[發明專利]一種有機廢水處理裝置及方法

在審

• 申請號: 202010011957.1
• 申請日: 2020-01-07
• 公開（公告）號: CN111072214A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 於孟元;張乾;秦朋
• 申請（專利權）人: 河海大學;長江水利委員會長江科學院
• 主分類號: C02F9/12
• 分類號: C02F9/12;C02F101/30
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所 42113
• 代理人: 孔敏

本發明提供一種有機廢水處理裝置及方法，所述裝置包括有機廢水凈化室及安裝在有機廢水進化室內紫外燈裝置、磁性TiO₂催化劑投加裝置、微孔氣泡發生裝置、電解裝置、磁性TiO₂催化劑回收裝置；有機廢水凈化室的兩側分別設置進水口及出水口，紫外燈裝置位于有機廢水凈化室頂部，磁性TiO₂催化劑投加裝置安裝在有機廢水凈化室的一側，微孔氣泡發生裝置安裝在有機廢水凈化室的底部，磁性TiO₂催化劑回收裝置用于回收有機廢水凈化室中的磁性TiO₂催化劑。本發明處理方式巧妙、使用方便、維護簡單、不產生二次污染，可解決現有有機廢水處理技術及裝置中存在的所需裝置構造復雜、催化劑無法重復使用、凈化速度慢且可能造成二次污染的問題。

技術領域

本發明涉及水環境凈化領域，具體是一種有機廢水處理裝置及方法。

背景技術

隨著我國經濟的高速發展，積累在水環境中的有機污染物日益增加，造紙、皮革及食品加工等行業排放的有機廢水對我國寶貴的水資源造成了威脅，嚴重限制著我國經濟社會的可持續發展。有機廢水的化學需氧量(COD)通常在2000mg/L以上，這些廢水中含有大量的碳水化合物、脂肪、蛋白、纖維素等有機物，成分復雜、色度高、有異味，嚴重污染水環境。因此，如何有效處理有機廢水對保護水環境具有十分重要的意義。

目前，高效處理有機廢水的主要方法有芬頓氧化法、臭氧氧化法、濕式氧化法與光催化氧化法等。在發明名稱為“一種利用芬頓氧化處理有機廢水的工藝(申請號：2019108387299)”中，公布了一種利用芬頓氧化技術處理有機廢水的工藝。該工藝中廢水依次通過初沉池、水解池、曝氣池、二沉池和pH調節池進行前處理，再通入內側壁上嵌設有鐵礦類催化劑和負載鐵型催化劑的芬頓氧化管中，經芬頓氧化后的廢水通入脫氣池后進入混凝沉淀池經沉淀后排放。該工藝對有機廢水雖有較好的處理效果，但處理步驟多且復雜，成本耗費較高，廢水前處理過程及后續處理過程耗時較長。

在發明名稱為“用于臭氧氧化法處理有機廢水的催化劑及微孔曝氣器(申請號：201711097328X)”中，公布了一種用于臭氧氧化法處理有機廢水的催化劑及微孔曝氣器。所述催化劑是將孔徑為1μm～1000μm的微孔鈦置于過渡金屬的鹽溶液中，投加氨水作為沉淀劑，沉淀反應完成后經靜置、固液分離、水洗、干燥、焙燒得到。該發明將催化劑與微孔曝氣器集成得到負載有催化劑的微孔曝氣器，將其與臭氧發生器出口相連后可產生更小體積的臭氧微氣泡或納米級氣泡，提高了臭氧及產生的強氧化性中間體與廢水中有機污染物的接觸和反應過程，從而提高了臭氧利用率及氧化效率。但該方法的運行費用較高，在低劑量和短時間內不能完全礦化污染物，且分解生成的中間產物會阻止臭氧的氧化進程。

在發明名稱為“一種用于通過催化濕式氧化法處理有機廢水的方法和設備(申請號：2019106420076)”中，公布了一種利用催化濕式氧化法處理有機廢水的方法。該方法將氧氣相分散到含有有機污染物的有機廢水中，得到含有微米級直徑氣泡的第一氣液混合流體，第一氣液混合流體流過裝填有催化劑的反應器并在反應器內進行氧化反應得到第二氣液混合流體，對第二氣液混合流體進行氣液分離后得到處理后的廢水。該方法雖然強化了相間傳質使反應物與催化劑間接觸更充分更均勻，但流體需處在溫度為180℃至250℃，壓力在1000Kpa至5MPa的條件下才能有較好的氣液混合效果，溫度和壓力條件對處理設備要求較高，同時高溫高壓條件也需要較大的耗能。

在發明名稱為“一種處理有機廢水的光催化劑及其制備方法(申請號：2019104290843)”中，公布了一種可用于處理有機廢水的光催化劑的制備方法，該方法通過溶膠-凝膠過程制備Li0.1NiCoPSi4O12.6催化劑粉體用于光催化降解有機廢水。該專利按一定比例將催化劑粉體投加至裝有有機廢水的圓柱形石英光催化反應器中，通過磁力攪拌器進行攪拌使得催化劑呈懸浮狀態，然后接通氙燈光源照射，利用光催化作用降解有機廢水中的有機污染物。該方法制備催化劑過程復雜，且催化劑呈粉末狀無法回收重復利用，分散于處理后的水體中易造成二次污染。