[發(fā)明專利]一種分子分離技術(shù)深度處理含氯造紙廢水系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510540679.8
• 申請日: 2015-08-28
• 公開（公告）號: CN105110428B
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊仁黨;程崢;楊飛;王斌
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: C02F1/467
• 分類號: C02F1/467;C02F103/28
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司44245
• 代理人: 羅觀祥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于廢水處理領(lǐng)域，具體涉及一種分子分離技術(shù)深度處理含氯造紙廢水系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

目前，在制漿造紙工業(yè)中含氯漂劑漂白廢水中經(jīng)常檢測出有二惡英存在，這是目前世界上已知有毒化合物中毒性最強(qiáng)的物質(zhì)之一。雖然無元素氯漂白(ECF)、全無氯漂白(TCF)等漂白工藝已相繼問世，但由于成本等一些問題，還未在國內(nèi)制漿造紙企業(yè)中普及。

制漿造紙廢水中的含氯有機(jī)物通常含有環(huán)狀結(jié)構(gòu)，是一種難以降解的有機(jī)物，是國家環(huán)保部門優(yōu)先控制的污染物之一?！吨茲{造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB3544—2008)的頒布實(shí)施，對制漿造紙行業(yè)廢水中AOX的排放提出了更嚴(yán)格的要求。因此，含氯造紙廢水必須經(jīng)過嚴(yán)格的達(dá)標(biāo)處理后才能排放到水體中。

傳統(tǒng)的對含氯造紙廢水的處理已有物化處理﹑生化處理﹑高級氧化等多種處理方法，但這些方法普遍存在成本較高，操作和運(yùn)行管理復(fù)雜，對有毒和難降解的含氯有機(jī)物通常不能徹底降解，甚至還有二次污染產(chǎn)生等問題，因此，尋找新的高效環(huán)保節(jié)能的含氯造紙廢水處理方法十分重要。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足之處，本發(fā)明的首要目的在于提供一種分子分離技術(shù)深度處理含氯造紙廢水系統(tǒng)。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種應(yīng)用上述系統(tǒng)深度處理含氯造紙廢水的方法。該方法處理成本較低，不僅使造紙廢水經(jīng)處理后，各種污染物的含量顯著達(dá)標(biāo)，而且AOX的含量顯著降到很低的水平，能達(dá)到環(huán)保的新要求。該方法用于制漿廠﹑造紙廠或者制漿造紙聯(lián)合企業(yè)排放的含氯廢水處理，廢水經(jīng)該方法處理后，能達(dá)到國家和地方規(guī)定的新的排放標(biāo)準(zhǔn)。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種分子分離技術(shù)深度處理含氯造紙廢水系統(tǒng)，包括依次連接的水泵、預(yù)處理機(jī)構(gòu)﹑電解池和電源機(jī)構(gòu)；所述電解池包括陽極管和陰極管，陽極管和陰極管均與電源機(jī)構(gòu)連接，所述陽極管采用鐵制成；所述預(yù)處理機(jī)構(gòu)包括依次連接的溫度控制器、pH過程自動控制器、網(wǎng)絡(luò)流量控制器和離子濃度控制器，所述溫度控制器與水泵連接，所述離子濃度控制器與電解池連接。

所述陰極管安裝于陽極管的管腔內(nèi)，陰極管與陽極管同軸設(shè)置；所述陰極管采用銀或鉑制成。

所述水泵通過管道與溫度控制器連接，所述管道設(shè)有閥門和流量計(jì)，且所述閥門和流量計(jì)自廢水流動的方向依次分布。

所述的預(yù)處理機(jī)構(gòu)還包括LCD顯示屏，所述溫度控制器、pH過程自動控制器、網(wǎng)絡(luò)流量控制器和離子濃度控制器均與LCD顯示屏連接。

所述電源機(jī)構(gòu)包括依次連接的變壓器、整流二極管、濾波電容和集成穩(wěn)壓器，所述變壓器與陰極管連接，所述集成穩(wěn)壓器與陽極管連接。

一種應(yīng)用上述分子分離技術(shù)深度處理含氯造紙廢水系統(tǒng)處理廢水的方法，包括以下步驟：

(1)廢水預(yù)處理：廢水通過水泵抽取后，進(jìn)入預(yù)處理機(jī)構(gòu)，調(diào)節(jié)廢水的溫度為20～30℃、酸堿度pH為6.0～8.0、水流速為0.4～1.0m/s、金屬離子的濃度為1.0～2.0mg/L；

(2)深度處理：步驟(1)預(yù)處理后的廢水進(jìn)入電解池中，此廢水通過陰極管和陽極管進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生氫氧化鐵，而氫氧化鐵形成三維的分子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這分子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)對廢水中的雜質(zhì)進(jìn)行截留圍困，形成絮狀物，最后絮狀物自雜質(zhì)分離出口流出，而處理過的水從出水口流出，廢水在電解池中的停留時(shí)間為15～20min，電壓為200～240V。

步驟(1)所述的廢水為造紙廢水，AOX(是指可吸附有機(jī)鹵化物)的含量為30～60mg/L，CODcr的含量為300～500mg/L，pH為3.5～5.5。

本發(fā)明的實(shí)質(zhì)是利用分子分離的技術(shù)來處理造紙廢水，其原理為：通過利用一個(gè)電解池在軟件程序系統(tǒng)調(diào)控下將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，陰陽兩極分別發(fā)生氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生了氫氧化鐵離子，氫氧化鐵離子創(chuàng)建了一個(gè)三維的分子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，類似分子篩的功能，這種三維的分子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能使純凈的水分子通過，然而所有其它離子、分子、病毒、細(xì)菌等雜質(zhì)都被截留困住，分離成絮狀物，最后以固體形式排出，通過這種方式廢水得以凈化處理，雜質(zhì)被分離。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：

(1)本發(fā)明處理系統(tǒng)緊湊，設(shè)備占用體積小，適用于很多場所的操作。該系統(tǒng)利用的是電能，電解池系統(tǒng)與直流電源相連，由電源提供能量，因此清潔環(huán)保，只需要很少的能量去分離雜質(zhì)，成本大大降低。