一种多维复合催化氧化深度处理废水的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种废水的深度处理方法，更具体地说，它设及一种多维复合催化氧 化深度处理废水的方法。
【背景技术】
[0002] 中国是全球水污染最严重的国家之一，全国多达70%的河流、湖泊和水库均受到 影响，而水污染的主要来源于工业生产。目前废水处理中使用最广泛的是生物处理方法，它 具有去除效率高，运行成本低等优点。
[0003] 对比文件201010529373.X中公开了一种四相催化氧化深度处理废水的方法，集 固、液、气、微电四相多位一体，通过控制各种反应条件（如合金微电磁场、药剂浓度、反应 强度、药剂添加点、反应时间等），有机樣合了诱发、催化和协同效应，通过电子转移、加成反 应，破链断键，快速、高效的将废水中的污染物去除，解决了普通产生径基自由基的芬顿试 剂方法对反应条件的苛刻要求（反应必须是在pH3左右）的问题，在不调节pH的情况下 调动产生· 0H，实现生化后废水中难降解CODcr和色度的高效削减，达到净化水质、降低出 水指标的目的。
[0004] 虽然对比文件提供的方法解决芬顿反应对反应条件要求苛刻的问题，但是废水处 理效率和效果都仍然有较大的提升空间。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种多维复合深度处理废水的 方法。该多维复合催化氧化深度处理废水的方法能够在氧化阶段实现不调节pH的情况下 调动产生· 0H，实现废水中难降解CODcr、色度和总憐指标降低，同时在降低用药量的前提 下提升废水的处理效果和效率。
[0006] 为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案： 一种多维复合催化氧化深度处理废水的方法，包括如下步骤： ① 废水进入多维复合催化氧化反应器，多维复合催化氧化反应器内设置有催化剂床 层，在光照射下，往反应器内投入&〇2溶液和化so4,并进行曝气供氧； ② 废水从多维复合催化氧化反应器流出进入后反应池，进行进一步氧化反应； ③ 废水从后反应池流出并进入沉淀池，加碱调节pH,加入色度吸附剂和助凝剂，静置 沉降； ④ 沉淀池的上清液出水进入清水池，底部浓缩污泥重力排至污泥池。
[0007] 所述&〇2溶液的浓度为15 % -25 %，所述Η2〇2溶液的投入量为所需处理废水重量 的 100-500ppm。
[0008] 所述硫酸亚铁W固体形式投入，所述硫酸亚铁的投入量为所需处理废水重量的 300-1000ppm〇
[0009] 所述碱为质量分数为30%的氨氧化钢溶液，所述氨氧化钢溶液的投入量为所需处 理废水重量的50-200ppm。
[0010] 所述色度吸附剂选用焦粉，所述焦粉的投入量为所需处理废水重量的 200-500ppm〇
[0011] 所述助凝剂为PAM，所述PAM的投入量为所需处理废水重量的l-5ppm。
[0012] 一种催化剂床层，所述催化剂床层由W下重量份数为主要组分的原料组成： 草酸巧 4-7份 铁屑 10-15份 活性炭 1-3份 Ti〇2 10-20 份 CuFe:〇4 5-!()份 多子U旬瓷 100-120份 氧化侣 5-10份。
[0013] 一种催化剂床层的制作方法，包括如下步骤： (一） 在拟薄水侣石干胶粉中加入稀硝酸和尿素，高速揽拌化后制得固体质量分数为 21 %的侣溶胶； (二） 按照重量份，将100-120份多孔陶瓷浸没在制得的侣溶胶中1分钟，取出后用压 缩空气吹掉陶瓷的孔道中的多余溶胶，随后将多孔陶瓷置于32°C下阴干化，烘箱中irC干 燥化，最后在马福炉中600°C条件下赔烧化，得5-10份氧化侣； (S)按照重量份，将Ti〇2l〇-20份、化化2〇4日-10份、铁屑10-1日份和活性炭1-3份填 充至陶瓷的2/3孔道中，在马福炉中600°C条件下赔烧化，冷却后，往陶瓷剩余的1/3孔道 中填充草酸巧4-7份，压实即可。
[0014] 通过采用上述技术方案，本发明有W下优点： (1) 本发明能够利用草酸巧的溶解平衡、Fe2+和草酸根离子的形成络合物、光芬顿反 应、由Ti〇2、化化〇4、氧化侣和多孔陶瓷组成的复合物的催化机理等多种原理的协同作用，再 结合对比文件中的气相、液相、固相和微电四维一体的催化氧化，实现在氧化阶段不调节pH 的情况下调动产生·〇Η，实现废水中难降解CODcr和色度的高效削减的效果同时，进一步提 升废水处理效率和效果； (2) 采用本发明的多维复合深度处理废水的方法，能够在对比文件的基础上减少双氧 水和铁元素用量又能够提升废水处理效率和效果。减少双氧水的使用一方面能够减少生产 成本，另一方面减少因双氧水的强氧化性引起的对反应设备的腐蚀。减少铁元素的用量一 方面同样能够减少生产成本，另一方面也能够减少后期处理因铁元素加入产生的大量污泥 W及铁元素过多造成的返色问题； (3) 本发明还采用焦粉作为吸附剂和PAM作为助凝剂。焦粉作为炼焦工业产生的废弃 物，原料易得，价格便宜，而且实现焦粉的废物利用，充分提高资源利用率。PAM作为助凝剂， 提高后续沉淀的效果。通过焦粉和PAM的协同作用，在基于前述多维复合催化氧化工艺的 基础上进行沉淀，起到较好的洁净效果。
【附图说明】
[0015] 图1为本发明的工艺流程图； 图2为本发明多维复合催化氧化反应器的结构示意图一； 图3为本发明多维复合催化氧化反应器的结构示意图二。
[0016] 附图标记：1、进水口；2、吹水口；3、催化剂床层；4、曝气管。
【具体实施方式】
[0017] 参照附图1-3对本发明做进一步说明。
[001引实施例1 (一） 在拟薄水侣石干胶粉中加入稀硝酸和尿素，高速揽拌化后制得固体质量分数为 21 %的侣溶胶； (二） 按照重量份，将110份多孔陶瓷浸没在制得的侣溶胶中1分钟，取出后用压缩 空气吹掉陶瓷的孔道中的多余溶胶，随后将多孔陶瓷置于32°C下阴干化，烘箱中irC干燥 6h，最后在马福炉中600°C调节下赔烧化，得8份氧化侣； (Ξ)按照重量份，将Ti化12份、化化2O4IO份、铁屑14份和活性炭1份填充至陶瓷的 2/3孔道中，在马福炉中60(TC条件下赔烧化，冷却后，往陶瓷剩余的1/3孔道中填充草酸巧 7份，压实即可。
[001引 实施例2 (一） 在拟薄水侣石干胶粉中加入稀硝酸和尿素，高速揽拌化后制得固体质量分数为 21 %的侣溶胶； (二） 按照重量份，将100份多孔陶瓷浸没在制得的侣溶胶中1分钟，取出后用压缩 空气吹掉陶瓷的孔道中的多余溶胶，随后将多孔陶瓷置于32Γ下阴干化，烘箱中irC干燥 6h，最后在马福炉中600°C调节下赔烧化，得5份氧化侣； (立）按照重量份，将Ti0220份、化Fe2049份、铁屑13份和活性炭3份填充至陶瓷的 2/3孔道中，在马福炉中600°C条件下赔烧化，冷却后，往陶瓷剩余的1/3孔道中填充草酸巧 6份，压实即可。
[0020] 实施例3 (一） 在拟薄水侣石干胶粉中加入稀硝酸和尿素，高速揽拌化后制得固体质量分数为 21 %的侣溶胶； (二） 按照重量份，将105份多孔陶瓷浸没在制得的侣溶胶中1分钟，取出后用压缩 空气吹掉陶瓷的孔道中的多余溶胶，随后将多孔陶瓷置于32°C下阴干化，烘箱中irC干燥 6h，最后在马福炉中600°C调节下赔烧化，得7份氧化侣； (立）按照重量份，将Ti〇2!0份、化Fe2〇48份、铁屑12份和活性炭2份填充至陶瓷的 2/3孔道中，在马福炉中60(TC条件下赔烧化，冷却后，往陶瓷剩余的1/3孔道中填充草酸巧 5份，压实即可。
[0021] 实施例4 (一） 在拟薄水侣石干胶粉中加入稀硝酸和尿素，高速揽拌化后制得固体质量分数为 21 %的侣溶胶； (二） 按照重量份，将120份多孔陶瓷浸没在制得的侣溶胶中1分钟，取出后用压缩 空气吹掉陶瓷的孔道中的多余溶胶，随后将多孔陶瓷置于32°C下阴干化，烘箱中irC干燥 6h，最后在马福炉中600°C调节下赔烧化，得10份氧化侣； (立）按照重量份，将Ti〇2!6份、化Fe2〇45份、铁屑15份和活性炭3份填充至陶瓷的 2/3孔道中，在马福炉中60(TC条件下赔烧化，冷却后，往陶瓷剩余的1/3孔道中填充草酸巧 4份，压实即可。
[002引实施例5 (一） 在拟薄水侣石干胶粉中加入稀硝酸和尿素，高速揽拌化后制得固体质量分数为 21 %的侣溶胶； (二） 按照重量份，将115份多孔陶瓷浸没在制得的侣溶胶中1分钟，取出后用压缩 空气吹掉陶瓷的孔道中的多余溶胶，随后将多孔陶瓷置于32Γ下阴干化，烘箱中irC干燥 6h，最后在马福炉中600°C调节下赔烧化，得9份氧化侣； (立）按照重量份，将Ti02!4份、化Fe2046份、铁屑10份和活性炭2份填充至陶瓷的 2/3孔道中，在马福炉中600°C条件下赔烧化，冷却后，往陶瓷剩余的1/3孔道中填充草酸巧 5份，压实即可。
[002引实施例6 本实施例所需处理的废水为煤化工废水，具体水质指标如下： CODcr150mg/l、色度 100 倍、SS为lOOmg/l、总憐为 100mg/l、l程水量 4800mVd。[0024]具体处理步骤如下： ① 废水进入多维复合催化氧化反应器，多维复合催化氧化反应器内设置有催化剂床 层，在光照射下，往反应器内投入所需处理废水重量l(K)ppm的20% &〇2溶液和所需处理废 水重量的3(K)ppm的固体化S〇4,并进行曝气供氧，停留时间为lOmin; ② 废水从多维复合催化氧化反应器流出进入后反应池，进行进一步氧化反应，停留时 间为化； ③ 废水从后反应池流出并进入沉淀池，加所需处理废水重量