公布日：2022.02.22
申請日：2020.08.12
分類號(hào)：C02F9/06(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明提出了一種高濃度高鹽廢水強(qiáng)化處理系統(tǒng)，包括收集池、Fe‑C‑O3反應(yīng)機(jī)構(gòu)、強(qiáng)化電場催化氧化反應(yīng)機(jī)構(gòu)、以及污泥處理機(jī)構(gòu)；本方案能夠有效解決高濃度高鹽有機(jī)廢水的降解，避免直接排放，防止環(huán)境污染。
權(quán)利要求書
1.一種高濃度高鹽廢水強(qiáng)化處理系統(tǒng)，其特征在于，包括收集池、Fe~C~O3反應(yīng)機(jī)構(gòu)、強(qiáng)化電場催化氧化反應(yīng)機(jī)構(gòu)、以及污泥處理機(jī)構(gòu)；所述Fe~C~O3反應(yīng)機(jī)構(gòu)包括Fe~C~O3反應(yīng)器，所述Fe~C~O3反應(yīng)器的進(jìn)口端與收集池的出口端之間管道連接，所述Fe~C~O3反應(yīng)器底部設(shè)有臭氧進(jìn)口和氧氣進(jìn)口，所述Fe~C~O3反應(yīng)器和收集池之間的管道上還設(shè)有第一管道混合器；所述Fe~C~O3反應(yīng)器的頂部設(shè)有排氣管，所述排氣管下方設(shè)有出水管，所述Fe~C~O3反應(yīng)器的底部側(cè)壁還設(shè)有排泥管；所述強(qiáng)化電場催化氧化反應(yīng)機(jī)構(gòu)包括強(qiáng)化電場催化氧化反應(yīng)器，所述強(qiáng)化電場催化氧化反應(yīng)器的進(jìn)口端與出水管管道連接，該段管道上還依次設(shè)有第二管道混合器和高速射流器；所述污泥處理機(jī)構(gòu)包括PH調(diào)節(jié)器和多級(jí)旋流排泥器，所述PH調(diào)節(jié)器進(jìn)口端與排泥管管道連接，該段管道上設(shè)有第三管道混合器；所述PH調(diào)節(jié)器出口端與多級(jí)旋流排泥器管道連接，該段管道上設(shè)有第四管道混合器，所述PH調(diào)節(jié)器出口端還旁通有回流支管，回流支管通向第三管道混合器進(jìn)口端；所述PH調(diào)節(jié)器出口端與多級(jí)旋流排泥器連接的管道和回流支管上均設(shè)有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥；所述多級(jí)旋流排泥器的頂部設(shè)有上清液回流管，上清液回流管通向第一管道混合器進(jìn)口端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高濃度高鹽廢水強(qiáng)化處理系統(tǒng)，其特征在于，所述收集池和Fe~C~O3反應(yīng)器之間設(shè)有提升泵。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高濃度高鹽廢水強(qiáng)化處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一管道混合器、第三管道混合器上均設(shè)有PH加藥裝置，所述第四管道混合器上設(shè)有PAM加藥裝置和PAC加藥裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種高濃度高鹽廢水強(qiáng)化處理系統(tǒng)，其特征在于，所述強(qiáng)化電場催化氧化反應(yīng)器進(jìn)口端設(shè)有NaCl加藥裝置和MnO加藥裝置；所述高速射流器進(jìn)口端還設(shè)有用于通入空氣的空氣接入口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高濃度高鹽廢水強(qiáng)化處理系統(tǒng)，其特征在于，所述第一管道混合器、第二管道混合器、第三管道混合器、第四管道混合器均為文丘里管道混合器。
發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種高濃度高鹽廢水強(qiáng)化處理系統(tǒng)。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
一種高濃度高鹽廢水強(qiáng)化處理系統(tǒng)包括收集池、Fe~C~O3反應(yīng)機(jī)構(gòu)、強(qiáng)化電場催化氧化反應(yīng)機(jī)構(gòu)、以及污泥處理機(jī)構(gòu)；
所述Fe~C~O3反應(yīng)機(jī)構(gòu)包括Fe~C~O3反應(yīng)器，所述Fe~C~O3反應(yīng)器的進(jìn)口端與收集池的出口端之間管道連接，所述Fe~C~O3反應(yīng)器底部設(shè)有臭氧進(jìn)口和氧氣進(jìn)口，所述Fe~C~O3反應(yīng)器和收集池之間的管道上還設(shè)有第一管道混合器；所述Fe~C~O3反應(yīng)器的頂部設(shè)有排氣管，所述排氣管下方設(shè)有出水管，所述Fe~C~O3反應(yīng)器的底部側(cè)壁還設(shè)有排泥管；
所述強(qiáng)化電場催化氧化反應(yīng)機(jī)構(gòu)包括強(qiáng)化電場催化氧化反應(yīng)器，所述強(qiáng)化電場催化氧化反應(yīng)器的進(jìn)口端與出水管管道連接，該段管道上還依次設(shè)有第二管道混合器和高速射流器；
所述污泥處理機(jī)構(gòu)包括PH調(diào)節(jié)器和多級(jí)旋流排泥器，所述PH調(diào)節(jié)器進(jìn)口端與排泥管管道連接，該段管道上設(shè)有第三管道混合器；所述PH調(diào)節(jié)器出口端與多級(jí)旋流排泥器管道連接，該段管道上設(shè)有第四管道混合器，所述PH調(diào)節(jié)器出口端還旁通有回流支管，回流支管通向第三管道混合器進(jìn)口端；所述PH調(diào)節(jié)器出口端與多級(jí)旋流排泥器連接的管道和回流支管上均設(shè)有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥；所述多級(jí)旋流排泥器的頂部設(shè)有上清液回流管，上清液回流管通向第一管道混合器進(jìn)口端。
進(jìn)一步地，收集池和Fe~C~O3反應(yīng)器之間設(shè)有提升泵。
進(jìn)一步地，所述第一管道混合器、第三管道混合器上均設(shè)有PH加藥裝置，所述第四管道混合器上設(shè)有PAM加藥裝置和PAC加藥裝置。
進(jìn)一步地，所述強(qiáng)化電場催化氧化反應(yīng)器進(jìn)口端設(shè)有NaCl加藥裝置和MnO加藥裝置；所述高速射流器進(jìn)口端還設(shè)有用于通入空氣的空氣接入口。
進(jìn)一步地，所述第一管道混合器、第二管道混合器、第三管道混合器、第四管道混合器均為文丘里管道混合器。
本發(fā)明的工作原理的效果如下：
本方案高濃度有機(jī)高含鹽量有機(jī)廢水由收集池收集，收集池主要是穩(wěn)定水量均化水質(zhì)的功能，通過提升泵提升至Fe~C~O3機(jī)構(gòu)中進(jìn)行分解處理。
提升泵提升廢水首先經(jīng)過第一管道混合器進(jìn)行調(diào)酸，將提升中的廢水調(diào)制PH2~3左右完全混合后進(jìn)入Fe~C~O3機(jī)構(gòu)中，
在鐵炭微電解反應(yīng)中，對廢水進(jìn)行電解分解降解的處理過程，在整個(gè)系統(tǒng)過程中，通入臭氧在Fe的催化作用下，形成新的催化反應(yīng)系統(tǒng)，對廢水進(jìn)一步處理，另外臭氧能夠及時(shí)的將Fe還原成Fe2+及時(shí)補(bǔ)充Fe~C電場,能夠?qū)U水持續(xù)的進(jìn)行分解處理，能夠保證廢水穩(wěn)定持續(xù)的處理。
在整個(gè)Fe~C~O3機(jī)構(gòu)中，根據(jù)系統(tǒng)的壓力差，不間斷的往設(shè)備中通入空氣，對系統(tǒng)進(jìn)行氣洗，也能夠?qū)φ麄�(gè)系統(tǒng)提供氧的含量，保證廢水處理過程中的氧的含量不導(dǎo)致污水在Fe~C~O3機(jī)構(gòu)中發(fā)生厭氧，另外不間斷的往Fe~C~O3機(jī)構(gòu)沖入氧氣，使內(nèi)部產(chǎn)生的污泥能夠充分混合，不沉淀不結(jié)塊。經(jīng)過Fe~C~O3機(jī)構(gòu)設(shè)備的分解降解的污水經(jīng)過出水堰口流出，通過第二管道混合器進(jìn)行酸堿調(diào)節(jié)，第二管道混合器出口端還設(shè)置回流管道，安裝PH在線檢測儀，出水PH在7~9之間想后續(xù)裝置排水，PH值小于6回流繼續(xù)調(diào)節(jié)。
Fe~C~O3機(jī)構(gòu)設(shè)備的出水通過高速射流器進(jìn)入電催化氧化反應(yīng)機(jī)構(gòu)中，高速射流器進(jìn)水端通入空氣，保證廢水未發(fā)生厭氧反應(yīng)，也能對廢水中的充氧，保證廢水中的氧的含量滿足一定的值，穩(wěn)定后續(xù)反應(yīng)。強(qiáng)化電場催化氧化反應(yīng)機(jī)構(gòu)設(shè)備主要是向設(shè)備正、負(fù)極通入電，通過電解的過程將廢水中的Ca2+、Mg2+、等陽離子以及Cl~等陰離子進(jìn)行去除，產(chǎn)生結(jié)晶物以及氣體。
在通過強(qiáng)化電場催化氧化反應(yīng)機(jī)構(gòu)設(shè)備時(shí)，往強(qiáng)化電場催化氧化反應(yīng)器中加入NaCl、MnO藥劑對廢水中的能夠起到通電效果，更能在電場的作用下，通過MnO催化劑的作用，將廢水中進(jìn)一步電分解，強(qiáng)化廢水中的有機(jī)物的降解分解的作用。強(qiáng)化電場催化氧化反應(yīng)器中，前段內(nèi)部設(shè)置流速旋轉(zhuǎn)裝置，流速旋轉(zhuǎn)裝置能夠的作用是使水能夠沖昏混合，也能夠?qū)M(jìn)入電場的廢水進(jìn)行均勻流速的效果，保證廢水能夠充分均勻高效的通過電磁場，能夠保證出水的穩(wěn)定性，在強(qiáng)化電場催化氧化反應(yīng)機(jī)構(gòu)設(shè)備中，安裝PH值、電導(dǎo)率、溶解氧儀、電位儀以及壓力表等儀器儀表，能夠隨時(shí)觀察廢水在設(shè)備中的處理情況，通過儀器儀表對設(shè)備的處理效果進(jìn)行隨時(shí)調(diào)整，保證廢水出水的穩(wěn)定性。強(qiáng)化電場催化氧化反應(yīng)機(jī)構(gòu)設(shè)備出水進(jìn)入后續(xù)廢水進(jìn)一步處理。
在整個(gè)系統(tǒng)中會(huì)因COD等有機(jī)物降解，會(huì)產(chǎn)生污泥，由于Fe~C~O3設(shè)備中產(chǎn)生的污泥顯酸性，需要對排除的污泥進(jìn)行PH調(diào)節(jié)。排除的污泥通過第三管道混合器進(jìn)行PH調(diào)節(jié)，第三管道混合器設(shè)計(jì)回流系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)PH值設(shè)置污泥的回流情況；
正常的PH值污泥通過調(diào)節(jié)閥進(jìn)入第四管道混合器，在第四管道混合器前段加入PAM、PAC等藥劑，對污泥進(jìn)行調(diào)理，調(diào)理后的污泥進(jìn)入多級(jí)旋流排泥器，污泥通過多級(jí)旋流將污泥沉入底部，上清液從上清液回流管至Fe~C~O3機(jī)構(gòu)進(jìn)一步處理，污泥通過污泥處理后進(jìn)一步處理。
本方案中鐵碳微電解反應(yīng)體系實(shí)際上是內(nèi)部和外部雙重電解反應(yīng)，內(nèi)部反應(yīng)是鐵屑中存在微量的碳化鐵與純鐵之間存在明顯的氧化還原電位差，產(chǎn)生很多細(xì)微的原電池，發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。外部反應(yīng)是該體系的主要反應(yīng)，廢鐵屑與惰性碳(如石墨、焦炭、活性炭、煤等)在酸性充氧條件下發(fā)生以下的電化學(xué)反應(yīng)：
陽極：Fe－2e→Fe2+Eo(Fe2+/Fe)＝~0.44V
陰極：2H++2e→2
→H2Eo(H+/H2)＝0.00V
該反應(yīng)體系中，產(chǎn)生的了新生態(tài)的Fe2+和原子H，它們具有高化學(xué)活性,能改變廢水中許多有機(jī)物的結(jié)構(gòu)和特性,使有機(jī)物發(fā)生斷鏈、開環(huán)等作用，有機(jī)官能團(tuán)發(fā)生改變，從而達(dá)到降解有機(jī)物的效果，提高了廢水的可生化性。當(dāng)水中存在氧化劑時(shí)，亞鐵離子將會(huì)進(jìn)一步被氧化為三價(jià)鐵離子。制藥廢水中氧化性較強(qiáng)的離子或化合物就會(huì)被鐵或亞鐵離子還原成毒性較小的還原態(tài)。在整個(gè)Fe~C微電解過程中加入臭氧，臭氧本身為強(qiáng)氧化催化劑，在整個(gè)反過程中，臭氧與Fe形成強(qiáng)的催化反應(yīng)強(qiáng)，提升在污水處理中的雙重反應(yīng)效果，有利于污水處理過程中的進(jìn)一步分解效果。
臭氧氧化是利用水溶液中的金屬離子來催化臭氧化過程、提高O3的氧化能力,從而降解與礦化廢水中的有機(jī)物。過渡金屬離子的作用主要是由基。水溶液中的過渡金屬離子引發(fā)臭氧的分解產(chǎn)生O~2•,接著發(fā)生從O~2•到O3的電子轉(zhuǎn)移生成O~3•,隨后產(chǎn)生•HO。
（發(fā)明人：李力軍;陳芳;李力海;杜超;胡建新）
