申請日2015.07.31

　　公開(公告)日2015.11.18

　　IPC分類號C02F1/00; C02F9/08; C02F1/30

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種有機廢水原位處理固定床及處理裝置和處理方法，固定床包括固定床本體，固定床本體中設(shè)置有固膽，固膽內(nèi)填充有鐵基敏化劑。處理裝置包括裝置本體和安裝在裝置本體下端的移動裝置，裝置本體內(nèi)部設(shè)置有曝氣裝置、固定床、微波腔體以及微波發(fā)生裝置，其中，所述曝氣裝置與固定床的底端連通，所述固定床安裝在微波腔體中，微波腔體與微波發(fā)生裝置連接，所述固定床通過管道與裝置本體外部連通。有機廢水經(jīng)過預(yù)酸化后進入廢水處理裝置的固定床中;在固定床的中的鐵基敏化劑和微波的作用下降解與礦化。本發(fā)明的微波鐵基敏化劑固定床，實現(xiàn)了廢水的連續(xù)、高效、快速處理;鐵基敏化劑為環(huán)境友好材料，不會產(chǎn)生二次污染問題。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種有機廢水原位處理固定床，其特征在于：包括固定床本體，固定床本體的固膽 內(nèi)填充有鐵基敏化劑，所述鐵基敏化劑為納米鐵、活性炭和鈷鎳催化劑的混合物，納米鐵 和活性炭的質(zhì)量比為1:1-3:1，鈷鎳催化劑為鐵碳總質(zhì)量的10%-20%。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固定床，其特征在于：所述固定床還設(shè)置有混合段，混合段 設(shè)置在所述固膽的下端，所述混合段的底部設(shè)置有曝氣裝置，曝氣裝置的上端設(shè)置有循環(huán) 廢水進口。

　　3.一種有機廢水原位處理裝置，其特征在于：包括裝置本體和安裝在裝置本體下端的 移動裝置，裝置本體內(nèi)部設(shè)置有曝氣裝置、固定床、微波腔體以及微波發(fā)生裝置，其中， 所述曝氣裝置與固定床的底端連通，所述固定床安裝在微波腔體中，微波腔體與微波發(fā)生 裝置連接，所述固定床通過管道與裝置本體外部連通。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的處理裝置，其特征在于：所述固定床的上端設(shè)置有循環(huán)廢水 出口、凈化水出口以及排氣口，固定床的下端設(shè)置有與循環(huán)廢水出口連通的循環(huán)廢水入口， 凈化水出口和排氣口分別通過第一管道和第二管道與裝置本體外部連通。

　　5.一種有機廢水原位處理方法，其特征在于：包括如下步驟：

　　1)將廢水處理裝置牽引至恰當(dāng)位置，有機廢水經(jīng)過預(yù)酸化后進入廢水處理裝置的固定 床中并向固定床中連續(xù)曝氣;

　　2)廢水進行預(yù)熱后，在固定床的中的鐵基敏化劑和微波的作用下降解與礦化;

　　3)將凈化水和廢氣進行排放。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的處理方法，其特征在于：步驟1)中，預(yù)酸化后的廢水的pH 值小于7。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的處理方法，其特征在于：所述微波的輸出功率為400-1000W。

　　8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的處理方法，其特征在于：步驟2)中，所述固定床從下到上包括 混合段、固膽和熱交換段，混合段的下端安裝曝氣裝置，曝氣裝置的上方設(shè)置循環(huán)廢水入口， 固膽內(nèi)填充有所述鐵基敏化劑，熱交換段的上方設(shè)置有循環(huán)廢水出口、凈化水出口以及排氣 口，熱交換段的下方設(shè)置廢水進口。

　　9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的處理方法，其特征在于：廢水的處理過程包括如下步驟：廢水 通過廢水進口進入到固定床的熱交換段進行預(yù)熱，然后循環(huán)進入混合段與氧氣混合，再進入 固膽進行降解和凈化，將廢水循環(huán)降解，直到凈化達標(biāo)后，排放。

　　10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的處理方法，其特征在于：廢水在固膽中的停留時間為3-5 分鐘。

　　說明書

　　一種有機廢水原位處理固定床及處理裝置和處理方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種有機廢水原位處理固定床及處理裝置和 處理方法。

　　背景技術(shù)

　　難降解有機廢水可通過泄漏、廢水排放以及農(nóng)藥使用等途徑進入環(huán)境水體，不易分解 或生物降解，易于在生物體、水體和土壤中富集積累，從而對環(huán)境造成持久性污染。所以 難降解有機廢水的有效處理對保護環(huán)境、維護生態(tài)以及保障健康都有著重要的現(xiàn)實意義。

　　通過生物方法處理難降解有機廢水，一般需要較長的水力停留時間，并且處理效率極 低。一般來說，難降解有機廢水主要通過高級氧化技術(shù)處理，需要消耗大量氧化劑，從而 產(chǎn)生較高成本。此外，很多有機廢水產(chǎn)生時為小股廢水，需要匯集后再行處理，匯集過程 需要進行管道建設(shè)，不僅占用土地，還有可能泄漏造成土壤和地下水污染。本發(fā)明利用微 波和鐵基敏化劑組成固定床，可以連續(xù)高效的處理難降解有機廢水和其他有機廢水，可實 現(xiàn)有機廢水原位便捷處理，有較為廣闊的應(yīng)用前景。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種有機廢水原位處理固 定床及處理裝置和處理方法。

　　為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

　　一種有機廢水原位處理固定床，包括固定床本體，固定床本體中設(shè)置有固膽，固膽內(nèi) 填充有鐵基敏化劑，所述鐵基敏化劑為納米鐵、活性炭和鈷鎳催化劑的混合物，納米鐵和 活性炭的質(zhì)量比為1:1-3:1，鈷鎳催化劑為鐵碳總質(zhì)量的10%-20%。

　　優(yōu)選的，所述固定床還設(shè)置有混合段，混合段設(shè)置在所述固膽的下端，所述混合段的 底部設(shè)置有曝氣裝置，曝氣裝置的上端設(shè)置有循環(huán)廢水進口。廢水在混合段與氧氣充分混 合后，再經(jīng)過固膽進行降解，這樣可以充分發(fā)揮鐵基敏化劑的降解及催化作用，由于鐵基 敏化劑參與降解反應(yīng)，所以會有損耗，損耗的部分可以進行補充。

　　進一步優(yōu)選的，所述固膽的上端設(shè)置有熱交換段，熱交換段的上方分別設(shè)置有循環(huán)廢 水出口、凈化水出口和排氣口，循環(huán)廢水出口與循環(huán)廢水進口連通。熱交換段用于預(yù)熱進 水和降溫出水，一方面用于節(jié)約能源，另一方面主要是使出水溫度不要太高，避免對工作 人員產(chǎn)生危害。

　　優(yōu)選的，廢水進水口設(shè)置在所述熱交換段的下端。廢水需要經(jīng)過熱交換段預(yù)熱后，再 進入固膽中進行降解，可大大提高廢水的處理效率。

　　一種有機廢水原位處理裝置，包括裝置本體和安裝在裝置本體下端的移動裝置，裝置 本體內(nèi)部設(shè)置有曝氣裝置、固定床、微波腔體以及微波發(fā)生裝置，其中，所述曝氣裝置與 固定床的底端連通，所述固定床安裝在微波腔體中，微波腔體與微波發(fā)生裝置連接，所述 固定床通過管道與裝置本體外部連通。

　　優(yōu)選的，微波腔體與微波發(fā)生裝置之間通過環(huán)形器連接。環(huán)行器通過水循環(huán)，來保護 磁控管。

　　優(yōu)選的，微波發(fā)生裝置為工業(yè)微波爐，具備磁控管保護裝置�？梢苑乐刮⒉ㄑb置連續(xù) 工作對磁控管造成損害。

　　優(yōu)選的，所述固定床的上端設(shè)置有循環(huán)廢水出口、凈化水出口以及排氣口，固定床的 下端設(shè)置有與循環(huán)廢水出口連通的循環(huán)廢水入口，凈化水出口和排氣口分別通過第一管道 和第二管道與裝置本體外部連通。設(shè)置循環(huán)廢水出口和進口，是為了使廢水預(yù)熱后進行降 解，而且廢水降解一遍可能會降解不徹底，此時可以進行循環(huán)降解，直到降解達標(biāo)后排放。

　　進一步優(yōu)選的，所述第一管道上設(shè)置有冷凝器。冷凝器可以對尾氣中的水分進行冷凝， 回收尾氣水分。

　　進一步優(yōu)選的，所述冷凝器和第二管道之間通過第三管道連通。冷凝器冷凝的水，通 過第三管道進入到第二管道中與凈化水一起回收，節(jié)省了管路。

　　一種有機廢水原位處理方法，包括如下步驟：

　　1)將廢水處理裝置牽引至恰當(dāng)位置，有機廢水經(jīng)過預(yù)酸化后進入廢水處理裝置的固定 床中并向固定床中連續(xù)曝氣;

　　2)廢水進行預(yù)熱后，在固定床的中的鐵基敏化劑和微波的作用下降解與礦化;

　　3)將凈化水和廢氣進行排放。凈化水的溫度在70℃左右，可以回收利用。

　　優(yōu)選的，步驟1)中，所述預(yù)酸化的酸為鹽酸或硫酸。

　　進一步優(yōu)選的，步驟1)中，預(yù)酸化后的廢水的pH值為小于7.0。

　　優(yōu)選的，所述微波的輸出功率為400-1000W。在該輸出功率下，廢水的降解效果較好。

　　優(yōu)選的，步驟2)中，所述鐵基敏化劑為納米鐵、活性炭和鈷鎳催化劑的混合物，納米鐵 和活性炭的質(zhì)量比為1:1-3:1，鈷鎳催化劑為鐵碳總質(zhì)量的10%-20%。該鐵基敏化劑實現(xiàn)了廢 水的連續(xù)、高效、快速處理;鐵基敏化劑為環(huán)境友好材料，不會產(chǎn)生二次污染問題。

　　進一步優(yōu)選的，步驟2)中，所述固定床從下到上包括混合段、固膽和熱交換段，混合 段的下端安裝曝氣裝置，曝氣裝置的上方設(shè)置循環(huán)廢水入口，固膽內(nèi)填充有所述鐵基敏化 劑，熱交換段的上方設(shè)置有循環(huán)廢水出口、凈化水出口以及排氣口，熱交換段的下方設(shè)置 廢水進口。設(shè)置循環(huán)廢水出口和進口，是為了使廢水預(yù)熱后進行降解，而且廢水降解一遍 可能會降解不徹底，此時可以進行循環(huán)降解，直到降解達標(biāo)后排放。

　　進一步優(yōu)選的，廢水的處理過程包括如下步驟：廢水通過廢水進口進入到固定床的熱交 換段進行預(yù)熱，然后循環(huán)進入混合段與氧氣混合，再進入固膽進行降解和凈化，將廢水循環(huán) 降解，直到凈化達標(biāo)后，排放。

　　進一步優(yōu)選的，廢水在固膽中的停留時間為3-5分鐘。在該停留時間下，可以保證在最短 的時間內(nèi)達到最好的凈化效果。

　　本發(fā)明的有益技術(shù)效果為：

　　1、本發(fā)明的微波鐵基敏化劑固定床，實現(xiàn)了廢水的連續(xù)、高效、快速處理;鐵基敏化劑 為環(huán)境友好材料，不會產(chǎn)生二次污染問題;

　　2、本發(fā)明可用于高濃度有機廢水的預(yù)處理，也可用于低濃度難降解廢水的深度處理，應(yīng) 用范圍較廣;

　　4、本發(fā)明方法能夠適應(yīng)多種不同的有機廢水溶液，能夠適應(yīng)有機廢水水質(zhì)變化的沖擊;

　　5、本發(fā)明的廢水處理裝置，可用于難降解和普通有機廢水連續(xù)處理，可在5分鐘之內(nèi)得 到90%以上的去除效率;此外，該廢水處理裝置還可以移動，通過牽引，可以實現(xiàn)廢水的原 位處理。

　　6、由于廢水處理后流出的水為熱水，所以可以將熱水回收利用，節(jié)省能源。