率；S1-5：将废水pH值调节至定值时，PH控制仪(10)控制输送泵(9)停止运作；S1-6：打开排液管(13)上的阀门，调节好的废水排出调节罐(3)。
3.根据权利要求2所述的一种硝基甲苯生产废水电催化还原氧化预处理工艺，其特征在于：所述罐盖(4)设置于调节罐(3)的顶部，所述加液管(5)和进液管(6)设置于罐盖(4)顶部的两端，所述酸液储存罐(7)设置于调节罐(3)的一侧，所述输送泵(9)的输入端通过输送管(8)与酸液储存罐(7)的上端连接，且输送泵(9)的输出端通过输送管(8)与进液管(6)连接，所述PH控制仪(10)设置于调节罐(3)的前方，所述监测探头(101)设置于调节罐(3)底部的内壁上，所述搅拌架(11)设置于调节罐(3)内部的中间位置处，所述搅拌电机(12)设置于罐盖(4)顶部的中间位置处，所述排液管(13)设置于调节罐(3)的底端，且排液管(13)上安装有阀门。
4.根据权利要求2所述的一种硝基甲苯生产废水电催化还原氧化预处理工艺，其特征在于：所述罐盖(4)与调节罐(3)通过法兰连接，所述PH控制仪(10)与调节罐(3)通过螺钉连接，所述监测探头(101)与PH控制仪(10)电性连接，所述搅拌架(11)的上端与罐盖(4)通过轴承转动连接，所述搅拌电机(12)的输出端与搅拌架(11)通过联轴器传动连接，所述搅拌电机(12)与罐盖(4)通过法兰连接。
5.根据权利要求1所述的一种硝基甲苯生产废水电催化还原氧化预处理工艺，其特征在于：所述S2中的过滤方法基于过滤装置(2)实现，所述过滤装置(2)包括过滤箱(14)、排渣箱(15)、粗滤网(16)、螺旋输送轴(17)、驱动电机(18)、排渣管(19)、滤盒(20)、固定座(21)、出液管(22)和支腿(23)；其中，S2中的过滤方法包括如下步骤：S2-1：废水通过排液管(13)流入排渣箱(15)内部；S2-2：废水在重力作用下自然下流，依次流经粗滤网(16)和滤盒(20)，至过滤箱(14)内部下方储存，粗滤网(16)和滤盒(20)分别拦截大颗粒废渣和小颗粒废渣；S2-3：打开出液管(22)上的阀门，即可将过滤后的废水通入电化学反应器的阴极室。
6.根据权利要求5所述的一种硝基甲苯生产废水电催化还原氧化预处理工艺，其特征在于：所述排渣箱(15)倾斜设置，所述排渣箱(15)设置于过滤箱(14)的一侧，所述排渣箱(15)的一端延伸至过滤箱(14)的内部，且排液管(13)的下端贯穿过滤箱(14)并延伸至排渣箱(15)的内部，所述排渣箱(15)靠近排液管(13)一端的下方与粗滤网(16)固定，所述螺旋输送轴(17)设置于排渣箱(15)内部的中间位置处，所述排渣箱(15)远离过滤箱(14)的一端与驱动电机(18)固定连接，所述排渣箱(15)远离过滤箱(14)一端的下方与排渣管(19)固定连接，所述滤盒(20)设置于粗滤网(16)的下方，所述固定座(21)设置于滤盒(20)的两端，且滤盒(20)的两端延伸至固定座(21)的内部，并与固定座(21)通过滑槽滑动连接，所述出液管(22)设置于过滤箱(14)下端的一侧，所述支腿(23)设置于排渣箱(15)的下方。
7.根据权利要求5所述的一种硝基甲苯生产废水电催化还原氧化预处理工艺，其特征在于：所述排渣箱(15)与过滤箱(14)通过法兰连接，所述排液管(13)与排渣箱(15)和过滤箱(14)通过法兰连接，所述粗滤网(16)与排渣箱(15)焊接连接，所述螺旋输送轴(17)的两端与排渣箱(15)通过轴承转动连接，所述驱动电机(18)与排渣箱(15)通过法兰连接，且驱动电机(18)的输出端与螺旋输送轴(17)通过联轴器传动连接，所述滤盒(20)的前端贯穿并延伸至过滤箱(14)的外部，所述固定座(21)与过滤箱(14)焊接连接，所述支腿(23)与排渣箱(15)焊接连接。
8.根据权利要求5所述的一种硝基甲苯生产废水电催化还原氧化预处理工艺，其特征在于：所述滤盒(20)的内部设置有收集槽(201)，所述收集槽(201)设置为倒四棱台形结构，所述收集槽(201)的底部设置有细滤网(202)，且细滤网(202)与滤盒(20)焊接连接，所述滤盒(20)的前方安装有把手(203)，且把手(203)与滤盒(20)通过螺钉连接。
9.根据权利要求1所述的一种硝基甲苯生产废水电催化还原氧化预处理工艺，其特征在于：所述S1中，用于调节pH值的酸为硫酸或工业废酸中的一种，其pH值的范围控制在1.5～2。
10.根据权利要求1所述的一种硝基甲苯生产废水电催化还原氧化预处理工艺，其特征在于：所述S3和S4中，电化学反应器的阳极和阴极的电流密度均设置为5～50mA/cm2，废水在阴极室和阳极室的停留时间设置为1～6h。
发明内容
本发明的目的在于提供一种硝基甲苯生产废水电催化还原氧化预处理工艺，以解决上述背景技术中提出的现有的硝基甲苯生产废水在酸化后需要等待废渣沉淀后再进行电催化还原氧化反应，导致等待时间较长，降低了废水的处理效率的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种硝基甲苯生产废水电催化还原氧化预处理工艺，包括以下步骤：
S1：向硝基甲苯生产废水中加酸调节PH；
S2：过滤、去渣；
S3：将过滤废液通入电化学反应器的阴极室，进行还原反应；
S4：还原处理后的废水再通入电化学反应器的阳极室，进行氧化反应；
S5：将电催化还原氧化后的废水通入絮凝池，加絮凝剂进行絮凝；
S6：将絮凝后的废水通入生化系统。
优选的，所述S1中的调节方法基于PH调节装置实现，所述PH调节装置包括调节罐、罐盖、加液管、进液管、酸液储存罐、输送管、输送泵、PH控制仪、监测探头、搅拌架、搅拌电机和排液管；
S1中的调节方法包括如下步骤：
S1-1：将适量废水通过进液管注入调节罐内；
S1-2：在PH控制仪上设置PH定值，后期通过监测探头可实时监测调节罐内部废水的pH值；
S1-3：启动输送泵，输送泵抽取酸液储存罐内部酸液，通过输送管、输送泵和加液管注入调节罐；
S1-4：启动搅拌电机，其输出端驱动搅拌架旋转，对废水进行搅拌，实现废水与酸液的快速混合，以提高工作效率；
S1-5：将废水pH值调节至定值时，PH控制仪控制输送泵停止运作；
S1-6：打开排液管上的阀门，调节好的废水排出调节罐。
优选的，所述罐盖设置于调节罐的顶部，所述加液管和进液管设置于罐盖顶部的两端，所述酸液储存罐设置于调节罐的一侧，所述输送泵的输入端通过输送管与酸液储存罐的上端连接，且输送泵的输出端通过输送管与进液管连接，所述PH控制仪设置于调节罐的前方，所述监测探头设置于调节罐底部的内壁上，所述搅拌架设置于调节罐内部的中间位置处，所述搅拌电机设置于罐盖顶部的中间位置处，所述排液管设置于调节罐的底端，且排液管上安装有阀门。
优选的，所述罐盖与调节罐通过法兰连接，所述PH控制仪与调节罐通过螺钉连接，所述监测探头与PH控制仪电性连接，所述搅拌架的上端与罐盖通过轴承转动连接，所述搅拌电机的输出端与搅拌架通过联轴器传动连接，所述搅拌电机与罐盖通过法兰连接。
优选的，所述S2中的过滤方法基于过滤装置实现，所述过滤装置包括过滤箱、排渣箱、粗滤网、螺旋输送轴、驱动电机、排渣管、滤盒、固定座、出液管和支腿；
S2中的过滤方法包括如下步骤：
S2-1：废水通过排液管流入排渣箱内部；
S2-2：废水在重力作用下自然下流，依次流经粗滤网和滤盒，至过滤箱内部下方储存，粗滤网和滤盒分别拦截大颗粒废渣和小颗粒废渣；
S2-3：打开出液管上的阀门，即可将过滤后的废水通入电化学反应器的阴极室。
优选的，所述排渣箱倾斜设置，所述排渣箱设置于过滤箱的一侧，所述排渣箱的一端延伸至过滤箱的内部，且排液管的下端贯穿过滤箱并延伸至排渣箱的内部，所述排渣箱靠近排液管一端的下方与粗滤网固定，所述螺旋输送轴设置于排渣箱内部的中间位置处，所述排渣箱远离过滤箱的一端与驱动电机固定连接，所述排渣箱远离过滤箱一端的下方与排渣管固定连接，所述滤盒设置于粗滤网的下方，所述固定座设置于滤盒的两端，且滤盒的两端延伸至固定座的内部，并与固定座通过滑槽滑动连接，所述出液管设置于过滤箱下端的一侧，所述支腿设置于排渣箱的下方。
优选的，所述排渣箱与过滤箱通过法兰连接，所述排液管与排渣箱和过滤箱通过法兰连接，所述粗滤网与排渣箱焊接连接，所述螺旋输送轴的两端与排渣箱通过轴承转动连接，所述驱动电机与排渣箱通过法兰连接，且驱动电机的输出端与螺旋输送轴通过联轴器传动连接，所述滤盒的前端贯穿并延伸至过滤箱的外部，所述固定座与过滤箱焊接连接，所述支腿与排渣箱焊接连接。
优选的，所述滤盒的内部设置有收集槽，所述收集槽设置为倒四棱台形结构，所述收集槽的底部设置有细滤网，且细滤网与滤盒焊接连接，所述滤盒的前方安装有把手，且把手与滤盒通过螺钉连接。
优选的，所述S1中，用于调节pH值的酸为硫酸或工业废酸中的一种，其pH值的范围控制在1.5～2。
优选的，所述S3和S4中，电化学反应器的阳极和阴极的电流密度均设置为5～50mA/cm2，废水在阴极室和阳极室的停留时间设置为1～6h。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过废水在调节pH值之后以及电催化还原氧化反应之前先通入过滤装置，通过过滤步骤取代调节pH值后的静置沉淀步骤，在同样能取出废水中废渣的同时，有效缩短了等待时间，进而能提高了废水的处理效率。
2、本发明通过排渣箱的一端延伸至过滤箱内部，并与排液管的下端连接，排渣箱这一端的下方设置粗滤网，粗滤网的下方安装滤盒，滤盒的底端设置了细滤网，由此先通过粗滤网过滤掉废水中的大颗粒废渣，再由滤盒过滤掉废水中的小颗粒废渣，有效提高了过滤精度，通过排渣箱内部安装的螺旋输送轴，便于将大颗粒废渣排出排渣箱，由于滤盒与固定座通过滑槽连接，滤盒的前端贯穿并延伸至过滤箱外部，使得滤盒呈抽屉式，便于滤盒的灵活拆装，方便后期清理滤盒内储存的小颗粒废渣。
3、本发明通过调节罐的内部安装搅拌架，罐盖的顶部安装搅拌电机，电机的输出端与搅拌轴通过联轴器传动连接，通过搅拌电机可驱动搅拌架旋转，利用搅拌架的旋转作用，可使废水与酸液快速融合，进而缩短反应时间，提高工作效率。
（发明人：梅晓洁;范寺嘉;张婉婷）
