公布日：2022.04.01
申請日：2021.12.23
分類號：C02F9/04(2006.01)I;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明公開了一種醫(yī)藥廢水處理裝置及方法，屬于醫(yī)藥廢水處理領(lǐng)域。本發(fā)明的處理裝置包括還原罐、過濾裝置和反應(yīng)倉，還原罐內(nèi)部設(shè)置有零價(jià)鐵填料層，廢水通過管道連接至零價(jià)鐵填料層下方，廢水自下而上接觸零價(jià)鐵填料進(jìn)行還原反應(yīng)，并維持廢水pH在一定范圍內(nèi)，而后進(jìn)入反應(yīng)倉中，投加過氧化氫溶液并曝氣處理，攪拌發(fā)生催化氧化反應(yīng)，最終得到處理后的廢水。本發(fā)明的處理方法能夠有效去除醫(yī)藥廢水中的難降解有機(jī)物并且提高廢水生化性。
權(quán)利要求書
1.一種醫(yī)藥廢水處理裝置，其特征在于：包括還原罐(100)、過濾裝置(200)和反應(yīng)倉(300)，過濾裝置(200)位于還原罐(100)與反應(yīng)倉(300)之間，其中所述還原罐(100)頂部設(shè)置有第一進(jìn)水口(110)，還原罐(100)內(nèi)部設(shè)置有零價(jià)鐵填料層(120)，還原罐(100)側(cè)壁上方設(shè)置有第一出水口(130)，第一進(jìn)水口(110)通過管道連接至零價(jià)鐵填料層(120)下方，并且所述管道貫穿零價(jià)鐵填料層(120)，第一出水口(130)通過管道與過濾裝置(200)連接，所述過濾裝置(200)內(nèi)設(shè)置有過濾網(wǎng)(210)，并且過濾裝置(200)通過管道與反應(yīng)倉(300)頂部設(shè)置的第二進(jìn)水口(310)連接；所述反應(yīng)倉(300)內(nèi)部平行于頂部的位置處設(shè)置有第三加藥管(320)，反應(yīng)倉(300)內(nèi)部設(shè)置有U型曝氣管(330)，U型曝氣管(330)的底部與第三加藥管(320)平行，并且U型曝氣管(330)的底部處設(shè)置有多個(gè)曝氣頭(340)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種醫(yī)藥廢水處理裝置，其特征在于：所述反應(yīng)倉(300)還包括攪拌裝置(350)，所述攪拌裝置(350)固定在反應(yīng)倉(300)上方，攪拌裝置(350)的底部位于排除U型曝氣管(330)以外反應(yīng)倉(300)的中心位置處；或者所述第三加藥管(320)上均勻布設(shè)多個(gè)開孔，曝氣頭(340)為傘式曝氣頭。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種醫(yī)藥廢水處理裝置，其特征在于：所述第一進(jìn)水口(110)通過管道連接至零價(jià)鐵填料層(120)下方的15-25cm處；或者所述零價(jià)鐵填料層(120)的厚度大于等于還原罐(100)高度的1/3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種醫(yī)藥廢水處理裝置，其特征在于：所述還原罐(100)的第一進(jìn)水口(110)通過管道與進(jìn)液混合裝置(140)連接，所述進(jìn)液混合裝置(140)上設(shè)置有廢水進(jìn)水管(141)和第一加藥管(142)，并且所述還原罐(100)的零價(jià)鐵填料層(120)外部設(shè)置有第二加藥管(121)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種醫(yī)藥廢水處理裝置，其特征在于：所述還原罐(100)內(nèi)第一出水口(130)下方設(shè)置有在線pH計(jì)(150)。
6.一種醫(yī)藥廢水處理方法，其特征在于，包括以下步驟：S10、將廢水與酸液在進(jìn)液混合裝置中進(jìn)行預(yù)混合，調(diào)節(jié)廢水pH；S20、將調(diào)節(jié)pH后的廢水通過管道輸送至還原罐內(nèi)設(shè)置的零價(jià)鐵填料層下方，而后自下而上接觸零價(jià)鐵填料進(jìn)行還原反應(yīng)；S30、實(shí)時(shí)監(jiān)測還原罐中廢水的pH值變化，維持pH值穩(wěn)定；S40、將還原罐中的反應(yīng)后廢水送入反應(yīng)倉中進(jìn)行曝氣處理，同時(shí)加入過氧化氫溶液，攪拌混勻發(fā)生催化氧化反應(yīng)，得到處理后的廢水。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種醫(yī)藥廢水處理方法，其特征在于：步驟S10中，將廢水pH調(diào)節(jié)為2.5-3.0，并且在步驟S30中，維持還原罐中廢水pH為2.5-3.5。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種醫(yī)藥廢水處理方法，其特征在于：步驟S20中，廢水在管道中輸送的停留時(shí)間為10-30min，并且廢水在還原罐中進(jìn)行還原反應(yīng)的停留時(shí)間為100-300min。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種醫(yī)藥廢水處理方法，其特征在于：所述零價(jià)鐵填料與過氧化氫溶液的摩爾比為1：(10-20)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種醫(yī)藥廢水處理方法，其特征在于：步驟S40中，反應(yīng)倉中攪拌速率為40-80rpm，曝氣量為2-4m3/h，并且廢水在反應(yīng)倉中進(jìn)行催化氧化反應(yīng)的停留時(shí)間為2-5h。
發(fā)明內(nèi)容
1.要解決的問題
針對傳統(tǒng)芬頓催化氧化技術(shù)中存在藥劑利用率不高，廢水中有機(jī)物去除效率低等問題，本發(fā)明提供一種醫(yī)藥廢水處理裝置及方法。本發(fā)明的處理裝置包括還原罐、過濾裝置和反應(yīng)倉，還原罐內(nèi)部設(shè)置有零價(jià)鐵填料層，廢水通過管道連接至零價(jià)鐵填料層下方，廢水自下而上接觸零價(jià)鐵填料進(jìn)行還原反應(yīng)，并維持廢水pH在一定范圍內(nèi)，而后進(jìn)入反應(yīng)倉中，投加過氧化氫溶液并曝氣處理，攪拌發(fā)生催化氧化反應(yīng)，最終得到處理后的廢水。本發(fā)明的處理方法能夠有效去除醫(yī)藥廢水中的難降解有機(jī)物并且提高廢水生化性。
2.技術(shù)方案
為了解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：
本發(fā)明的一種醫(yī)藥廢水處理裝置，包括還原罐、過濾裝置和反應(yīng)倉，過濾裝置位于還原罐與反應(yīng)倉之間，其中所述還原罐頂部設(shè)置有第一進(jìn)水口，還原罐內(nèi)部設(shè)置有零價(jià)鐵填料層，還原罐側(cè)壁上方設(shè)置有第一出水口，第一進(jìn)水口通過管道連接至零價(jià)鐵填料層下方，并且所述管道貫穿零價(jià)鐵填料層，第一出水口通過管道與過濾裝置連接，所述過濾裝置內(nèi)設(shè)置有過濾網(wǎng)，并且過濾裝置通過管道與反應(yīng)倉頂部設(shè)置的第二進(jìn)水口連接；
所述反應(yīng)倉內(nèi)部平行于頂部的位置處設(shè)置有第三加藥管，反應(yīng)倉內(nèi)部設(shè)置有U型曝氣管，U型曝氣管的底部與第三加藥管平行，并且U型曝氣管的底部處設(shè)置有多個(gè)曝氣頭。
優(yōu)選地，所述反應(yīng)倉還包括攪拌裝置，所述攪拌裝置固定在反應(yīng)倉上方，攪拌裝置的底部位于排除U型曝氣管以外反應(yīng)倉的中心位置處。
優(yōu)選地，所述第三加藥管上均勻布設(shè)多個(gè)開孔。
優(yōu)選地，所述U型曝氣管的底部處設(shè)置有多個(gè)傘式曝氣頭。
優(yōu)選地，所述第一進(jìn)水口通過管道連接至零價(jià)鐵填料層下方的15-25cm處。
優(yōu)選地，所述零價(jià)鐵填料層的厚度大于等于還原罐高度的1/3。
優(yōu)選地，所述還原罐的第一進(jìn)水口通過管道與進(jìn)液混合裝置連接，所述進(jìn)液混合裝置上設(shè)置有廢水進(jìn)水管和第一加藥管，并且所述還原罐的零價(jià)鐵填料層外部設(shè)置有第二加藥管。
優(yōu)選地，所述還原罐內(nèi)第一出水口下方設(shè)置有在線pH計(jì)。
優(yōu)選地，所述還原罐底部設(shè)置有支架托板。
優(yōu)選地，所述進(jìn)液混合裝置內(nèi)固定有螺旋葉片。
本發(fā)明的一種醫(yī)藥廢水處理方法，包括以下步驟：
S10、將廢水與酸液在進(jìn)液混合裝置中進(jìn)行預(yù)混合，調(diào)節(jié)廢水pH；
S20、將調(diào)節(jié)pH后的廢水通過管道輸送至還原罐內(nèi)設(shè)置的零價(jià)鐵填料層下方，而后自下而上接觸零價(jià)鐵填料進(jìn)行還原反應(yīng)；
S30、實(shí)時(shí)監(jiān)測還原罐中廢水的pH值變化，維持pH值穩(wěn)定；
S40、將還原罐中的反應(yīng)后廢水送入反應(yīng)倉中進(jìn)行曝氣處理，同時(shí)加入過氧化氫溶液，攪拌混勻發(fā)生催化氧化反應(yīng)，得到處理后的廢水。
優(yōu)選地，步驟S10中，將廢水pH調(diào)節(jié)為2.5-3.0，并且在步驟S30中，維持還原罐中廢水pH為2.5-3.5。
優(yōu)選地，步驟S20中，廢水在管道中輸送的停留時(shí)間為10-30min，并且廢水在還原罐中進(jìn)行還原反應(yīng)的停留時(shí)間為100-300min。
優(yōu)選地，所述零價(jià)鐵填料與過氧化氫溶液的摩爾比為1：(10-20)。
優(yōu)選地，所述零價(jià)鐵填料選用微米級顆粒狀零價(jià)鐵，直徑不大于100μm。
優(yōu)選地，步驟S40中，反應(yīng)倉中攪拌速率為40-80rpm，曝氣量為2-4m3/h，并且廢水在反應(yīng)倉中進(jìn)行催化氧化反應(yīng)的停留時(shí)間為2-5h。
優(yōu)選地，所述過氧化氫溶液的質(zhì)量濃度為28％-31％，過氧化氫溶液的用量為3-30mol/m3。
3.有益效果
相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果為：
(1)本發(fā)明的一種醫(yī)藥廢水處理裝置，包括還原罐，所述還原罐內(nèi)部設(shè)置有零價(jià)鐵填料層，廢水通過管道連接至零價(jià)鐵填料層下方，而后自下而上貫穿零價(jià)鐵填料層并且接觸零價(jià)鐵填料進(jìn)行還原反應(yīng)，廢水中的難氧化物質(zhì)經(jīng)過還原反應(yīng)后形成易催化氧化的有機(jī)化合物，使得有機(jī)物去除率增加，具有更好的醫(yī)藥廢水處理效果；
(2)本發(fā)明的一種醫(yī)藥廢水處理裝置，結(jié)構(gòu)簡單，布設(shè)方便，pH值控制穩(wěn)定，廢水與藥劑混合效果好，傳質(zhì)效率高，催化氧化反應(yīng)完全，能夠提高醫(yī)藥廢水中污染物的去除率；
(3)本發(fā)明的一種醫(yī)藥廢水處理方法，通過還原反應(yīng)產(chǎn)生了初生態(tài)的具有高化學(xué)活性Fe2+和原子H，能夠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，使有機(jī)物在后續(xù)處理中更容易被催化氧化。
（發(fā)明人：姜筆存;李智饒;于偉華;邱玉;劉浩亮）
