含有机污染物废水的处理方法和设备技术

本申请提供一种含有机污染物废水的处理方法和设备。所述方法包括：利用磁性Janus颗粒以及磁场作用将水不溶性有机物从所述废水中分离；进行蒸馏，以分离并回收所述废水中的部分溶解形式有机物；进行生化处理，利用微生物降解所述废水中的部分溶解形式有机物；进行臭氧催化氧化，以氧化所述废水中的溶解形式且难降解有机物。所述设备包括：油水分离单元，蒸馏单元，生化处理单元，和臭氧催化氧化单元。和臭氧催化氧化单元。和臭氧催化氧化单元。

【技术实现步骤摘要】
含有机污染物废水的处理方法和设备


[0001]本专利技术涉及含有机污染物废水的处理领域，特别是涉及适用于高浓度COD有机溶剂废水的处理领域，具体的，本专利技术提供一种适于含有机污染物废水的处理方法和设备。

技术介绍

[0002]工业对石油及其衍生制品的消耗对环境造成了很大污染。海洋漏油事故所造成的浮油、采油钻井所产生的含油污水、储油罐内壁形成的油泥、钻井平台的油沙等，都对相关的污水处理造成了很大的压力。多相复杂混合体系污水是环境保护处理的难点，传统的处理方式多为复配表面活性剂下的破乳，而小分子表面活性剂通常是有毒有害的，会对环境造成二次污染。
[0003]高浓度COD有机溶剂废水是难处理污水之一，具有难处理、高耗能、污染大等突出问题，成为对自然环境和人类健康的重要威胁。目前，传统处理高浓度COD有机溶剂废水的方法主要依赖焚烧，其产生的气体容易造成二次污染，同时，焚烧耗能巨大，并不是绿色环保技术。
[0004]高浓度COD有机溶剂废水中所含的有机污染物种类多，性质各异，例如包括，不溶于水的有机物(油状)、能够溶于水的有机物等，对于不同性质的有机污染物较难通过单一的废水处理方式或设备去除，即较难通过单一的废水处理方式或设备使得高浓度COD有机溶剂废水达到可排放标准。
[0005]因此，针对含有机污染物废水，特别是高浓度COD有机溶剂废水，迫切希望提供能够高效去除各类有机污染物，且实现再生资源化处理的绿色环保的解决方案。

技术实现思路

[0006]专利技术要解决的问题
[0007]本专利技术提供一种能够连续分离或去除不同有机污染物的集成式污水处理设备和方法。
[0008]本专利技术首先利用磁性Janus颗粒及其配套装置对含有机物废水进行处理，利用磁性Janus颗粒的乳化作用去除废水中的油相，所述油相包括浮油、乳化油、固态油状物等。这一步骤可实现油相的完全去除，为后续的蒸馏处理以及生化处理和臭氧催化氧化处理提供了充分条件。上述经处理后排出的废水经过蒸馏装置可实现部分溶解性有机物的分馏和回收，实现有机溶剂资源再生。废水经过上述两段处理后，其中大部分有机物得到分离和回收，但仍旧有部分溶解形式的有机物残留在废水中难以分离。将经过上述两步处理得到的废水引入至生化处理装置，通过生化处理可实现部分有机物的降解去除。进而通过引入臭氧催化氧化装置中，利用氧化技术实现废水中剩余的难降解有机物的去除。经过上述系列处理得到的废水，其COD值大幅度减小，大部分有机溶剂得到分离和回收。
[0009]用于解决问题的方案
[0010]本专利技术的第一方面是提供一种含有机污染物废水的处理方法，其包括：步骤1：在
含有机污染物废水中混合磁性Janus颗粒得到乳化液，通过磁场作用使得乳化液中作为分散相的磁性Janus颗粒乳滴迁移和/或富集，从而将水不溶性有机物从所述废水中分离，排出处理液1；
[0011]步骤2：将处理液1进行蒸馏，分离并回收部分溶解形式有机物，排出处理液2；
[0012]步骤3：对于处理液2进行生化处理，利用微生物降解部分溶解形式有机物，排出处理液3；
[0013]步骤4：对于处理液3进行臭氧催化氧化。
[0014]在本专利技术的一些具体方案中，所述步骤1包括：将磁性Janus颗粒形成固含量为1wt％
‑
20wt％的水分散液，将所述水分散液与所述废水混合，得到稳定的水包油乳化液，其中由磁性Janus颗粒包覆水不溶性有机物形成的磁性Janus颗粒乳滴作为分散相；用磁体使得磁性Janus颗粒乳滴迁移和/或富集至磁体上或磁体附近；将连续相排出；
[0015]所述磁性Janus颗粒相对于含有机污染物废水的用量为0.01wt％
‑
20wt％。
[0016]所述磁性Janus颗粒为NH2‑
Fe3O4‑
C8颗粒。
[0017]所述步骤4中所采用的催化剂选自Co
‑
Mn/ZrO2催化剂。
[0018]本专利技术的第二方面是提供一种含有机污染物废水的处理设备，其包括：
[0019]油水分离单元：其利用磁性Janus颗粒以及磁场作用将水不溶性有机物从所述废水中分离；
[0020]蒸馏单元：用于分离所述废水中的部分溶解形式有机物；
[0021]生化处理单元：用于降解部分溶解形式有机物；
[0022]臭氧催化氧化单元：用于催化氧化溶解形式且难降解有机物。
[0023]在本专利技术的一些具体方案中，在所述油水分离单元中，通过磁场作用使得磁性Janus颗粒乳滴迁移和/或富集从而分离水不溶性有机物；
[0024]所述磁性Janus颗粒乳滴是使用磁性Janus颗粒作为固体乳化剂对于所述废水进行乳化所得到的乳化液中、由磁性Janus颗粒包覆水不溶性有机物所形成的分散相。
[0025]在本专利技术的一些具体方案中，所述油水分离单元包括磁控油水分离装置，所述磁控油水分离装置包括能够容纳废水的容器；和
[0026]磁体，所述磁体被配置为能够对于容器内的所述磁性Janus颗粒乳滴产生磁作用力。
[0027]可选地，所述磁体被固定配置或者被配置为可移动或转动。
[0028]在本专利技术的一些具体方案中，所述蒸馏单元包括精馏塔和冷凝器。
[0029]所述生化处理单元包括缺氧池、好氧池和沉淀池；所述缺氧池内设有进水口、提升泵和格网；所述好氧池内设有进水堰、曝气装置、回流装置、出水堰和生物填料；
[0030]所述臭氧催化氧化单元包括控制柜、循环蓄水池、三段式曝气塔和臭氧发生器，三段式曝气塔中装载有催化剂。
[0031]本专利技术的第三方面是提供一种使用上述处理设备进行的含有机污染物废水的处理方法，其包括：
[0032]利用磁性Janus颗粒以及磁场作用将水不溶性有机物从所述废水中分离的步骤；
[0033]对于前一步骤得到的处理液进行蒸馏，以分离并回收所述废水中的部分溶解形式有机物的步骤；
[0034]对于前一步骤得到的处理液进行生化处理，利用微生物降解所述废水中的部分溶解形式有机物的步骤；
[0035]对于前一步骤得到的处理液进行臭氧催化氧化，以氧化所述废水中的溶解形式且难降解有机物的步骤。
[0036]专利技术的效果
[0037]本专利技术提供的含有机污染物废水的处理方法和设备，能够实现对于废水中所包含的不同有机污染物实施连续进行的逐步分离或去除，能够实现部分有机溶剂的回收，是一种集成式污水处理方法和设备。其能够高效地实现对于高浓度有机溶剂废水的处理，使其达到排放标准，且绿色环保。
[0038]本专利技术利用磁性Janus颗粒与其相应配套设备联合使用可实现高浓度COD有机溶剂废水的油水分离，分离出水不溶性有机溶剂(例如，浮油状、乳化油状和固态油状)，经处理后排出的废水进入蒸馏塔进行蒸馏，通过蒸馏可回收大部分溶解形式有机溶剂。其中，磁性Janus颗粒对于环境无污染，且可重复利用。
[0039]然后，残留本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含有机污染物废水的处理方法，其特征在于，包括：步骤1：在含有机污染物废水中混合磁性Janus颗粒得到乳化液，通过磁场作用使得乳化液中作为分散相的磁性Janus颗粒乳滴迁移和/或富集，从而将水不溶性有机物从所述废水中分离，排出处理液1；步骤2：将处理液1进行蒸馏，分离并回收部分溶解形式有机物，排出处理液2；步骤3：对于处理液2进行生化处理，利用微生物降解部分溶解形式有机物，排出处理液3；步骤4：对于处理液3进行臭氧催化氧化。2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述步骤1包括：将磁性Janus颗粒形成固含量为1wt％
‑
20wt％的水分散液，将所述水分散液与所述废水混合，得到稳定的水包油乳化液，其中由磁性Janus颗粒包覆水不溶性有机物形成的磁性Janus颗粒乳滴作为分散相；用磁体使得磁性Janus颗粒乳滴迁移和/或富集至磁体上或磁体附近；将连续相排出；所述磁性Janus颗粒相对于含有机污染物废水的用量为0.01wt％
‑
20wt％。3.根据权利要求1或2所述的处理方法，其特征在于，所述磁性Janus颗粒为NH2‑
Fe3O4‑
C8颗粒。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的处理方法，其特征在于，所述步骤4中所采用的催化剂选自Co
‑
Mn/ZrO2催化剂。5.一种含有机污染物废水的处理设备，其特征在于，包括：油水分离单元：其利用磁性Janus颗粒以及磁场作用将水不溶性有机物从所述废水中分离；蒸馏单元：用于分离所述废水中的部分溶解形式有机物；生化处理单元：用于降解部分溶解形式有机物；臭氧催化氧化单元：用于催化氧化溶解形式且难降解...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨振忠，孙大吟，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：