申請日2014.09.02

　　公開(公告)日2016.03.02

　　IPC分類號C02F9/04; C02F1/72; C02F1/78

　　摘要

　　本發(fā)明涉及廢水處理領(lǐng)域，具體地說是一種環(huán)流多維催化高級氧化處理含油廢水的工藝和裝置，尤其是一種處理含油廢水的工藝，包含下列步驟：用超聲波和氧化劑處理含油廢水，去除其中大部分的難降解小分子、易降解長鏈和環(huán)鏈大分子物質(zhì);處理時間為5-10分鐘;用紫外線和臭氧處理經(jīng)上述處理后的含油廢水，去除其中部分易降解有機物和少部分難降解小分子;處理時間為6-8分鐘;用紫外線、臭氧和催化劑處理上述處理后的含油廢水，大量降解有機物;處理時間為12-19分鐘。本發(fā)明還提供一種循環(huán)處理含油廢水的裝置。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種環(huán)流多維催化高級氧化處理含油廢水的工藝，其特征在于包含下列步驟：

　　用超聲波和氧化劑處理含油廢水，去除其中大部分的難降解小分子、易降解長鏈和環(huán)鏈大分子物質(zhì);處理時間為5-10分鐘;

　　用紫外線和臭氧處理經(jīng)上述步驟(一)處理后的含油廢水，去除其中部分易降解有機物和少部分難降解小分子;處理時間為6-8分鐘;

　　用紫外線、臭氧和催化劑處理上述步驟(二)處理后的含油廢水，大量降解有機物;處理時間為12-19分鐘;

　　多次重復(fù)步驟(一)至步驟(三);重復(fù)頻率為1小時2次。

　　2.一種循環(huán)處理含油廢水的裝置，應(yīng)用上述權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于：

　　包括三個子系統(tǒng)：

　　超聲波和氧化劑系統(tǒng)：超聲波振動棒安裝在第一圓筒的正中央，在第一圓筒的底部設(shè)有加藥泵;

　　紫外線和臭氧系統(tǒng)：第一具紫外燈安裝在第二圓筒的正中央，在第二圓筒的底部設(shè)有供臭氧加入的擴散器;

　　紫外線、臭氧和催化劑系統(tǒng)：由第三圓筒和第四圓筒組成;其中，第三圓筒和第四圓筒的上端接通，第三圓筒和第四圓筒的中央均設(shè)有催化器，第三圓筒和第四圓筒的下端通過水管連接，所述水管設(shè)有水泵;兩筒的中央部位設(shè)有第二組紫外燈;

　　所述三個子系統(tǒng)的頂端均為出水口、底部均為進水口;

　　其中第一圓筒的出水口通過水管和第二圓筒的進水口連接，第一圓筒的進水口接通污水水源;第二圓筒的出水口通過水管和第三圓筒的進水口連接，第三圓筒的底部還另設(shè)有排水管，第三、第四圓筒的上端通過水管和第一圓筒的底部接通。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種循環(huán)處理含油廢水的裝置，其特征在于：所述紫外線的波長為185nm。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種循環(huán)處理含油廢水的裝置，其特征在于：第三圓筒和第四圓筒的中部設(shè)有鈦炭催化器。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種循環(huán)處理含油廢水的裝置，其特征在于：第三圓筒和第四圓筒的底部設(shè)有臭氧曝氣頭。

　　說明書

　　一種環(huán)流多維催化高級氧化處理含油廢水的工藝和裝置

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及廢水處理領(lǐng)域，具體地說是一種環(huán)流多維催化高級氧化處理含油廢水的工藝和裝置，尤其適用于高濃度含油工業(yè)廢水的處理。

　　背景技術(shù)

　　近年來，廢水高級氧化降解有機物已成為行業(yè)研究的熱點。高級氧化技術(shù)為是產(chǎn)生大量的強氧化性的羥基自由基(·OH)的方法，即利用高活性自由基與水中污染物反應(yīng)，在高溫高壓、電、聲、光輻照、催化劑等反應(yīng)條件下使大分子難降解有機物氧化成低毒、無毒的小分子物質(zhì)，從而實現(xiàn)對水中污染物的改性，使之部分改變了存在形式，更多的被分解轉(zhuǎn)化、碳化，最終達到去除污染物的目的。

　　高級氧化降解有機物靠產(chǎn)生大量強氧化性的羥基自由基實現(xiàn)，而羥基自由基產(chǎn)生方式有加入氧化劑、催化劑、借助紫外光、超聲波作用等。高級氧化有多種手段和實現(xiàn)形式，主要有芬頓法、電芬頓法、多維電催化法、等離子放電處理法、光催化氧化法，彼此存在各異的優(yōu)劣體現(xiàn)，有的投資高，有的運行成本高。

　　例如，芬頓氧化法利用二價鐵離子和過氧化氫之間的鏈反應(yīng)催化生成羥基自由基(·OH)，因需投加亞鐵鹽，使得后期的除鐵工作的副產(chǎn)物有所增加，而雙氧水、酸性試劑的大量投加使其成本居高不下。

　　電芬頓方法相對傳統(tǒng)芬頓法具有一定優(yōu)勢，但是其要犧牲陽極電極，須經(jīng)常更換電極耗材，性能衰減較快;多微電催化處理能力較低，對含油廢水處理能力較差，單位處理規(guī)模的投資較大。

　　等離子放電處理使用壽命短，且處理效果不穩(wěn)定;單獨的光催化氧化法雖然處理成本低，但對水中含有的難氧化物質(zhì)例如甲醇，乙酸等小分子物質(zhì)其降解效果在30%左右，不能使其徹底氧化，難以滿足企業(yè)實際需要。

　　上述高級氧化工藝受水中污染雜質(zhì)種類和污染物性質(zhì)的影響較大，原水PH條件和水中過度金屬離子都會直接影響處理效果和凈化效果。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的是克服已有技術(shù)中的不足，提供一種氧化時間短、投資和運行費用小、處理效果好的環(huán)流多維催化高級氧化處理含油廢水的工藝。

　　本發(fā)明采用的技術(shù)方案是提供一種處理含油廢水的工藝，包含下列步驟：

　　(一)用超聲波和氧化劑處理含油廢水，去除其中大部分的難降解小分子、易降解長鏈和環(huán)鏈大分子物質(zhì);處理時間為5-10分鐘;

　　(二)用紫外線和臭氧處理經(jīng)上述步驟(一)處理后的含油廢水，去除其中部分易降解有機物和少部分難降解小分子;處理時間為6-8分鐘;

　　(三)用紫外線、臭氧和催化劑處理上述步驟(二)處理后的含油廢水，大量降解有機物;處理時間為12-19分鐘;

　　多次重復(fù)步驟(一)至步驟(三);重復(fù)頻率為1小時2次。

　　其中，所述紫外線的波長為185nm。

　　本發(fā)明還提供一種循環(huán)處理含油廢水的裝置，應(yīng)用上述方法，包括三個子系統(tǒng)，且所述子系統(tǒng)分別設(shè)置在三個不銹鋼的圓筒內(nèi)：

　　(a)超聲波和氧化劑系統(tǒng)：超聲波振動棒安裝在第一圓筒的正中央，在第一圓筒的底部設(shè)有加藥泵;

　　(b)紫外線和臭氧系統(tǒng)：第一具紫外燈安裝在第二圓筒的正中央，在第二圓筒的底部設(shè)有供臭氧加入的擴散器;

　　(c)紫外線、臭氧和催化劑系統(tǒng)：第二組紫外燈共兩具安裝在第三圓筒的正中央，在第三圓筒的中央部部位設(shè)有鈦炭催化器;

　　所述三個子系統(tǒng)的頂端均為出水口、底部均為進水口;

　　其中第一圓筒的出水口通過水管和第二圓筒的進水口連接，第一圓筒的進水口接通污水水源;第二圓筒的出水口通過水管和第三圓筒的進水口連接，第三圓筒的底部還另設(shè)有排水管，第三圓筒的出水口通過水管和第一圓筒的底部接通。

　　和現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過三種高級氧化工藝的組合，將含油廢水中影響羥基自由基的小分子物質(zhì)氧化去除并產(chǎn)生出大量高密度高活性的強氧化性的羥基自由基，對污水中有機物的氧化能力為其它高級氧化法(例如芬頓試劑法)的2~4倍，能對高濃度有機物進行較徹底氧化，可達標(biāo)排放、減少后續(xù)工藝;本發(fā)明克服了芬頓等普通高級氧化法羥基自由基產(chǎn)生量對酸堿度等條件的限制，使此種工藝不僅能處理堿性廢水，對酸性廢水的處理亦有較好效果，從而減少酸堿藥劑使用量，降低成本;氧化產(chǎn)物為二氧化碳和少量無機鹽，無鐵泥等二次污染，實現(xiàn)清潔處理;由于運行中只有電耗和添加少量氧化劑，噸水處理成本大大降低，為普通芬頓試劑法的1/3~1/2。