[發明專利]一種多維高級氧化有機廢水深度處理方法和系統

在審

• 申請號: 202110789261.6
• 申請日: 2021-07-13
• 公開（公告）號: CN113428967A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 賈夢磊;耿春宇;陳曉銳;白垚;李國強;史培境;趙玉柱;王纏和;董根全;高琳;楊勇;李永旺
• 申請（專利權）人: 中科合成油內蒙古有限公司;中科合成油技術有限公司
• 主分類號: C02F1/72
• 分類號: C02F1/72;C02F1/78;C02F1/32;C02F1/461
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 王春霞

本發明公開了一種多維高級氧化有機廢水深度處理方法和系統。所述處理方法包括如下步驟：經預處理后的廢水與高級氧化氣體在多維高級氧化的條件下進行反應，即實現對廢水的凈化處理；高級氧化氣體為O₂、O₃、ClO₂或Cl₂；多維高級氧化的條件為下述1)或2)：1)高級氧化氣體、紫外光和催化劑；2)高級氧化氣體、紫外光、催化劑、電催化氧化和/或光催化氧化。本發明具有如下優勢：臭氧是優良的氧化劑，易制取，在水中分解快，無二次污染；多種高級氧化技術耦合，提高降解效率，節約降解時間，并且適應多種有機廢水；增加預處理系統，減少了能耗，降低了運行成本；產物有機物礦化程度高，方法綠色環保，流程簡單，無需高溫高壓，設備費用小。

技術領域

本發明涉及一種多維高級氧化有機廢水深度處理方法和系統，屬于水處理技術領域。

背景技術

隨著我國工業發展，工業用水和廢水排放量逐漸增大，對生態環境造成的危害也越來越嚴重，在嚴重缺水地區，高水耗嚴重制約企業的可持續發展。我國作為富煤貧油少氣的國家，煤化工廢水處理問題首當其沖。

隨著環保要求日趨嚴苛，實現煤化工廢水“零排放”，充分利用有限水資源，是解決煤化工用水問題的關鍵。含鹽廢水經過逐步提濃，可使廢水回收利用；進一步通過分質結晶，可以將溶質變成結晶鹽析出，從水中分離出來，但廢水中有機溶質，則在膜系統和蒸發結晶系統中無法得到有效的去除，最終會隨結晶鹽一起析出，不僅影響分質結晶鹽的純度和白度，而且其中的酚類、多環芳烴、酯類物質、雜環類物質和長鏈烴類等物質還會使分質結晶鹽被列為“危險廢棄物”，不僅不能實現鹽的資源化利用，這些危險廢棄物的處理也將產生巨大花費。

基于此，需要開發合適的高級氧化技術對有機物進行處理，目前氧化技術分為高級氧化技術和初級氧化技術兩個類型。初級氧化技術是利用單一的氧化物質處理廢水，如O₂、O₃、ClO₂、Cl₂、H₂O₂、MnO^4-等，初級氧化效率低，很多污染物質不能氧化。高級氧化技術則是將多種氧化媒介進行組合，如O₃/H₂O₂、UV/O₃、UV/H₂O₂、UV/H₂O₂/O₃、芬頓法、催化氧化等，目的是產生大量的羥基自由基(·OH)。羥基自由基氧化還原電位為2.8V，其氧化能力遠超其他氧化物質。但目前高級氧化技術受設備和運行成本所限，只能針對部分COD較低的廢水進行處理，而且不能根據具體的COD來調整高級氧化的方式，因此造成了資源的浪費。

另外傳統的臭氧氧化技術有諸多問題，溶臭氧量低、臭氧利用率低，無法根據COD值實時調整臭氧發生量，造成了臭氧的浪費，而且傳統的紫外燈能量低、壽命短，需要經常更換才能維持自由基激發效率，增加了設備成本。

如：中國專利申請CN 110156143 A公開了一種UV光催化/微氣泡臭氧化廢水深度處理系統，雖然其產生微氣泡，增加了溶臭氧效率，但是微氣泡尺寸不均，且處理時間久，COD濃度要求過低，適應性和彈性較差，紫外燈壽命較短增加設備運行成本。中國專利申請CN 107381712 A公開了一種難降解、高鹽廢水強化治理的光電-臭氧催化氧化方法，其臭氧利用率較低，添加TiO₂雖然增加羥基自由基的吸附性，但是同時也增加了運行成本，反應時間長，過程復雜，操作不便，設備費高。中國專利申請CN109052615A公開了一種自由基高級氧化技術，其臭氧利用率較低、氧化時間過長，操作復雜，紫外燈壽命短，并且使用化學試劑作催化劑，引起二次污染，造成運行成本過高。

發明內容