[發明專利]一種利用超臨界水與光催化氧化結合的有機污水處理方法

有效

• 申請號: 201710601263.1
• 申請日: 2017-07-21
• 公開（公告）號: CN107226591B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 王兆國
• 申請（專利權）人: 河北陸誠環保科技有限公司
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F101/30;C02F101/32;C02F101/34;C02F101/38
• 代理公司: 北京華識知識產權代理有限公司 11530
• 代理人: 江婷

本發明公開了一種利用超臨界水與光催化氧化結合的有機污水處理方法，屬于高級氧化水處理技術領域，包括有機污水預處理、超臨界水氧化處理、電磁作用下的光催化氧化處理三個步驟，通過超臨界水氧化技術可以有機污水中含有的化學需氧物、氨態氮、硫氰化物、揮發酚以及芳烴類物質接近徹底降解，無有害物質排放，處理后的水進行電磁輔助的光催化氧化反應，在磁場和紫外線的協同作用下對難降解物質進行氧化除臭、殺菌，最后經過膜生物反應器凈化，使有機污水達到安全排放標準。本發明對有機污水的處理效率高，具有廣闊的市場應用前景。

技術領域

本發明屬于高級氧化水處理技術領域，具體是涉及一種利用超臨界水與光催化氧化結合的有機污水處理方法。

背景技術

水環境保護是當前人類社會廣泛關注的一個問題，隨著我國國民經濟的快速發展，高濃度的有機廢水對我國寶貴的水資源造成了威脅。然而利用現有的生物處理方法，對可生化性差、相對分子質量從幾千到幾萬的物質處理較困難，而高級氧化法（AdvancedOxidation Process,簡稱AOPs）可將其直接礦化或通過氧化提高污染物的可生化性，同時還在環境類激素等微量有害化學物質的處理方面具有很大的優勢，能夠使絕大部分有機物完全礦化或分解，具有很好的應用前景。

高級氧化技術又稱做深度氧化技術，以產生具有強氧化能力的羥基自由基為特點，在高溫高壓、電、聲、光輻照、催化劑等反應條件下，使大分子難降解有機物氧化成低毒或無毒的小分子物質。根據產生自由基的方式和反應條件的不同，可將其分為光化學氧化、催化濕式氧化、聲化學氧化、臭氧氧化、電化學氧化、Fenton氧化等。

由于反應條件溫和、氧化能力強光化學氧化法近年來迅速發展，但由于反應條件的限制，光化學法處理有機物時會產生多種芳香族有機中間體，致使有機物降解不夠徹底，這成為了光化學氧化需要克服的問題。超臨界水是指當氣壓和溫度達到一定值時，因高溫而膨脹的水的密度和因高壓而被壓縮的水蒸氣的密度正好相同時的水。此時，水的液體和氣體便沒有區別，完全交融在一起，成為一種新的呈現高壓高溫狀態的液體，在此條件下水具有許多獨特的性質。如烴類等非極性有機物與極性有機物一樣可完全與超臨界水互溶，氧氣、氮氣、一氧化碳、二氧化碳等氣體也都能以任意比例溶于超臨界水中，無機物尤其是鹽類在超臨界水中的溶解度很小。超臨界水還具有很好的傳質、傳熱性質。這些特性使得超臨界水成為一種優良的反應介質。因此將超臨界水氧化技術正好能夠彌補光催化氧化技術在有機污水處理領域的不足。

發明內容

本發明解決的技術問題是提供了一種利用超臨界水與光催化氧化結合的有機污水處理方法，將有機污水經過預處理除雜后，再通過超臨界水氧化技術氧化，除去有機污水中烴類等非極性有機物與極性有機物，再通過磁化與光催化氧化相結合，深度的去除有機污染物，最后通過膜生物反應器安全排放。

本發明的技術方案為：一種利用超臨界水與光催化氧化結合的有機污水處理方法，主要包括以下步驟：

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

（2）超臨界水氧化處理：將預處理后的有機污水引流，加壓后通過質量流量計，使水的超臨界壓力為22．1-30MPa，將有機污水加熱至580-600℃，通入超臨界反應器，同時通入氧化劑流體，所述氧化劑流體與加壓升溫后的有機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物完全氧化理論需氧摩爾量的6-8倍，氧化劑流體與有機污水在超臨界反應器中進行超臨界水氧化反應，時間為20-30秒，反應結束后將得到的反應產物冷卻，進行高壓氣液分離，處理后的水，備用；