一种净化有机废水的处理系统及方法技术方案

本发明专利技术揭示了一种净化有机废水的处理系统及处理方法，处理系统包括EC电解槽、EO3电解槽和MAC过滤塔，其中EO3电解槽与水槽形成循环结构，并且EC电解槽、EO3电解槽分别通过出液口、输出口与MAC过滤塔相连。处理方法包括通过EC电解槽产生絮凝剂Fe2+对有机废水进行絮凝产生沉淀及浮渣，并排除沉淀，浮渣、有机废水及絮凝剂Fe2+与EO3电解槽产生H2、O2、O3一并进入MAC过滤塔，有机废水内的COD污染物及浮渣吸附于MAC表面，O3经MAC的催化分解产生·OH，Fe2+与O3反应产生FeO2+，·OH、FeO2+对吸附在MAC的COD污染物及浮渣进行降解。本发明专利技术将EC电解槽、EO3电解槽及MAC过滤塔巧妙地结合，采用物理吸附技术与两种高级氧化相配合，结构简单、占用空间小、净化效率高、净化效果优。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种废水处理系统，尤其涉及一种净化高COD浓度有机废水的处理系统及方法。
技术介绍
世界水体生态的恶化，随着人口的增加，工业的迅速发展，水中污染物的种类和数量以级数尺度增加，可用水之匮乏日趋广泛和严重，威胁人类的健康和安全。许多新发生的持久性污染物，让现有的废水处理技术愈难以降低它们的毒性，遑论完全分解为无害之物。其中，许多含有高量之顽强COD的废水无法用单一的化学法、生物法、物理法或合并方法进行达标处理。公元1894年，英囯化学家亨利芬顿(H.J.H.Fenton)发表了芬顿试剂(FentonReagent,Fe2++H2O2)，直到1960年末，才被用以氧化分解危险的有机污染物。芬顿试剂能产生羟基自由基(·OH)，是一种氧化能力仅次于氟(F2)的氧化剂，因此能快速降解水中的有机物。今天，·OH被公认为处理COD废水的最佳武器，凡是利用·OH的水处理便称为：高级氧化处理(AdvancedOxidationProcess,AOP)。不过，AOP有三大限制，即(1)运作的pH范围很窄,2.5-3.0,(2)双氧水H2O2的最佳剂量取决于待氧化之污染物的浓度,须从试验得知,(3)自由基清除剂,如CO2溶于水产生的HCO3-与CO32-离子,会消耗·OH而减弱处理效果。本专利技术提出了一种物理吸附技术与両种高级氧化技术，三者结合为一体之处理高COD含量有机废水的装置及处理工艺，有效的解决了：AOP受干扰的问题，同时也解决物理吸附剂容易饱和，难于再生的问题；另外添加一种强氧化剂辅助·OH快速彻底分解COD成为无害的物质。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决上述现有技术的不足，提出一种物理吸附与两种高级氧化结合为一体的净化处理高COD含量有机废水的处理系统及方法。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：一种净化有机废水的处理系统，包括一产生絮凝剂Fe2+的EC电解槽，所述EC电解槽的侧壁设有进液口、顶部具有出液口、底部设有排废口，所述EC电解槽的阳极为铁，一EO3电解槽，包括电解槽主体、水槽、循环管路及DC电源，所述电解槽主体的内部设有与外部DC电源相连的电极单元、顶部设有输出口、底部设有一与所述水槽相连的管路，所述循环管线的一端连接所述电解槽主体的侧壁顶端，另一端与所述水槽相连，及一内具有表面改性成吸附COD为导向MAC的MAC过滤塔，所述MAC过滤塔的顶部分别与所述EC电解槽的出液口、所述EO3电解槽的输出口相连，所述MAC过滤塔的底部设有排液口。优选的，所述电极单元包括三片阳极及四片阴极，所述阴极与所述阳极相间隔排布，并且所述阳极与所述阴极之间设有绝缘垫片。优选的，所述进液口、输出口分别设有泵，所述排废口和排液口分别设有阀。本专利技术还揭示了一种净化有机废水的处理方法，包括如下步骤：S1有机废水引入步骤，有机废水沿进液口进入EC电解槽；S2絮凝剂Fe2+生成步骤，EC电解槽进行工作，阳极产生絮凝剂Fe2+；S3EO3电解槽反应步骤，EO3电解槽内阴极产生H2，阳极产生O2和O3，以水为O3的来源；S4MAC过滤塔反应步骤，有机废水、絮凝剂Fe2+及EO3电解槽反应物进入MAC过滤塔，有机废水内的COD污染物吸附于MAC表面，O3经MAC的催化分解产生·OH，Fe2+与O3反应产生FeO2+，·OH、FeO2+对吸附在MAC的COD污染物进行降解。优选的，所述步骤S2还包括：S21有机废水中部分污染物与絮凝剂Fe2+作用产生沉淀及浮渣，其中沉淀通过排废口进行排出，浮渣与废水、絮凝剂Fe2+进入MAC过滤塔。优选的，所述步骤S3还包括：S31阴极产物H2与阳极产物O3反应，2H2+2O3→2H2O2+O2。优选的，所述步骤S4中包括：S41臭氧被MAC催化分解羟基自由基·OH的总反应可用方程式O3+MAC→·OH+MAC氧化；S42O3→·OH连锁反应的起步反应，O3分子在MAC表面被MAC还原为OH-离子，O3与OH-离子反应，O3+OH-→O2-·+HO2·；S43O3→·OH连锁反应的传递反应，O3与·OH和HO2·两种自由基循环反应，O3+HO2·→·OH+2O2，O3+·OH→O2+HO2·；S44O3→·OH连锁反应的终结反应，2·OH→H2O2+O2；S45Fe2+与O3在废水中发生氧化还原反应，Fe2+为还原剂而O3为氧化剂，在酸性环境(pH<4)下产生FeO2+，Fe2++O3→FeO2++O2。优选的，所述步骤S41中，臭氧被MAC催化分解的总反应速率＝2.8x10-3·M-1sec-1，其中M为莫耳浓度，单位为mol/L。优选的，所述步骤S45中，Fe2+与O3的氧化还原反应速率＝8.3x105M-1·sec-1，其中M为莫耳浓度，单位为mol/L。优选的，所述步骤S4还包括：S46通过MAC过滤塔排液口取废水进行检测，废水达标即通过排液口排出，废水未达标即继续进行处理。本专利技术的有益效果体现在：1.本专利技术提出了处理系统将EC电解槽、EO3电解槽及MAC过滤塔巧妙地结合一体，结构简单、占用空间小，且净化有机废水效果优效率高；2.采用种物理吸附技术与两种高级氧化技术，三者结合处理高COD含量有机废水，有效的解决了AOP受干扰的问题，同时也解决物理吸附剂容易饱和，难于再生的问题；3.Fe2+与O3反应产生的FeO2+辅助·OH快速彻底分解COD成为无害的物质，达到深度净化的效果；4.有机废水仅经过EC电解槽和MAC过滤塔，因此EO3电解槽不会受到有机废水的影响。附图说明图1为本专利技术一种净化有机废水的处理系统的结构示意图；图2为本专利技术中EC电解槽的结构示意图；图3为MAC过滤塔中MAC表面的降解原理示意图。具体实施方式以下将结合附图所示的具体实施方式对本专利技术进行详细描述。但这些实施方式并不限于本专利技术，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本专利技术的保护范围内。一种净化有机废水的处理系统，主要针对高COD浓度有机废水的处理，其中高COD浓度有机废水为COD浓度在10000ppm以上的废水。如图1所示，具体的包括内部具有表面改性成吸附COD为导向MAC的MAC过滤塔1、以水为O3来源的EO3电解槽2、EC电解槽3，MAC过滤塔1即为改性活性炭吸附剂机构，EC电解槽用于产生絮凝剂Fe2+，EC电解槽的侧壁设有供有机废水进入的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种净化有机废水的处理系统，其特征在于：包括一产生絮凝剂Fe2+的EC电解槽，所述EC电解槽的侧壁设有进液口、顶部具有出液口、底部设有排废口，所述EC电解槽的阳极为铁，一EO3电解槽，包括电解槽主体、水槽、循环管路及DC电源，所述电解槽主体的内部设有与外部DC电源相连的电极单元、顶部设有输出口、底部设有一与所述水槽相连的管路，所述循环管线的一端连接所述电解槽主体的侧壁顶端，另一端与所述水槽相连，及一内具有表面改性成吸附COD为导向MAC的MAC过滤塔，所述MAC过滤塔的顶部分别与所述EC电解槽的出液口、所述EO3电解槽的输出口相连，所述MAC过滤塔的底部设有排液口。

【技术特征摘要】
1.一种净化有机废水的处理系统，其特征在于：包括
一产生絮凝剂Fe2+的EC电解槽，所述EC电解槽的侧壁设有进液口、顶部具有出液口、底
部设有排废口，所述EC电解槽的阳极为铁，
一EO3电解槽，包括电解槽主体、水槽、循环管路及DC电源，所述电解槽主体的内部设有
与外部DC电源相连的电极单元、顶部设有输出口、底部设有一与所述水槽相连的管路，所述
循环管线的一端连接所述电解槽主体的侧壁顶端，另一端与所述水槽相连，
及一内具有表面改性成吸附COD为导向MAC的MAC过滤塔，所述MAC过滤塔的顶部分别与
所述EC电解槽的出液口、所述EO3电解槽的输出口相连，所述MAC过滤塔的底部设有排液口。
2.根据权利要求1所述的一种净化有机废水的处理系统，其特征在于：
所述电极单元包括三片阳极及四片阴极，所述阴极与所述阳极相间隔排布，并且所述
阳极与所述阴极之间设有绝缘垫片。
3.根据权利要求1所述的一种净化有机废水的处理系统，其特征在于：
所述进液口、输出口分别设有泵，所述排废口和排液口分别设有阀。
4.一种基于权利要求1～3任意一项所述净化有机废水处理系统的处理方法，其特征在
于包括如下步骤：
S1有机废水引入步骤，有机废水沿进液口进入EC电解槽；
S2絮凝剂Fe2+生成步骤，EC电解槽进行工作，阳极产生絮凝剂Fe2+；
S3EO3电解槽反应步骤，EO3电解槽内阴极产生H2，阳极产生O2和O3，以水为O3的来源；
S4MAC过滤塔反应步骤，有机废水、絮凝剂Fe2+及EO3电解槽反应物进入MAC过滤塔，有机
废水内的COD污染物吸附于MAC表面，O3经MAC的催化分解产生·OH，Fe2+与O3反应产生FeO2+，·OH、FeO2+对吸附在MAC的COD污染物进行降解。
5.根据权利要求4所述的一种净化有机废水的处理方法，其特征在于所述步骤S2还包
括：
S21有机废水中部分污染物与絮凝剂Fe2+作用产生沉淀...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛立人，宁磊，
申请(专利权)人：宁磊，薛立人，
类型：发明
国别省市：江苏;32