[發(fā)明專利]一種利用超臨界水與光催化氧化結(jié)合的有機(jī)污水處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710601263.1
• 申請(qǐng)日: 2017-07-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107226591B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王兆國(guó)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北陸誠(chéng)環(huán)保科技有限公司
• 主分類號(hào): C02F9/14
• 分類號(hào): C02F9/14;C02F101/30;C02F101/32;C02F101/34;C02F101/38
• 代理公司: 北京華識(shí)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11530
• 代理人: 江婷

1.一種利用超臨界水與光催化氧化結(jié)合的有機(jī)污水處理方法，其特征在于，主要包括以下步驟：

(1)有機(jī)污水預(yù)處理：將有機(jī)污水分別通過(guò)粗格柵和細(xì)格柵過(guò)濾懸、漂浮物，投加絮凝劑進(jìn)入沉淀池沉淀，固液分離，然后使用氣浮除油法除油，得到預(yù)處理后的有機(jī)污水；

(2)超臨界水氧化處理：將預(yù)處理后的有機(jī)污水引流、加壓后通過(guò)質(zhì)量流量計(jì)，使水的超臨界壓力為22.1-30MPa，將有機(jī)污水加熱至580-600℃，通入超臨界反應(yīng)器，同時(shí)通入氧化劑流體，所述氧化劑流體與加壓升溫后的有機(jī)污水同等壓力和溫度，所述的含氧化劑流體按氧化劑摩爾量為有機(jī)物完全氧化理論需氧摩爾量的6-8倍，氧化劑流體與有機(jī)污水在超臨界反應(yīng)器中進(jìn)行超臨界水氧化反應(yīng)，時(shí)間為20-30秒，反應(yīng)結(jié)束后將得到的反應(yīng)產(chǎn)物冷卻，進(jìn)行高壓氣液分離，得到處理后的水，備用；

所述的含氧化劑流體為含臭氧的水溶液，其制備方法為：在溫度為28.5℃，濕度為70％的環(huán)境下，將高濃度臭氧氣體輸入渦流葉輪泵與水進(jìn)行有效溶解后成為臭氧水溶液，檢測(cè)臭氧濃度控制在80-100g/m³范圍內(nèi)，將臭氧水溶液中殘存的臭氧氣體通過(guò)氣液分離器分離出剩余臭氧，用臭氧消除器分解成為O₂后排空；

(3)電磁作用下的光催化氧化處理：經(jīng)過(guò)高壓氣液分離后的有機(jī)污水進(jìn)入光催化氧化反應(yīng)器之前，使用酸堿度調(diào)節(jié)劑使有機(jī)污水的酸堿度為2-4，再加入H₂O₂，所述H₂O₂的加入量為污水體積的0.01-0.1‰，然后通過(guò)磁化器進(jìn)行磁化，所述的磁化器磁場(chǎng)強(qiáng)度為15000-20000高斯，然后在光催化反應(yīng)器中加入催化劑對(duì)有機(jī)污水進(jìn)行電磁輔助光催化氧化作用，所述的光催化氧化的光源是紫外光燈，反應(yīng)環(huán)境為20-30℃，0.1MPa，反應(yīng)結(jié)束后，將得到的液體通過(guò)膜生物反應(yīng)器凈化后排放；

所述的絮凝劑是一種凝膠弱堿性環(huán)氧系陰離子交換樹(shù)脂，絮凝劑與有機(jī)污水的投加體積比為1:1000-1500；

所述的催化劑是以活性炭為載體的二氧化鈦，有機(jī)污水體積與涂敷二氧化鈦面積比為20L/m²；

所述的膜生物反應(yīng)器(MBR)凈化是是將高效膜分離技術(shù)與活性污泥法相結(jié)合，使被處理的污水達(dá)到相關(guān)的排放標(biāo)準(zhǔn)；

所述的粗格柵的孔徑尺寸為10mmx10mm，所述的細(xì)格柵的孔徑尺寸為1mmx1mm；

所述的酸堿度調(diào)節(jié)劑為鹽酸溶液。

2.如權(quán)利要求1所述的一種利用超臨界水與光催化氧化結(jié)合的有機(jī)污水處理方法，其特征在于，所述水處理方法中用到的水處理設(shè)備主要是由格柵處理池(1)、沉淀池(103)、氣浮除油裝置(2)、污水加壓裝置(3)、質(zhì)量流量計(jì)(4)、氧化劑流體入口(5)、超臨界反應(yīng)器(6)、高壓氣液分離器裝置(7)、光催化氧化反應(yīng)器(8)、膜生物反應(yīng)器(9)、氣泵一(10)組成，所述格柵處理池(1)內(nèi)設(shè)有粗格柵(101)和細(xì)格柵(102)，格柵處理池(1)的出水口連接至所述沉淀池(103)，經(jīng)過(guò)沉淀池(103)沉淀后再連接至所述氣浮除油裝置(2)的進(jìn)水口，在氣浮除油裝置(2)內(nèi)部設(shè)有曝氣頭(207)和輸水管(208)，所述輸水管(208)外面連接至一個(gè)壓力溶氣泵(201)，所述壓力溶氣泵(201)上設(shè)有液位計(jì)(203)、限壓閥(204)、進(jìn)氣口(205)和射水器(202)，所述射水器(202)通過(guò)管道連接至所述曝氣頭(207)，所述進(jìn)氣口(205)連接至所述氣泵一(10)，在氣浮除油裝置(2)的右上部分設(shè)有排油口(206)，氣浮除油裝置(2)的出水管道上設(shè)有污水加壓裝置(3)、質(zhì)量流量計(jì)(4)和污水加熱裝置(601)，所述氧化劑流體入口(5)的管路上設(shè)有氧化劑流體加壓裝置(501)和氧化劑流體加熱裝置(602)，氣浮除油裝置(2)的出水經(jīng)過(guò)污水加壓裝置(3)、質(zhì)量流量計(jì)(4)和污水加熱裝置(601)之后通入至所述超臨界反應(yīng)器(6)，氧化劑流體經(jīng)過(guò)氧化劑流體加壓裝置(501)和氧化劑流體加熱裝置(602)也通入至所述超臨界反應(yīng)器(6)，超臨界反應(yīng)器(6)內(nèi)設(shè)有熱交換區(qū)(603)、超臨界反應(yīng)區(qū)(604)和冷卻區(qū)(605)，污水和氧化劑在超臨界反應(yīng)區(qū)(604)后進(jìn)入所述冷卻區(qū)(605)冷卻，然后排出至高壓氣液分離器裝置(7)，在所述高壓氣液分離器裝置(7)的前端設(shè)有換熱器(701)，后端設(shè)有加熱器(702)，高壓氣液分離器裝置(7)的頂部設(shè)有氣體排出口(703)，經(jīng)過(guò)高壓氣液分離器裝置(7)的污水再經(jīng)過(guò)酸堿度調(diào)節(jié)裝置(704)調(diào)節(jié)pH，經(jīng)H₂O₂滴加裝置(707)加入H₂O₂，再經(jīng)過(guò)磁化裝置(705)磁化后進(jìn)入光催化氧化反應(yīng)器(8)，在經(jīng)過(guò)光催化氧化反應(yīng)器(8)的管路上設(shè)有催化劑滴加裝置(706)，光催化氧化反應(yīng)器(8)的外圍設(shè)有紫外燈(801)，內(nèi)部設(shè)有填料(802)，底部設(shè)有曝氣口(803)，所述曝氣口(803)也連接至所述氣泵一(10)，光催化氧化反應(yīng)器(8)處理后的出水口連接至所述膜生物反應(yīng)器(9)的進(jìn)水口，膜生物反應(yīng)器(9)分為生物反應(yīng)區(qū)(901)和膜處理區(qū)(902)，所述生物反應(yīng)區(qū)(901)和膜處理區(qū)(902)之間通過(guò)微孔濾膜(905)分隔開(kāi)來(lái)，所述生物反應(yīng)區(qū)(901)和膜處理區(qū)(902)底部均連接至氣泵二(903)，在所述膜處理區(qū)(902)內(nèi)設(shè)有生物濾膜(904)，膜處理區(qū)(902)外連接有污泥泵(906)。