CN105565558B - 一种高盐分高有机物废水的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种高盐分高有机物废水的处理方法，包括如下操作步骤：步骤一，通过电解方式去除废水中的氨氮；步骤二，将步骤一处理的废水去细菌处理；步骤三，将去细菌废水中的杂质分离；步骤四，提纯，得到符合标准的净化水。通过本发明的废水处理工艺，既高效的去除了废水中的氨氮，同时通过细菌处理工艺，将废水中的细菌也有效的去除，同时没有产生对环境有害的物质，更加环保，得到的净化水可以再次使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种废液处理工艺，尤其涉及一种高盐分高有机物废水的处理方法。
背景技术
氨氮废水和高盐废水主要来源于化肥、焦化、石化、制药、食品、垃圾填埋场等，大量氨氮废水排入水体会引起水体富营养化、造成水体黑臭，提高水处理难度和成本，甚至对人群及生物产生毒害作用。废水中的氨氮一般的形成是由于氨水和无机氨共同存在所造成的，一般pH在中性以上的废水中氨氮的主要来源是无机氨和氨水共同的作用，pH在酸性的条件下废水中的氨氮主要由于无机氨所导致。废水中氨氮的构成主要有两种，一种是氨水形成的氨氮，一种是无机氨形成的氨氮，主要是硫酸铵，氯化钠等等。
废水的产生途径广泛，水量也逐年增加。去除含盐污水中的有机污染物对环境造成的影响至关重要。采用生物法进行处理，高浓度的盐类物质对微生物具有抑制作用，采用物化法处理，投资大，运行费用高，且难以达到预期的净化效果。高含盐量有机废水的有机物根据生产过程不同，所含有机物的种类及化学性质差异较大，但所含盐类物质多为Cl-、SO4 2-、Na+、Ca2+等盐类物质。虽然这些离子都是微生物生长所必需的营养元素，在微生物的生长过程中起着促进酶反应，维持膜平衡和调节渗透压的重要作用。但是若这些离子浓度过高，会对微生物产生抑制和毒害作用，主要表现：盐浓度高、渗透压高、微生物细胞脱水引起细胞原生质分离；盐析作用使脱氢酶活性降低；氯离子高对细菌有毒害作用；盐浓度高，废水的密度增加，活性污泥易上浮流失，从而严重影响生物处理***的净化效果。因而研究一种高去除率危险废物产生量（或无危废），去除氨氮、有机物、盐分及各种有害细菌，不会对环境造成影响的除污工艺具有重要的意义。
有鉴于上述现有的废液处理存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型高盐分高有机物废水的处理方法，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的主要目的在于，克服现有的废液处理存在的缺陷，而提供一种高盐分高有机物废水的处理方法，提高除污效率，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的高盐分高有机物废水的处理方法，包括如下操作步骤：
步骤一，通过电解方式去除废水中的氨氮；
步骤二，将步骤一处理的废水去细菌处理；
步骤三，将去细菌废水中的杂质分离；
步骤四，提纯，得到符合标准的净化水。
前述的高盐分高有机物废水的处理方法，所述步骤一包括如下操作步骤：
（1）使用氯化钠溶液作为阳极液，采用pH调节液调节阳极液的pH值；配置[S,S]-乙二胺二琥珀酸三钠溶液作为阴极液，并且采用pH调节液调节阴极液的pH值；
（2）将配置好的阴极液和配置好的阳极液分别注入阴极液储存箱和阳极液存储箱中，打开阴极液传入泵将阴极液注入阴极区，打开阳极液传入泵将阳极液注入阳极区；
（3）将阳极区和阴极区分别布置在电解池的两端内，接通电源对阳电极和阴电极供电，在电解池内形成直流电场，在直流电场的作用下，实现将氨氮从废水中清除的目的；
（4）当检测***检测到阴极液和阳极液有饱和趋势时，将阳极区的阳极液和阴极区的阴极液分别输入回收处理装置继续处理，同时，向阴极区和阳极区继续灌注新的阴极液和阳极液，进一步清除废水中的氨氮。
前述的高盐分高有机物废水的处理方法，所述步骤二包括如下操作步骤：采用钛网负载膜电极作为工作电极，饱和甘汞电极作为参比电极，钛网电极作为辅助电极，将工作电极、参比电极和辅助电极浸入废水中，外加偏电压，进行去细菌处理。
前述的高盐分高有机物废水的处理方法，所述[S,S]-乙二胺二琥珀酸三钠溶液浓度为0.05-1.5mol/L。
前述的高盐分高有机物废水的处理方法，所述氯化钠溶液的浓度为0.01~0.8mol/L。
前述的高盐分高有机物废水的处理方法，所述反应过程中每1~3分钟取样一次，测试细菌含量并计算细菌去除率。
前述的高盐分高有机物废水的处理方法，对工作电极、参比电极和辅助电极的表面均进行光照，以紫外杀菌灯或金卤灯为光源，可以提高电极的除菌活性。
借由上述技术方案，本发明的高盐分高有机物废水的处理方法至少具有下列优点：
采用[S,S]-乙二胺二琥珀酸三钠溶液有利于提高氨氮在废水中的溶解度，提高了氨氮的迁移速度，从而减少清洁时间；直接将[S,S]-乙二胺二琥珀酸三钠溶液加入到阴极液中，不需要增加其他的加药设备以及注入井，设备方便紧凑，简单易行；处理完的废水不存在其他多余的杂质，更加环保。其次采用钛酸铋-氧化钛异质结纳米材料制备膜电极，铋-钛纳米异质结是由钛酸铋与氧化钛两种不同的半导体复合而成，将纳米异质结负载于导电材料上制成膜电极，以该膜电极为工作电极，以未负载纳米材料的导电材料为对电极，饱和甘汞电极作为参比电极，组成三电极***。当膜电极上的纳米异质结受到能量大于其带隙能量的光照射时，处于价带上的电子就被激发到导带上，从而使导带上生成高活性电子，价带上生成带正电荷的空穴，形成氧化还原体系。溶解氧和水分别与电子和空穴作用，最终产生具有高活性和强氧化性的HO·自由基，将废水中的细菌和有机物分解、矿化，使处理后废水中的细菌达到排放标准。由于光生电子与光生空穴的极易再复合。光电催化就是利用外加电场的阳极，捕获高活性电子，从而避免了光生空穴和高活性电子的再复合，将电子转移到阴极上，空穴留在半导体表面，从而大大提高了光量子效率。将铋-钛异质结固定在导电基材上，同时也了解决固液分离问题。
通过本发明的废水处理工艺，既高效的去除了废水中的氨氮，同时通过细菌处理工艺，将废水中的细菌也有效的去除，同时没有产生对环境有害的物质，更加环保，得到的净化水可以再次使用。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
附图说明
图1所示为本发明高盐分高有机物废水的处理方法流程示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,对依据本发明提出的高盐分高有机物废水的处理方法其具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。
实施例1
本发明的高盐分高有机物废水的处理方法操作流程如图1所示，包括如下操作步骤。步骤一，通过电解方式去除废水中的氨氮，在第一废液池中进行，具体操作如下：
配制0.6mol/L的Na3-[S,S]-EDDS溶液作为阴极液，测量阴极液的PH值并且用质量分数为0.8%的NaOH溶液调节PH为8.5，并且将其装入阴极液储存箱中。
配制0.05mol/L的NaCl溶液作为阳极液，测量阳极液的PH值并用质量分数为0.8%的HNO3溶液调节pH值为8.0，并且将其装入阳极液储存箱中。分别打开传入泵，向阴极区和阳极区内通入阴极液和阳极液。
将阳极区和阴极区采用间隔排列的方式布置在第一废液池内，打开电源，接通电源变压器，阴电极和阳电极通电，在第一废液池形成直流电场，在直流电场的作用下，Na3-[S,S]-EDDS分解为([S,S]-EDDS)3-和Na+，其中， [Me-EDDS]-离子在直流电场的作用下继续向阳电极移动；[Me-EDDS]n-离子最后富集在阳极区；没有与([S,S]-EDDS)3-发生螯合反应的离子会在直流电场的作用下富集到阴极区；从而实现将氨氮从废水中清除的目的。
当检测***检测到阴极液和阳极液有饱和趋势时，停止通电，将阳极区的阳极液和阴极区的阴极液分别输入回收处理装置继续处理。向阴极区和阳极区继续灌注新的阴极液和阳极液，打开电源，继续新一轮的利用电动力对废水进行处理；当电动力处理时间累积达到480小时后，停止通电，结束处理。
步骤二，将经过步骤一处理的废水通入第二废液池，进行去细菌处理，具体操作步骤如下：利用粘附法制备钛网负载膜电极，将钛酸铋-氧化钛异质结纳米材料溶于聚乙烯醇溶液中制成悬浮液，用毛刷将悬浮液均匀刷到钛网上，然后将钛网放入100℃烘箱中干燥1h，冷却后便得到钛网负载膜电极。钛网负载膜电极薄膜表面粗糙且比较均匀附着在钛网上；利用该钛网负载膜电极处理步骤一净化过的废水，外加9V的偏电压，25W的紫外灯下3min可达到100%的灭菌效果。
步骤三，将经过步骤一和步骤二处理的废水进行杂质分离，将废水以1m3/min的速度流过大金属滤网，将粒度较大的杂质去除。
步骤四，最后一步将废水通入净化池内，净化池内铺设有多层吸附薄膜，吸附薄膜由改性沸石细粉、改性麦饭石细粉、硅藻土细粉、活性炭和腐植酸经过混合、密炼、低温烧制而成的厚度为0.1-0.5 毫米的网络空隙状吸附薄膜。吸附薄膜分三层，分别铺设在净化池的上、中、下三个位置，达到多层净化的作用。最终的净化水有净化池底部留出，可以二次使用。净化效率达到95~98%，并且没有产生额外的废弃物，效率高，更加环保。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (6)
1.一种高盐分高有机物废水的处理方法，其特征在于，包括如下操作步骤：
步骤一，通过电解方式去除废水中的氨氮，包括如下操作步骤：
(1)使用氯化钠溶液作为阳极液，采用pH调节液调节阳极液的pH值；配置[S,S]-乙二胺二琥珀酸三钠溶液作为阴极液，并且采用pH调节液调节阴极液的pH值；
(2)将配置好的阴极液和配置好的阳极液分别注入阴极液储存箱和阳极液存储箱中，打开阴极液传入泵将阴极液注入阴极区，打开阳极液传入泵将阳极液注入阳极区；
(3)将阳极区和阴极区分别布置在电解池的两端内，接通电源对阳电极和阴电极供电，在电解池内形成直流电场，在直流电场的作用下，实现将氨氮从废水中清除的目的；
(4)当检测***检测到阴极液和阳极液有饱和趋势时，将阳极区的阳极液和阴极区的阴极液分别输入回收处理装置继续处理，同时，向阴极区和阳极区继续灌注新的阴极液和阳极液，进一步清除废水中的氨氮；
步骤二，将步骤一处理的废水去细菌处理；
步骤三，将去细菌废水中的杂质分离；
步骤四，净化，得到符合标准的净化水。
2.根据权利要求1所述的高盐分高有机物废水的处理方法，其特征在于，所述步骤二包括如下操作步骤：采用钛网负载膜电极作为工作电极，饱和甘汞电极作为参比电极，钛网电极作为辅助电极，将工作电极、参比电极和辅助电极浸入废水中，外加偏电压，进行去细菌处理。
3.根据权利要求1所述的高盐分高有机物废水的处理方法，其特征在于，所述[S,S]-乙二胺二琥珀酸三钠溶液浓度为0.05-1.5mol/L。
4.根据权利要求1或3所述的高盐分高有机物废水的处理方法，其特征在于，所述氯化钠溶液的浓度为0.01～0.8mol/L。
5.根据权利要求2所述的高盐分高有机物废水的处理方法，其特征在于，所述反应过程中每1～3分钟取样一次，测试细菌含量并计算细菌去除率。
6.根据权利要求2所述的高盐分高有机物废水的处理方法，其特征在于，对工作电极、参比电极和辅助电极的表面均进行光照，以紫外杀菌灯或金卤灯为光源。
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