公布日：2023.09.19
申请日：2023.06.25
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/28(2023.01)N;C02F1/461(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/78(2023.01)N;C02F1/72(2023.01)N;C02F3/
30(2023.01)N;C02F7/00(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种烯丙基类单体化学品生产废水的处理系统，其特征在于：包括依次连接的收集池、调节池、填料类芬顿反应器、混凝沉降池、多介质过滤器、臭氧催化氧化塔、脱气塔、A2O池、MBR池、活性炭吸附罐，所述填料类芬顿反应器包括柱状碳基氧化镨系催化剂和柱状沸石Fe系催化剂两级填料。本发明的烯丙基类单体化学品生产废水处理系统，pH适用范围广，处理效果稳定，运行费用低，与现有铁碳微电解+芬顿预处理和生化处理工艺结合以及铁碳微电解+芬顿预处理+水解酸化+接触氧化+活性炭吸附工艺相比节约30-35％的运行费用，同时填料类芬顿氧化+臭氧催化氧化工艺的可控性强，可以控制其适当的反应过程，满足不同的出水要求。
权利要求书
1.一种烯丙基类单体化学品生产废水的处理系统，其特征在于：包括依次连接的收集池、调节池、填料类芬顿反应器、混凝沉降池、多介质过滤器、臭氧催化氧化塔、脱气塔、A2O池、MBR池、活性炭吸附罐，所述填料类芬顿反应器内填充柱状碳基氧化镨系催化剂和柱状沸石Fe系催化剂两级填料。
2.根据权利要求1所述的一种烯丙基类单体化学品生产废水的处理系统，其特征在于：所述柱状碳基氧化镨系催化剂活性成份为过渡金属氧化物或金属氧化物，含量为＞90wt％；所述柱状沸石Fe系催化剂活性成份为金属及镧系金属氧化物/金属氧化物，含量为＞10wt％。
3.根据权利要求1所述的一种烯丙基类单体化学品生产废水的处理系统，其特征在于：所述柱状碳基氧化镨系催化剂填料层厚度1.5m，颗粒直径3-6mm，颗粒长度6-8mm，堆积密度0.7-0.9g/cm3；所述柱状沸石Fe系催化剂填料层厚度1m高，颗粒直径3-6mm，颗粒长度6-8mm，堆积密度0.7-0.9g/cm3。
4.根据权利要求1所述的一种烯丙基类单体化学品生产废水的处理系统，其特征在于：所述臭氧催化氧化塔采用两段式填料设计，下端为碳基填料，上端为铝基填料，所述碳基填料碳基填料活性成份金属氧化物＞6wt％，比表面积≥200㎡/g，孔容≥0.3m3/g，堆积密度0.6-0.8g/cm3，所述铝基填料活性成份金属氧化物＞6％，比表面积≥200㎡/g，孔容≥0.3m3/g，堆积密度0.7-1.0g/cm3。
5.根据权利要求1所述的一种烯丙基类单体化学品生产废水的处理系统，其特征在于：所述臭氧催化氧化塔后还设置有生化处理池，所述生化处理池包括缺氧池、厌氧池和好氧池，所述缺氧池的水力停留时间为36-72h，所述厌氧池的水力停留时间为24-48h，所述好氧池的水力停留时间为48-72h，曝气量按照气水比为20-30:1。
6.根据权利要求1所述的一种烯丙基类单体化学品生产废水的处理系统，其特征在于：所述MBR池内填充PVDF膜，其底部设有曝气装置膜，曝气装置膜通量为8～15L/m2·h，并配备NaClO和盐酸的在线清洗系统，MBR出水端设置活性炭吸附罐。
7.根据权利要求1所述的一种烯丙基类单体化学品生产废水的处理系统，其特征在于：所述臭氧催化氧化塔包括依次连接的臭氧曝气装置、压缩空气反吹装置、中间隔板、两段填料、旋流喷水装置、丝网除沫器、尾气破坏器。
8.根据权利要求7所述的一种烯丙基类单体化学品生产废水的处理系统，其特征在于：所述臭氧曝气装置为DN50，316L脱脂管道，其直径为150mm，其装有微孔臭氧曝气盘，所述微孔臭氧曝气盘的单个通气量2m2/h,曝气盘的间距设置为400-600mm。
9.根据权利要求7所述的一种烯丙基类单体化学品生产废水的处理系统，其特征在于：所述压缩空气反吹装置的压缩空气管采用316L不锈钢，直径65mm，所述压缩空气管上端间隔20cm开一组直径为6mm的孔，两个孔分别到管的中轴线的连线夹角成60°。
10.根据权利要求7所述的一种烯丙基类单体化学品生产废水的处理系统，其特征在于：所述中间隔板采用纯玻璃钢,其厚度为30mm，其上均匀分布半径为26mm的圆孔，圆孔与水帽相连接，所述水帽的绕丝缝隙为1mm。
发明内容
本发明的目的是提供一种烯丙基类单体化学品生产废水的处理系统，以解决上述废水COD值高、B/C值低、氯离子浓度高、氨氮含量高的技术问题。
实现本发明目的的技术方案是：一种烯丙基类单体化学品生产废水的处理系统，其特征在于：包括依次连接的收集池、调节池、填料类芬顿反应器、混凝沉降池、多介质过滤器、臭氧催化氧化塔、脱气塔、A2O池、MBR池、活性炭吸附罐，所述填料类芬顿反应器内填充柱状碳基氧化镨系催化剂和柱状沸石Fe系催化剂两级填料。
本发明核心技术是柱状碳基氧化镨系催化剂+柱状沸石Fe系催化剂两级填料，不同于传统芬顿反应器要求pH值3～5。所选的类芬顿反应器pH值5～8，该工艺中无铁泥产生，最终会污染物更少，处理效率更高。
进一步地，所述柱状碳基氧化镨系催化剂活性成份为过渡金属氧化物或金属氧化物，含量为＞90wt％；所述柱状沸石Fe系催化剂活性成份金属及镧系金属氧化物/金属氧化物，含量为＞10wt％。
上述方案采用过渡金属作为活化中心，其能量消耗更低、活化效率更高，其单电子转移反应使得氧化基具有更强的氧化电位，氧化基存活寿命更强，其在碱性条件下具有更强的氧化能力和选择性，其对pH选择范围更宽。本方案经测试，pH范围为5～8，可避免铁泥产生，在pH较高范围内依然可以保持较高活性。
进一步地，其特征在于：所述柱状碳基氧化镨系催化剂填料层厚度1.5m，颗粒直径3-6mm，颗粒长度6-8mm，堆积密度0.7-0.9g/cm3；所述柱状沸石Fe系催化剂填料层厚度1m高，颗粒直径3-6mm，颗粒长度6-8mm，堆积密度0.7-0.9g/cm3。
控制催化颗粒的直径及比表面形态，可有效控制污水处理过程中的接触面，扩大接触面从而提升处理效率。
进一步地，所述柱状碳基氧化镨系催化剂和柱状沸石Fe系催化剂两级填料分别为碳基填料和铝基填料，所述碳基填料碳基填料活性成份金属氧化物＞6wt％，比表面积≥200㎡/g，孔容≥0.3m3/g，堆积密度0.6-0.8g/cm3，所述铝基填料活性成份金属氧化物＞6wt％，比表面积≥200㎡/g，孔容≥0.3m3/g，堆积密度0.7-1.0g/cm3。
当产品具有更大的比表面积和孔容，具备更小的堆积密度时，将获得更好的催化性能；相比传统催化剂，铝基催化剂催化效率高，可以提升·OH的产生效率。
进一步地，臭氧催化氧化塔后还设置有生化处理池，所述生化处理池包括缺氧池、厌氧池和好氧池，所述缺氧池的水力停留时间为36-72h，所述厌氧池的水力停留时间为24-48h，所述好氧池的水力停留时间为48-72h，曝气量按照气水比为20-30:1。
进一步地，缺氧池的水力停留时间为48h，厌氧池的水力停留时间为36h和好氧池的水力停留时间为60h，曝气量按照气水比25-28:1。
各水力停留和曝气量气水比将影响氧化效率，对其进行调节可对最终产物进行调整。
进一步地，所述MBR池内填充PVDF膜，其底部设有曝气装置膜，所述曝气装置膜通量为8～15L/m2·h，并配备NaClO和盐酸的在线清洗系统；MBR出水端设置活性炭吸附罐。
本优化方案中采用膜分离技术，不会出现沉降分离所发生悬浮物泄漏的问题；另外，处理水不需要经过特别操作就可以作为中水再利用，其出水水质比传统的活性污泥法要好得多，能更有效保证出水达到环保要求；由于进入MBR池的COD浓度依然较高，故在MBR池出水前采用活性炭吸附罐能更有效的保证出水稳定达到环保要求。
进一步地，所述臭氧催化氧化塔包括臭氧曝气装置、压缩空气反吹装置、中间隔板、两段填料、旋流喷水装置、丝网除沫器、尾气破坏器。臭氧催化氧化塔可进一步加深氧化效果，对该段中的有机物进行进一步分解。
进一步地，所述臭氧曝气装置DN50，316L脱脂管道，其直径为150mm，其装有微孔臭氧曝气盘，所述微孔臭氧曝气盘的单个通气量2m2/h,曝气盘的间距设置为400-600mm。
进一步地，所述压缩空气反吹装置的压缩空气管采用316L不锈钢，直径65mm，所述压缩空气管上端间隔20cm开一组直径为6mm的孔，两个孔分别到管的中心线的夹角成60°。
进一步地，所述中间隔板采用纯玻璃钢,其厚度为30mm，其上均匀分布半径为26mm的圆孔，圆孔与水帽相连接，水帽的绕丝缝隙为1mm。
采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：
本发明的烯丙基类单体化学品生产废水处理系统，pH适用范围广，处理效果稳定，运行费用低，与现有铁碳微电解+芬顿预处理和生化处理工艺结合以及铁碳微电解+芬顿预处理+水解酸化+接触氧化+活性炭吸附工艺相比节约30-35％的运行费用，同时填料类芬顿氧化+臭氧催化氧化工艺的可控性强，可以控制其适当的反应过程，满足不同的出水要求。
（发明人：吴劲松;葛青松;周涛）
