一种自调酸度的多相催化氧化深度处理废水的工艺的制作方法

专利2023-02-26  144



1.本发明涉及一种难生化废水的深度处理工艺,特别涉及一种自调酸度的多相催化氧化深度处理废水的工艺,属于环保废水处理领域。


背景技术:

2.近年来,随着废水排放标准升级后,众多化工企业迫切需要对废水处理站进行升级改造,由于各类工业废水中几乎都存在生物不可降解的有机物,不可降解有机物的存在导致仅靠原有生化处理已不能满足新排放标准要求,因此在原有生化处理之后需增加深度处理工艺,以满足废水排放达到新标准要求。
3.例如,cn112374694a的中国发明专利申请公开了一种化工园区废水综合处理工艺方法。化工园区废水进行分质处理,将难生化废水首先进行进入絮凝沉淀池进行絮凝处理,处理后废水进入臭氧催化氧化塔,臭氧催化氧化反应生成的羟基自由基可将废水内难降解物质矿化分解;臭氧催化氧化后废水与易生化废水一同进入调节池,混合废水均质后进入生化处理单元,生化处理单元采用oao工艺,处理后废水进入二沉池,固液分离后排入深度处理单元。
4.现有对于生化废水的处理工艺多样,但仍存在改进空间。


技术实现要素:

5.本技术提供一种自调酸度的多相催化氧化深度处理废水的工艺,将阳离子交换与多相催化氧化相结合,有机糅合了诱发、催化和协同效应,通过阳离子交换、电子转移、加成反应,破链断键,在无需外加酸调酸度的情况下,能够实现对废水中污染物cod的快速高效去除,同时废水中的色度、氨氮、ca
2+
、mg
2+
有一定的去除效果,并杀死病原微生物,达到净化水质、降低出水指标的目的。且对于高盐有机废水具有显著改善其可生化性的功效。
6.一种自调酸度的多相催化氧化深度处理废水的工艺,包括:
7.生化出水经过滤处理后送入填充有阳离子交换剂的阳离子交换反应器中,在阳离子交换反应器内,废水中的阳离子与阳离子交换剂的h
+
进行交换,酸化废水,自动调节阳离子交换反应器内废水的ph值;
8.监测阳离子交换反应器内废水的ph:当ph》5时,继续留在阳离子交换反应器内进行离子交换反应;当ph自调节至3~5范围内时,将阳离子交换反应器出水送入填充有铁碳填料的多相催化氧化反应器中,同时向多相催化氧化反应器中投入氧化剂并进行曝气,进行多相催化氧化反应;
9.多相催化氧化反应器出水送入中和池,同时向中和池内投加碱液;
10.中和池出水送入后反应池,向后反应池内投加混凝剂;
11.后反应池出水送入沉淀池进行沉淀处理后达标排放。
12.以下还提供了若干可选方式,但并不作为对上述总体方案的额外限定,仅仅是进一步的增补或优选,在没有技术或逻辑矛盾的前提下,各可选方式可单独针对上述总体方
案进行组合,还可以是多个可选方式之间进行组合。
13.可选的,所述的过滤处理为砂滤。
14.可选的,所述阳离子交换剂为氢型强酸性阳离子交换树脂。废水中的nh
4+
、ca
2+
、mg
2+
等阳离子与交换剂中的h
+
进行交换,交换剂吸附nh
4+
、ca
2+
、mg
2+
等阳离子的同时交换出的大量h
+
酸化废水。
15.可选的,所述阳离子交换剂的填充高度为阳离子交换反应器高度的75~85%。
16.可选的,所述阳离子交换反应器具有反应器出水总管;所述阳离子交换反应器内由竖向设置的隔板分隔为若干个反应单元;
17.每个反应单元内均填充有阳离子交换剂;每个反应单元均各自独立地设置出水支管并通过该出水支管连接所述反应器出水总管,每个出水支管上各自独立地设置出水电动阀,所述反应器出水总管的出口接入所述多相催化氧化反应器;
18.每个隔板上均开设隔板出水孔,每个隔板出水孔均各自独立地配置过水闸门,每个反应单元内均各自独立地设置ph在线监测计,除最有一个反应单元外,每个反应单元的出水电动阀和过水闸门均与该反应单元内的ph在线监测计相关联;
19.最后一个反应单元内设置浮球液位控制器,最后一个反应单元的出水电动阀与该反应单元内的ph在线监测计相关联。
20.可选的,每个反应单元独立运行,对应反应单元内废水ph》5时,废水进入下一反应单元或继续留在该反应单元内进行离子交换;当对应反应单元内废水的ph自调节至3~5范围内时,将该反应单元出水直接送入填充有铁碳填料的多相催化氧化反应器中。
21.可选的,所述多相催化氧化反应器内底部设置第一曝气盘,所述第一曝气盘外接第一曝气泵;所述第一曝气盘上方设置所述铁碳填料。
22.可选的,所述铁碳填料的填充体积为反应器体积的20~30%。
23.进一步地,所述铁碳填料与反应器体积比为1:3。
24.可选的,所述氧化剂为质量分数25~30%的h2o2;所述多相催化氧化反应器内氧化剂的投加量为多相催化氧化反应器内废水体积的0.3

~0.5

;所述多相催化氧化反应器内的反应时间为20~40min。
25.进一步地,所述氧化剂为质量分数27.5%的h2o2。
26.多相催化氧化反应器中曝气采用空气曝气,气体产生搅拌作用的同时其中的o2参与调动
·
oh的链式反应。产生的活性自由基为
·
oh、
·
o、
·
o2和
·
h2o。
27.可选的,所述后反应池内投加碱液调节废水的ph至7~8。
28.可选的,所述混凝剂为聚丙烯酰胺;所述后反应池内混凝剂的投加量为0.1~1mg/l。进一步地,所述后反应池内混凝剂的投加量为0.5mg/l。
29.可选的,所述后反应池内底部设置第二曝气盘,所述第二曝气盘外接第二曝气泵;所述混凝剂为聚丙烯酰胺;所述后反应池内混凝剂的投加量为0.1~1mg/l。
30.进一步地,监测阳离子交换反应器内废水的ph:当ph》4时,继续留在阳离子交换反应器内进行离子交换反应;当ph自调节至3~4范围内时,将阳离子交换反应器出水送入填充有铁碳填料的多相催化氧化反应器中;最优选,当ph自调节至4时,将阳离子交换反应器出水送入填充有铁碳填料的多相催化氧化反应器中。
31.与现有技术相比,本技术至少具有如下有益效果之一:
32.(1)本技术提供的一种自调酸度的多相催化氧化深度处理废水的工艺,将阳离子交换与多相催化氧化相结合,利用废水中ca
2+
、mg
2+
、nh
4+
等阳离子与交换柱中h
+
交换使废水呈酸性的特点,在不用外加酸性物质调酸的情况下,就能够为后续的多相催化氧化反应提供酸性环境,在酸性和曝气条件下让废水通过专用微电解填料,并添加h2o2作为氧化剂,发生反应产生具有强氧化性的羟基自由基,从而促进大分子有机物降解为小分子,达到去除有机物的目的。
33.(2)本技术提供的一种自调酸度的多相催化氧化深度处理废水的工艺,由于大部分污染物质被转化成为二氧化碳和水,部分物质直接矿化,产泥量大大减少;产生的污泥主要为无机物,极易脱水。
34.(3)本技术提供的一种自调酸度的多相催化氧化深度处理废水的工艺,将阳离子交换与多相催化氧化相结合,不仅能够有效实现有机物和色度的去除,而且能够同步实现对盐分、氨氮和硬度的去除,为复杂难生物降解的废水提供了处理工艺。
附图说明
35.图1为本发明的工艺流程图;
36.图2为图1中阳离子交换部分的结构示意图。
37.图中所示附图标记如下:
38.100、阳离子交换反应器:101、第一反应单元,102、第二反应单元,103、第三反应单元,104、第四反应单元,105、第五反应单元,106、隔板,107、第一ph在线监测计,108、第二ph在线监测计,109、第三ph在线监测计,110、第四ph在线监测计,111、第五ph在线监测计,112、第一出水电动阀,113、第二出水电动阀,114、第三出水电动阀,115、第四出水电动阀,116、第五出水电动阀,117、第一过水闸门,118、第一隔板出水孔,119、第二过水闸门,1101、第三过水闸门,1110、第四过水闸门,1121、第一闸门电机,123、第二闸门电机,124、第三闸门电机,125、第四闸门电机,126、浮球液位控制器,127、反应器出水总管。
具体实施方式
39.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
40.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本技术。
41.在实现本发明的过程中,发明人发现现有技术中存在如下问题:
42.电极电位直接决定了物质的氧化或还原能力,羟基自由基具有极高的氧化还原电位(2.80v),仅次于f(3.06v),它是最强的氧化剂之一,他的电子亲和能力为596.3kj,容易进攻高电子云密度点。这决定了
·
oh进攻具有快速性,并且通过电子转移和加成反应,能够无选择的与污水中的污染物发生反应。通过破链断键,将污染物氧化成为二氧化碳和水,部分物质直接矿化成为盐,而不会产生二次污染。而普通产生羟基自由基的方法对反应条件
要求比较苛刻,必须是ph在5左右或更低。为能完全发生反应,必须进行加酸调节。操作复杂,运行成本高且主要去除难降解有机物与色度,对其他污染物去除效果较低。而其他诸如紫外线或者单纯臭氧也能产生
·
oh,但只在水质较好的净水处理过程中用于杀菌和消毒,对于高污染负荷的废水需要大量的能量来维持,运行成本高且不稳定。
43.因此,本技术提供开发出一种自调酸度的深度处理工艺,将阳离子交换与多相催化氧化相结合,通过控制各种反应条件,有机糅合了诱发、催化和协同效应,通过阳离子交换、电子转移、加成反应,破链断键,在无需外加酸调酸度的情况下,能够实现对废水中污染物cod的快速高效去除,同时废水中的色度、氨氮、ca
2+
、mg
2+
有一定的去除效果,并杀死病原微生物,达到净化水质、降低出水指标的目的。且对于高盐有机废水具有显著改善其可生化性的功效。
44.工艺流程如图1所示,经过生化处理后的废水过滤后在填充有阳离子交换剂的交换反应器中反应,废水中的nh
4+
、ca
2+
、mg
2+
等阳离子与交换剂中的h
+
进行交换得到酸性废水,为后续催化氧化反应提供酸性条件;废水经离子交换后进入在带铁碳的多相催化氧化反应器中反应,在反应器中投入氧化剂并进行曝气,在微电、气条件下完成常温常压下调动羟基自由基
·
oh及随之产生的若干活性自由基的链式反应中,使废水中的有机物得以氧化;废水经氧化后进入后反应池继续进行反应,在后反应池中前端投入碱液,后端投入聚丙烯酰胺,ph调中性混凝后进入沉淀池进行沉淀,出水达标排放。
45.作为过滤处理的一种实施方式,可采用砂滤池进行过滤。
46.废水中的nh
4+
、ca
2+
、mg
2+
等阳离子与交换剂中的h
+
进行交换,交换剂吸附nh
4+
、ca
2+
、mg
2+
等阳离子的同时交换出的大量h
+
酸化废水。作为阳离子交换剂的可选择方案,所述阳离子交换剂为氢型强酸性阳离子交换树脂。阳离子交换剂的填充高度为阳离子交换反应器高度的75~85%。
47.为满足本技术阳离子交换反应的需要,本技术还开发了一种阳离子交换反应器,具体地,阳离子交换反应器包括反应器壳体和反应器出水总管;反应器壳体内由若干块竖向设置的隔板分隔为若干个反应单元;每个反应单元内均填充有阳离子交换剂;每个反应单元均各自独立地设置出水支管并通过其出水支管连接反应器出水总管,反应器出水总管接入多相催化氧化反应器的入水口;每个隔板上均开设隔板出水孔,每个隔板出水孔均各自独立地设置过水闸门,每个反应单元内均各自独立地设置ph在线监测计,除最后一个反应单元外,每个反应单元的出水电动阀和过水闸门均与该反应单元内的ph在线监测计相关联;最后一个反应单元内设置浮球液位控制器,最后一个反应单元的出水电动阀与该反应单元内的ph在线监测计相关联。
48.每个反应单元独立运行,对应反应单元内废水ph》5时,废水进入下一反应单元或继续留在该反应单元内进行离子交换;当对应反应单元内废水的ph自调节至3~5范围内时,将该反应单元出水直接送入填充有铁碳填料的多相催化氧化反应器中。
49.以设置五个反应单元为例,阳离子交换反应器的结构如图2所示:
50.阳离子交换反应器100内由竖向设置的四块隔板106分隔为五个反应单元,依次为第一反应单元101、第二反应单元11102、第三反应单元103、第四反应单元104和第五反应单元105,五个反应单元内均设置有阳离子交换剂,阳离子交换剂可选择氢型强酸性阳离子交换树脂。
51.第一反应单元101设置出水支管并通过其出水支管连通反应器出水总管127,该出水支管上设置第一出水电动阀112,第一反应单元101与第二反应单元102之间的隔板上且靠近底部处设置第一隔板出水孔118,第一隔板出水孔118对应处设置第一过水闸门117,该第一过水闸门117受控于第一闸门电机122,第一ph在线监测计107靠近第一隔板出水孔118附近设置,以更准确地监测该单元出水ph。第一出水电动阀112和第一闸门电机122均与第一ph在线监测计107相关联,即依据第一ph在线监测计107反馈的ph值信息开启第一出水电动阀112或通过控制第一闸门电机122开启第一过水闸门117。
52.第二反应单元102独立设置出水支管并通过其出水支管连通反应器出水总管127,该出水支管上设置第二出水电动阀113,第二反应单元102与第三反应单元103之间的隔板上且靠近顶部处设置第二隔板出水孔(图中未标注),第二隔板出水孔对应处设置第二过水闸门119,第二过水闸门119受控于第二闸门电机123,第二ph在线监测计108靠近第二隔板出水孔附近设置,以更准确地监测该单元出水ph。第二出水电动阀113和第二闸门电机123均与第二ph在线监测计108相关联,即依据第二ph在线监测计108反馈的ph值信息开启第二出水电动阀113或通过控制第二闸门电机123开启第二过水闸门119。
53.第三反应单元103独立设置出水支管并通过其出水支管连通反应器出水总管127,该出水支管上设置第三出水电动阀114,第三反应单元103与第四反应单元104之间的隔板上且靠近底部处设置第三隔板出水孔(图中未标注),第三隔板出水孔对应处设置第三过水闸门120,第三过水闸门120受控于第三闸门电机124,第三ph在线监测计109靠近第三隔板出水孔附近设置,以更准确地监测该单元出水ph。第三出水电动阀114和第三闸门电机124均与第三ph在线监测计109相关联,即依据第三ph在线监测计109反馈的ph值信息开启第三出水电动阀114或通过控制第三闸门电机124开启第三过水闸门120。
54.第四反应单元104独立设置出水支管并通过其出水支管连通反应器出水总管127,该出水支管上设置第四出水电动阀115,第四反应单元104与第五反应单元105之间的隔板上且靠近顶部处设置第四隔板出水孔(图中未标注),第四隔板出水孔对应处设置第四过水闸门121,第四过水闸门121受控于第四闸门电机125,第四ph在线监测计110靠近第四隔板出水孔附近设置,以更准确地监测该单元出水ph。第四出水电动阀115和第四闸门电机125均与第四ph在线监测计110相关联,即依据第四ph在线监测计110反馈的ph值信息开启第四出水电动阀115或通过控制第四隔板闸门125开启第四过水闸门121。
55.第五反应单元105独立设置出水支管并通过其出水支管连通反应器出水总管127,该出水支管上设置第五出水电动阀116,第五反应单元105内设置浮球液位控制器126,第五ph在线监测计111设置于第五反应单元内底部靠近出水口附近,第五出水电动阀116与第五ph在线监测计111相关联,即第五出水电动阀115依据第五ph在线监测计111反馈的ph值信息控制启停。
56.相邻的隔板上的隔板出水孔上下交错设置,以使废水在反应单元内能够呈s形流动,避免水流死角而导致的离子交换不充分,ph监测计设置在相邻两个单元的隔板出水孔附近,以更精确控制未达到所设置要求ph的废水能够流入下一单元,以及避免达到所设置ph范围的废水流入下一单元过度离子交换而使废水ph过低,导致处理效果下降及药剂能耗增加。
57.作为多相催化氧化反应器的一种实施方式,多相催化氧化反应器内底部设置第一
曝气盘,第一曝气盘上方设置铁碳填料第一曝气盘外接第一曝气泵;铁碳填料按常规方式设置于多相催化氧化反应器内,铁碳填料的填充体积为反应器体积的20~30%。进一步地,所述铁碳填料与反应器体积比为1:3。多相催化氧化反应器内投加氧化剂,一种实施方式中,氧化剂为质量分数25~30%的h2o2;氧化剂的投加量为多相催化氧化反应器内废水体积的0.3

~0.5

。进一步地,所述氧化剂为质量分数27.5%的h2o2。废水在多相催化氧化反应器内的反应时间为20~40min。多相催化氧化反应器中曝气采用空气曝气,气体产生搅拌作用的同时其中的o2参与调动
·
oh的链式反应。产生的活性自由基为
·
oh、
·
o、
·
o2和
·
h2o。
58.中和池内投加碱液调节废水的ph至7~8;混凝剂选择常规混凝剂如聚丙烯酰胺;混凝剂的投加量为0.1~1mg/l。进一步地,混凝剂的投加量为0.5mg/l。作为后反应池的一种实施方式,后反应池内底部设置第二曝气盘,第二曝气盘外接第二曝气泵。
59.沉淀池选择常规沉淀池即可,出水达标排放,污泥进入下一处理工艺。
60.以下以阳离子反应器内设置五个反应单元为例的实施例进行具体说明:
61.实施例1
62.实验废水为焦化废水,经过物化生化处理后的废水,直接进入砂滤池过滤去除废水中的悬浮物,防止悬浮物及细小颗粒物对后续的离子交换剂造成堵塞;过滤后的废水通过进水管道进入阳离子交换反应器的第一反应单元101中反应,
63.第一反应单元101底部的第一ph在线监测计107分别与第一出水电动阀112、第一隔板闸门122相连,当ph在3~5范围内时第一出水电动阀112打开,废水通过反应器出水总管127流入多相催化氧化反应器,当ph》5时通过第一闸门电机122控制第一过水闸门117打开,废水通过第一反应单元101与第二反应单元102间隔板上的第一隔板孔118流入第二反应单元102中继续进行离子交换反应。
64.第二反应单元102上部的第二ph实时监测计108分别与第二出水电动阀113、第二隔板闸门123相连,当ph在3~5范围内时第二出水电动阀113打开,废水通过反应器出水总管127流入多相催化氧化反应器,当ph》5时第二闸门电机123控制第二过水闸门119打开,废水通过第二反应单元102与第三反应单元103间隔板上的第二隔板孔流入第三反应单元103中继续进行离子交换反应。
65.第三反应单元103底部的第三ph实时监测计109分别与第三出水电动阀114和第三闸门电机124相连,当ph在3~5范围内时第三出水电动阀114打开,废水通过反应器出水总管127流入多相催化氧化反应器,当ph》5时第三闸门电机124控制第三过水闸门121打开,废水通过第三反应单元103与第四反应单元104间隔板上的第三隔板孔流入第四反应单元104中继续进行离子交换反应。
66.第四反应单元104内的第四ph实时监测计110分别与第四出水电动阀115和第四闸门电机125相连,当ph在3~5范围内时第四出水电动阀115打开,废水通过反应器出水总管127流入带铁碳的多相催化氧化反应器,当ph》5时第四闸门电机125控制第四过水闸门121打开,废水通过第四反应单元104与第五反应单元间隔板上的第四隔板孔流入第五反应单元105中继续进行离子交换反应。
67.第五反应单元105内的第五ph实时监测计111与第五出水电动阀116相连,当ph在3~5范围内时第五出水电动阀116打开,废水通过反应器出水总管127流入多相催化氧化反
应器,当ph》5时将停留在第五反应单元105中继续反应,第五反应单元105上部设有浮球液位控制器126,当第五反应单元105中废水达到一定液位时将会发出信号提醒更换离子交换剂,废水中的nh
4+
、ca
2+
、mg
2+
等阳离子可与交换剂中的h
+
进行交换得到酸性废水,为后续催化氧化反应提供酸性条件。
68.离子交换后的废水进入带铁碳的多相催化氧化反应器中反应,在反应器中投入浓度为27.5%的h2o2并进行空气曝气,在微电、气条件下完成常温常压下调动羟基自由基
·
oh及随之产生的各种活性自由基的链式反应中,使废水中的有机物得以氧化;催化氧化后的废水进入后反应池继续进行反应,在后反应池中前端投入碱液,后端投入聚丙烯酰胺,ph调中性混凝后进入沉淀池进行沉淀,出水达标排放。
69.工艺条件如下:
70.交换剂柱层高度:柱高80%;
71.交换柱出水:ph=3~5;h2o2的投加量:0.3

(h2o2相对于处理水量的体积百分比);
72.曝气气水比:7:1;
73.多相催化氧化停留时间:30min;
74.铁碳的填充体积比:1:3;
75.碱液的投加量:ph=7~8;
76.聚丙烯酰胺的投加量:0.5mg/l;
77.此工艺条件操作下在物化生化处理后的焦化废水a、b经自调酸度的多相催化氧化深度处理后的实验结果如下表1~表3:
78.表1控制阳离子交换柱出水ph=3
[0079][0080]
表2控制阳离子交换柱出水ph=4
[0081][0082]
表3控制阳离子交换柱出水ph=5
[0083][0084]
由于离子交换反应过程中在进行nh
4+
、ca
2+
、mg
2+
等阳离子交换之外,还能够对废水中的有机物有一定的吸附效果,加强了整个工艺对有机物的去除效率;当离子交换后废水ph=4时,多相催化氧化反应体系对有机物的降解效率最高,焦化废水a、b的cod去除率分别为57.26%、48.21%,阴极产生的新生态[h]会使有机物发生断链反应,改变有机物的结构,从而降低其生物毒性;当离子交换后废水ph小于4时,多相催化氧化反应体系过低的ph值会抑制fe
2+
与fe
3+
对污染物的絮凝作用,因此cod去除率有所下降;此外,ph值过低还会导致fe
3+
的溶出,增加水中的色度,削弱铁碳的微电解作用,同时还会加速氢气的生成速率,从而阻碍有机污染物与铁碳表面的有效接触;当离子交换后废水ph值大于4时,多相催化氧化反应体系ph值的升高会抑制
·
oh的生成,从而降低对cod的降解效率;由此可见,离子交换后废水ph=4对焦化废水cod的去除效率最佳。
[0085]
由此可见本实施例有机物(cod)、色度和氨氮的去除率较高,阳离子交换柱出水酸度ph在3~5范围内均显示较好效果,且阳离子交换柱出水酸度ph=4时去除率最高,具有快速、高效的将废水中的污染物去除,达到净化水质、降低出水指标的特点。由于大部分污染物质被转化为二氧化碳和水,部分物质直接矿化,产泥量大大减少,且产生的污泥主要为无机物,极易脱水。
[0086]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围。因此,本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征:
1.一种自调酸度的多相催化氧化深度处理废水的工艺,其特征在于,包括:生化出水经过滤处理后送入填充有阳离子交换剂的阳离子交换反应器中,在阳离子交换反应器内,废水中的阳离子与阳离子交换剂的h
+
进行交换,酸化废水,自动调节阳离子交换反应器内废水的ph值;监测阳离子交换反应器内废水的ph:当ph>5时,继续留在阳离子交换反应器内进行离子交换反应;当ph自调节至3~5范围内时,将阳离子交换反应器出水送入填充有铁碳填料的多相催化氧化反应器中,同时向多相催化氧化反应器中投入氧化剂并进行曝气,进行多相催化氧化反应;多相催化氧化反应器出水送入后反应池,向后反应池内投加碱液和混凝剂;后反应池出水送入沉淀池进行沉淀处理后达标排放。2.根据权利要求1所述的工艺,其特征在于,所述阳离子交换剂为氢型强酸性阳离子交换树脂。3.根据权利要求1所述的工艺,其特征在于,所述阳离子交换剂的填充高度为阳离子交换反应器高度的75~85%。4.根据权利要求1所述的工艺,其特征在于,所述阳离子交换反应器具有反应器出水总管;所述阳离子交换反应器内由竖向设置的隔板分隔为若干个反应单元;每个反应单元内均填充有阳离子交换剂;每个反应单元均各自独立地设置出水支管并通过该出水支管连接所述反应器出水总管,每个出水支管上各自独立地设置出水电动阀,所述反应器出水总管的出口接入所述多相催化氧化反应器;每个隔板上均开设隔板出水孔,每个隔板出水孔均各自独立地配置过水闸门,每个反应单元内均各自独立地设置ph在线监测计,除最有一个反应单元外,每个反应单元的出水电动阀和过水闸门均与该反应单元内的ph在线监测计相关联;最后一个反应单元内设置浮球液位控制器,最后一个反应单元的出水电动阀与该反应单元内的ph在线监测计相关联。5.根据权利要求4所述的工艺,其特征在于,每个反应单元独立运行,对应反应单元内废水ph>5时,废水进入下一反应单元或继续留在该反应单元内进行离子交换;当对应反应单元内废水的ph自调节至3~5范围内时,该反应单元出水直接送入填充有铁碳填料的多相催化氧化反应器中。6.根据权利要求1所述的工艺,其特征在于,所述多相催化氧化反应器铁碳填料的填充体积为反应器体积的20~30%。7.根据权利要求1所述的工艺,其特征在于,所述氧化剂为质量分数25~30%的h2o2;所述多相催化氧化反应器内氧化剂的投加量为多相催化氧化反应器内废水体积的0.3

~0.5

;所述多相催化氧化反应器内的反应时间为20~40min。8.根据权利要求1所述的工艺,其特征在于,所述后反应池内投加碱液调节废水的ph至7~8;所述混凝剂为聚丙烯酰胺;所述后反应池内混凝剂的投加量为0.1~1mg/l。

技术总结
本申请公开了一种自调酸度的多相催化氧化深度处理废水的工艺,包括:生化出水经过滤处理后送入阳离子交换反应器中;监测阳离子交换反应器内废水的pH:当pH>5时,继续进行离子交换反应;当pH自调节至3~5范围内时,将阳离子交换反应器出水送入填充有铁碳填料的多相催化氧化反应器中,同时向多相催化氧化反应器中投入氧化剂并进行曝气,进行多相催化氧化反应;多相催化氧化反应器出水依次经中和、混凝、沉淀后达标排放。本申请将阳离子交换与多相催化氧化相结合,有机糅合了诱发、催化和协同效应,通过阳离子交换、电子转移、加成反应,破链断键,在无需外加酸调酸度的情况下,能够实现对废水中污染物COD的快速高效去除。对废水中污染物COD的快速高效去除。对废水中污染物COD的快速高效去除。


技术研发人员:王子洲 蒋炎红 胡正峰 董敏峰 郑柳青 梅荣武 周国苗
受保护的技术使用者:浙江省生态环境科学设计研究院
技术研发日:2022.07.14
技术公布日:2022/11/1
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