用于印染废水的低排放处理体系制造技术

本发明专利技术公开一种用于印染废水的低排放处理体系，包括通过管道依次连接的调节池、絮凝沉淀池、光芬顿催化器、均质调节池和清水池。与现有技术相比，本发明专利技术结合混凝沉淀法和高级氧化法等处理技术的优势，能对高浓度印染废水进行深度处理后出水水质达到或优于《纺织染整工业回用水水质》相关指标，絮凝沉淀池可以根据废水量控制加料盘的转动圈数精确计算出絮凝剂的加入量，从而实现自动定量加料对废水净化，净化水则可通过加热转化成蒸汽后，再经冷凝成液体后流出，为废水的后续处理达标排放提供了可靠的保障；在光芬顿催化器同时进行光催化和芬顿氧化，充分发挥光催化氧化和芬顿氧化的协同效应，产生氧化电势极高的自由基，促进污水中有机物的分解。

Low Discharge Treatment System for Printing and Dyeing Wastewater

The invention discloses a low discharge treatment system for printing and dyeing wastewater, which comprises a regulating pool, a flocculation sedimentation pool, a light Fenton catalyst, a homogeneous regulating pool and a clean water pool connected sequentially through a pipeline. Compared with the existing technology, the present invention combines the advantages of coagulation sedimentation method and advanced oxidation method, and can achieve or surpass the related indexes of \Water Quality of Textile Dyeing and Finishing Industry Recycled Water\ after advanced treatment of high concentration printing and dyeing wastewater. The flocculation sedimentation tank can accurately calculate the amount of flocculant according to the number of rotating circles of the feeding tray controlled by the amount of wastewater, thus realizing self-determination. Dynamic quantitative feeding can purify wastewater, and purified water can be converted into steam by heating, then condensed into liquid, which provides a reliable guarantee for the subsequent treatment of wastewater to meet the discharge standards; photocatalytic oxidation and Fenton oxidation are carried out simultaneously in the photocatalyst, giving full play to the synergistic effect of photocatalytic oxidation and Fenton oxidation, generating free radicals with extremely high oxidation potential, and promoting wastewater treatment. The decomposition of organic matter.

【技术实现步骤摘要】
用于印染废水的低排放处理体系
本专利技术涉及有机废水处理领域，特别涉及一种用于印染废水的低排放处理体系。
技术介绍
我国是纺织印染业大国，纺织印染业不仅用水量巨大，废水排放量也不小。据统计平均每生产1kg产品需消耗0.2～0.5m3水，目前我国印染废水的排放总量约占整个工业废水量的35％。印染废水较难处理是因为其具有成分十分复杂、色度、有机物含量高等水质特点，加上印染过程中使用的多种染料、助剂等具有很强的毒性，进而难以被生物利用降解。近年来，随着印染行业的飞速发展，新型染料及助染剂被大量的开发与应用，使得印染废水的处理难度也在不断升高。对于此类废水的处理，生化法处理效果并不理想，一般很难达到相关标准的要求，活性炭吸附法对有机物去除效果显著，但活性炭吸附容量有限，吸附饱和后再生困难，导致运行费用偏高；光催化技术具有高效、稳定、无二次污染以及适用各类有机污染物降解等突出优点，是高级氧化法中很有应用前景的技术之一，但以往的光催化技术大部分采用紫外光作为激发源，成本高，光利用效率较低，而且自然太阳光中紫外光仅占＜5％，利用太阳能光催化处理废水中难降解的有机污染物已引起国内外学者的普遍关注；芬顿反应常用于水中难降解有机污染物的处理，其利用二价铁离子和双氧水产生强氧化性的羟基自由基将有机分子彻底氧化，是一种环境友好的绿色催化工艺。但芬顿反应通常在均相下进行，但对反应体系的pH值要求苛刻，并且还存在催化剂难以分离与回收、铁离子流失造成二次污染等缺点，这些问题和缺点的存在大大限制了芬顿反应在降解水中有机污染物中的应用；若将光催化技术与类芬顿技术耦合，也就是光类芬顿技术，能够有效解决类芬顿技术的缺陷，并能表现出更高的催化活性。
技术实现思路
为解决以上技术问题，本专利技术提供一种用于印染废水的低排放处理体系，解决了对高浓度印染废水进行深度处理，处理后出水水质达到或优于《纺织染整工业回用水水质》相关指标，且能耗低、二次污染小，能应对污水指标大幅度波动的问题。本专利技术采用的技术方案如下：一种用于印染废水的低排放处理体系，关键在于：包括通过管道依次连接的调节池、絮凝沉淀池、光芬顿催化器、均质调节池和清水池；所述光芬顿催化器包括第一池体，所述第一池体中竖直设有三块光源安装板，所述光源安装板中设有光源，所述光源安装板的上部开设有导液孔，所述光源安装板将所述第一池体分隔成多个混流室，所述第一池体的顶部开设有进水口和出水口，所述进水口和出水口分别位于两个外侧的混流室中，所述进水口与所述絮凝沉淀池的出水口管道连接，所述混流室中竖直穿设有第一搅拌轴，所述第一搅拌轴的上部设有三个所述旋流叶片组件，所述混流室中设有曝气组件，所述曝气组件与所述第一搅拌轴的下部转动连接，所述第一搅拌轴的下端穿出所述第一池体后固套有皮带轮，多个所述皮带轮上套设有同一个皮带；所述旋流叶片组件包括正对设置的旋流叶片，两个所述旋流叶片分别与所述搅拌轴铰接，两个所述旋流叶片连接有同一个叶片驱动装置，所述旋流叶片的表面涂覆有复合光催化剂，所述复合光催化剂由5-磺基水杨酸铁(III)负载在核/壳型Fe3O4@MOF磁性载体上而成。以上方案的效果光芬顿催化器是利用多个混流室，延长废水在装置中的停留时间，利用鼓风机，将空气输送至曝气盘内，最终通过曝气头排入底层污水中，对底层污水进行曝气，通过叶片驱动装置带动旋流叶片不断改变搅拌范围，促使复合催化剂和双氧水充分反应，生成高氧化电势的自由基，促使污水中有机物分解，使污水与气泡混合更加充分，增大气泡与污水的接触面积，使污水与气泡混合更加充分，进一步提高曝气效率，利用包含光源的光源安装板作为隔板，充分保障光源的有效照射范围，确保光催化反应有充足的光照和催化强度，促使各种有机污染物能有效被断链、破环，大大提高生化性，复合催化剂具有可见光响应频率范围宽，光转换效率高、溶液pH适用范围宽、选择性好、抗干扰能力强且可重复利用等优势。优选的，所述叶片驱动装置包括定位套筒和连接斗，所述第一搅拌轴上设有外螺纹，所述定位套筒与所述第一搅拌轴螺纹连接，所述定位套筒的上筒口与所述连接斗的下开口固定连接，所述连接斗通过滑动件与所述旋流叶片滑动连接。该方案的效果是通过改变搅拌轴的旋转方向，使定位套筒沿着搅拌轴上下运动，从而带动旋流叶片既随着搅拌轴转动，不断改变搅拌范围，使光催化剂、气泡和污水不断碰撞、摩擦形成旋流。优选的，所述滑动件包括导向滑块，所述旋流叶片的下表面开设有滑槽，所述滑槽中滑动连接有所述导向滑块，所述导向滑块与所述连接斗的上开口铰接。该方案的效果是能使旋流叶片既能随轴转动又能自如的打开和闭合，从而改变搅拌范围。优选的，所述曝气组件包括固定连接的上曝气盘和下进气接头，上曝气盘和下进气接头上开设有同一个通孔，所述第一搅拌轴与所述通孔轴承连接，所述下进气接头固定穿设在所述第一池体的底板上，所述上曝气盘上设有多个曝气头，所述下进气接头管道连接有高压气源。优选的，所述复合光催化剂以下方法制备：将FeCl3置于乙二醇中得到质量浓度为0.5-5mol/L的FeCl3乙醇溶液，搅拌溶解后加入无水醋酸钠，所述FeCl3、无水醋酸钠和乙二醇的质量体积比为(1-5)g：(5-12)g：100ml，继续搅拌至完全溶解后，将体系温度升至170-300℃，反应5-12h，反应结束后，将沉淀物分离、洗涤、干燥，得到磁性纳米微球，将磁性纳米微球加入质量浓度为0.02-0.1mol/L的巯基乙酸的乙醇溶液中，在25℃下微波反应0.5-2h，反应结束后，将沉淀物分离、洗涤、干燥，即得到所述巯基化Fe3O4纳米球；将所述巯基化Fe3O4纳米球加入FeCl3的乙醇溶液，超声分散2-10min，然后在水浴65～80℃条件下，搅拌反应10-30min，反应结束后，将沉淀物分离、乙醇洗涤后，加入质量浓度为0.5-5mol/L的均苯三甲酸的乙醇溶液，超声分散2-10min，然后在水浴65～80℃条件下，搅拌反应10-30min，反应结束后，将沉淀物分离、乙醇洗涤后，巯基化Fe3O4纳米球外包覆有单层MOF，重复多次，直到巯基化Fe3O4纳米球外包覆有10-40层MOF，形成所述核/壳型Fe3O4@MOF；将九水硝酸铁溶解于稀硝酸中得到质量浓度为0.02-0.1mol/L的硝酸铁溶液，然后在室温下，将5-磺基水杨酸搅拌加入硝酸铁溶液中，所述九水硝酸铁和5-磺基水杨酸的摩尔比为1：(1.5-2.5)，调节溶液的pH值为3.0-5.0后，将核/壳型Fe3O4@MOF加入体系中，所述九水硝酸铁与核/壳型Fe3O4@MOF的摩尔质量比为(0.02-0.1)mmol：(0.8-1.5)g，室温下搅拌反应18-30h，反应结束后，将沉淀物分离、洗涤、在25℃下真空干燥，得到所述复合光催化剂。该方案的效果是复合催化剂将Fe3O4上从内到外依次包裹MOF和5-磺基水杨酸铁(III)，5-磺基水杨酸铁(III)在可见光激发下，被激发形成过渡态，Fe2+迅速游离到水溶液中，与双氧水产生强氧化性的·OH，生成的Fe3+再次与配体络合，再次循环利用，其类氢醌结构可以根据铁离子催化循环的各个阶段灵活地开关铁在两相间的穿行，使得产生的·OH在水相，而Fe3+行动却被限制在固相，具有非常高的H2O2利用率；将MOF包覆在Fe本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于印染废水的低排放处理体系，其特征在于：包括通过管道依次连接的调节池(a)、絮凝沉淀池(b)、光芬顿催化器(c)、均质调节池(d)和清水池(e)；所述光芬顿催化器(c)包括第一池体(c1)，所述第一池体(c1)中竖直设有三块光源安装板(c2)，所述光源安装板(c2)中设有光源(c2a)，所述光源安装板(c2)的上部开设有导液孔(c2b)，所述光源安装板(c2)将所述第一池体(c1)分隔成多个混流室，所述第一池体(c1)的顶部开设有进水口(c1a)和出水口(c1b)，所述进水口(c1a)和出水口(c1b)分别位于两个外侧的混流室中，所述进水口(c1a)与所述絮凝沉淀池(b)的出水口管道连接，所述混流室中竖直穿设有第一搅拌轴(c3)，所述第一搅拌轴(c3)的上部设有三个所述旋流叶片组件，所述混流室中设有曝气组件(c9)，所述曝气组件(c9)与所述第一搅拌轴(c3)的下部转动连接，所述第一搅拌轴(c3)的下端穿出所述第一池体(c1)后固套有皮带轮(c4)，多个所述皮带轮(c4)上套设有同一个皮带(c5)；所述旋流叶片组件包括正对设置的旋流叶片(c6)，两个所述旋流叶片(c6)分别与所述搅拌轴铰接，两个所述旋流叶片(c6)连接有同一个叶片驱动装置(c7)，所述旋流叶片(c6)的表面涂覆有复合光催化剂，所述复合光催化剂由5‑磺基水杨酸铁(III)负载在核/壳型Fe3O4@MOF磁性载体上而成。...

【技术特征摘要】
1.一种用于印染废水的低排放处理体系，其特征在于：包括通过管道依次连接的调节池(a)、絮凝沉淀池(b)、光芬顿催化器(c)、均质调节池(d)和清水池(e)；所述光芬顿催化器(c)包括第一池体(c1)，所述第一池体(c1)中竖直设有三块光源安装板(c2)，所述光源安装板(c2)中设有光源(c2a)，所述光源安装板(c2)的上部开设有导液孔(c2b)，所述光源安装板(c2)将所述第一池体(c1)分隔成多个混流室，所述第一池体(c1)的顶部开设有进水口(c1a)和出水口(c1b)，所述进水口(c1a)和出水口(c1b)分别位于两个外侧的混流室中，所述进水口(c1a)与所述絮凝沉淀池(b)的出水口管道连接，所述混流室中竖直穿设有第一搅拌轴(c3)，所述第一搅拌轴(c3)的上部设有三个所述旋流叶片组件，所述混流室中设有曝气组件(c9)，所述曝气组件(c9)与所述第一搅拌轴(c3)的下部转动连接，所述第一搅拌轴(c3)的下端穿出所述第一池体(c1)后固套有皮带轮(c4)，多个所述皮带轮(c4)上套设有同一个皮带(c5)；所述旋流叶片组件包括正对设置的旋流叶片(c6)，两个所述旋流叶片(c6)分别与所述搅拌轴铰接，两个所述旋流叶片(c6)连接有同一个叶片驱动装置(c7)，所述旋流叶片(c6)的表面涂覆有复合光催化剂，所述复合光催化剂由5-磺基水杨酸铁(III)负载在核/壳型Fe3O4@MOF磁性载体上而成。2.根据权利要求1所述的用于印染废水的低排放处理体系，其特征在于：所述叶片驱动装置(c7)包括定位套筒(c71)和连接斗(c72)，所述第一搅拌轴(c3)上设有外螺纹(c3a)，所述定位套筒(c71)与所述第一搅拌轴(c3)螺纹连接，所述定位套筒(c71)的上筒口与所述连接斗(c72)的下开口固定连接，所述连接斗(c72)通过滑动件(c8)与所述旋流叶片(c6)滑动连接。3.根据权利要求2所述的用于印染废水的低排放处理体系，其特征在于：所述滑动件(c8)包括导向滑块(c81)，所述旋流叶片(c6)的下表面开设有滑槽(c82)，所述滑槽(c82)中滑动连接有所述导向滑块(c81)，所述导向滑块(c81)与所述连接斗(c72)的上开口铰接。4.根据权利要求1-3任一项所述的用于印染废水的低排放处理体系，其特征在于：所述曝气组件(c9)包括固定连接的上曝气盘(c91)和下进气接头(c92)，上曝气盘(c91)和下进气接头(c92)上开设有同一个通孔，所述第一搅拌轴(c3)与所述通孔轴承连接，所述下进气接头(c92)固定穿设在所述第一池体(c1)的底板上，所述上曝气盘(c91)上设有多个曝气头，所述下进气接头(c92)管道连接有高压气源。5.根据权利要求4所述的用于印染废水的低排放处理体系，其特征在于：所述述复合光催化剂以下方法制备：将FeCl3置于乙二醇中得到质量浓度为0.5-5mol/L的FeCl3乙醇溶液，搅拌溶解后加入无水醋酸钠，所述FeCl3、无水醋酸钠和乙二醇的质量体积比为(1-5)g：(5-12)g：100ml，继续搅拌至完全溶解后，将体系温度升至170-300℃，反应5-12h，反应结束后，将沉淀物分离、洗涤、干燥，得到磁性纳米微球，将磁性纳米微球加入质量浓度为0.02-0.1mol/L的巯基乙酸的乙醇溶液中，在25℃下微波反应0.5-2h，反应结束后，将沉淀物分离、洗涤、干燥，即得到所述巯基化Fe3O4纳米球；将所述巯基化Fe3O4纳米球加入FeCl3的乙醇溶液，超声分散2-10min，然后在水浴65～80℃条件下，搅拌反应10-30min，反应结束后，将沉淀物分离、乙醇洗涤后，加入质量浓度为0.5-5mol/L的均苯三甲酸的乙醇溶液，超声分散2-10min，然后在水浴65～80℃条件下，搅拌反应10-30min，反应结束后，将沉淀物分离、乙醇洗涤后，巯基化Fe3O4纳米球外包覆有单层MOF，重复多次，直到巯基化Fe3O4纳米球外包覆有10-40层MOF，形成所述核/壳型Fe3O4@MOF；将九水硝酸铁溶解于稀硝酸中得到质量浓度为0.02-0.1mol/L的硝酸铁溶液，...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡玖坤，胡娜，李秀玉，田亮，
申请(专利权)人：镇江东江环保技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32