CN102942275B - 一种有机磷水处理药剂废水的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种有机磷水处理药剂废水处理方法，其特征在于：在常温常压条件下，将废水经光电催化氧化工艺处理后，再通过化学处理实现其达标排放：具体工艺流程如下：有机磷水处理药剂废水经过调节池1均质后，经供水泵进入光电催化氧化装置2，水在该装置中经催化剂作用发生反应，出水流入反应器3中，反应器3前端加入Ca（OH）₂，反应器中部加入聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚合硫酸铝中的一种或多种物质，反应器尾部加入聚丙烯酰胺类物质，出水流入斜板沉淀池4中，沉淀后的上清液即可直接出水实现达标排放。

Description

一种有机磷水处理药剂废水的处理方法

技术领域

本发明涉及一种有机磷水处理药剂废水的处理方法，主要采用光电催化氧化与化学处理相结合的组合处理工艺，使得水处理药剂生产和循环水排污水废水实现达标排放，属于环境工程污水处理技术领域。 

背景技术

目前工业循环水***主要采用有机类缓蚀剂，有机类缓蚀剂主要包括有机磷、有机胺类等化合物，其中又以有机磷类化合物为主导，如氨基三亚甲基膦酸（ATMP）、羟基亚乙基二膦酸（HEDP）、2-膦酰基丁烷-1，2，4-三羧酸（PBTC）、聚氧乙烯醚丙三醇磷酸酯等为常用的有机磷类阻垢缓蚀剂。 

到目前为止，国内外普遍采用的除磷方法主要有化学除磷法和生物除磷法，以及化学和生物除磷相结合的生化除磷法。 

（1）生物除磷 

聚磷菌是活性污泥在厌氧—好氧交替过程中大量繁殖的一种好氧菌，虽竞争能力很差，却能在细胞内贮存聚β羟基丁酸(PHB)和聚磷酸盐(Poly-P)。在厌氧—好氧过程中，聚磷菌在厌氧池中为优势菌种，构成了活性污泥絮体的主体，它吸收分子的有机物(如脂肪酸)，同时将贮存在细胞中聚磷酸盐(Poly-P)中的磷，通过水解而释放出来，并提供必须的能量。被氧化分解并提供能量，同时能从污水中摄取比厌氧条件所释放的更多的磷，在数量上远远超过其细胞合成所需磷量，将磷以聚磷酸盐的形式贮藏在菌体内，而形成高磷污泥，通过剩余污泥***排出。

采用该方法具有处理成本低的优点，但最终难以实现磷的达标排放。 

（2）物理化学法除磷 

化学法和物理化学法主要有混凝沉淀法、结晶法、离子交换吸附法、电渗析、反渗透等工艺，主要适合处理无机态含磷废水。其优点是除磷效率较高，利于磷的达标排放。 

本发明主要采用光电催化氧化与化学处理组合工艺，采用光电催化氧化技术对有机磷废水进行处理使其转化为无机态的含磷废水，光催化氧化技术是利用光化学法产生羟基自由基·OH等多种强氧化剂从而将有机污染物彻底氧化为无机小分 子，电催化氧化技术通过阳极产生强氧化剂降解有机物，使污染物质在电极表面上直接氧化或者利用电极表面产生的活性物质发生氧化反应从而达到去除污染物的目的。光催化氧化和电催化氧化过程的耦合产生了一定的协同作用，促使光电催化降解过程具有更高的降解效率。实现了两种高级氧化技术的集成和优势互补。同时也实现了有机污染物的毒性脱除避免了高毒性有机物质的累积。 

对于转化后的无机态的含磷废水采用化学处理方法使其沉淀，最终实现废水的达标排放。本发明经过反复试验研究发现使用光电催化氧化技术对有机磷废水进行处理，可以取得很好的效果。 

发明内容

本发明针对有机磷水处理药剂废水，提出一种新型的处理工艺，该工艺采用“光电催化氧化与化学处理组合工艺”。废水先通过光电催化氧化工艺将其中难降解有机磷类物质转化为无机磷，再将无机磷类物质通过化学沉淀的方法去除。 

本方法通过该套集成工艺实现了有机磷水处理药剂废水的有效处理，避免了该类废水由于采用生化难以有效处理等缺点 

本发明为一种有机磷水处理药剂废水处理方法，其特征在于：在常温常压条件下，将废水经光电催化氧化工艺处理后，再通过化学处理实现其达标排放： 

具体工艺流程如下： 

有机磷水处理药剂废水经过调节池1均质后，经供水泵进入光电催化氧化装置2，水在该装置中经催化剂作用发生反应，出水流入反应器3中，反应器3前端加入Ca（OH）₂，反应器中部加入聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚合硫酸铝中的一种或多种物质，反应器尾部加入聚丙烯酰胺类物质，出水流入斜板沉淀池4中，沉淀后的上清液即可直接出水实现达标排放。 

按照本发明所述的方法，其特征在于：废水在光电催化氧化装置中停留时间为1～2小时。 

按照本发明所述的方法，其特征在于：光电催化氧化装置装填催化剂于反应器底部及极板中央，所述的催化剂采用α-氧化铝或二氧化硅中的一种或多种为载体，表面负荷二氧化钛、硫化镉、氧化铁、二氧化锰中的一种或多种活性物质构成；具有裂化和开环功能，及孔结构可调特性，并制备成蜂窝多孔结构。 

按照本发明所述的方法，其特征在于：光电催化氧化装置中添加1g/L~3g/L的 盐，盐由NaCl，Na₂SO₄，Na₂CO₃，NaHCO₃中的一种或多种物质构成。 

按照本发明所述的方法，其特征在于：电极材料采用钛基材表面固载贵金属物质制备而成，贵金属物质采用铂、钌、铱、铷、锆等氧化物中的一种或多种物质构成。 

按照本发明所述的方法，其特征在于：光源采用波长为200～400nm的高压汞灯、中压汞灯及紫外灯中的一种或多种。 

本发明所述的催化剂具有较强的裂化和开环功能，并有效利用孔结构可调特性，制备成蜂窝多孔结构，增大了与废水的接触面积，利于大分子有机物在催化剂孔道内富集，加快了光电催化氧化反应速率，将难降解有机化合物的环链打开，并进一步得到氧化降解。 

附图说明

图1是本发明一种有机磷水处理药剂废水处理方法具体实施方式的工艺流程示意图。其中1为水处理药剂含磷废水，2为光电一体化反应器，3为化学沉淀与混凝药剂装置， 4为斜板沉淀装置。  

图2是附图一中的装置2部分光电一体化反应器的结构示意图。 

具体实施方式

实施例一： 

天津某生产水处理药剂工厂，以生产有机磷类缓蚀剂、阻垢剂为主，外排污水主要以洗桶洗釜水为主，每小时排放污水100吨，由于来水时间不固定，同时生物菌种对有机磷类物质降解性能差，COD与磷均严重超标，无法达到相关出水排放标准。采用光电催化氧化与化学处理组合工艺对该含磷废水进行了工程应用研究，进水CODcr为300~500mg/L，总磷为30~40mg/L，正磷为2~3mg/L的情况下，往光电催化氧化反应器内添加1g/L的NaCl和0.5g/L的Na2SO4，光电催化氧化反应器内水力停留时间为3小时，出水添加0.2g/L聚合硫酸铝和0.01g/L的阴离子聚丙烯酰胺后，最终出水水质中CODcr为30~40mg/L，总磷为0.2~0.4mg/L，满足了达标排放水质要求。 

实施例二： 

天津某石化厂循环水***，添加阻垢剂、缓蚀剂等多种药剂，该***排污水COD与磷均超标，无法达到相关出水排放标准。采用光电催化氧化与化学处理组合 工艺对该含磷废水进行了工程应用研究，进水CODcr为100~150mg/L，总磷为15~20mg/L的情况下，往光电催化氧化反应器内添加1.5g/L的NaCl和0.25g/L的Na₂SO₄，光电催化氧化反应器内水力停留时间为1.5小时，出水添加0.15g/L聚合硫酸铝和0.01g/L的阴离子聚丙烯酰胺后，最终出水水质中CODcr为40~50mg/L，总磷为0.4~0.5mg/L，满足了达标排放水质要求。 

Claims (5)

1.一种有机磷水处理药剂废水处理方法，其特征在于：在常温常压条件下，将废水经光电催化氧化工艺处理后，再通过化学处理实现其达标排放：

具体工艺流程如下：

有机磷水处理药剂废水经过调节池（1）均质后，经供水泵进入光电催化氧化装置（2），水在该装置中经催化剂作用发生反应，出水流入反应器（3）中，反应器（3）前端加入Ca（OH）₂，反应器中部加入聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚合硫酸铝中的一种或多种物质，反应器尾部加入聚丙烯酰胺类物质，出水流入斜板沉淀池（4）中，沉淀后的上清液直接出水实现达标排放；

所述的光电催化氧化装置装填催化剂于反应器底部及极板中央，所述催化剂采用α-氧化铝或二氧化硅中的一种或多种为载体，表面负荷二氧化钛、硫化镉、氧化铁、二氧化锰中的一种或多种活性物质构成；具有裂化和开环功能，及孔结构可调特性，并制备成蜂窝多孔结构。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：废水在光电催化氧化装置中停留时间为1～2小时。

3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：光电催化氧化装置中添加1g/L~3g/L的盐，盐由NaCl、Na₂SO₄、Na₂CO₃、NaHCO₃中的一种或多种物质构成。

4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述光电催化氧化装置中的电极材料采用钛基材表面固载贵金属物质制备而成，贵金属物质采用铂、钌、铱、铷、锆氧化物中的一种或多种物质构成。

5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：所述光电催化氧化装置中的光源采用波长为200～400nm的高压汞灯、中压汞灯及紫外灯中的一种或多种。

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