申請日2015.08.28

　　公開(公告)日2015.12.02

　　IPC分類號C02F103/28; C02F1/467

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種分子分離技術(shù)深度處理含氯造紙廢水系統(tǒng)及方法。所述方法為：廢水通過水泵抽取后，進入預處理機構(gòu)對廢水進行預處理;處理后的廢水進入電解池中，此廢水通過陰極管和陽極管進行氧化還原反應，產(chǎn)生氫氧化鐵，氫氧化鐵形成三維的分子網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，分子網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)對廢水中的雜質(zhì)進行截留圍困，形成絮狀物自雜質(zhì)分離出口流出，而處理過的水從出水口流出，廢水在電解池中的停留時間為15～20min，電壓為200～240V，實現(xiàn)廢水的深度處理。本發(fā)明具有處理成本低﹑無污泥產(chǎn)生﹑操作簡便﹑無二次污染產(chǎn)生等特點，其深度處理含氯造紙廢水效果顯著，處理后的廢水能達到《制漿造紙工業(yè)水污染物排放標準》和最新環(huán)保法規(guī)定的標準。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種分子分離技術(shù)深度處理含氯造紙廢水系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng) 包括依次連接的水泵、預處理機構(gòu)﹑電解池和電源機構(gòu);所述電解池包括陽極 管和陰極管，陽極管和陰極管均與電源機構(gòu)連接，所述陽極管采用鐵制成;所 述預處理機構(gòu)包括依次連接的溫度控制器、pH過程自動控制器、網(wǎng)絡流量控制 器和離子濃度控制器，所述溫度控制器與水泵連接，所述離子濃度控制器與電 解池連接。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分子分離技術(shù)深度處理含氯造紙廢水系統(tǒng)，其特 征在于，所述陰極管安裝于陽極管的管腔內(nèi)，陰極管與陽極管同軸設(shè)置;所述 陰極管采用銀或鉑制成。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分子分離技術(shù)深度處理含氯造紙廢水系統(tǒng)，其特 征在于，所述水泵通過管道與溫度控制器連接，所述管道設(shè)有閥門和流量計， 且所述閥門和流量計自廢水流動的方向依次分布。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分子分離技術(shù)深度處理含氯造紙廢水系統(tǒng)，其特 征在于，所述的預處理機構(gòu)還包括LCD顯示屏，所述溫度控制器、pH過程自 動控制器、網(wǎng)絡流量控制器和離子濃度控制器均與LCD顯示屏連接。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分子分離技術(shù)深度處理含氯造紙廢水系統(tǒng)，其特 征在于，所述電源機構(gòu)包括依次連接的變壓器、整流二極管、濾波電容和集成 穩(wěn)壓器，所述變壓器與陰極管連接，所述集成穩(wěn)壓器與陽極管連接。

　　6.一種應用權(quán)利要求1至5任一項所述的分子分離技術(shù)深度處理含氯造紙 廢水系統(tǒng)處理廢水的方法，其特征在于，包括以下步驟：

　　(1)廢水預處理：廢水通過水泵抽取后，進入預處理機構(gòu)，調(diào)節(jié)廢水的溫 度為20～30℃、酸堿度pH為6.0～8.0、水流速為0.4～1.0m/s、金屬離子的濃度為 1.0～2.0mg/L;

　　(2)深度處理：步驟(1)預處理后的廢水進入電解池中，通過陰極管和 陽極管進行氧化還原反應，產(chǎn)生氫氧化鐵，氫氧化鐵形成三維的分子網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)， 分子網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)對廢水中的雜質(zhì)進行截留圍困，形成絮狀物;分離絮狀物，完成 對廢水的處理;其中廢水在電解池中的停留時間為15～20min，電壓為200～240 V。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種應用權(quán)利要求1所述的分子分離技術(shù)深度處 理含氯造紙廢水系統(tǒng)處理廢水的方法，其特征在于，步驟(1)所述的廢水為造 紙廢水;所述的廢水中AOX的含量為30～60mg/L，CODcr的含量為300～500 mg/L，pH為3.5～5.5。

　　說明書

　　一種分子分離技術(shù)深度處理含氯造紙廢水系統(tǒng)及方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于廢水處理領(lǐng)域，具體涉及一種分子分離技術(shù)深度處理含氯造紙 廢水系統(tǒng)及方法。

　　背景技術(shù)

　　目前，在制漿造紙工業(yè)中含氯漂劑漂白廢水中經(jīng)常檢測出有二惡英存在， 這是目前世界上已知有毒化合物中毒性最強的物質(zhì)之一。雖然無元素氯漂白 (ECF)、全無氯漂白(TCF)等漂白工藝已相繼問世，但由于成本等一些問題， 還未在國內(nèi)制漿造紙企業(yè)中普及。

　　制漿造紙廢水中的含氯有機物通常含有環(huán)狀結(jié)構(gòu)，是一種難以降解的有機 物，是國家環(huán)保部門優(yōu)先控制的污染物之一�！吨茲{造紙工業(yè)水污染物排放標準》 (GB3544—2008)的頒布實施，對制漿造紙行業(yè)廢水中AOX的排放提出了更 嚴格的要求。因此，含氯造紙廢水必須經(jīng)過嚴格的達標處理后才能排放到水體 中。

　　傳統(tǒng)的對含氯造紙廢水的處理已有物化處理﹑生化處理﹑高級氧化等多種 處理方法，但這些方法普遍存在成本較高，操作和運行管理復雜，對有毒和難 降解的含氯有機物通常不能徹底降解，甚至還有二次污染產(chǎn)生等問題，因此， 尋找新的高效環(huán)保節(jié)能的含氯造紙廢水處理方法十分重要。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　為解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點和不足之處，本發(fā)明的首要目的在于提供一種分子 分離技術(shù)深度處理含氯造紙廢水系統(tǒng)。

　　本發(fā)明的另一目的在于提供一種應用上述系統(tǒng)深度處理含氯造紙廢水的方 法。該方法處理成本較低，不僅使造紙廢水經(jīng)處理后，各種污染物的含量顯著 達標，而且AOX的含量顯著降到很低的水平，能達到環(huán)保的新要求。該方法用 于制漿廠﹑造紙廠或者制漿造紙聯(lián)合企業(yè)排放的含氯廢水處理，廢水經(jīng)該方法 處理后，能達到國家和地方規(guī)定的新的排放標準。

　　為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

　　一種分子分離技術(shù)深度處理含氯造紙廢水系統(tǒng)，包括依次連接的水泵、預 處理機構(gòu)﹑電解池和電源機構(gòu);所述電解池包括陽極管和陰極管，陽極管和陰 極管均與電源機構(gòu)連接，所述陽極管采用鐵制成;所述預處理機構(gòu)包括依次連 接的溫度控制器、pH過程自動控制器、網(wǎng)絡流量控制器和離子濃度控制器，所 述溫度控制器與水泵連接，所述離子濃度控制器與電解池連接。

　　所述陰極管安裝于陽極管的管腔內(nèi)，陰極管與陽極管同軸設(shè)置;所述陰極 管采用銀或鉑制成。

　　所述水泵通過管道與溫度控制器連接，所述管道設(shè)有閥門和流量計，且所 述閥門和流量計自廢水流動的方向依次分布。

　　所述的預處理機構(gòu)還包括LCD顯示屏，所述溫度控制器、pH過程自動控 制器、網(wǎng)絡流量控制器和離子濃度控制器均與LCD顯示屏連接。

　　所述電源機構(gòu)包括依次連接的變壓器、整流二極管、濾波電容和集成穩(wěn)壓 器，所述變壓器與陰極管連接，所述集成穩(wěn)壓器與陽極管連接。

　　一種應用上述分子分離技術(shù)深度處理含氯造紙廢水系統(tǒng)處理廢水的方法， 包括以下步驟：

　　(1)廢水預處理：廢水通過水泵抽取后，進入預處理機構(gòu)，調(diào)節(jié)廢水的溫 度為20～30℃、酸堿度pH為6.0～8.0、水流速為0.4～1.0m/s、金屬離子的濃度為 1.0～2.0mg/L;

　　(2)深度處理：步驟(1)預處理后的廢水進入電解池中，此廢水通過陰 極管和陽極管進行氧化還原反應，產(chǎn)生氫氧化鐵，而氫氧化鐵形成三維的分子 網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，這分子網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)對廢水中的雜質(zhì)進行截留圍困，形成絮狀物，最后 絮狀物自雜質(zhì)分離出口流出，而處理過的水從出水口流出，廢水在電解池中的 停留時間為15～20min，電壓為200～240V。

　　步驟(1)所述的廢水為造紙廢水，AOX(是指可吸附有機鹵化物)的含量 為30～60mg/L，CODcr的含量為300～500mg/L，pH為3.5～5.5。

　　本發(fā)明的實質(zhì)是利用分子分離的技術(shù)來處理造紙廢水，其原理為：通過利 用一個電解池在軟件程序系統(tǒng)調(diào)控下將電能轉(zhuǎn)化為化學能，陰陽兩極分別發(fā)生 氧化還原反應，產(chǎn)生了氫氧化鐵離子，氫氧化鐵離子創(chuàng)建了一個三維的分子網(wǎng) 絡結(jié)構(gòu)，類似分子篩的功能，這種三維的分子網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)能使純凈的水分子通過， 然而所有其它離子、分子、病毒、細菌等雜質(zhì)都被截留困住，分離成絮狀物， 最后以固體形式排出，通過這種方式廢水得以凈化處理，雜質(zhì)被分離。

　　與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點及有益效果：

　　(1)本發(fā)明處理系統(tǒng)緊湊，設(shè)備占用體積小，適用于很多場所的操作。該 系統(tǒng)利用的是電能，電解池系統(tǒng)與直流電源相連，由電源提供能量，因此清潔 環(huán)保，只需要很少的能量去分離雜質(zhì)，成本大大降低。

　　(2)本發(fā)明處理系統(tǒng)及方法利用的是分子技術(shù)，生產(chǎn)出來的是純凈水和固 體物，而不是簡單的水處理和泥漿，沒有傳統(tǒng)的污泥產(chǎn)生，無二次污染，處理 后的廢水能達到《制漿造紙工業(yè)水污染物排放標準》(GB3544—2008)和最新環(huán) 保法規(guī)定的標準。

　　(3)本發(fā)明處理方法中氫氧化鐵離子構(gòu)成的三維網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)對有毒且難以生 化處理的含氯有機化合物(如多環(huán)芳香族鹵素化合物等)有很好的去除效果， 可以將有機物完全礦化或者降解為小分子，為廢水的深度處理提供了新思路和 有效方法。

　　(4)本發(fā)明處理系統(tǒng)及方法也可以對造紙廢水中的氮，磷，生物需氧量， 細菌，病毒，激素和藥物等物質(zhì)進行清除，能處理的污染物種類多，故本發(fā)明 適用范圍廣。

　　采用本發(fā)明的分子分離技術(shù)處理造紙廢水(CODcr為300～500mg/L，AOX 為30～60mg/L)，CODcr去除率在90%以上，AOX去除率達到96%以上。