一种污水中表面活性有机污染物的处理方法及处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于污水的净化处理技术领域，具体公开了一种污水中表面活性有机污染物的处理方法，同时还公开了一种处理装置。本发明专利技术提供的处理方法，先通过对含表面活性有机污染物的污水进行加压溶气处理，使污水中溶解大量的空气，之后溶气处理过的污水进入降解反应器，污水中溶解的空气在降解反应器内溶出，形成大量微小的气泡并上浮，在降解反应器的上部形成气液混合层，表面活性污染物在其内得到有效富集；利用紫外光源对气液混合层进行辐照，降解气液混合层中富集的表面活性污染物。本发明专利技术提供的处理方法，可以快速有效地对含有表面活性有机污染物的污水进行处理，使其中所含的表面活性污染物得到快速降解，光降解处理效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种污水中表面活性有机污染物的处理方法及处理装置
本专利技术涉及污水的净化处理
，特别是涉及一种污水中表面活性有机污染物的处理方法，同时还涉及一种处理装置。
技术介绍
有机表面活性剂是一类在分子结构中同时具有亲水基团和疏水基团的有机化合物，其可以有效降低溶液的表面张力，具有发泡、分散、润滑、去污等作用，在日常生活和工业生产中均有广泛的应用。目前使用的表面活性剂普遍都具有一定的耐生物降解性，排放入环境后会长期存在，并具有一定的生物富集性和毒性，对人类健康和生态环境造成了极大的危害。目前处理水体中表面活性污染物的方式可分为两类。一类是利用物理过程对表面活性污染物进行分离，包括吸附、离子交换、膜分离等方式。相关的物理过程虽然可以将表面活性污染物从水体中分离去除，但普遍需要后续的深度处理工艺实现污染物的回收利用或彻底降解。另一类是通过生物、化学等过程将表面活性污染物降解，从而去除污水中的表面活性污染物，常见的方法有微生物降解、化学氧化降解、光化学降解等。在这些处理方法中，光化学降解具有操作简单、清洁高效等优势，并且有望利用太阳光作为主要驱动力来进行降解，极具发展潜力和应用前景。光化学降解虽然具有诸多优势，但反应效率低的缺点却限制了其实际应用。效率低的原因之一是光化学反应过程普遍遵循准一级动力学，在处理水体中污染物时，由于实际水体中的表面活性污染物的浓度相对较低，因此导致光降解处理效率偏低，造成对水体中表面活性污染物的去除效率低，不能有效去除水体中的表面活性污染物。因此，有必要对污水中表面活性有机污染物的处理进行研究，以期能提高处理效率，有效去除水体中的表面活性污染物。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种污水中表面活性有机污染物的处理方法，可以有效去除污水中的表面活性有机污染物。本专利技术还提供了一种污水中表面活性有机污染物的处理装置。为解决上述技术问题，第一方面，本专利技术提供了一种污水中表面活性有机污染物的处理方法，包括步骤：将含有表面活性有机污染物的污水进行溶气处理，得到水气混合物；将所述水气混合物导入降解反应器，在降解反应器内所述水气混合物分成上部的气液混合层和下部的污水层，表面活性有机污染物富集于所述气液混合层中，所述气液混合层内设置有紫外光源，通过辐照作用对气液混合层中富集的所述表面活性有机污染物进行降解去除，处理后得到净化水；其中，所述溶气处理包括：将空气与含有表面活性有机污染物的污水通入溶气泵中，控制污水的流量为5～20L/h，控制空气的进气量为0.5～2.0L/h，在溶气泵中混合后得到的混合物再导入溶气罐中加压处理，控制压力为0.45～0.55MPa，得到所述水气混合物；和/或，所述降解反应器为常压容器，所述上部的气液混合层的高度为80～100mm。优选地，所述上部的气液混合层和下部的污水层的高度比为1：(1.1～2.0)。作为一种优选的实施方案，所述含有表面活性有机污染物的污水中表面活性有机污染物的浓度为5～15mg/L，进一步优选为8～12mg/L。作为一种优选的实施方案，所述表面活性有机污染物为烷基硫酸盐类化合物、烷基磺酸盐类化合物或烷基苯磺酸盐类化合物，进一步优选为十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的任一种或几种的混合。作为一种优选的实施方案，所述水气混合物在降解反应器内的水力停留时间为30～150min，优选为90～150min。作为一种优选的实施方案，所述降解反应器内物料的总高度为210～240mm。作为一种优选的实施方案，所述紫外光源为25W的低压汞灯。采用本专利技术方法对含有表面活性有机污染物的污水进行处理，可以有效降解其中的表面活性有机污染物，尤其是污水中的十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠表面活性有机污染物，处理后得到的净化水相比处理前的含有表面活性有机污染物的污水，其中COD的去除率大于90％。第二方面，本专利技术还提供了一种污水中表面活性有机污染物的处理装置，所述装置包括依次串联的溶气泵、溶气罐和降解反应器，所述降解反应器上设置有出水口，降解反应器的出水口的管道上、降解反应器与所述溶气罐之间的连接管道上均设置有流量调节阀；所述降解反应器为上端开口的槽体，所述降解反应器的槽体内设置有下部的污水流经区和上部的污染物降解区；所述污染物降解区内设置有紫外光源；所述降解反应器的出水口、降解反应器的与所述溶气罐连接管道的接口均设置在污水流经区。优选地，所述污染物降解区和污水流经区的高度比为1：(1.1～2.0)。作为一种优选的实施方案，所述紫外光源为25W的低压汞灯，优选在污染物降解区内水平设置。本专利技术所述的污水中表面活性有机污染物的处理方法，采用本专利技术所述的装置进行处理。在对含表面活性有机污染物的污水进行研究中发现，表面活性剂更倾向于分布于气液界面，因此，本申请提出了利用溶气气浮技术对污水中表面活性有机污染物进行富集，进而高效降解处理的方法。即本专利技术先将表面活性剂富集至溶气气浮过程所产生的富含气液界面的气液混合层中，然后再利用紫外光源对气液混合层进行针对性的照射，从而提高了光降解的速率，提高了处理效率。具体地，本专利技术提供的污水中表面活性有机污染物的处理方法，先通过对含表面活性有机污染物的污水进行加压溶气处理，使污水中溶解大量的空气，之后溶气处理过的污水进入降解反应器，污水中溶解的空气在降解反应器内溶出，形成了大量微小的气泡并上浮，在降解反应器的上部形成气液混合层，表面活性污染物在其内得到有效富集；利用紫外光源对所述气液混合层进行辐照，降解所述气液混合层中富集的表面活性污染物。在本专利技术中，加压溶气处理时采用的溶气泵为气液混合泵，可在输运污水时，实现7～12％(v/v)的吸气量。溶气罐为一密闭的耐压容器(耐受压力大于0.5MPa)，可通过溶气罐内的压力将空气溶解至污水中，提高溶气量。在本专利技术中，还研究发现许多因素会对表面活性污染物的去除效果有显著影响。例如，污水在降解反应器内的水力停留时间，降解反应器内形成的气液混合层的厚度等都会影响污水的处理效果。本专利技术进一步对这些因素进行了研究，最终显著地提高了表面活性有机污染物的处理效率和处理效果。本专利技术提供的处理方法，可以快速有效的对含有表面活性有机污染物的污水进行降解处理，使其中所含的表面活性污染物得到快速降解，光降解处理效率高。试验证明，污水中COD的去除率在90％以上。此外，本专利技术还具有操作简单的特点。附图说明图1是本专利技术提供的一种污水中表面活性有机污染物处理装置的示意图；图中：1-溶气泵，2-溶气罐，3-降解反应器，4-进水流量调节阀，5-出水流量调节阀，6-压力控制阀，7-紫外光源，10-进水管，11-进气管，12-排气管，13-出水管，31-污染物降解区，32-污水流经区。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明。实施例1本实施例提供了一种污水中表面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种污水中表面活性有机污染物的处理方法，其特征在于，包括步骤：/n将含有表面活性有机污染物的污水进行溶气处理，得到水气混合物；将所述水气混合物导入降解反应器，在降解反应器内所述水气混合物分成上部的气液混合层和下部的污水层，表面活性有机污染物富集于所述气液混合层中，所述气液混合层内设置有紫外光源，通过辐照作用对气液混合层中富集的所述表面活性有机污染物进行降解去除，处理后得到净化水；/n其中，所述溶气处理包括：将空气与含有表面活性有机污染物的污水通入溶气泵中，控制污水的流量为5～20L/h，控制空气的进气量为0.5～2.0L/h，在溶气泵中混合后得到的混合物再导入溶气罐中加压处理，控制压力为0.45～0.55MPa，得到所述水气混合物；和/或，/n所述降解反应器为常压容器，所述上部的气液混合层的高度为80～100mm。/n

【技术特征摘要】
1.一种污水中表面活性有机污染物的处理方法，其特征在于，包括步骤：
将含有表面活性有机污染物的污水进行溶气处理，得到水气混合物；将所述水气混合物导入降解反应器，在降解反应器内所述水气混合物分成上部的气液混合层和下部的污水层，表面活性有机污染物富集于所述气液混合层中，所述气液混合层内设置有紫外光源，通过辐照作用对气液混合层中富集的所述表面活性有机污染物进行降解去除，处理后得到净化水；
其中，所述溶气处理包括：将空气与含有表面活性有机污染物的污水通入溶气泵中，控制污水的流量为5～20L/h，控制空气的进气量为0.5～2.0L/h，在溶气泵中混合后得到的混合物再导入溶气罐中加压处理，控制压力为0.45～0.55MPa，得到所述水气混合物；和/或，
所述降解反应器为常压容器，所述上部的气液混合层的高度为80～100mm。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含有表面活性有机污染物的污水中表面活性有机污染物的浓度为5～15mg/L，优选为8～12mg/L。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述表面活性有机污染物为烷基硫酸盐类化合物、烷基磺酸盐类化合物或烷基苯磺酸盐类化合物，进一步优选为十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的任一种或几种的混合。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水气混合物在降解反...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕先谨，饶金山，刘超，吕建芳，马致远，刘勇，陈志强，周吉奎，胡红喜，吕昊子，
申请(专利权)人：广东省科学院资源综合利用研究所，
类型：发明
国别省市：广东;44