[發明專利]一種廢水處理方法及其設備

在審

• 申請號: 201410268222.1
• 申請日: 2014-06-16
• 公開（公告）號: CN105217736A
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發明（設計）人: 郭棟;曹紅;施佩娟;吳延平;潘小高;陸蔭翔
• 申請（專利權）人: 上海美境環保工程有限公司
• 主分類號: C02F1/46
• 分類號: C02F1/46
• 代理公司: 上海弼興律師事務所 31283
• 代理人: 胡美強

技術領域

本發明涉及一種廢水處理方法及其設備。

背景技術

目前針對難處理工業廢水的深度處理技術主要有吸附工藝、反滲透工藝及氧化工藝，其中常見氧化工藝主要有H₂O₂/Fe²⁺、O₃/H₂O₂、UV/H₂O₂、UV/O₃、二氧化氯(ClO₂)氧化等工藝。吸附工藝應用較多的是活性炭吸附，主要是通過吸附原理將廢水中的污染物富集于吸附劑上，從而得以去除，其實質上只是實現了污染物的分離，并沒有實現污染物的真正去除。反滲透工藝的原理是在高于溶液滲透壓的壓力作用下，借助于只允許水透過而不允許其他物質透過的半透膜的選擇截留作用將廢水中的污染物與水分離，其實質上也只是實現了污染物的富集分離，并沒有實現污染物的真正去除。氧化工藝主要在氧化劑的作用下將廢水中的污染物氧化成為二氧化碳、水等物質，使污染物得以真正的去除，但是現有常見的氧化工藝均存在處理不夠徹底、運行成本高、二次污染等缺點，應用前景不大。

目前難處理工業廢水經過一系列的預處理與生化處理后，大部分廢水還有數百毫克每升的有機物(譬如二氯乙烷、吡啶類、鹵代有機物等)得不到有效處理。隨著環境容量越來越小，社會對生存環境方面越來越重視，政府對環保方面的要求越來越嚴，從而企業的壓力也越來越大。

針對這種情況，目前雖已有一些深度處理工藝在應用，其中最為常見的有活性炭吸附工藝、H₂O₂/Fe²⁺氧化工藝、二氧化氯(ClO₂)氧化工藝、反滲透工藝等，但是這些工藝在運行過程中均存在處理效果有限、處理成本高、二次污染等問題，對一些像鹵代吡啶、二氯乙烷等分子結構頑固的有機物難以起到好的效果，其中部分工藝還只是實現了污染物的分離與轉移，并沒有實現污染物的真正去除。

發明內容

本發明要解決的技術問題是為了克服現有技術中的廢水處理設備以及方法無法處理難降解有機物、并且具有二次污染，處理成本高等缺陷，提供一種全新的廢水處理方法以及設備。本發明廢水處理方法成本低，沒有二次污染，可以有效去除廢水中多種難降解的有機物。

本發明提供一種廢水處理設備，從上至下其依次包括一布水區、一廢水處理區、一集水區；所述布水區設有一進水口、一出氣口；所述廢水處理區設有至少一連接高壓高頻交流電的光子氧化裝置；所述布水區、光子氧化裝置和集水區依次連通；所述光子氧化裝置包括一正電極、一作為負電極的光子氧化裝置外壁，所述正電極被一絕緣管包覆并從上至下貫通于所述光子氧化裝置的內部；所述集水區設有一進氣口、一出水口。

本發明廢水處理設備在運作時，廢水從進水口進入并通過光子氧化裝置后從出水口出料；自集水區進氣口通入的空氣經過光子氧化裝置內部與廢水接觸后，最后從出氣口出氣。運作時，在光子氧化裝置兩電極之間加以高壓高頻交流電，使光子氧化裝置內部形成非常強的電場，使廢水在電場中形成均勻穩定的液膜，在空氣和廢水充分接觸混合的情況下，氣/水混合體分解形成放電，放電形成的初期主要是電子在外加電場的作用下加速并獲得能量，與周圍的氣體分子發生碰撞，使氣體分子激發電離，從而形成更多的電子，引起“電子雪崩”，形成微放電通道，在微放電形成的后期開始有部分原子或分子反生激發，生成一些離子、自由基等活性粒子，部分處于激發態的電子具有較高的能量，這些電子可以通過非彈性碰撞激發原子、分子等較大的粒子，這使得在通常條件下很難得到的自由基、離子、激發態分子或原子、準分子等活性物質能大量存在，這些活性物質及其高能電子轟擊污染物質中分子鍵，使之發生斷鍵和開環等一系列反應，使那些分子結構穩定的有機物得到徹底的去除。

本發明中，所述廢水處理設備的外殼一般會接至地線。

本發明中，所述的高壓高頻交流電一般指電壓在3-50kv，頻率在500-3000Hz的交流電。

本發明中，所述的進氣口一般會按照本領域常規設有通入空氣的裝置，較佳地設有接風機。

本發明中，所述的正電極的材料為本領域常規的可用于高壓高頻正電極的材料，一般銅、鎳、鈦、鉿(Xe)等金屬均可做為本發明正電極的材料。所述的正電極材料較佳地為鉿。

本發明中，所述的光子氧化裝置外壁可以為正方形筒體外壁，多邊形筒體外壁，較佳地為圓筒形外壁。