专利名称：废水cod处理设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及环境技术和水处理领域，尤其是涉及一种废水COD处理设备。
背景技术：
电镀是通用性强、应用面广的工业行业之一，几乎所有的工业部门都有一定范围 的电镀加工。随着工业的迅速发展，使电镀厂从各级工业城市向市郊和农村扩散，给治理和 控制污染带来了更多的困难，电镀污染问题日益严重。据不完全统计，2003年全国电镀厂约 有1万多家，每年排放出的废水达到了 4. 0X109t。 传统上，环境工程者都把电镀废水中污染物重点放在重金属离子和氰化物上。 对于重金属离子和氰化物的去除研究的较多，而对电镀废水中的COD(Chemical Oxygen Demand,化学需氧量)去除研究缺乏足够的重视。而正是COD的富集导致在2007年爆发了 太湖的蓝藻事件。因此使废水中的COD达到排放标准成为废水处理的目标之一。 另一方面，在废水要求达标排放的同时，企业的用水量也需要严格控制以应对在 中国日益严峻的水危机，因此必须实行有效的节水和废水回用措施。在废水回用过程中，废 水中的COD对于反渗透膜的使用寿命影响非常大。因此必须进一步降低COD以达到反渗透 的进水要求，延长反渗透膜的使用寿命。 电镀废水中的有机物，一般都是一些电镀添加剂，比如光亮剂，次光亮剂，表面活 性剂等。这些有机物的生化性都比较差，而且电镀废水中的重金属含量较高，对微生物具有 毒性，因此，生物处理方法难以适用电镀废水。而臭氧作为一种高效的氧化剂，在水处理领 域应用广泛，可以氧化降解废水中的有机物，但是难以将有机物彻底氧化成二氧化碳和水。 活性炭吸附对各高、低浓度废水均适用，但吸附饱和后，需频繁更换或再生，成本较高。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高效、合理的废水COD处理设备，对 诸如电镀废水等富含有机物的废水进行处理，使处理后的废水满足废水COD的排放标准。 本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种废水COD处理设 备，包括铁碳反应器、第二 PH调节器、沉淀池、以及臭氧反应器。铁碳反应器中铺设一层铁 原料，用以与进入的废水进行反应，该反应器还包含向反应器中通入含氧气的气体的曝气 装置。第二pH调节器将铁碳反应器输出的废水的pH值控制在8.5-9.5之间。沉淀池输入 来自第二 pH调节器的废水，用以投入助凝剂进行混凝沉淀。臭氧反应器输入来自沉淀池的 上层清液，进行臭氧氧化。 在本实用新型的一实施例中，上述设备还包括第一 pH调节器，连接在铁碳反应器 之前，用以将废水的PH值调节至3-5后送入铁碳反应器。 在本实用新型的一实施例中，上述曝气装置设在该铁碳反应器底部，该铁原料层 铺设在曝气装置上方，废水从底部进入铁碳反应器，经过该曝气装置及该铁原料层后从顶 部输出。[0010] 在本实用新型的一实施例中，上述设备还包括活性炭过滤器，用以过滤自该臭氧
反应器输出的水。 本实用新型的废水COD处理设备结合了多种处理技术，与现有的单纯的生物处理 方法、臭氧处理方法或活性炭处理方法相比，本实用新型更多地从电镀废水中的COD特性 出发，具有设备简单，出水效果好，运行成本低的特点。
为让本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，
以下结合附图对本实用 新型的具体实施方式
作详细说明，其中 图1示出本实用新型一实施例的废水COD处理设备示意图。 图2示出本实用新型另一实施例的废水COD处理设备示意图。 图3示出本实用新型一实施例的废水COD处理流程图。 图4示出本实用新型一实施例的铁碳微电解反应器结构图。
具体实施方式本实用新型的实施例是为了处理电镀废水中的COD。针对电镀废水中的组分特性， 本实施例设计出一个高效、合理的处理设备。电镀废水经本设备处理后，C0D浓度可以达到 50mg/L的排放标准以下。在下面的描述中，COD浓度采用重铬酸钾(K2Cr207)法测量。 图1示出本实用新型一实施例的废水COD处理设备示意图。此设备按照次序依次 包含有铁碳反应器101、第二pH调节器102、沉淀池104、搅拌器103、泵105、臭氧反应器 106、以及活性炭过滤器107。 图4示出本实用新型一实施例的铁碳反应器结构图。参照图4所示，在铁碳反应 器101中，底部设有曝气装置101a，反应时持续向反应器中通入含氧气的气体(如压縮空 气)，在曝气装置上方铺设一层铁原料101b，总体积约占容器容积的1/2 3/4。 在一实施例中，铁原料来源主要是使用钢铁厂或铁制品加工厂产生的废弃的铁刨 花，成分与普通常见的碳钢一致。由于工艺因素，铁刨花形态不定，在一较佳实施例中，可 选用螺旋状的铁刨花，尺寸为小(1 8mm)* (2 20mm)，螺旋后的近圆柱的刨花直径约为 4> (5 40mm)。 搅拌器103配置在第二 pH调节器102中，第二 pH调节器102将铁碳反应器101 的出水pH值控制在8. 5 9. 5之间。泵105是连接在沉淀池104与臭氧反应器106之间， 用以将沉淀池104的出水泵到臭氧反应器106中。 臭氧反应器106从底部输入臭氧，在容器内进行臭氧氧化反应后，尾气从顶部排 出。 可选地，参照图2所示实施例，COD处理设备还包含第一 pH调节器100，用以将原 水pH值调节到3-5之间。 图3示出本实用新型一实施例的废水COD处理流程图。参照图1-图3所示，此流 程包括以下步骤 于步骤Sl，未被处理过的原水经pH调节到pH值为3-5之间。当然，如果原水的 pH值本来就介于3-5之间，则步骤Sl可以省略。在一实施例中，可以通过pH传感器来实时检测经pH调节的出水，使之保持在上述区间内。 于步骤S2，废水进入铁碳反应器101，在铁碳反应器101中进行氧化和/或还原反 应，废水在铁碳反应器停留45-90min (分钟)。对废水中的COD与铁的反应机理尚无统一的 结论，但一般认为会在反应器的阴极进行还原反应，而在阳极进行氧化反应，这对COD的后 续处理有着明显的积极效果。举例来说，一些难以氧化的基团被还原成容易氧化的基团，比 如苯环上的硝基可以被还原成氨基，可以更容易被后续的臭氧氧化。同时经过反应后，废水 中溶入了较多的铁离子，可以作为后续混凝沉淀步骤的混凝剂，可以节约铁盐用量，节省水 处理药剂费用。废水经过铁碳反应器后，COD去除率可以达到10 30%左右。 于步骤S3，废水进入第二pH值调节器102，pH值控制在8. 5 9. 5之间。第二 pH 值调节器102配备有搅拌器103。 于步骤S4，废水进入沉淀池104，投加混凝剂，如聚丙烯酰胺(PAM)，以先前反应中 溶入的铁离子在碱性条件下产生的氢氧化铁作为混凝剂进行混凝沉淀。废水在沉淀池停留 15-120min。混凝沉淀可以去除废水中悬浮物和大分子有机物，可以显著降低废水中的COD 浓度，此处COD的去除率大约可以达到30% -50%。此外，还包括将混凝沉淀池104中的污 泥去除，在步骤S4a，含水污泥可经过污泥脱水后外运。 于步骤S5，经过混凝沉淀后，废水的上层清液经过泵105的动力从底部进入臭氧
反应器106，其中进入臭氧反应器的混凝出水pH值约8. 5-9. 5，呈弱碱性。臭氧在弱碱性条
件下的氧化效果较好，因此混凝出水再经臭氧氧化，一方面混凝出水可以提供臭氧的氧化
的较佳的工艺条件，另一方面，混凝出水可以去除一部分COD，这样臭氧的用量可以集中在
混凝不能去除的COD，降低了臭氧的使用量，节约了成本。同时，废水经反应后，一些难以氧
化的物质也转化成容易氧化的物质，臭氧氧化的效果也大大增加。臭氧反应器106的COD
去除率在30% -50%左右。在一个实施例中，废水在臭氧反应器106中停留30min-60min。 于步骤S6，臭氧氧化出水进入活性炭过滤器107，再经活性炭层过滤，COD又可以
去除30-70%左右。因为经臭氧氧化后，水中大分子进一步变成小分子，水中有机物的组分
也相对稳定，可以选择合适的活性炭吸附，而且经过前述的的预处理，COD浓度也大大降低，
不会因为COD过高而造成活性炭迅速吸附饱和失效。在这里活性炭层主要起过滤和终端处
理作用，因为活性炭的使用寿命较长，不用经常更换，而且处理的水是臭氧氧化出水，对活
性炭吸附的有机物也有一定的再生功能。 下面给出本实用新型的多个具体的处理实例。 实施例1 : 取某厂水样，COD为206mg/L， pH值为2. 6，按照本实用新型的方法将废水pH值调 至3，进入铁碳反应器101反应60min后，出水调节pH值至9. 5，加入PAM混凝沉降15min， 过滤后上清液的COD浓度降低至132mg/L，将上清液泵入臭氧反应器106进行臭氧氧化 60min，溶液pH值从9. 5下降至8. 1， COD浓度降解至60mg/L，已经达到最新的国标要求的 新建企业水污染物排放限值(80mg/L)要求。出水再经过活性炭的过滤后COD浓度降低至 18mg/L，这一指标已经高于国家对部分地区(如太湖)实行的最严格排放限值(50mg/L)。 实施例2 : 针对某些企业电镀废水混合水样，现场安装该工艺的相关设备，原水COD浓度为 385mg/L， pH值为强酸性1. 76.。在强酸性的环境下进行反应会导致铁原料的消耗过大，因此将原水进行pH调节至3左右进行铁碳反应45min。反应后pH值变为3. 84，絮状沉淀增 多，在pH调至9. 5后，产生大量黄绿色沉淀，加入PAM混凝沉降45min，过滤后溶液微黄，测 试C0D为133mg/L。将该溶液倒入臭氧反应器106反应45min后，变成无色清澈溶液，pH值 变为6. 03，测试C0D值为69mg/L，达到最新的国标要求的新建企业水污染物排放限值要求。 进行活性炭吸附后，C0D降低至30mg/L以下，去除率达到90X以上，这一指标已经高于国家 对部分地区(如太湖)实行的最严格排放限值(50mg/L)。 在上述实施例中，由于臭氧氧化步骤之后，COD值已经达到最新的国标要求的新建 企业水污染物排放限值要求，因此在某些要求不十分严格的应用中，活性炭过滤的步骤可 以省略。 综上所述，本实用新型的实施例主要是从电镀废水中的COD特性出发，经过铁碳 反应、混凝、臭氧氧化、活性炭吸附等工艺处理，具有设备简单，出水效果好，运行成本低的 特点。 虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本实用新型，任何 本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本 实用新型的保护范围当以权利要求书所界定的为准。
权利要求一种废水COD处理设备，其特征在于包括铁碳反应器，该反应器中铺设一层铁原料，用以与进入的废水进行反应，该反应器还包含向反应器中通入含氧气的气体的曝气装置；第二pH调节器，将铁碳反应器输出的废水的pH值控制在8.5-9.5之间；沉淀池，输入来自第二pH调节器的废水，用以投入助凝剂进行混凝沉淀；以及臭氧反应器，输入来自沉淀池的上层清液，进行臭氧氧化。
2. 如权利要求1所述的废水C0D处理设备，其特征在于，还包括第一 pH调节器，连接在 铁碳反应器之前，用以将废水的pH值调节至3-5后送入铁碳反应器。
3. 如权利要求1所述的废水C0D处理设备，其特征在于，该铁原料为铁刨花。
4. 如权利要求1所述的废水COD处理设备，其特征在于，该铁原料为螺旋状铁刨花，刨 花直径为5-40毫米。
5. 如权利要求1所述的废水C0D处理设备，其特征在于，该曝气装置设在该铁碳反应器 底部，该铁原料层铺设在曝气装置上方，废水从底部进入铁碳反应器，经过该曝气装置及该 铁原料层后从顶部输出。
6. 如权利要求1所述的废水C0D处理设备，其特征在于，还包括活性炭过滤器，用以过 滤自该臭氧反应器输出的水。
专利摘要本实用新型涉及一种废水COD处理设备。包括铁碳反应器、第二pH调节器、沉淀池、以及臭氧反应器。铁碳反应器中铺设一层铁原料，用以与进入的废水进行反应，该反应器还包含向反应器中通入含氧气的气体的曝气装置。第二pH调节器将铁碳反应器输出的废水的pH值控制在8.5-9.5之间。沉淀池输入来自第二pH调节器的废水，用以投入助凝剂进行混凝沉淀。臭氧反应器输入来自沉淀池的上层清液，进行臭氧氧化。本实用新型可对诸如电镀废水等富含有机物的废水进行处理，使处理后的废水满足废水COD的排放标准。
文档编号C02F1/72GK201458871SQ20092007527
公开日2010年5月12日 申请日期2009年7月24日 优先权日2009年7月24日
发明者傅坚亮, 邱真真, 高飞 申请人:上海轻工业研究所有限公司