一种降解高碱度高氧化性含氯废水的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种降解高碱度高氧化性含氯废水的方法，包括以下步骤：1)将高碱度高氧化性的含氯废水经过光催化处理；2)对光催化处理后的高碱度高氧化性的含氯废水加药处理。所述方法不使用催化剂，仅仅通过光催化与加药的简单工艺，对这类高碱度的废水进行深度处理，并对废气进行处理，将可能生成的废气进行吸收，防止产生新的二次污染，并缩短降解时间。本发明专利技术还提供了一种降解高碱度高氧化性含氯废水的系统，所述系统操作简单，能够有效的将废水中的高碱度高氧化性含氯污染物除去，达到短时间内深度降解的目的，且可避免了外排造成的二次污染。

A Method and System for Degrading High Alkalinity and High Oxidation Chlorine-Containing Wastewater

The invention discloses a method for degrading high alkalinity and high oxidation chlorine-containing wastewater, including the following steps: 1) photocatalytic treatment of high alkalinity and high oxidation chlorine-containing wastewater; 2) medication treatment of high alkalinity and high oxidation chlorine-containing wastewater after photocatalytic treatment. The method does not use catalysts, only through simple process of photocatalysis and dosing, the wastewater with high alkalinity is treated in depth, and the waste gas is treated, which may be generated to absorb, prevent new secondary pollution and shorten the degradation time. The invention also provides a system for degrading high alkalinity and high oxidation chlorine-containing wastewater. The system has simple operation, can effectively remove high alkalinity and high oxidation chlorine-containing pollutants in wastewater, achieve deep degradation in a short time, and can avoid secondary pollution caused by discharge.

【技术实现步骤摘要】
一种降解高碱度高氧化性含氯废水的方法及系统
本专利技术涉及污染物处理
，具体涉及一种降解高碱度高氧化性含氯废水的方法及系统。
技术介绍
目前，钛白粉的生产方法，主要是硫酸法和氯化法，而生产高档的金红石型钛白粉，只能使用氯化法。该方法在生产过程中，会产生大量的高碱性废水，这类废水中除了含有大量的次氯酸钠(NaClO)外，还有部分的Na2CO3、NaHCO3，NaOH等高碱性物质，其pH值通常＞12。由于其碱度大，成分复杂，常规的单一污染物处理方法已难以适应。因此，需要开发新的复合处理工艺。目前，对于这一类废水，主要有以下几种处理方法：(1)曝气吹脱法。该方法主要是用空气对废水进行曝气，将废水中的部分含氯污染物吹脱出来。其操作简单、投资成本少。但该方法仅能处理低浓度、低溶解度的污染物(如HClO等)，对于高浓度、高溶解度的污染物无效。且被吹脱出来的物质容易造成二次污染，需要进一步进行处理。因此，现阶段该方法的适用性较差。(2)氧化法。该方法主要是通过投加具有较强还原性的化学药剂，如Na2SO3、Na2S2O3、Na2S试剂等，将HClO和ClO～都还原到稳定的Cl～，该方法反应速度快，单位时间内处理量大，且还能降解部分含氯有机化合物。但是，它需要消耗大量的化学药剂，还需要对后续的高盐废水进行进一步的处理。通常成本较高。(3)催化法。该方法主要是在紫外光存在的情况下，加入合适的催化剂，通过产生的大量羟基自由基，对废水进行氧化处理。该方法投资成本小，适用范围广，且基本无二次污染。但是，由于这类废水碱度大，直接涂覆在基材上的催化剂(通常是光催化涂料，含有SiO2的醇类物质)会被碱腐蚀而导致脱落，从而导致催化效率明显降低。而直接投加催化剂颗粒，则存在易流失、回收困难等缺点。如不加催化剂，则降解时间长，紫外灯能耗高。因此，直接的催化氧化，对这类废水并没有什么好的效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种降解高碱度高氧化性含氯废水的方法和系统，所述方法不使用催化剂，仅仅通过紫外催化和加药的简单工艺，对这类高碱度的废水进行深度处理，并加入简单的废气处理系统，将可能生成的废气进行吸收，防止产生新的二次污染，并缩短降解时间。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种降解高碱度高氧化性含氯废水的方法，包括以下步骤：1)将高碱度高氧化性的含氯废水经过光催化处理；2)对光催化处理后的高碱度高氧化性的含氯废水加药处理。本专利技术所述降解高碱度高氧化性含氯废水的方法，首先将含高碱度高氧化性的废水(主要成分为NaClO，浓度wt％＝5)，经过光催化反应器处理，在光催化反应器中含紫外灯管，在紫外光的作用，产生大量的羟基自由基(·OH)，该羟基自由基对氧化性的ClO-和HClO进行降解，降解后的废水进入加药除余氯，加药处理中通过加入HCl的方法，不仅能将残留的余氯除去，还能将Na2CO3、NaHCO3，NaOH等高碱性物质一并除去。其反应方程式如下：NaClO+HCl(稀)＝NaCl+HClO；NaClO+2HCl(浓)＝NaCl+Cl2↑+H2O；本专利技术通过仅光催化和加药浓盐酸的处理工艺，对这类高碱度的废水进行深度处理，缩短降解时间。该工艺替代了单一的光催化工艺，不仅明显缩短反应时间，同时降低了能耗。同时该处理方法实现了零排放。其中，催化处理通过紫外灯所发出的紫外光，对高氯污染物进行降解，降解后以Cl-离子的形式存在于溶液中，不向外排放污染物。作为本专利技术降解高碱度高氧化性含氯废水的方法的优选实施方式，所述步骤2)后还包括步骤3)经过加药处理后的废水再经过光催化处理。由于经过加药反应处理后的水，其中的污染物并未被完成除去。除了残留的ClO-外，还有微量加药反应产生的副产物二氧化氯(ClO2)，以及其歧化生成的亚氯酸(HClO2)和氯酸(HClO3)，生成的反应如下：6NaClO+4HCl＝Cl2↑+2ClO2+6NaCl+2H2O；2ClO2+H2O＝HClO2+HClO3；因此，为了除去这类副产物和残留余氯，本专利技术考虑在加药反应处理工艺后，再进行光催化处理，通过增加一套小功率的光催化反应器，该反应器包含一根紫外灯管，通过紫外光的作用，对副产物和残留余氯进行降解。作为本专利技术降解高碱度高氧化性含氯废水的方法的优选实施方式，所述步骤3)后还包括步骤4)经过光催化处理后的废水再进入原废水中进行循环处理，循环处理后得到产水。由于本专利技术的单次循环时间短(≈50～60min)，本专利技术考虑将最后的出水排入与原液混合，通过多次循环(≈5～6)的方法，将废水中的含氯化合物彻底除去，达到净化水质的目的。作为本专利技术降解高碱度高氧化性含氯废水的方法的优选实施方式，所述步骤1)中的光催化处理采用10～20W的紫外灯管进行光催化降解；更优选地，采用15W的紫外灯，优选地，所述光催化反应时间为3～4h。作为本专利技术降解高碱度高氧化性含氯废水的方法的优选实施方式，所述步骤2)中的光催化处理采用5W的紫外灯管进行光催化降解；更优选地，采用5W的紫外灯管，所述光催化反应时间为1.5～2.5h。本专利技术以光催化与加药处理工艺，替代了单一的光催化，不仅明显缩短反应时间，从12h降到5～6h，节约时间50％～58％，同时降低了能耗，原先需要15W的紫外灯连续光照12h，现在只需15W和5W的紫外灯连续光照5～6小时，节能约33％～45％。作为本专利技术降解高碱度高氧化性含氯废水的方法的优选实施方式，所述步骤2)中的加药处理所加的药剂为质量浓度为12％～30％的浓盐酸；加药反应时间为1～2h；本专利技术通过加入HCl的方法，不仅能将残留的余氯除去，还能将Na2CO3、NaHCO3，NaOH等高碱性物质一并除去，并通过加入调节水，将原液浓度为30％的浓盐酸原液不断稀释，获得了质量浓度为12％～30％的浓盐酸，本申请专利技术人发现，当加药反应时间为1～2h，残留的余氯以及Na2CO3、NaHCO3，NaOH等高碱性物质去除效率高。优选地，加药处理后产生的氯气排入原液中吸收；经过加药反应处理后还会产生高浓度氯气，直接排放会造成严重二次污染，而增加后续吸收装置和吸收液则会大大增加成本。因此，本专利技术考虑在除余氯反应器内，增加一套简单的收集装置和回流管，将生成的氯气排入高碱度原液中吸收，达到低成本除去污染物的目的。优选地，所述步骤4)中的单次循环时间为50～60min，循环次数为5～6次，总体循环时间4～6h。本专利技术还提供了一种降解高碱度高氧化性含氯废水的系统，所述系统包括第一光催化器、除余氯反应器，第一光催化反应器的出水口与除余氯反应器的进水口连通。本专利技术所述降解高碱度高氧化性含氯废水的系统，首先将含高碱度高氧化性的废水(主要成分为NaClO，浓度wt％＝5)，经过第一光催化反应器处理，在第一光催化反应器中含紫外灯管，在紫外光的作用，产生大量的羟基自由基(·OH)，该羟基自由基对氧化性的ClO-和HClO进行降解，降解后的废水进入除余氯反应器，该反应器中通过加入HCl的方法，不仅能将残留的余氯除去，还能将Na2CO3、NaHCO3，NaOH等高碱性物质一并除去。本专利技术通过仅第一光催化反应器和除余氯反应器，对这类高碱度的废水进行深度处理，缩短降解时间。该系统替代了单一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种降解高碱度高氧化性含氯废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将高碱度高氧化性的含氯废水经过光催化处理；2)对光催化处理后的高碱度高氧化性的含氯废水加药处理。

【技术特征摘要】
1.一种降解高碱度高氧化性含氯废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)将高碱度高氧化性的含氯废水经过光催化处理；2)对光催化处理后的高碱度高氧化性的含氯废水加药处理。2.根据权利要求1所述的降解高碱度高氧化性含氯废水的方法，其特征在于，所述步骤2)后还包括步骤3)经过加药处理后的废水再经过光催化处理。3.根据权利要求2所述的降解高碱度高氧化性含氯废水的方法，其特征在于，所述步骤3)后还包括步骤4)经过光催化处理后的废水再进入原废水中进行循环处理，循环处理后得到产水。4.根据权利要求1所述的降解高碱度高氧化性含氯废水的方法，其特征在于，所述步骤1)中的光催化处理采用10～20W的紫外灯管进行光催化降解；优选地，采用15W的紫外灯管，所述光催化反应时间为3～4h。5.根据权利要求2所述的降解高碱度高氧化性含氯废水的方法，其特征在于，所述步骤2)中的光催化处理采用2～8W的紫外灯管进行光催化降解；优选地，采用5W的紫外灯管，所述光催化反应时间为1.5～2.5h。6.根据权利要求1所述的降解高碱度高氧化性含氯废水的方法，其特征在于，所述步骤2)中的加药处理所加的药剂为浓度为12％～30％的浓盐酸；...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩全，张恒，
申请(专利权)人：广东益诺欧环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44