[發明專利]一種多相光催化結合膜生物反應器處理高濃度有機廢水的裝置和方法

無效

• 申請號: 201310644768.8
• 申請日: 2013-12-05
• 公開（公告）號: CN103663869A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 譚德軍;葉琪;李俊佼;羅海玲
• 申請（專利權）人: 武漢宏澳綠色能源工程有限責任公司
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 武漢金堂專利事務所 42212
• 代理人: 胡清堂

技術領域

本發明涉及廢水處理技術領域，具體地說是一種多相光催化結合膜生物反應器處理高濃度有機廢水的裝置和方法。?

背景技術

化工、醫藥、液晶等工業過程中產生的有機胺液廢水中含有大量的甲胺、甲醇、環氧氯丙烷、甲苯、苯酚、碳酸鈉、甲醇鈉等數十種有機物和鹽．該類高濃度有機廢水一直以來是水處理領域的老大難問題．水處理工作者經過多年探索，目前在工業上運用的主要有曝氣吹脫、蒸餾及預處理方法．但曝氣吹脫法雖然能有效去除COD，卻會造成環境的二次污染，簡單的說，是將有毒有害的有機物從水中轉移到大氣中，未從根本上解決問題；精餾法雖然避免了環境的二次污染，但卻是高耗能的一種預處理方法，運行費用之高，致使很多生產企業望而卻步．自從1972年發現在電解水的過程中TiO₂電極具有光敏作用以來，TiO₂半導體就受到人們的關注并得到廣泛的運用，1976年，CAREY等發現在紫外線照射下，納米TiO₂可使難降解有機化合物多氯聯苯脫氯，開創了半導體納米材料催化降解應用的新篇章。?

發明內容

本發明的目的是充分利用TiO₂光催化降解的原理，開發了利用光催化反應器并結合膜生物反應器的處理方法，應用范圍為處理難降解有機廢水，COD含量可以高達10000-50000mg/L，組分可以達到數十種，如同時含四氫呋喃、乙醇、三苯基磷、叔丁醇、二氯甲烷、甲苯、1,4對苯二酚、石油醚、甲基及丁基醚、碳酸鈉等。有效的解決了高濃度有機胺廢水的處理問題，既無二次污染，又大大地降低了傳統該類廢水處理成本高的問題。?

本發明是一種多相光催化結合膜生物反應器處理高濃度有機廢水的裝置，包括：過濾器，一級光催化劑反應器，二級光催化劑反應器，酸化水解池，膜生物反應器；上述器、池之間用管道連通。?

所述的過濾器，包括：過濾器體，過濾器體內設置有絮凝劑加藥罐A、混合罐B、沉淀分離罐C、過濾器罐D。上述設備依次用管道連接，并形成一撬塊結構。其中過濾器中內構件為活性碳或石英砂或陶瓷濾芯中的一種。?

所述的一級光催化劑反應器，包括：反應器體E1，反應器體內設置有隔板G1、TiO2光催化劑載體F1、紫外光源H1。其中隔板采用折流板式，折流板形式為矩形、圓形、弓形；優選矩形。光催化劑載體形式為規整填料、散裝填料、板式；優選散裝填料。填料材料材質為SiO₂玻璃、304L不銹鋼板、316L不銹鋼、陶瓷、碳化硅、聚四氟乙烯。?

所述的二級光催化劑反應器，包括：反應器體E2，反應器體E2內設置有隔板G2、TiO2光催化劑載體F2、紫外光源H2。其中隔板采用折流板式，折流板形式為矩形、圓形、弓形；優選矩形。光催化劑載體形式為規整填料、散裝填料、板式；優選散裝填料。填料材料材質為SiO₂玻璃、304L不銹鋼板、316L不銹鋼、陶瓷、碳化硅、聚四氟乙烯。?

所述的酸化水解池，包括：酸化水解池體Q（池體為混凝土結構），酸化水解池體內設置有隔墻S和隔墻T。酸化水解池由隔墻分解為①區、②區、③區。①區為進水區，內設置有多個水流推進器R。②區為水解酸化區。③區為出水區，由泵將處理水抽出。①區、②區、③區通過隔墻低部的孔洞U和孔洞W連接。?

所述的膜生物反應器，包括：反應器體O，反應器體內設置有膜組件I和K、曝氣射流裝置L和M。其中膜組件為浸沒式中空纖維，材料優選PVDF或PP，孔徑優選0.04～0.2um。膜生物反應器為MBR，型式可為整體撬裝或池內安裝，可并聯或串聯。?

本發明一種多相光催化結合膜生物反應器處理高濃度有機廢水的方法，其步驟如下：?

(1)高濃度有機廢水經過預處理后進入到高效一體化過濾器，有機廢水經高效一體化過濾器撬塊結構去除濁度后，經計量泵送到一級光催化劑反應器中。在一體化過濾器撬塊結構中預處理后的有機廢水與來自絮凝劑罐的水絮凝劑在混合罐中充分混合，并經沉淀分離罐分離后，進入到過濾器罐，經過過濾后出水濁度小于1NTU；

(2)在一級光催化劑反應器中，在催化劑、氧化劑H₂O₂及紫外線的作用下，將絕大部分的含碳有機物分解為CO₂和H₂O,廢水COD得到顯著降低，可生化性顯著增強，其中氧化劑H₂O₂的加入量為10～20kg/t水；