公布日：2022.07.22
申請日：2022.05.25
分類號：C02F9/04(2006.01)I;B01J23/889(2006.01)I;C02F1/66(2006.01)N;C02F1/76(2006.01)N;C02F1/52(2006.01)N;C02F1/56(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N;
C02F103/28(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種催化氧化混凝沉淀集成化的污水處理工藝，將二氧化氯催化氧化單元和混凝沉淀單元集成在一起，兩者集成化具有很好的協(xié)同作用，兼具了高級氧化的高效性和混凝沉淀的經(jīng)濟(jì)性�；炷恋砣コ蟛糠钟袡C(jī)物，二氧化氯催化氧化強(qiáng)氧化作用進(jìn)行兜底，實現(xiàn)工業(yè)廢水各項指標(biāo)的達(dá)標(biāo)排放。二氧化氯催化氧化塔中所使用的硅藻土基過渡金屬催化劑比表面積大，孔隙率高，催化劑在基底上負(fù)載均勻，具有很好的催化效果，能使二氧化氯高效的對工業(yè)污水中的難降解有機(jī)物進(jìn)行氧化。
權(quán)利要求書
1.一種催化氧化混凝沉淀集成化的污水處理工藝，其特征在于，包括以下步驟：S1：通過二氧化氯發(fā)生器制備濃度為0.5％-5％的二氧化氯溶液；S2：將經(jīng)過生化處理的二沉池污水經(jīng)過調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)pH在6-7.5；將步驟S1中的二氧化氯溶液按照與經(jīng)過調(diào)節(jié)處理的污水中COD質(zhì)量比1.5-3:1輸送到二氧化氯催化氧化塔底部；所述二氧化氯催化氧化塔的中部至少設(shè)置有兩層硅藻土基過渡金屬催化劑層，每層催化劑層厚度為10-30cm，硅藻土粒徑為0.2-1mm；所述二氧化氯催化氧化塔底部設(shè)置鈦板曝氣層；反應(yīng)時間在2-4h；S3：經(jīng)過催化氧化處理的污水通過管道進(jìn)入中間水池，再經(jīng)管道輸送到絮凝池；污水pH為5-6，采用加藥裝置向絮凝池中加入絮凝劑，加藥量為0.6-1g/L，對絮凝池進(jìn)行持續(xù)攪拌，使得廢水與藥劑充分反應(yīng)，維持水流速為5-15m/h；S4：充分反應(yīng)后的污水經(jīng)過管道從上端流入混凝池，向混凝池中加入混凝藥劑，污水pH調(diào)節(jié)至6.5-7.5，并通過攪拌充分混合、接觸、反應(yīng)；S5：充分反應(yīng)后的污水經(jīng)過管道從混凝池出來進(jìn)入沉淀池，由沉淀池底部斜管收集到達(dá)污泥濃縮區(qū)；上層廢水則通過溢流堰溢流進(jìn)入出水槽實現(xiàn)外排，完成廢水催化氧化及混凝沉淀一體化處理過程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種催化氧化混凝沉淀集成化的污水處理工藝，其特征在于：所述硅藻土基過渡金屬催化劑層中的過渡金屬采用離子交換和退火結(jié)晶均勻負(fù)載在硅藻土上制備。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種催化氧化混凝沉淀集成化的污水處理工藝，其特征在于：所述硅藻土基過渡金屬催化劑層設(shè)置兩層，分別設(shè)置在二氧化氯催化塔的四分之一及四分之三處。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種催化氧化混凝沉淀集成化的污水處理工藝，其特征在于：所述步驟S2中從二氧化氯催化氧化塔底部流入的污水及二氧化氯吸收液以30-50m/h的流速從催化氧化塔底部向上流動，同時鈦板曝氣盤在底部進(jìn)行曝氣，曝氣速率為4-5m/s。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種催化氧化混凝沉淀集成化的污水處理工藝，其特征在于：所述二氧化氯催化氧化塔頂部設(shè)置有尾氣吸收裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種催化氧化混凝沉淀集成化的污水處理工藝，其特征在于：所述S3中的絮凝劑由以下重量份的原料組成：工業(yè)水玻璃0.5-2份、鐵鹽2-7份、鋁鹽45-65份、氧化劑0.2-1份。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種催化氧化混凝沉淀集成化的污水處理工藝，其特征在于：所述絮凝池中水樣反應(yīng)溫度為20℃-35℃。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種催化氧化混凝沉淀集成化的污水處理工藝，其特征在于：所述步驟S4中混凝藥劑為PAM或堿液與聚丙烯酰胺的混合液；所述聚丙烯酰胺加入量為1-2mg/L。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種催化氧化混凝沉淀集成化的污水處理工藝，其特征在于：所述步驟S4中混凝藥劑投藥量占污水總量的0.0001％-0.001％。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種用于工業(yè)廢水深度處理的二氧化氯催化氧化和混凝沉淀集成一體化裝置。既能達(dá)到高級氧化對難降解有機(jī)物的去除，又能實現(xiàn)混凝沉淀的經(jīng)濟(jì)性，有效的將兩種工業(yè)污水處理方法協(xié)同起來。
本發(fā)明是通過如下方式實現(xiàn)的：
一種催化氧化混凝沉淀集成化的污水處理工藝，包括以下步驟：
S1：通過二氧化氯發(fā)生器制備濃度為0.5％-5％的二氧化氯溶液；
S2：將經(jīng)過生化處理的二沉池污水經(jīng)過調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)pH在6-7.5；將步驟S1中的二氧化氯溶液按照與經(jīng)過調(diào)節(jié)處理的污水中COD質(zhì)量比1.5-3:1輸送到二氧化氯催化氧化塔底部；所述二氧化氯催化氧化塔的中部至少設(shè)置有兩層硅藻土基過渡金屬催化劑層，每層催化劑層厚度為10-30cm，硅藻土粒徑為0.2-1mm；所述二氧化氯催化氧化塔底部設(shè)置鈦板曝氣層；反應(yīng)時間在2-4h；
S3：經(jīng)過催化氧化處理的污水通過管道進(jìn)入中間水池，再經(jīng)管道輸送到絮凝池；污水pH為5-6，采用加藥裝置向絮凝池中加入絮凝劑，加藥量為0.6-1g/L，對絮凝池進(jìn)行持續(xù)攪拌，使得廢水與藥劑充分反應(yīng)，維持水流速為5-15m/h；
S4：充分反應(yīng)后的污水經(jīng)過管道從上端流入混凝池，向混凝池中加入混凝藥劑，污水pH調(diào)節(jié)至6.5-7.5，并通過攪拌充分混合、接觸、反應(yīng)；
S5：充分反應(yīng)后的污水經(jīng)過管道從混凝池出來進(jìn)入沉淀池，由沉淀池底部斜管收集到達(dá)污泥濃縮區(qū)；上層廢水則通過溢流堰溢流進(jìn)入出水槽實現(xiàn)外排，完成廢水催化氧化及混凝沉淀一體化處理過程。
進(jìn)一步的，所述硅藻土基過渡金屬催化劑層中的過渡金屬采用離子交換和退火結(jié)晶均勻負(fù)載在硅藻土上制備。
進(jìn)一步的，所述硅藻土基過渡金屬催化劑層設(shè)置兩層，分別設(shè)置在二氧化氯催化塔的四分之一及四分之三處。
進(jìn)一步的，所述步驟S2中從二氧化氯催化氧化塔底部流入的污水及二氧化氯吸收液以30-50m/h的流速從催化氧化塔底部向上流動，同時鈦板曝氣盤在底部進(jìn)行曝氣，曝氣速率為4-5m/s。
進(jìn)一步的，所述二氧化氯催化氧化塔頂部設(shè)置有尾氣吸收裝置。
進(jìn)一步的，所述S3中的絮凝劑由以下重量份的原料組成：工業(yè)水玻璃0.5-2份、鐵鹽2-7份、鋁鹽45-65份、氧化劑0.2-1份。
進(jìn)一步的，所述絮凝池中水樣反應(yīng)溫度為20℃-35℃。
進(jìn)一步的，所述步驟S4中混凝藥劑為PAM或堿液與聚丙烯酰胺的混合液；所述聚丙烯酰胺加入量為1-2mg/L。
進(jìn)一步的，所述步驟S4中混凝藥劑投藥量占污水總量的0.0001％-0.001％。
本發(fā)明的有益效果在于：
1、本發(fā)明將二氧化氯催化氧化單元和混凝沉淀單元集成在一起，兩者集成化具有很好的協(xié)同作用，兼具了高級氧化的高效性和混凝沉淀的經(jīng)濟(jì)性。
2、本發(fā)明二氧化氯催化氧化塔中所使用的硅藻土基過渡金屬催化劑比表面積大，孔隙率高，催化劑在基底上負(fù)載均勻，具有很好的催化效果，能使二氧化氯高效的對工業(yè)污水中的難降解有機(jī)物進(jìn)行氧化。
3、本發(fā)明所采用的二氧化氯催化氧化綠色高效，且所采用的二氧化氯發(fā)生裝置和吸收裝置避免了二氧化氯氣體在制備和儲存過程中可能造成的危害。
4、本發(fā)明選用多孔硅藻土作為催化劑載體，不僅能提高二氧化氯的催化效果從而提升二氧化氯在廢水中催化氧化的處理效率，還能利用其多孔結(jié)構(gòu)吸附水中的難降解有機(jī)物，進(jìn)一步提高處理效率。
5、本發(fā)明混凝沉淀單元所用到的絮凝劑的制備方法工藝簡單、投藥量少、效果好。所需成本較低。各成分之間配置合理，絮凝效率高。對環(huán)境污染程度小。本工藝流程采用催化氧化與混凝沉淀聯(lián)合技術(shù)。催化氧化所選用的催化劑是自主設(shè)計的硅藻土基過渡金屬催化劑，以硅藻土為催化劑載體，硅藻土具有成本低廉、比表面積大、空隙結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、活性位點豐富等優(yōu)點，過渡金屬的負(fù)載方法可有效提高過渡金屬負(fù)載量、且經(jīng)過二次陽離子交換使得過渡金屬原水分布更均勻、結(jié)合更穩(wěn)定。混凝沉淀所選用的藥劑為自主設(shè)計的藥劑配方，配方采用無機(jī)高分子鋁鹽、鐵鹽混合、引入水玻璃和氧化劑，提升了混凝沉淀對工業(yè)廢水COD的去除效率。兩種技術(shù)結(jié)合實現(xiàn)工業(yè)廢水處理的更高效率。
（發(fā)明人：邱宇;馮義彪;劉港;林有勝;丁欣玥;郭素銘;于丹青）
