[發明專利]一種利用微通道反應器深度催化氧化連續處理高鹽高COD有機廢水的方法及其裝置

有效

• 申請號: 201810577798.4
• 申請日: 2018-06-07
• 公開（公告）號: CN108773894B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 崔洪友;王景華;王勇;宋峰;孫秀玉;謝玉嬌;趙萍萍;張廣俊
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: C02F1/72
• 分類號: C02F1/72;C02F101/30
• 代理公司: 淄博啟智達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 37280
• 代理人: 王燕

本發明屬于有機廢水處理技術領域，具體涉及一種利用微通道反應器深度催化氧化連續處理高鹽高COD有機廢水的方法及其裝置。該處理方法為預先在高鹽高COD有機廢水中混入催化氧化助劑，經預熱進入微通道反應器中，與氧化劑發生氧化反應，從而將廢水中的有機物氧化為H₂O和CO₂，反應后的反應液經閃蒸、蒸發濃縮進行脫鹽；本發明同時提供其裝置。本發明將可溶性銅鹽和MoO₃/γ?Al₂O₃相結合，充分發揮了二者間的協同作用，從而將廢水中的有機物快速深度氧化而去除；大大降低有機廢水中COD的含量，能夠有效分離水和固體鹽，且水和固體鹽中有機物的含量低，分離出的水能夠回用，固體鹽也能夠作為副產品使用。

技術領域

本發明屬于有機廢水處理技術領域，具體涉及一種利用微通道反應器深度催化氧化連續處理高鹽高COD有機廢水的方法及其裝置。

背景技術

高鹽高COD有機廢水是指有機物和總溶解性固體物含量大于3.5wt.％的廢水，其產生來源主要是：一、海水直接用于工業生產和生活后排放的廢水；二、石油開采廢水、醫藥/農藥/染料及其中間體生產工藝廢水、印染廢水、精細化工廢水、奶制品加工廢水等。這些廢水中無機鹽的含量一般在15-25wt.％之間，有機物的COD含量在10³-10⁵mg/L之間，其對環境的污染十分嚴重。由于這些高鹽高COD有機廢水中存在大量的無機鹽，對微生物具有強的抑制和毒害作用，從而嚴重影響生物處理系統的凈化效果，難以采用生化法進行處理。隨著對環保要求的不斷提高，高鹽高COD廢水的處理已成為制約許多企業生產發展的瓶頸。

高鹽高COD有機廢水傳統的處理方法有以下兩種：

一、高鹽高COD有機廢水稀釋后再經生物法、化學氧化法和物理處理法等進行處理，這種方法一般只適用于鹽含量較低且COD含量也較低的情況，否則處理成本會很高。

二、采用Fenton化學氧化法先對高鹽高COD有機廢水進行初步處理，然后再送到廢水處理廠進行二次處理。Fenton化學氧化法是以雙氧水為氧化劑，在亞鐵離子作用下對有機物進行氧化降解的一種方法，其優點是操作條件較溫和，但其缺點也是顯而易見的：1)由于亞鐵離子對雙氧水具有很強的催化分解作用，導致雙氧水的利用率不高，處理成本高；2)Fenton化學氧化法需要先將廢水的pH調節接近中性，因而會消耗酸堿，同時會引入其它種類的無機鹽；3)Fenton化學氧化法主要是將難降解有機物轉化為相對易于生化降解的有機物，一般不能完全降解有機物，因而只能部分去除COD，后續還要進入生化處理裝置進行二次降解，因此該方法通常只能作為難降解有機廢水的預處理方法；4)對于高鹽廢水，經Fenton化學氧化法處理后，無機鹽含量沒有降低，還要通過稀釋才能進行生化降解，否則生化降解過程中的細菌無法適應高鹽含量；5)經Fenton化學氧化法處理后的高鹽廢水不適用于直接高效蒸發脫鹽，因為Fenton法無法徹底降解有機物，這些殘留的有機物易于進入無機鹽中，導致脫除后的無機鹽成為固體危險廢棄物。

中國專利CN104925997A公開一種催化劑可循環使用的高鹽廢水資源化處理方法。該專利處理廢水的pH值范圍為4.0-6.0，以H₂O₂為氧化劑，Cu²⁺為催化劑，催化劑和氧化劑均采用分批加入的方式，可將高鹽廢水中的有機污染物氧化降解。氧化反應完成后用酸把反應液pH值調至2.0-4.0，再加堿中和沉淀回收催化劑，回收的催化劑加鹽酸再溶解后，返回催化氧化反應器中循環使用。該專利采用H₂O₂為氧化劑，處理成本高，且Cu²⁺對H₂O₂具有催化分解作用，因而H₂O₂的消耗量通常要高于理論量很多；另外，該專利采用先中和沉淀、再溶解的方法才能實現催化劑的循環使用，不僅會額外消耗大量的鹽酸和氫氧化鈉，而且額外產生的無機鹽增加了處理成本。