公布日：2022.09.20
申請日：2021.03.10
分類號：C02F9/14(2006.01)I
摘要
本發(fā)明公開了一種高濃度廢水的處理方法，步驟包括：(1)將高濃度廢水輸送至太陽能蒸發(fā)系統(tǒng)中，經加熱、蒸發(fā)而形成蒸汽，蒸汽經冷卻形成初級凈化廢水；(2)將初級凈化廢水輸送至氧化反應系統(tǒng)中，經氧化分解而形成二級凈化廢水；(3)將二級凈化廢水輸送至生態(tài)反應系統(tǒng)，經生態(tài)凈化處理而形成達到排放標準的三級凈化廢水。該方法通過將太陽能蒸發(fā)、氧化分解、生態(tài)凈化技術集合于一體，能夠廣泛地用于處理各種高濃度廢水。
權利要求書
1.一種高濃度廢水的處理方法，其特征在于，步驟包括：(1)將高濃度廢水輸送至太陽能蒸發(fā)系統(tǒng)中，經加熱、蒸發(fā)而形成蒸汽，所述蒸汽經冷卻形成初級凈化廢水；(2)將所述初級凈化廢水輸送至氧化反應系統(tǒng)中，經氧化分解而形成二級凈化廢水；(3)將所述二級凈化廢水輸送至生態(tài)反應系統(tǒng)，經生態(tài)凈化處理而形成達到排放標準的三級凈化廢水。
2.如權利要求1所述的高濃度廢水的處理方法，其特征在于，所述步驟(1)中太陽能蒸發(fā)系統(tǒng)包括太陽能板、蒸發(fā)室和冷凝器，所述高濃度廢水于所述蒸發(fā)室中經加熱、蒸發(fā)形成所述蒸汽，所述蒸汽于所述冷凝器中冷卻形成所述初級凈化廢水，所述太陽能板提供加熱所述高濃度廢水的熱源。
3.如權利要求1所述的高濃度廢水的處理方法，其特征在于，所述步驟(2)中氧化反應系統(tǒng)包括反應塔，所述反應塔內部設置有磁化器和水力空化增氧曝氣機。
4.如權利要求3所述的高濃度廢水的處理方法，其特征在于，所述反應塔內部還設置有負載催化劑的填料，所述填料為沸石、硅藻土、膨潤土、膨脹珍珠巖、膨脹蛭石、海泡石和火山石中的至少一種。
5.如權利要求4所述的高濃度廢水的處理方法，其特征在于，所述催化劑為Fe、Mg、Al、Co、Zn、Mo和Ti中至少一種金屬所對應的金屬氧化物。
6.如權利要求1所述的高濃度廢水的處理方法，其特征在于，所述步驟(3)中生態(tài)反應系統(tǒng)包括生物塘和濕地，所述生物塘的水下部分包括玄武巖纖維填料和水生動物，所述生物塘的水上部分包括漂浮性水生植物，所述濕地包括基質層、種植于所述基質層上的濕地植物及布置于所述基質層下方的填料層，所述二級凈化廢水依次經生物塘、濕地進行生態(tài)凈化處理。
7.如權利要求6所述的高濃度廢水的處理方法，其特征在于，所述水生動物為魚類、螺類和貝類中的至少一種，所述漂浮性水生植物為布袋蓮、槐葉蘋和浮萍中的至少一種，所述濕地植物為蘆葦、美人蕉、風車草、鳶尾花、澤泄、菖蒲、水蔥和蓮花中的至少一種。
8.如權利要求6所述的高濃度廢水的處理方法，其特征在于，所述基質層填充的基質為泥土，所述填料層包括位于上層的卵石層和位于下層的陶粒層。
9.如權利要求8所述的高濃度廢水的處理方法，其特征在于，所述卵石層包括沸石、改性蛭石和火山巖中的至少一種，所述陶粒層包括陶粒、硅藻土和樹皮中的至少一種，所述泥土中投放有復合微生物菌劑。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種高濃度廢水的處理方法，該方法通過將太陽能蒸發(fā)、氧化分解、生態(tài)凈化技術集合于一體，能夠廣泛地用于處理各種高濃度廢水。
為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供了一種高濃度廢水的處理方法，步驟包括：
(1)將高濃度廢水輸送至太陽能蒸發(fā)系統(tǒng)中，經加熱、蒸發(fā)而形成蒸汽，蒸汽經冷卻形成初級凈化廢水；
(2)將初級凈化廢水輸送至氧化反應系統(tǒng)中，經氧化分解而形成二級凈化廢水；
(3)將二級凈化廢水輸送至生態(tài)反應系統(tǒng)，經生態(tài)凈化處理而形成達到排放標準的三級凈化廢水。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的高濃度廢水先輸送至太陽能蒸發(fā)系統(tǒng)進行加熱、蒸發(fā)形成蒸汽，蒸汽經冷卻形成初級凈化廢水，該過程可大幅度降低廢水中的含鹽量和有機物含量以使得高濃度廢水的濃度大幅度降低；將初級凈化廢水輸送至氧化反應系統(tǒng)中進行氧化分解而形成二級凈化廢水，該過程可再次降低廢水中的含鹽量和有機物含量以使得初級凈化廢水濃度再次降低；將二級凈化廢水輸送至生態(tài)反應系統(tǒng)中進行生態(tài)凈化處理而形成三級凈化廢水，該過程可對水中污染物進行吸附、截留、吸收從而達到固定、吸附與降解污染物的效果，實現(xiàn)對廢水中氮磷、有機物等污染物質的凈化作用，最終三級凈化廢水達到可排放標準。
較佳地，本發(fā)明的步驟(1)中太陽能蒸發(fā)系統(tǒng)包括太陽能板、蒸發(fā)室、冷凝器，高濃度廢水于蒸發(fā)室中加熱、蒸發(fā)形成蒸汽，蒸汽于冷凝器中冷卻形成初級凈化廢水，太陽能板提供加熱高濃度廢水的熱源。
較佳地，本發(fā)明的太陽能蒸發(fā)系統(tǒng)還包括循環(huán)泵、抽風機、冷凝水箱。
較佳地，本發(fā)明的氧化反應系統(tǒng)包括反應塔，反應塔內部設置有磁化器和水力空化增氧曝氣機；在水力空化增氧曝氣機的作用下形成空化氣泡，在常溫常壓的反應條件下，空化氣泡迅速發(fā)生分裂及鏈式反應進而生成具有強氧化性的的•OH(羥基自由基)，可直接氧化分解廢水中的有機物質，同時在磁化器的作用下，可使得空化氣泡帶有磁性，而磁性空化氣泡由于粒徑小，比表面積大，表現(xiàn)出顯著的物理和化學活動性，如氧化、溶解、蒸發(fā)、吸附、催化以及生理效應等都能因細粒子比表面大而被加速，進而加速廢水中有機物質的氧化分解，同時經過磁化處理的空化氣泡具有強大的爆炸能與結合能，能破壞有機物與水的共價鍵連接或污染物內部的化學鍵連接，這也能夠進一步地加速廢水中有機物質的氧化分解。倘若將高濃度廢水直接輸送至氧化反應系統(tǒng)中，廢水中的大量有機物及鹽會附著于反應塔內部、循環(huán)泵表面、磁化器表面，同時廢水因含大量有機物及鹽會使得廢水的粘度較大進而影響水力空化增氧曝氣機的運作功能，這都會影響氧化反應系統(tǒng)的氧化分解效果。
較佳地，本發(fā)明的反應塔內部還設置有負載催化劑的填料，填料為沸石、硅藻土、膨潤土、膨脹珍珠巖、膨脹蛭石、海泡石和火山石中的至少一種；在催化劑的作用下，廢水中的高分子有機物與氧氣發(fā)生氧化反應進而轉化為小分子有機物。倘若將高濃度廢水直接輸送至氧化反應系統(tǒng)中，廢水中大量有機物及鹽也會粘附于填料表面，這直接影響催化劑的催化效果，進而也會影響氧化反應系統(tǒng)的氧化分解效果。較佳地，本發(fā)明的催化劑為Fe、Mg、Al、Co、Zn、Mo和Ti中至少一種金屬所對應的金屬氧化物。
較佳地，本發(fā)明的步驟(3)中生態(tài)反應系統(tǒng)包括生物塘和濕地，生物塘的水下部分包括玄武巖纖維填料和水生動物，生物塘的水上部分包括漂浮性水生植物，所述濕地包括基質層、種植于基質層上的濕地植物及布置于基質層下方的填料層，二級凈化廢水依次經生物塘、濕地進行生態(tài)凈化處理。生物塘可進一步地吸收去除二級凈化廢水中的氮、磷等營養(yǎng)物質，濕地可使得微生物的降解、轉化、生物固定化作用和離子交換作用同步完成，從而提高對二級凈化廢水的凈化能力。
較佳地，本發(fā)明的水生動物為魚類、螺類和貝類中的至少一種，漂浮性水生植物為布袋蓮、槐葉蘋和浮萍中的至少一種，濕地植物為蘆葦、美人蕉、風車草、鳶尾花、澤泄、菖蒲、水蔥和蓮花中的至少一種。
較佳地，本發(fā)明的基質層填充的基質為泥土，填料層包括位于上層的卵石層和位于下層的陶粒層。卵石層可截留廢水中大顆粒污染物，同時卵石層中的孔隙能為濕地植物根系提供充足的氧氣，有效避免植物根系腐爛；陶粒層可進一步阻隔、截留廢水中小顆粒污染物。
較佳地，本發(fā)明的卵石層包括沸石、改性蛭石和火山巖中的至少一種，陶粒層包括陶粒、硅藻土和樹皮中的至少一種，泥土中投放有復合微生物菌劑。較佳地，復合微生物菌劑包括枯草芽孢桿菌、膠凍樣芽孢桿菌、酵母菌和側孢芽孢桿菌。泥土中含有微生物，可通過微生物對有機物進行降解及對氮磷等營養(yǎng)物質進行轉化，即利用濕地中植物-基質-微生物三者的協(xié)同作用可進一步促進對水體的凈化。
（發(fā)明人：鄧杰帆;陳欣儀）
