申請日2015.09.17
公開(公告)日2015.12.23
IPC分類號C02F9/08
摘要
本發(fā)明公開了一種催化劑回收的污水處理工藝及其設(shè)備，該工藝依次包括如下步驟：將納米級的催化劑分散地投放到污水中;使污水經(jīng)膜柱的進(jìn)水口流入膜柱;膜柱的濃縮液經(jīng)管路輸送到膜柱的進(jìn)水口的前方的污水中;該設(shè)備包括通過管路依次連接的混合罐、反應(yīng)器進(jìn)水泵、反應(yīng)器、循環(huán)增壓泵和膜柱，其中：混合罐上開設(shè)有加料口，循環(huán)增壓泵通過管路與膜柱的進(jìn)水口連接，膜柱的濃縮液口通過濃水管與混水罐連接，濃水管上安裝有濃水閥，反應(yīng)器包括一殼體和安裝在殼體底部的臭氧擴(kuò)散器。本發(fā)明的有益效果為：充分發(fā)揮催化劑比表面積大、催化效率高的特點，并可以將催化劑有效回收，降低催化氧化的經(jīng)濟(jì)成本;配合紫外燈光源照射，達(dá)到最佳的催化效果。
摘要附圖
權(quán)利要求書
1.催化劑回收的污水處理工藝，其特征在于，依次包括如下步驟：
S1、將納米級的催化劑分散地投放到污水中;
S2、使污水經(jīng)膜柱的進(jìn)水口流入膜柱;
S3、膜柱的濃縮液經(jīng)管路輸送到膜柱的進(jìn)水口的前方的污水中。
2.催化劑回收的污水處理設(shè)備，其特征在于，包括通過管路依次連接的混 合罐、反應(yīng)器進(jìn)水泵、反應(yīng)器、循環(huán)增壓泵和膜柱，其中：
所述混合罐上開設(shè)有用于向其內(nèi)加入納米級的催化劑的加料口，所述循環(huán) 增壓泵通過管路與所述膜柱的進(jìn)水口連接，所述膜柱的濃縮液口通過濃水管與 所述混水罐連接，所述濃水管上安裝有濃水閥，所述反應(yīng)器包括一殼體和安裝 在所述殼體底部的臭氧擴(kuò)散器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的催化劑回收的污水處理設(shè)備，其特征在于，所述 混合罐通過管路依次連接有保安過濾器、進(jìn)水增壓泵和原水罐，待處理污水經(jīng) 管路輸送至所述原水罐內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的催化劑回收的污水處理設(shè)備，其特征在于，連接 所述進(jìn)水增壓泵和所述原水罐的管路上、連接所述進(jìn)水增壓泵和所述保安過濾 器的管路上、連接所述反應(yīng)器進(jìn)水泵和所述混合罐的管路上、連接所述反應(yīng)器 進(jìn)水泵和所述反應(yīng)器的管路上均安裝有閥門。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的催化劑回收的污水處理設(shè)備，其特征在于，還包 括第一回流管和安裝在所述第一回流管上的閥門，所述混水罐與連接在所述反 應(yīng)器進(jìn)水泵和所述反應(yīng)器之間的管路通過所述第一回流管連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求2-5中任一項所述的催化劑回收的污水處理設(shè)備，其特征 在于，所述濃水管與連接在所述反應(yīng)器和所述循環(huán)增壓泵的管路通過第二回流 管連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的催化劑回收的污水處理設(shè)備，其特征在于，所述 反應(yīng)器還包括安裝在所述殼體頂部的紫外燈。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的催化劑回收的污水處理設(shè)備，其特征在于，所述 紫外燈為延伸向所述殼體的底部的柱狀紫外燈，所述紫外燈的末端與所述殼體 的底部保持間距。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的催化劑回收的污水處理設(shè)備，其特征在于，所述 膜柱的膜片為超濾膜或納濾膜。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的催化劑回收的污水處理設(shè)備，其特征在于，所 述膜柱的膜片由PVDF或PTFE制成。
說明書
催化劑回收的污水處理工藝及其設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種催化劑回收的污水處理 工藝及其設(shè)備。
背景技術(shù)
在環(huán)保要求日益嚴(yán)苛的前提下，很多難降解的污水處理不可避免的選擇了 催化氧化這種工藝，催化氧化可以將水中的污染物氧化分解為無害的無機(jī)物， 從而達(dá)到污染治理的目的，其中所使用的催化劑可以使反應(yīng)速率成倍增加，并 提高污染物分解效率，且催化劑本身不損耗，可以重復(fù)利用。
目前所使用的水處理催化劑多數(shù)為金屬氧化物，為了取得更高的效率，通 常將催化劑加工成非常細(xì)小的顆粒，甚至納米級顆粒，此種顆粒可以在水中以 穩(wěn)定的膠體形式存在，具有比表面積大、活性強(qiáng)、效率高的特點，同時可以通 過其他手段(如紫外照射)進(jìn)一步提高催化效率。但此類催化劑加入污水后較 為穩(wěn)定，很難分離，回收利用十分困難。但如果不回收，由于催化劑價格昂貴 經(jīng)濟(jì)上無法接受，同時會成為新的污染物。正是由于這些原因，目前所采用的 方式是將催化劑顆粒附著在填料、塔板等載體上，使其不會隨水流失，但這種 方式帶來的缺點也是非常明顯的，首先附著在載體上極大限制了催化劑和水充 分接觸，附著層的厚度、粘接方式等因素極大地降低了催化劑的比表面積，活 性和效率比分散在水中的效果大打折扣;其次，由于載體透光性弱甚至不透光， 以及催化劑附著在載體表面后降低了載體的透光性，制約了光催化的應(yīng)用，無 法使用紫外光等手段進(jìn)一步提高催化效果。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種催化劑污水回收的污水處理工藝及其設(shè)備，本發(fā) 明可以將固體的納米級的催化劑分散在水中，充分發(fā)揮催化劑比表面積大、催 化效率高的特點，通過膜柱將催化劑有效回收，并且回收的催化劑加入到待處 理的污水中，繼續(xù)催化氧化，降低催化氧化的經(jīng)濟(jì)成本，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在 的上述不足。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：
催化劑回收的污水處理工藝，其特征在于，依次包括如下步驟：
S1、將納米級的催化劑分散地投放到污水中;
S2、使污水經(jīng)膜柱的進(jìn)水口流入膜柱;
S3、膜柱的濃縮液經(jīng)管路輸送到膜柱的進(jìn)水口的前方的污水中。
催化劑回收的污水處理設(shè)備，包括通過管路依次連接的混合罐、反應(yīng)器進(jìn) 水泵、反應(yīng)器、循環(huán)增壓泵和膜柱，其中：
所述混合罐上開設(shè)有用于向其內(nèi)加入催化劑的加料口，所述循環(huán)增壓泵通 過管路與所述膜柱的進(jìn)水口連接，所述膜柱的濃縮液口通過濃水管與所述混水 罐連接，所述濃水管上安裝有濃水閥，所述反應(yīng)器包括一殼體和安裝在所述殼 體底部的臭氧擴(kuò)散器。
進(jìn)一步的，所述混合罐通過管路依次連接有保安過濾器、進(jìn)水增壓泵和原 水罐，待處理污水經(jīng)管路輸送至所述原水罐內(nèi)。
進(jìn)一步的，連接所述進(jìn)水增壓泵和所述原水罐的管路上、連接所述進(jìn)水增 壓泵和所述保安過濾器的管路上、連接所述反應(yīng)器進(jìn)水泵和所述混合罐的管路 上、連接所述反應(yīng)器進(jìn)水泵和所述反應(yīng)器的管路上均安裝有閥門。
優(yōu)選的，本發(fā)明還包括第一回流管和安裝在所述第一回流管上的閥門，所 述混水罐與連接在所述反應(yīng)器進(jìn)水泵和所述反應(yīng)器之間的管路通過所述第一回 流管連接。
優(yōu)選的，所述濃水管與連接在所述反應(yīng)器和所述循環(huán)增壓泵的管路通過第 二回流管連接。
進(jìn)一步的，所述反應(yīng)器還包括安裝在所述殼體頂部的紫外燈。
優(yōu)選的，所述紫外燈為延伸向所述殼體的底部的柱狀紫外燈，所述紫外燈 的末端與所述殼體的底部保持間距。
優(yōu)選的，所述膜柱的膜片為超濾膜或納濾膜。
優(yōu)選的，所述膜柱的膜片由PVDF或PTFE制成。
本發(fā)明的有益效果為：
本發(fā)明可以將固體催化劑分散在水中，充分發(fā)揮催化劑比表面積大、催化 效率高的特點，并可以將催化劑有效回收，降低催化氧化的經(jīng)濟(jì)成本;配合紫 外燈光源照射，達(dá)到最佳的催化效果;選用納米級的催化劑顆粒，將其分散到 需處理的污水中，然后通入臭氧的等氧化物質(zhì)，并用紫外燈照射，充分反應(yīng)， 達(dá)到最佳催化效果后，催化劑和水的混合物進(jìn)入膜柱進(jìn)行分離，膜柱根據(jù)催化 劑顆粒的粒徑大小可采用超濾膜和納濾膜，采用PVDF、PTFE等抗氧化性能強(qiáng)的 膜材，并通過濃水內(nèi)循環(huán)模式加大膜表面的錯流流速，避免催化劑在膜表面沉 積，膜柱的主要作用是將催化劑和水分開，同時也可截留部分大分子污染物， 截留的催化劑和污染物形成濃縮液，濃縮液回流至前端再次進(jìn)入反應(yīng)器氧化反 應(yīng)，一方面回收利用了催化劑，另一方面對沒有被氧化降解的污染物再次氧化， 增加的污染物去除效率。由于膜的孔徑均勻致密可以有效防止催化劑的流失， 從而實現(xiàn)了催化劑分散在水中的催化氧化形式。
