CN113060869A

CN113060869A - 一种高浓度有机废水预处理装置及方法

Info

Publication number: CN113060869A
Application number: CN202110355402.3A
Authority: CN
Inventors: 王武权; 侯正
Original assignee: Hunan Xialang Environmental Protection Technology Co ltd
Current assignee: Hunan Xialang Environmental Protection Technology Co ltd
Priority date: 2021-04-01
Filing date: 2021-04-01
Publication date: 2021-07-02

Abstract

本发明公开了一种高浓度有机废水预处理装置及方法，包括微电解催化氧化设备和混凝沉淀设备；所述混凝沉淀设备包括沉淀向，所述沉淀向内部至少设有相邻设置的混料池、沉淀池以及缓存池；所述混料池内部设有用于将污水和混凝剂充分混合的混料单元，所述混料池上端设有用于存储混凝剂的，所述的出料端伸入混料池内部，所述沉淀池内底部设有用于收集污泥的沉积斗，所述混料池和沉淀池之间通过沉淀进水管连通，所述缓存池用于缓存净化后的水质，所述缓存池和沉淀池之间的隔板顶部设有用于溢流的溢流口，所述缓存池上侧设有用于排水的排水管，本发明提供的工艺对高浓度有机废水处理进行预处理后，就可以为后续的生化处理效果提供有力的保证。

Description

一种高浓度有机废水预处理装置及方法

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体是一种高浓度有机废水预处理装置及方法。

背景技术

高浓度有机废水处理的关键在于预处理，在于预处理工艺能否显著提高高浓度有机废水的可生化性，降低或解除污水毒性，目前常用的预处理工艺有混凝法、气浮法、吸附法、Fenton试剂法、铁碳微电解法、电化学法，混凝沉淀法处理污水，只对污水中的悬浮类及胶体类物质起效，对污水中溶解性物质的去除无能为力，对于高浓度有机废水可生化性的提升没有作用。

气浮法处理污水，还需辅以投加药剂，去除对象为污水中比重比水轻的悬浮物、胶体类物质、以及油类，对CODcr的平均去除率可在20%左右。气浮法处理污水，能耗一般较高，卫生条件较差。Fenton法对污水进行预处理，需在酸性条件下反应，其投加药剂的种类多、加药量大、污泥产生量大、污泥处理难度较大(主要是不易脱水)、易造成二次污染(主要是H₂O₂分解不彻底对后续生化处理影响较大)、运行成本高等缺点。对于高浓度有机废水，由于其中的成份多为有害物质，产生的污泥大部分情况下为危险废物，污泥产生量大，造成危废处置成本高。铁碳微电解法对污水进行预处理，铁碳填料容易发生板结而失效，且需在酸性条件下反应，对于高难度有机废水，效果不是很理想。电化学技术处理污水，由于采用牺牲阳极法，阳极板的消耗速度较快，更换周期短，造成运行成本较高。另外，电化学法对高浓度有机废水中的有毒有害物质的分解以及可生化性的提高，效果不佳。

针对上述问题，现在提供一种高浓度有机废水预处理装置及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高浓度有机废水预处理装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高浓度有机废水预处理装置，包括微电解催化氧化设备和混凝沉淀设备；

所述混凝沉淀设备包括沉淀向，所述沉淀向内部至少设有相邻设置的混料池、沉淀池以及缓存池；

所述混料池内部设有用于将污水和混凝剂充分混合的混料单元，所述混料池上端设有用于存储混凝剂的储料罐，所述储料罐的出料端伸入混料池内部，所述沉淀池内底部设有用于收集污泥的沉积斗，所述混料池和沉淀池之间通过沉淀进水管连通，所述缓存池用于缓存净化后的水质，所述缓存池和沉淀池之间的隔板顶部设有用于溢流的溢流口，所述缓存池上侧设有用于排水的排水管；

所述微电解催化氧化设备用于对有机废水进行微电解处理，其包括用于装填催化剂填料的电解塔，所述电解塔上设有用于输入污水的进水管，所述电解塔下端设有用于支撑的支架，所述电解塔底部设有积水斗，所述电解塔的排水端通过送水管与混凝沉淀设备的进水端连接；

所述电解塔内部设有用于对污水进行电解的电解单元以及用于对污水进行曝气的曝气单元。

作为本发明进一步的方案：所述沉积斗底部设有用于排料的排料管以及用于节流的排料阀。

作为本发明进一步的方案：所述混料单元包括设置在沉淀向顶部的搅拌电机，所述搅拌电机的输出端设有用于将混凝剂与污水混合的搅拌机构。

作为本发明进一步的方案：混凝剂为聚合硫酸铁或三氯化铁或亚铁盐或聚合硫酸铝或聚合氯化铝或聚合氯化硫酸铝铁或聚丙烯酸胺。

作为本发明进一步的方案：所述电解单元包括若干个阳极板和若干个阴极板，所述阴极板和阳极板电性连接电力供电模块。

作为本发明进一步的方案：所述曝气单元包括至少一根曝气管，所述曝气管竖直贯穿催化剂填料底部，且其上端伸出电解塔顶部并与供气泵连接。

作为本发明再进一步的方案：所述电解塔上端外侧还设有用于反洗的反洗管。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、对进水pH适应范围广，进水pH在3~9范围内均能适应。且经过本发明所提供的工艺对高浓度有机废水进行处理后，废水的pH朝中性靠拢，能显著节省酸、碱的投加量。

2、能耗低、污泥产生量少，处理过程仅需投加PAC、PAM及少量酸碱，因此运行费用较低。

3、催化剂及电极板使用年限长，设备维修成本低。

4、处理效果好，使用本发明所提供的工艺对高浓度有机废水进行处理后，CODcr去除20%-60%，总氮可去除10%-50%，同时可部分或完全解除污水生特毒性，污水的B/C比可提高到0.25以上。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明处理流程图。

其中：微电解催化氧化设备100、混凝沉淀设备200、电解塔101、积水斗102、支架103、曝气管104、送水管105、反洗管106、阴极板107、进水管108、阳极板109、催化剂填料110；

沉淀向201、混料池202、沉积斗203、排料阀204、沉淀池205、沉淀进水管207、缓存池206、溢流口208、排水管209、储料罐210、搅拌电机211。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，本发明实施例中，一种高浓度有机废水预处理装置，包括微电解催化氧化设备100和混凝沉淀设备200；

所述混凝沉淀设备200包括沉淀向201，所述沉淀向201内部至少设有相邻设置的混料池202、沉淀池205以及缓存池206；

所述混料池202内部设有用于将污水和混凝剂充分混合的混料单元，所述混料池202上端设有用于存储混凝剂的210，所述210的出料端伸入混料池202内部，所述沉淀池205内底部设有用于收集污泥的沉积斗203，所述沉积斗203底部设有用于排料的排料管以及用于节流的排料阀204，所述混料池202和沉淀池205之间通过沉淀进水管207连通，所述缓存池206用于缓存净化后的水质，所述缓存池206和沉淀池205之间的隔板顶部设有溢流口208，所述缓存池206上侧设有用于排水的排水管209；

混凝剂有：聚合硫酸铁、三氯化铁、亚铁盐、聚合硫酸铝、聚合氯化铝、聚合氯化硫酸铝铁、聚丙烯酸胺；

所述混料单元包括设置在沉淀向201顶部的搅拌电机211，所述搅拌电机211的输出端设有用于将混凝剂与污水混合的搅拌机构，在搅拌机构的作用下，混凝剂会与污水充分混合，便于后期的沉淀；

所述微电解催化氧化设备100用于对有机废水进行微电解处理，其包括用于装填催化剂填料110的电解塔101，所述电解塔101上端左侧设有用于输入污水的进水管108，所述电解塔101下端设有用于支撑的支架103，所述电解塔101底部设有积水斗102，所述电解塔101的排水端通过送水管105与混凝沉淀设备200的进水端连接；

所述电解塔101内部设有用于对污水进行电解的电解单元以及用于对污水进行曝气的曝气单元；

所述电解单元包括若干个阳极板109和若干个阴极板107，所述阴极板107和阳极板109电性连接电力供电模块，通过设置多个阳极板和阴极板来实现对污水进行净化；

在两个主电极之间充填高效、无污染的颗料状专用材料，催化剂及一些辅助剂，组成去除某种或某一类污染物最佳复合填充材料作为粒子电极。将这些材料装填于一定结构的反应器内，当需要处理的废水流经微电解催化氧化反应器时，在一定的操作条件下，装置内便会产生一定数量的具有极强氧化性能的羟基自由基(.OH)和新生态的混凝剂，这样废水中的污染物便会发生诸如催化氧化分解、混凝、吸附等作用，使废水中的有机污染物迅速被去除；

反应机理：H₂O₂的产生；吸附在催化剂表面O₂通过捕获电子，形成过氧自由基离O₂-后通过在溶液的一系列反应形成 H₂O₂；

所述曝气单元包括至少一根曝气管104，所述曝气管104竖直贯穿催化剂填料110底部，且其上端伸出电解塔101顶部并与供气泵连接，将空气以微小气泡的形式通入含有疏水性物质(如乳化油或相对密度近于1.0的细小悬浮颗粒)的水中，使粘附在气泡上的污染物随气泡上浮至水面，从而达到与水体分离的目的。

所述电解塔101上端外侧还设有用于反洗的反洗管106；

本发明的工作原理是：

首先：将自厂区的有机废水，汇集到调节池，进行水质、水量均衡调节，调节池为全地下式钢筋混凝土结构，设计污水停留时间1~3天；

然后：在调节池提升泵提升下，污水进入到微电解催化氧化设备100中进行催化反应；

其次：微电解催化氧化设备100的出水进入混凝沉淀设备200中，在此进行pH调节，以及投加PAC、PAM等絮凝剂进行沉淀处理；

再次：混凝沉淀设备200的出水再次进入下一级微电解催化氧化设备100中，并在微电解催化氧化设备100内进行催化氧化处理（这里的微电解催化氧化设备100的数量根据需要可设置多个）；

后期在进行反洗时，微电解催化氧化设备100和混凝沉淀设备200的反洗出口连接条件池。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims

1.一种高浓度有机废水预处理装置，包括微电解催化氧化设备（100）和混凝沉淀设备（200）；

其特征在于，所述混凝沉淀设备（200）包括沉淀向（201），所述沉淀向（201）内部至少设有相邻设置的混料池（202）、沉淀池（205）以及缓存池（206）；

所述微电解催化氧化设备（100）用于对有机废水进行微电解处理，其包括用于装填催化剂填料（110）的电解塔（101），所述电解塔（101）上设有用于输入污水的进水管（108），所述电解塔（101）下端设有用于支撑的支架（103），所述电解塔（101）底部设有积水斗（102），所述电解塔（101）的排水端通过送水管（105）与混凝沉淀设备（200）的进水端连接；

所述电解塔（101）内部设有用于对污水进行电解的电解单元以及用于对污水进行曝气的曝气单元；

所述混料池（202）内部设有用于将污水和混凝剂充分混合的混料单元，所述混料池（202）上端设有用于存储混凝剂的储料罐（210），所述储料罐（210）的出料端伸入混料池（202）内部，所述沉淀池（205）内底部设有用于收集污泥的沉积斗（203），所述混料池（202）和沉淀池（205）之间通过沉淀进水管（207）连通，所述缓存池（206）用于缓存净化后的水质，所述缓存池（206）和沉淀池（205）之间的隔板顶部设有溢流口（208），所述缓存池（206）上侧设有用于排水的排水管（209）。

2.根据权利要求1所述的高浓度有机废水预处理装置，其特征在于，所述沉积斗（203）底部设有用于排料的排料管以及用于节流的排料阀（204）。

3.根据权利要求1所述的高浓度有机废水预处理装置，其特征在于，所述混料单元包括设置在沉淀向（201）顶部的搅拌电机（211），所述搅拌电机（211）的输出端设有用于将混凝剂与污水混合的搅拌机构。

4.根据权利要求3所述的高浓度有机废水预处理装置，其特征在于，混凝剂为聚合硫酸铁或三氯化铁或亚铁盐或聚合硫酸铝或聚合氯化铝或聚合氯化硫酸铝铁或聚丙烯酸胺。

5.根据权利要求1所述的高浓度有机废水预处理装置，其特征在于，所述电解单元包括若干个阳极板（109）和若干个阴极板（107），所述阴极板（107）和阳极板（109）电性连接电力供电模块。

6.根据权利要求1所述的高浓度有机废水预处理装置，其特征在于，所述曝气单元包括至少一根曝气管（104），所述曝气管（104）竖直贯穿催化剂填料（110）底部，且其上端伸出电解塔（101）顶部并与供气泵连接。

7.根据权利要求1所述的高浓度有机废水预处理装置，其特征在于，所述电解塔（101）上端外侧还设有用于反洗的反洗管（106）。

8.一种权利要求1-7任一所述的高浓度有机废水预处理装置的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将自厂区的有机废水，汇集到调节池，进行水质、水量均衡调节，污水停留时间1~3天；

步骤二：在调节池提升泵提升下，污水进入到微电解催化氧化设备（100）中进行催化反应；

步骤三：微电解催化氧化设备（100）的出水进入混凝沉淀设备（200）中，在此进行pH调节，以及投加絮凝剂进行沉淀处理；

步骤四：混凝沉淀设备（200）的出水再次进入下一级微电解催化氧化设备（100）中，并在微电解催化氧化设备（100）内进行催化氧化处理。

9.根据权利要求8所述的高浓度有机废水预处理装置的处理方法，其特征在于，步骤四中催化剂采用高吸附碘值活性碳为载体，加入贵重金属物质，经烧结活化制成。

10.根据权利要求9所述的高浓度有机废水预处理装置的处理方法，其特征在于，混凝沉淀设备（200）尾部连接的微电解催化氧化设备（100）为两个或以上。