一种高盐度废水处理工艺及装置

专利2026-02-13  8


本发明涉及水处理,具体为一种高盐度废水处理工艺以及应用高盐度废水处理工艺的装置。


背景技术:

1、虽然人为化学物质给社会和人类生活带来诸多好处,但在化学品生产过程中会产生大量含化学物质的高盐度废水。不幸的是,高盐度工业废水(含盐量>1%)的处理是困难的,特别是当这些废水中含有一些特殊的化学物质,这些化学物质对微生物的抑制作用和毒性以及高盐环境使这类废水难以生物降解。如果这些化学物质不得到有效处理,排放到地表水和地下水中,将对水质、水生生物群和人类健康产生致命影响。其中含酚废水是化学生产中常见的毒性较大的难降解有机废水,其复杂性和难降解性采用常用的物理、化学和生物降解技术已不能满足处理要求。它在对环境造成巨大破坏的同时,可通过接触经皮肤黏膜侵入体内,影响人体健康。为了解决这一问题,人们开发了许多处理高盐度有机废水的技术,如高级氧化工艺和催化氧化技术。

2、为解决寻常方法不适用的问题,现有专利cn207537295u公开了一种高盐水处理系统,为处理高盐水中的有机物,该系统使用了外加臭氧的方式来氧化高盐水中的有机物,但该方法在处理有机物的过程中臭氧也会与水中的氯发生反应生成具有高氧化作用的活性氯以及其他的对环境有更大危害的氧化物,这不仅会对环境造成更大的危害而且也提高了高盐水的处理成本。另有一专利cn111377544a公开了一种使用嗜盐细菌的工艺来处理高盐水中的有机物,该嗜盐细菌可以在盐含量3%-32%的环境中进行生化降解,但对于高毒性的有机物并不能很好地降解,而且其生化降解条件苛刻,并不是一种很好的降解方法。

3、在众多废水处理技术中,电催化氧化在处理高浓度、难降解有机废水方面展现了巨大的潜力。目前已经成为处理难生物降解、有毒有害、高浓度和高cod有机废水的优选技术。然而,电化学氧化技术并未大规模应用,电解质溶液、电解时间以及电极材料的性质以及高能耗等均会对其产生影响,其中如何加快电催化氧化的反应速率尤为重要。


技术实现思路

1、基于此,有必要针对现有高盐度废水处理工艺处理含酚物质容易产生更大危害的有机物或氧化物的问题,提供一种高盐度废水处理工艺及装置。

2、为实现上述目的,本发明采用了以下技术方案:

3、一种高盐度废水处理工艺,包括以下步骤:

4、s1.将废水在预设温度、初始ph、电流密度条件下进行电解,将废水中含有的h2o、cl-物质氧化为具有氧化性的·oh、clo-;

5、s2.将电解后具有·oh、clo-的废水与非均相催化剂接触,随后再次电解;

6、s3.将再次电解的废水按照预设流速循环重复步骤s2的操作,直至循环时间达到预设时间,完成电解处理;

7、其中,预设初始ph范围为3~10,预设电流密度范围为3ma/cm2~12ma/cm2,预设流速范围为6.6ml/s~13.3ml/s。

8、本发明还涉及一种高盐度废水处理装置,其应用前述的高盐度废水处理工艺,所述高盐度废水处理装置包括电解池、离心泵、催化剂反应器;电解池具有两个进液端和两个出液端,电解池其中一个出液端与离心泵的输入端通过管道连接,电解池其中一个进液端与催化剂反应器的输出端通过管道连接,离心泵的输出端与催化剂反应器的输入端通过管道连接,离心泵的输入端和输出端连通有回流支管,各管道和回流支管上均设置有阀门。

9、进一步的,电解池另一个进液端与废水池的输出端管道连接,电解池另一个出液端与蓄水池的输入端管道连接,将废水池与电解池连接的管道上以及将电解池与蓄水池连接的管道上均设置有泵送机构。

10、与现有技术相比,本发明的有益效果包括:

11、1、本发明的工艺在降解高盐水中的有机物时没有添加额外的氧化剂以及额外的电解质,而是使用高盐水自身的特点,使用电极氧化将水中的氯离子氧化为clo-、cl2等活性氯来降解水中的有机物,避免了外加氧化剂或外加电解质从而造成生成新的污染物的情况;且在电极氧化的基础上进一步引进非均相催化剂,用以加快有机物的降解;进一步提高有机污染物的去除效果,降低了电化学反应的反应能耗;

12、2、本发明的装置整体结构简单,容易操作,使用寿命长,能够很好降解废水中苯酚,提升高盐水处理效果。



技术特征:

1.一种高盐度废水处理工艺,其特征在于,其用于处理高盐度废水中的含酚污染物,所述高盐度废水处理工艺包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的高盐度废水处理工艺,其特征在于,初始ph为5.5,电流密度范围为10.5ma/cm2,流速范围为6.6ml/s。

3.根据权利要求1所述的高盐度废水处理工艺,其特征在于,废水的含盐量为5%~15%,循环时间为0.5h~2h。

4.一种高盐度废水处理装置,其应用如权利要求1-3中任意一项所述的高盐度废水处理工艺,其特征在于,所述高盐度废水处理装置包括电解池(1)、离心泵(2)、催化剂反应器(3);电解池(1)具有两个进液端和两个出液端,电解池(1)其中一个出液端与离心泵(2)的输入端通过管道连接,电解池(1)其中一个进液端与催化剂反应器(3)的输出端通过管道连接,离心泵(2)的输出端与催化剂反应器(3)的输入端通过管道连接,离心泵(2)的输入端和输出端连通有回流支管(4),各管道和回流支管(4)上均设置有阀门。

5.根据权利要求4所述的高盐度废水处理装置,其特征在于,电解池(1)包括池体(11)、电极(12)和直流电源(13);池体(11)具有两个进液端和两个出液端,电极(12)位于池体(11)内并与废水相接触,电极(12)与直流电源(13)电连接,直流电源(13)位于池体(11)外部。

6.根据权利要求5所述的高盐度废水处理装置,其特征在于,电极(12)采用钌铱钛电极(12)为阳极,ti电极(12)为阴极。

7.根据权利要求4所述的高盐度废水处理装置,其特征在于,催化剂反应器(3)采用镍锰金属作为催化剂。

8.根据权利要求4所述的高盐度废水处理装置,其特征在于,将离心泵(2)的输出端与催化剂反应器(3)的输入端相连的管道上设置有流量计(5)。

9.根据权利要求4所述的高盐度废水处理装置,其特征在于,电解池(1)另一个进液端与废水池(6)的输出端管道连接,电解池(1)另一个出液端与蓄水池(7)的输入端管道连接,将废水池(6)与电解池(1)连接的管道上以及将电解池(1)与蓄水池(7)连接的管道上均设置有泵送机构(8)。

10.根据权利要求9所述的高盐度废水处理装置,其特征在于,泵送机构(8)包括隔膜泵和电磁阀;所述隔膜泵的输入端和/或输出端设置有电磁阀,所述阀门与废水池(6)与电解池(1)连接的管道端口以及电解池(1)与蓄水池(7)连接的管道端口连接。


技术总结
本发明提供一种高盐度废水处理工艺及装置。该工艺包括以下步骤:S1.将废水在预设温度、初始PH、电流密度条件下进行电解,将废水中含有的H<subgt;2</subgt;O、Cl<supgt;‑</supgt;物质氧化为具有氧化性的·OH、ClO<supgt;‑</supgt;;S2.将电解后具有·OH、ClO<supgt;‑</supgt;的废水与非均相催化剂接触,随后再次电解;S3.将再次电解的废水按照预设流速循环重复步骤S2的操作,直至循环时间达到预设时间,完成电解处理。本发明在降解高盐水中的有机物时没有添加额外的氧化剂以及额外的电解质,而是使用高盐水自身的特点,使用电极氧化将水中的氯离子氧化为ClO<supgt;‑</supgt;、Cl<subgt;2</subgt;等活性氯来降解水中的有机物,避免了外加氧化剂或外加电解质从而造成生成新的污染物的情况。

技术研发人员:唐永明,杨奔,许昕炜
受保护的技术使用者:南京工业大学
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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