申請(qǐng)日2015.11.21

　　公開(kāi)(公告)日2016.02.24

　　IPC分類(lèi)號(hào)C02F1/30; C02F1/72; C02F1/28; C02F1/56

　　摘要

　　本發(fā)明公開(kāi)了一種多維復(fù)合催化氧化深度處理廢水的方法，包括如下步驟：①?gòu)U水進(jìn)入多維復(fù)合催化氧化反應(yīng)器，多維復(fù)合催化氧化反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有催化劑床層，在光照射下，往反應(yīng)器內(nèi)投入H2O2溶液和FeSO4，并進(jìn)行曝氣供氧，停留時(shí)間為5-20min;②廢水從多維復(fù)合催化氧化反應(yīng)器流出進(jìn)入后反應(yīng)池,停留時(shí)間為2h;③廢水從后反應(yīng)池流出并進(jìn)入沉淀池，加液堿調(diào)節(jié)pH,加入色度吸附劑和助凝劑，靜置沉降;④沉淀池的上清液出水進(jìn)入清水池，底部濃縮污泥重力排至污泥池。本發(fā)明的有益效果：該多維復(fù)合催化氧化深度處理廢水的方法能夠在氧化階段實(shí)現(xiàn)不調(diào)節(jié)pH的情況下調(diào)動(dòng)產(chǎn)生·OH，實(shí)現(xiàn)廢水中難降解CODcr、色度和總磷指標(biāo)降低，在降低用藥量的前提下提升廢水的處理效果和效率。

　　權(quán)利要求書(shū)

　　1.一種多維復(fù)合催化氧化深度處理廢水的方法，其特征是：包括如下步驟：

　�、�?gòu)U水進(jìn)入多維復(fù)合催化氧化反應(yīng)器，多維復(fù)合催化氧化反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有催化劑床層，在光照射下，往反應(yīng)器內(nèi)投入H2O2溶液和FeSO4，并進(jìn)行曝氣供氧，停留時(shí)間為5-20min;

　�、趶U水從多維復(fù)合催化氧化反應(yīng)器流出進(jìn)入后反應(yīng)池，進(jìn)行進(jìn)一步氧化反應(yīng)，停留時(shí)間為2h;

　　③廢水從后反應(yīng)池流出并進(jìn)入沉淀池，加堿調(diào)節(jié)pH,加入色度吸附劑和助凝劑，靜置沉降;

　�、艹恋沓氐纳锨逡撼鏊�進(jìn)入清水池，底部濃縮污泥重力排至污泥池。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多維復(fù)合催化氧化深度處理廢水的方法，其特征是：所述H2O2溶液的濃度為15%-25%，所述H2O2溶液的投入量為所需處理廢水重量的100-500ppm。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多維復(fù)合催化氧化深度處理廢水的方法，其特征是：所述硫酸亞鐵以固體形式投入，所述硫酸亞鐵的投入量為所需處理廢水重量的300-1000ppm。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多維復(fù)合催化氧化深度處理廢水的方法，其特征是：所述堿為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的氫氧化鈉溶液，所述氫氧化鈉溶液的投入量為所需處理廢水重量的50-200ppm。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多維復(fù)合催化氧化深度處理廢水的方法，其特征是：所述色度吸附劑選用焦粉，所述焦粉的投入量為所需處理廢水重量的200-500ppm。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多維復(fù)合催化氧化深度處理廢水的方法，其特征是：所述助凝劑為PAM，所述PAM的投入量為所需處理廢水重量的1-5ppm。

　　7.一種如權(quán)利要求1所述的催化劑床層，其特征是：所述催化劑床層由以下重量份數(shù)為主要組分的原料組成：

　　草酸鈣4-7份

　　鐵屑10-15份

　　活性炭1-3份

　　TiO210-20份

　　CuFe2O45-10份

　　多孔陶瓷100-120份

　　氧化鋁5-10份。

　　8.一種如權(quán)利要求7所述的催化劑床層的制作方法，其特征是：包括如下步驟：

　�、逶跀M薄水鋁石干膠粉中加入稀硝酸和尿素，高速攪拌5h后制得固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為21%的鋁溶膠;

　�、姘凑罩亓糠�，將100-120份多孔陶瓷浸沒(méi)在制得的鋁溶膠中1分鐘，取出后用壓縮空氣吹掉陶瓷的孔道中的多余溶膠，隨后將多孔陶瓷置于32℃下陰干6h，烘箱中11℃干燥6h，最后在馬福爐中600℃條件下焙燒2h，得5-10份氧化鋁;

　�、绨凑罩亓糠荩瑢�TiO210-20份、CuFe2O45-10份、鐵屑10-15份和活性炭1-3份填充至陶瓷的2/3孔道中，在馬福爐中600℃條件下焙燒3h，冷卻后，往陶瓷剩余的1/3孔道中填充草酸鈣4-7份，壓實(shí)即可。

　　說(shuō)明書(shū)

　　一種多維復(fù)合催化氧化深度處理廢水的方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種廢水的深度處理方法，更具體地說(shuō)，它涉及一種多維復(fù)合催化氧化深度處理廢水的方法。

　　背景技術(shù)

　　中國(guó)是全球水污染最嚴(yán)重的國(guó)家之一，全國(guó)多達(dá)70%的河流、湖泊和水庫(kù)均受到影響，而水污染的主要來(lái)源于工業(yè)生產(chǎn)。目前廢水處理中使用最廣泛的是生物處理方法，它具有去除效率高，運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)。

　　對(duì)比文件201010529373.X中公開(kāi)了一種四相催化氧化深度處理廢水的方法，集固、液、氣、微電四相多位一體，通過(guò)控制各種反應(yīng)條件(如合金微電磁場(chǎng)、藥劑濃度、反應(yīng)強(qiáng)度、藥劑添加點(diǎn)、反應(yīng)時(shí)間等)，有機(jī)糅合了誘發(fā)、催化和協(xié)同效應(yīng)，通過(guò)電子轉(zhuǎn)移、加成反應(yīng)，破鏈斷鍵，快速、高效的將廢水中的污染物去除，解決了普通產(chǎn)生羥基自由基的芬頓試劑方法對(duì)反應(yīng)條件的苛刻要求(反應(yīng)必須是在pH3左右)的問(wèn)題，在不調(diào)節(jié)pH的情況下調(diào)動(dòng)產(chǎn)生·OH，實(shí)現(xiàn)生化后廢水中難降解CODcr和色度的高效削減，達(dá)到凈化水質(zhì)、降低出水指標(biāo)的目的。

　　雖然對(duì)比文件提供的方法解決芬頓反應(yīng)對(duì)反應(yīng)條件要求苛刻的問(wèn)題，但是廢水處理效率和效果都仍然有較大的提升空間。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種多維復(fù)合深度處理廢水的方法。該多維復(fù)合催化氧化深度處理廢水的方法能夠在氧化階段實(shí)現(xiàn)不調(diào)節(jié)pH的情況下調(diào)動(dòng)產(chǎn)生·OH，實(shí)現(xiàn)廢水中難降解CODcr、色度和總磷指標(biāo)降低，同時(shí)在降低用藥量的前提下提升廢水的處理效果和效率。

　　為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

　　一種多維復(fù)合催化氧化深度處理廢水的方法，包括如下步驟：

　　①?gòu)U水進(jìn)入多維復(fù)合催化氧化反應(yīng)器，多維復(fù)合催化氧化反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有催化劑床層，在光照射下，往反應(yīng)器內(nèi)投入H2O2溶液和FeSO4，并進(jìn)行曝氣供氧;

　�、趶U水從多維復(fù)合催化氧化反應(yīng)器流出進(jìn)入后反應(yīng)池，進(jìn)行進(jìn)一步氧化反應(yīng);

　　③廢水從后反應(yīng)池流出并進(jìn)入沉淀池，加堿調(diào)節(jié)pH,加入色度吸附劑和助凝劑，靜置沉降;

　　④沉淀池的上清液出水進(jìn)入清水池，底部濃縮污泥重力排至污泥池。

　　所述H2O2溶液的濃度為15%-25%，所述H2O2溶液的投入量為所需處理廢水重量的 100-500ppm。

　　所述硫酸亞鐵以固體形式投入，所述硫酸亞鐵的投入量為所需處理廢水重量的 300-1000ppm。

　　所述堿為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的氫氧化鈉溶液，所述氫氧化鈉溶液的投入量為所需處理廢水重量的50-200ppm。

　　所述色度吸附劑選用焦粉，所述焦粉的投入量為所需處理廢水重量的200-500ppm。

　　所述助凝劑為PAM，所述PAM的投入量為所需處理廢水重量的1-5ppm。

　　一種催化劑床層，所述催化劑床層由以下重量份數(shù)為主要組分的原料組成：

　　一種催化劑床層的制作方法，包括如下步驟：

　　(一)在擬薄水鋁石干膠粉中加入稀硝酸和尿素，高速攪拌5h后制得固體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為21%的鋁溶膠;

　　(二)按照重量份，將100-120份多孔陶瓷浸沒(méi)在制得的鋁溶膠中1分鐘，取出后用壓縮空氣吹掉陶瓷的孔道中的多余溶膠，隨后將多孔陶瓷置于32℃下陰干6h，烘箱中11℃干燥6h，最后在馬福爐中600℃條件下焙燒2h，得5-10份氧化鋁;

　　(三)按照重量份，將TiO210-20份、CuFe2O45-10份、鐵屑10-15份和活性炭1-3份填充至陶瓷的2/3孔道中，在馬福爐中600℃條件下焙燒3h，冷卻后，往陶瓷剩余的1/3孔道中填充草酸鈣4-7份，壓實(shí)即可。

　　通過(guò)采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明有以下優(yōu)點(diǎn)：

　　(1)本發(fā)明能夠利用草酸鈣的溶解平衡、Fe2+和草酸根離子的形成絡(luò)合物、光芬頓反應(yīng)、由TiO2、 CuFeO4、氧化鋁和多孔陶瓷組成的復(fù)合物的催化機(jī)理等多種原理的協(xié)同作用，再結(jié)合對(duì)比文件中的氣相、液相、固相和微電四維一體的催化氧化，實(shí)現(xiàn)在氧化階段不調(diào)節(jié)pH的情況下調(diào)動(dòng)產(chǎn)生·OH，實(shí)現(xiàn)廢水中難降解CODcr和色度的高效削減的效果同時(shí)，進(jìn)一步提升廢水處理效率和效果;

　　(2)采用本發(fā)明的多維復(fù)合深度處理廢水的方法，能夠在對(duì)比文件的基礎(chǔ)上減少雙氧水和鐵元素用量又能夠提升廢水處理效率和效果。減少雙氧水的使用一方面能夠減少生產(chǎn)成本，另一方面減少因雙氧水的強(qiáng)氧化性引起的對(duì)反應(yīng)設(shè)備的腐蝕。減少鐵元素的用量一方面同樣能夠減少生產(chǎn)成本，另一方面也能夠減少后期處理因鐵元素加入產(chǎn)生的大量污泥以及鐵元素過(guò)多造成的返色問(wèn)題;

　　(3)本發(fā)明還采用焦粉作為吸附劑和PAM作為助凝劑。焦粉作為煉焦工業(yè)產(chǎn)生的廢棄物，原料易得，價(jià)格便宜，而且實(shí)現(xiàn)焦粉的廢物利用，充分提高資源利用率。PAM作為助凝劑，提高后續(xù)沉淀的效果。通過(guò)焦粉和PAM的協(xié)同作用，在基于前述多維復(fù)合催化氧化工藝的基礎(chǔ)上進(jìn)行沉淀，起到較好的潔凈效果。