基于电化学耦合双氧水的高盐有机废水处理方法与流程

1.本公开属于高盐有机废水技术领域，特别是一种基于电化学耦合双氧水的高盐有机废水处理方法。


背景技术：

2.高盐废水未经处理直接排放，会破坏土壤的生态环境，给水环境带来更大的压力。受到处理技术和成本的限制，高盐废水的处理效果和效率都十分有限。针对高盐有机废水的处理，传统的方法为先除盐，后生化。常用的除盐技术主要有膜分离法、蒸发法、电渗析法等；但膜分离法容易造成膜堵塞，且因为造价昂贵而使其使用受到限制；蒸发法是目前使用最为广泛的技术，但其蒸发成本太高，使得高盐有机废水的处理成为限制相关行业发展的重要瓶颈；电化学方法作为最可能实现工业化应用的处理高盐有机废水的技术，但因卤素有机物产生的问题而限制了其大规模工业化应用。
3.在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的不足，本公开的目的在于提出一种基于电化学耦合双氧水的高盐有机废水处理方法，基克服了现有技术“除盐+生化”处理技术的不足且对卤素有机物进行脱毒。
5.为实现上述目的，本公开提供以下技术方案：
6.一种基于电化学耦合双氧水的高盐有机废水处理方法包括如下步骤：
7.第一步骤中，高盐有机废水输入调节池以调节水质水量；
8.第二步骤中，所述调节池出水输入电化学反应池第一预定时刻，所述电化学反应池上方设有吸收酸雾的酸雾吸收塔，电化学反应池的水面下设有uv辐射单元，经由氯离子在阳极生成游离氯，氧气在阴极还原为双氧水，游离氯和双氧水在uv辐射下生成活性氯物种和羟基自由基，所述酸雾吸收塔吸收所述游离氯以生成吸收液；
9.第三步骤中，电化学反应池出水进入沉淀池第二预定时刻以去除悬浮物及沉淀物；
10.第四步骤中，沉淀池出水进入脱卤池，调节废水ph为碱性并投加双氧水保持第三预定时刻；
11.第五步骤中，脱卤池出水进入ph调节池，将酸雾吸收塔内的吸收液导入ph调节池进行ph调节，调节后进吸附池；
12.第六步骤中，吸附池出水进入清水池完成处理。
13.所述的方法中，第二步骤s2中，电化学反应池的阳极为金属材料，阴极为碳材料，电流密度为10
‑
30ma/cm2，阳极与阴极之间的距离为1
‑
3cm。
14.所述的方法中，所述金属材料包括铁或铝，所述碳材料包括活性碳纤维、碳布、碳
毡。
15.所述的方法中，第二步骤中，活性氯物种包括cl
·
、cl2·
或clo
·
。
16.所述的方法中，第三步骤中，沉淀池包括气浮沉淀池、斜管沉淀池或平流沉淀池。
17.所述的方法中，第四步骤中，脱卤池投入片碱保持ph为11
‑
14之间。
18.所述的方法中，酸雾吸收塔连通所述ph调节池，所述吸附池填料可为活性炭、膨润土或沸石等一种或多种组合，根据污染物的性质做相应选择。
19.与现有技术相比，本公开带来的有益效果为：
20.本发明通过以电化学氧化耦合双氧水脱卤解决了现有技术高耗能、高运行成本、易堵塞的问题，出水可达标排放。
附图说明
21.通过阅读下文优选的具体实施方式中的详细描述，本公开各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。说明书附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本公开的限制。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。
22.在附图中：
23.图1是根据本发明一种基于电化学耦合双氧水的高盐有机废水处理方法的流程示意图；
24.图2是根据本发明一种基于电化学耦合双氧水的高盐有机废水处理方法的对应的系统结合方法的示意图。
25.以下结合附图和实施例对本发明作进一步的解释。
具体实施方式
26.下面将参照附图1至图2更详细地描述本公开的具体实施例。虽然附图中显示了本公开的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
27.需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本公开的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本公开的范围。本公开的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
28.为便于对本公开实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个附图并不构成对本发明实施例的限定。
29.为了更好地理解，如图1、图2所示，一种基于电化学耦合双氧水的高盐有机废水处理方法包括以下步骤：
30.第一步骤s1中，高盐有机废水输入调节池以调节水质水质量；
31.第二步骤s2中，所述调节池出水输入电化学反应池第一预定时刻，所述电化学反应池上方设有吸收酸雾的酸雾吸收塔，电化学反应池的水面下设有uv辐射单元，经由氯离子在阳极生成游离氯，氧气在阴极还原为双氧水，游离氯和双氧水在uv辐射下生成活性氯物种和羟基自由基，所述酸雾吸收塔吸收所述游离氯以生成吸收液；
32.第三步骤s3中，电化学反应池出水进入沉淀池第二预定时刻以去除悬浮物及沉淀物；
33.第四步骤s4中，沉淀池出水进入脱卤池，调节废水ph为碱性并投加双氧水保持第三预定时刻；
34.第五步骤s5中，脱卤池出水进入ph调节池，将酸雾吸收塔内的吸收液导入ph调节池进行ph调节，调节后进吸附池；
35.第六步骤s6中，吸附池出水进入清水池完成处理。
36.所述的方法的优选实施方式中，第一步骤s1中，所述预定盐度基于调节池出水中的氯化钠计量。
37.所述的方法的优选实施方式中，第二步骤s2中，电化学反应池的阳极为金属材料，阴极为碳材料，电流密度为10
‑
30ma/cm2，阳极与阴极之间的距离为1
‑
3cm。
38.所述的方法的优选实施方式中，所述金属材料包括铁或铝，所述碳材料包括活性碳纤维、碳布、碳毡。
39.所述的方法的优选实施方式中，第二步骤s2中，活性氯物种包括cl
·
、cl2·
或clo
·
。
40.所述的方法的优选实施方式中，第三步骤s3中，沉淀池包括气浮沉淀池、斜管沉淀池或平流沉淀池。
41.所述的方法的优选实施方式中，第四步骤s4中，脱卤池保持ph为11
‑
14之间。
42.所述的方法的优选实施方式中，第四步骤s4中，脱卤池投入片碱保持ph为12。
43.所述的方法的优选实施方式中，酸雾吸收塔连通所述ph调节池，所述吸附池可为活性炭、膨润土或沸石等一种或多种组合，根据污染物的性质做相应选择。
44.在一个实施例中，方法包括，
45.1.废水首先进入调节池，调节水质水量；
46.2.调节池出水进入电化学系统，根据污染物的属性，通过控制ph、电极之间的距离、电流密度对污染物进行有效降解；
47.3.电化学系统出水，废水进入沉电池，在沉淀池内完成悬浮物及沉淀物的去除；
48.4.沉淀池出水进入脱卤池，在脱卤池内，通过调节废水ph为碱性并投加双氧水使得卤素有机物脱毒；
49.5.脱卤池出水进入ph调节池，将酸雾塔内吸收液导入ph调节池进行ph调节；
50.6.ph调节池出水进入吸附池，在吸附池完成污染物的深度去除；
51.7.吸附池出水进入清水池，出水达标排放。
52.进一步具体地在步骤2中，电化学系统为密闭系统，包含电化学反应池和酸雾吸收塔；所述的电化学反应区包括直流电源、电极、紫外灯，阳极主要为铁、铝等金属材料，阴极主要为活性碳纤维、碳布、碳毡等碳材料，电流密度为10
‑
30ma/cm2，电极之间的距离为1
‑
3cm，电极形态可为平板电极、网状电极、三维电极等，于紫外灯浸没于水体中；所述的酸雾吸收塔位于电化学反应区的顶部，通过抽风机经管道把电化学过程中所产生的氯气输送至酸雾喷淋塔；；在电化学反应池内，氯离子在阳极生成游离氯，游离氯近一步在uv辐射下，生成具有强氧化作用的活性氯物种以及氧活性物种(o2‑
、1o2等)，废水中的氮可通过活性氯物种高效去除，活性氧物种和活性氯物种可对有机污染物进行有效降解，与此同时，阳极电极材料在电解时生成阳离子可与水体中的磷酸盐形成沉淀而去除水中的磷。
53.进一步具体地在步骤3中，沉淀池主要用于去除电化学处理后废水中的悬浮物和沉淀物，沉淀池的形式可为气浮沉淀池、斜管沉淀池、平流沉淀池等。
54.进一步具体地在步骤4中，脱毒池内需保持ph为11
‑
14之间且投加一定量的双氧水。
55.进一步具体地在步骤5中，通过将酸雾吸收塔内的溶液引入ph调节池对ph进行调节，溶液不足量时，需外加盐酸；
56.具体地在步骤6中，吸附池的填料主要为活性炭、膨润土、沸石等，主要用于卤素有机物的进一步深度处理，确保出水中不含有毒卤代有机污染物。
57.实施例1
58.本实施例中的废水为江苏某制药厂所排放的高盐有机废水，处理规模：20m3/d；采用本发明的处理方法：“调节池+电化学反应池+沉淀池+脱卤池+ph调节池+吸附池”。
59.废水先进入调节池，调节水质水量，然后进入电化学系统，首先进入电化学反应池，通过调节电化学反应池内的电压使得氯离子在阳极生成游离氯，氧气在阴极还原为双氧水，游离氯和双氧水在uc辐射下，生成具有强氧化作用的活性氯物种(cl
·
、cl2·
、clo
·
)和羟基自由基，在在电化学反应池中水力停留时间为6小时，在电化学反应池基本完成有机物和氨氮的去除；经电化学处理后的出水进入斜管沉淀池，水力停留时间为0.5小时，通过污泥排放去除水中的磷酸盐；沉电池出水进入脱卤池，通过向脱卤池投加片碱维持水体ph为12左右，然后投加双氧水，水力停留时间为2小时，在脱卤池完成因电化学而产生的少量卤素有机物的脱毒；脱卤池出水进入ph调节池，通过将酸雾吸收塔内的吸收液用来调节ph为中性，有时吸收液量不足时，需额外投加盐酸进行ph调节；ph调节池出水进入吸附池，吸附池的填料主要为活性炭；吸附后的出水进入清水池，出水达污水综合二级排放标准。
60.表1为采用本发明“调节池+电化学系统+脱卤池+吸附池
””
工艺技术处理前后高盐有机废水中控制项目变化表(单位：mg/l，除ph)
61.表1废水处理前后对照表
[0062][0063]
实施例2
[0064]
本实施例中的废水为江西某制药厂所排放的高盐有机废水，处理规模：50m3/d；采用本发明的处理方法：“调节池+电化学反应池+电化学沉淀池+脱卤池+吸附池”。
[0065]
废水先进入调节池，调节水质水量，然后进入电化学系统，首先进入电化学反应池，通过调节电化学反应池内的电压使得氯离子在阳极生成游离氯，氧气在阴极还原为双氧水，游离氯和双氧水在uv辐射下，生成具有强氧化作用的活性氯物种(cl
·
、cl2·
、clo
·
)和羟基自由基，在在电化学反应池中水力停留时间为10小时，在电化学反应池基本完成有机物和氨氮的去除；经电化学处理后的出水进入沉淀池，水力停留时间为0.5小时，通过污泥排放去除水中的磷酸盐；电化学沉电池出水进入脱卤池，通过向脱卤池投加片碱维持水体ph为12左右，然后投加双氧水，水力停留时间为2.5小时，在脱卤池完成因电化学而产生的少量卤素有机物的脱毒；脱卤池出水进入ph调节池，通过将酸雾吸收塔内的吸收液用来调节ph为中性，有时吸收液量不足时，需额外投加盐酸进行ph调节；ph调节池出水进入吸附池，吸附池的填料主要为活性炭；吸附后的出水进入清水池，出水达污水综合二级排放标准。
[0066]
表2为采用本发明“调节池+电化学系统+脱卤池+吸附池
””
工艺技术处理前后高盐有机废水中控制项目变化表(单位：mg/l，除ph)
[0067]
表2废水处理前后对照表
[0068][0069]
本发明废水首先进入调节池，调节水质水量后进入电化学反应池；在电化学反应池内，氯离子在阳极生成游离氯，游离氯近一步在uv辐射下，生成具有强氧化作用的活性氯物种以及氧活性物种(o2‑
、1o2等)，废水中的氮可通过活性氯物种高效去除，活性氧物种和活性氯物种可对有机污染物进行有效降解，与此同时，阳极电极材料在电解时生成阳离子可与水体中的磷酸盐形成沉淀而去除水中的磷；经电化学处理后，废水进入脱毒池，在脱毒池内，通过调节废水ph为碱性并投加双氧水使得卤素有机物脱毒；经脱毒后的废水进入ph调节池，将ph调节后进入吸附池，在吸附池内进一步深度净化；经吸附后进入清水池，出水可达污水综合二级排放标准。
[0070]
尽管以上结合附图对本发明的实施方案进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下和在不脱离本发明权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本发明保护之列。