一种含苯并芘废水的处理系统及方法技术方案

本公开涉及一种含苯并芘废水的处理系统及方法。沿待处理废水流向，所述系统包括依次连通设置的吸附

【技术实现步骤摘要】
一种含苯并芘废水的处理系统及方法


[0001]本公开涉及污水处理领域，具体地，涉及一种含苯并芘废水的处理系统及方法。

技术介绍

[0002]苯并芘是一种由5个苯环构成的多环芳烃，由于其致癌性、致畸性和急性毒性已被列为环境中优先控制的污染物。工业生产过程中，碳黑、炼油、炼焦、合成橡胶、烧沥青等行业的废水及废气中含有大量苯并芘，对人体健康产生巨大威胁。为严格控制苯并芘进入环境，国家在相关行业的排放标准中对水中苯并芘的排放作出严格的限制和要求，如国家标准《炼焦化学工业污染物排放标准》和《石油炼制工业污染物排放标准》中提到，苯并芘排放限值为≤0.03μg/L，而一般情况下焦化废水中苯并芘的含量>100μg/L，当处理工艺对苯并芘的去除率大于99.9％时，才能满足排放标准的要求。
[0003]由于苯并芘属于难以生物降解的有机物，常规的生化处理工艺难以达到良好的处理效果，因此物理法和化学法成为有效去除苯并芘的重要手段。其中，苯并芘的物理法去除工艺主要为吸附技术，化学法主要采用高级氧化技术，如臭氧催化氧化技术。上述两种工艺虽可有效去除废水中的苯并芘，但均存在一定的限制因素。例如物理吸附技术仅将苯并芘由液相转移到固相，并未实现其无害化降解，并且吸附剂的脱附再生也存在产生危险废弃物的风险；臭氧催化氧化技术虽利用工艺氧化性去除苯并芘，但实则存在苯并芘由液相吹脱至气相的可能性，从而增加了尾气处理的难度。
[0004]紫外光催化氧化技术是一种新型绿色的紫外光催化工艺。可利用不同均相催化剂、非均相催化剂构建直接光解、间接光解的高级氧化体系，通过产生的强氧化性自由基实现苯并芘的高效去除；另一方面，利用具有良好吸附能力的非均相催化剂构建紫外非均相体系，也有助于进一步提高污染物去除效率。在常规紫外光催化非均相反应体系中，催化剂的吸附与氧化降解通常在同一反应器中进行，因此可能存在吸附/脱附不彻底的现象，进而出现催化剂效率低下、再生频繁等问题。

技术实现思路

[0005]本公开的目的是提供一种含苯并芘废水的处理系统及方法，该系统和方法将物理吸附过程与光催化降解过程分离开，充分发挥物理法、化学法处理工艺的优势，实现含苯并芘废水的高效处理。
[0006]为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种含苯并芘废水的处理系统，沿待处理废水流向，所述系统包括依次连通设置的：
[0007]吸附
‑
稳定单元，用于使非均相吸附剂对待处理废水中的苯并芘进行吸附处理，获得含有待生非均相吸附剂的第一混合浆液；
[0008]静态混合单元，用于使所述第一混合浆液与均相催化剂混合，获得第二混合浆液；
[0009]氧化降解
‑
脱附单元，用于使所述待生非均相吸附剂进行脱附再生，并使苯并芘发生氧化降解反应，获得第三混合浆液；以及
[0010]净化
‑
回收单元，用于对所述第三混合浆液进行分离处理，获得净化水。
[0011]可选地，所述系统还包括预处理单元，用于对待处理废水进行混凝和过滤处理；其中，沿待处理废水流向，所述预处理单元设于所述吸附
‑
稳定单元的上游并与所述吸附
‑
稳定单元的进水口连通。
[0012]可选地，所述吸附
‑
稳定单元包括吸附
‑
稳定池体、第一微气泡曝气盘、非均相吸附剂投加装置；
[0013]所述吸附
‑
稳定池体侧壁设有待处理液入口和出料口；所述待处理液入口与所述系统的待处理废水入口连通，所述出料口与所述静态混合单元的入口连通；所述非均相吸附剂投加装置设于所述吸附
‑
稳定池体上方，且所述非均相吸附剂投加装置的出口与所述吸附
‑
稳定池体内部连通用于向池内投加非均相吸附剂；所述第一微气泡曝气盘设于所述吸附
‑
稳定池体底部，所述第一微气泡曝气盘设有气孔且所述气孔朝向池体顶部用于朝向池体顶部产生气泡以使池内所述非均相吸附剂呈流化态；
[0014]可选地，所述第一微气泡曝气盘的孔隙率为30
‑
50％，优选为45
‑
50％；孔径为1
‑
20μm，优选为5
‑
10μm。
[0015]可选地，所述静态混合单元包括第一静态混合器以及均相催化剂投加装置；
[0016]所述第一静态混合器的第一入口与所述均相催化剂投加装置的出口连通；所述第一静态混合器的第二入口与所述吸附
‑
稳定池体的出料口连通，所述第一静态混合器的出口与所述氧化降解
‑
脱附单元的入口连通。
[0017]可选地，所述氧化降解
‑
脱附单元包括圆筒形氧化降解
‑
脱附池体、超声波装置以及紫外光源；所述氧化降解
‑
脱附池体的下部开设有浆料入口，该浆料入口与所述静态混合单元的出口连通；
[0018]所述超声波装置包括超声波振动棒，所述超声波振动棒的棒体沿池体轴向设于所述氧化降解
‑
脱附池体中，且所述超声波振动棒的底端与所述氧化降解
‑
脱附池体底壁具有间隙；
[0019]所述紫外光源包括多个直管紫外光源，所述直管紫外光源的管体沿轴向设于所述氧化降解
‑
脱附池中，且所述多个直管紫外光源环绕所述超声波振动棒间隔设置；
[0020]所述氧化降解
‑
脱附池的侧壁顶部设有浆料出口，该浆料出口用于与所述净化
‑
回收单元连通。
[0021]可选地，所述净化
‑
回收单元包括圆筒形净化
‑
回收池体、第二微气泡曝气盘和中空纤维膜管；其中，
[0022]所述净化
‑
回收池体的侧壁顶部设有浆料入口，该浆料入口与所述降解
‑
脱附池的浆料出口连通；
[0023]所述第二微气泡曝气盘设于所述净化
‑
回收池体底壁上，所述第二微气泡曝气盘设有气孔，所述气孔朝向池体顶部；
[0024]所述中空纤维膜管的管体沿池体轴向设置于所述净化
‑
回收池体内，并设于所述第二微气泡曝气盘上方；所述中空纤维膜管的顶部和底部密封，且侧壁设有开孔，所述中空纤维膜管仅通过侧壁开孔与所述净化
‑
回收池体内部在压力作用下液体流通；所述净化
‑
回收池体顶壁和底壁密封用于产生压力仅使液体进入所述中空纤维膜管中；
[0025]所述中空纤维膜管顶部设有净化水出口用于引出所述中空纤维膜管中的净化水；
[0026]可选地，所述净化
‑
回收单元包括多个第二微气泡曝气盘以及多个所述中空纤维膜管，且所述第二微气泡曝气盘与所述中空纤维膜管的数量和位置对应设置；
[0027]可选地，所述中空纤维膜管侧壁上开孔的孔径为0.05
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含苯并芘废水的处理系统，其特征在于，沿待处理废水流向，所述系统包括依次连通设置的：吸附
‑
稳定单元，用于使非均相吸附剂对待处理废水中的苯并芘进行吸附处理，获得含有待生非均相吸附剂的第一混合浆液；静态混合单元，用于使所述第一混合浆液与均相催化剂混合，获得第二混合浆液；氧化降解
‑
脱附单元，用于使所述待生非均相吸附剂进行脱附再生，并使苯并芘发生氧化降解反应，获得第三混合浆液；以及净化
‑
回收单元，用于对所述第三混合浆液进行分离处理，获得净化水。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括预处理单元，用于对待处理废水进行混凝和过滤处理；其中，沿待处理废水流向，所述预处理单元设于所述吸附
‑
稳定单元的上游并与所述吸附
‑
稳定单元的进水口连通。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述吸附
‑
稳定单元包括吸附
‑
稳定池体、第一微气泡曝气盘、非均相吸附剂投加装置；所述吸附
‑
稳定池体侧壁设有待处理液入口和出料口；所述待处理液入口与所述系统的待处理废水入口连通，所述出料口与所述静态混合单元的入口连通；所述非均相吸附剂投加装置设于所述吸附
‑
稳定池体上方，且所述非均相吸附剂投加装置的出口与所述吸附
‑
稳定池体内部连通用于向池内投加非均相吸附剂；所述第一微气泡曝气盘设于所述吸附
‑
稳定池体底部，所述第一微气泡曝气盘设有气孔且所述气孔朝向池体顶部用于朝向池体顶部产生气泡以使池内所述非均相吸附剂呈流化态；可选地，所述第一微气泡曝气盘的孔隙率为30
‑
50％，优选为45
‑
50％；孔径为1
‑
20μm，优选为5
‑
10μm。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述静态混合单元包括第一静态混合器以及均相催化剂投加装置；所述第一静态混合器的第一入口与所述均相催化剂投加装置的出口连通；所述第一静态混合器的第二入口与所述吸附
‑
稳定池体的出料口连通，所述第一静态混合器的出口与所述氧化降解
‑
脱附单元的入口连通。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述氧化降解
‑
脱附单元包括圆筒形氧化降解
‑
脱附池体、超声波装置以及紫外光源；所述氧化降解
‑
脱附池体的下部开设有浆料入口，该浆料入口与所述静态混合单元的出口连通；所述超声波装置包括超声波振动棒，所述超声波振动棒的棒体沿池体轴向设于所述氧化降解
‑
脱附池体中，且所述超声波振动棒的底端与所述氧化降解
‑
脱附池体底壁具有间隙；所述紫外光源包括多个直管紫外光源，所述直管紫外光源的管体沿轴向设于所述氧化降解
‑
脱附池中，且所述多个直管紫外光源环绕所述超声波振动棒间隔设置；所述氧化降解
‑
脱附池的侧壁顶部设有浆料出口，所述浆料出口用于与所述净化
‑
回收单元的入口连通。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述净化
‑
回收单元包括圆筒形净化
‑
回收池体、第二微气泡曝气盘和中空纤维膜管；其中，所述净化
‑
回收池体的侧壁顶部设有浆料入口，所述浆料入口与所述降解
‑
脱附池的浆
料出口连通；所述第二微气泡曝气盘设于所述净化
‑
回收池体底壁上，所述第二微气泡曝气盘设有气孔，所述气孔朝向池体顶部；所述中空纤维膜管的管体沿池体轴向设置于所述净化
‑
回收池体内，并设于所述第二微气泡曝气盘上方；所述中空纤维膜管的顶部和底部密封，且侧壁设有开孔，所述中空纤维膜管仅通过侧壁开孔与所述净化
‑
回收池体内部在压力作用下液体流通；所述净化
‑
回收池体顶壁和底壁密封用于产生压力仅使液体进入所述中空纤维膜管中；所述中空纤维膜管顶部设有净化水出口用于引出所述中空纤维膜管中的净化水；可选地，所述净化
‑
回收单元包括多个第二微气泡曝气盘以及多个所述中空纤维膜管，且所述第二微气泡曝气盘与所述中空纤维膜管的数量和位置对应设置；可选地，所述中空纤维膜管侧壁上开孔的孔径为0.05
‑
1μm；所述中空纤维膜管的材质选自聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙稀、聚醚砜、聚偏氟乙烯中的至少一种，优选为聚偏氟乙烯；可选地，所述第二微气泡曝气盘的孔隙率为30
‑
50％，优选为45
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50％；孔径为1
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20μm，优选为5
‑
10μm。7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述净化
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回收池体侧壁底部还设有回用浆料出口，所述吸附
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稳定单元设有回用浆料入口；所述回用浆料出口与所述吸附
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稳定单元的回用浆料入口连通；可选地，所述净化
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回收单元还包括反冲洗水泵；所述反冲洗水泵的入口用于引进净化水；所述反冲洗水泵的出口与所述中空纤维膜管顶部的净化水出口连通用于对所述中空纤维膜管进行反冲洗。8.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述预处理单元包括一级混凝单元和二级过滤单元；其中，所述一级混凝单元包括混凝反应池体、...

【专利技术属性】
技术研发人员：王辉，杨春鹏，赵锐，王金华，余正齐，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院，
类型：发明
国别省市：