有机废水处理系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种有机废水处理系统及方法。本申请提供的有机废水处理系统包括：低温挥发单元、一次氧化降解单元、溶解分离单元、二次氧化降解单元和固液分离单元。本申请提供的有机废水处理系统通过依次连接的低温挥发单元、一次氧化降解单元、溶解分离单元、二次氧化降解单元和固液分离单元，将待处理有机废水进行高效处理，不仅工艺流程简单，废水处理效率高，不受废水水质及产量波动影响，而且能够将强极性、难氧化有机杂质脱除得到无机金属离子溶液，同时还能够回收易挥发有机物和氧化挥发物，实现了有机废水化学能的增值。实现了有机废水化学能的增值。实现了有机废水化学能的增值。

【技术实现步骤摘要】
有机废水处理系统及方法


[0001]本专利技术涉及废水处理
，具体而言，涉及一种有机废水处理系统及方法。

技术介绍

[0002]高浓度有机废水(COD≥5000mg/L)的处理，长期以来是冶化、环境等领域的共性难题。废水中各类组分复杂，有毒有害物质含量高，包括有机物污染物、金属盐、阴离子等，生化活性差，其处理成本高、流程复杂、处理时间长，处理效果受产出水质、产量波动影响较大，尤其是，涉及难处理污染物的深度处理时，处理难度更大。
[0003]目前，针对高浓度有机废水的处置方法主要有物理、化学、生物化学法及其联合工艺。现有的物理处理方法，仍以吸附办法为主，价廉、选择性高的吸附材料是主要研发方向，但整体而言其对有机物的脱除率不高，后续仍需采用化学或生化再处理，且吸附材料易失活损耗。已报道的化学法处理废水，有焚烧和湿法氧化两大类，高温焚烧方法因能耗高而受限，湿法氧化处理仍是废水处理优选项。已报道的废水氧化处理方式，包括有臭氧氧化法、Fenton试剂法、光催化氧化分解法、电化学微电解氧化法、微波催化湿式氧化法、二氧化氯氧化法等，这类方法的多是将强氧化性的氧化剂作为污染物降解药剂，但由于，其药剂成本高、投资大，系统处理效果稳定性差，使其在高有机物浓度废水中应用受限。而生物化学法处置废水存在的缺陷，主要表现在生物群落的活性受废水中有毒物质影响显著，基本不能直接对高浓度废水降解，以稀释后废水生化处理也常存在部分有机物难降解，此外，典型的好氧/厌氧联合的生化降解工艺，过程中流程耦合难度大，生化降解速率慢等。
[0004]从现有高浓度有机废水处置技术来看，丞需提高的问题，主要表现在：1)对水质、水量波动的适应性有待加强，如专利CN104803463提供了一种CaCO3粉末吸附含苯类有机物再高温处理固态的废水处理办法，该方法将固态吸附脱除的有机物进行焙烧处理，其受限于需要使用大量的CaCO3原料，对于量大废水适应性差；2)废水中化学能资源化利用率，处理成本有待降低；3)常规生物/化学方法难处理的污染物深度净化问题。因而，需要开发探究更加高效、经济、无二次污染的方法来处理高有机物浓度废水技术。
[0005]从资源化利用角度出发，已报道有不少高浓度废水的技术，如专利CN108793551A中利用高温高压的处置方式，以可溶性亚盐在V2O5/SBA
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15催化下快速将有机物快速深度氧化，该法回收了固体盐，降解了有机污染物，但其实现的供氧成本相对较高，O2给入达到2.5～10.0MPa。其中，氧化锰及衍生物作为有机污染物氧化的有效氧化性受体，用于各类复杂生物质材料的处置过程，如专利CN104609597A提供了一种有机污染物快速降解方法，其利用了亚硫酸氢根与KMnO4或MnO2反应；专利CN105417616A利用工业废渣二氧化锰处理有机废水，用酸性二氧化锰和活性炭为有机废水的处理药剂，其处理出水仍含部分难处理有机污染物，并不能直接利用所得的Mn
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离子溶液。
[0006]有鉴于此，特提出本专利技术。

技术实现思路

[0007]本专利技术的主要目的在于提供一种有机废水处理系统及方法，以解决现有技术中高浓度有机废水处理效率低、工艺流程复杂，且受废水水质及产出量波动影响明显，其资源化利用时部分强极性、难氧化有机杂质的深度处理困难等问题。
[0008]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种有机废水处理系统，该系统包括：低温挥发单元、一次氧化降解单元、溶解分离单元、二次氧化降解单元和固液分离单元；其中，低温挥发单元包括低温挥发反应釜，该低温挥发反应釜用于将待处理的有机废水进行低温挥发，得到易挥发的有机物和预处理有机废水；一次氧化降解单元包括氧化降解反应釜，氧化降解反应釜用于将预处理有机废水与第一含锰氧化剂以及第一稀酸混合形成待一次氧化料浆进行一次氧化降解，得到一次氧化降解料浆和氧化挥发物；溶解分离单元包括第一固液分离器和溶解分离装置，该第一固液分离器与氧化降解反应釜连接，用于将一次氧化降解料浆进行固液分离，得到一次氧化降解料液和第一含锰渣相；溶解分离装置与第一固液分离器连接，用于将一次氧化降解料浆与有机溶剂气溶胶混合进行选择性溶解反应并进行水相和有机相分离，得到溶解有有机杂质的有机相和含锰溶液水相；二次氧化降解单元包括二次氧化反应器，二次氧化反应器用于将含锰溶液水相与第二含锰氧化剂和第二稀酸混合成待二次氧化料液进行二次氧化降解，得到二次氧化降解料浆；固液分离单元包括第二固液分离器，第二固液分离器与二次氧化反应器连接，用于将二次氧化降解料浆进行固液分离得到第二含锰渣相和无机金属离子溶液。
[0009]进一步地，低温挥发单元还包括第一冷凝吸收塔、第一气体收集器和第一有机溶液收集箱，第一冷凝吸收塔与低温挥发反应釜连接，用于冷凝易挥发物，得到第一不凝气体和第一有机溶液；第一气体收集器与第一冷凝吸收塔的气相出库连接，用于收集第一不凝气体；第一有机溶液收集箱与第一冷凝吸收塔的液相出口连接，用于收集第一有机溶液。
[0010]进一步地，第一氧化降解单元还包括第一含锰氧化剂给料装置、第一稀酸给酸装置、料浆混合装置、第二冷凝吸收塔、第二气体收集器和第二有机溶液收集箱；料浆混合装置设置于低温挥发反应釜与氧化降解反应釜之间的管线上，用于将预处理有机废水与第一含锰氧化剂以及第一稀酸混合成待一次氧化料浆；第一含锰氧化剂给料装置与料浆混合装置连接，用于向料浆混合装置提供第一含锰氧化剂，第一稀酸给酸装置也与料浆混合装置连接，用于向料浆混合装置提供第一稀酸；第二冷凝吸收塔与氧化降解反应釜连接，用于冷凝氧化挥发物，得到第二不凝气体和第二有机溶液；第二气体收集器与第二冷凝吸收塔的气相出口连接，用于收集第二不凝气体；第二有机溶液收集箱与第二冷凝吸收塔的液相出口连接，用于收集第二有机溶液。
[0011]进一步地，溶解分离单元还包括爆泡发生器、气溶胶发生器、供气装置、有机溶剂混匀器、有机溶剂蒸馏装置、第三有机溶液收集箱和第四有机溶液收集箱；气溶胶发生器与溶解分离装置连接，用于向溶解分离装置提供有机溶剂气溶胶，供气装置与气溶胶发生器连接，用于向气溶胶发生器提供气体；有机溶剂混匀器也与气溶胶发生器连接，用于向气溶胶发生器提供有机溶剂；爆泡发生器设置溶解分离装置上，用于爆破溶解分离装置中的有机溶剂气溶胶；有机溶剂蒸馏装置与溶解分离装置连接，用于将溶解有机杂质的有机相进行蒸馏，得到蒸馏溶剂和蒸余液，第三有机溶液收集箱与有机溶剂蒸馏装置的气相出口连接，用于收集蒸馏溶剂，第四有机溶液收集箱与有机溶剂蒸馏装置的液相出口连接，用于收
集蒸余液；溶解分离单元还包括第一渣相收集箱，第一渣相收集箱与第一固液分离器连接，用于收集第一含锰渣相。
[0012]进一步地，二次氧化降解单元还包括第二含锰氧化剂给料装置和第二稀酸给酸装置；第二含锰氧化剂给料装置与二次氧化反应器连接，用于向二次氧化反应器提供第二含锰氧化剂，第二稀酸给酸装置也与二次氧化反应器连接，用于向二次氧化反应器提供所述第二稀酸。
[0013]进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种有机废水处理系统，其特征在于，所述有机废水处理系统包括：低温挥发单元，所述低温挥发单元包括低温挥发反应釜(10)，所述低温挥发反应釜(10)用于将待处理有机废水进行低温挥发，得到易挥发有机物和预处理有机废水；一次氧化降解单元，所述一次氧化降解单元包括氧化降解反应釜(20)，所述氧化降解反应釜(20)用于将所述预处理有机废水与第一含锰氧化剂以及第一稀酸混合形成的待一次氧化料浆进行一次氧化降解，得到一次氧化降解料浆和氧化挥发物；溶解分离单元，所述溶解分离单元包括第一固液分离器(38)和溶解分离装置(30)，所述第一固液分离器(38)与所述氧化降解反应釜(20)连接，用于将所述一次氧化降解料浆进行固液分离，得到一次氧化降解料液和第一含锰渣相；所述溶解分离装置(30)与所述第一固液分离器(38)连接，用于将所述一次氧化降解料液与有机溶剂气溶胶混合进行选择性溶解反应并进行水相和有机相分离，得到溶解有机杂质的有机相和含锰溶液水相；二次氧化降解单元，所述二次氧化降解单元包括二次氧化反应器(40)，所述二次氧化反应器(40)用于将所述含锰溶液水相与第二含锰氧化剂和第二稀酸混合成的待二次氧化料液进行二次氧化降解，得到二次氧化降解料浆；固液分离单元，所述固液分离单元包括第二固液分离器(50)，所述第二固液分离器(50)与所述二次氧化反应器(40)连接，用于将所述二次氧化降解料浆进行固液分离得到第二含锰渣相和无机金属离子溶液。2.根据权利要求1所述的有机废水处理系统，其特征在于，所述低温挥发单元还包括第一冷凝吸收塔(11)、第一气体收集器(12)和第一有机溶液收集箱(13)，所述第一冷凝吸收塔(11)与所述低温挥发反应釜(10)连接，用于冷凝所述易挥发有机物，得到第一不凝气体和第一有机溶液；所述第一气体收集器(12)与所述第一冷凝吸收塔(11)的气相出口连接，用于收集所述第一不凝气体；所述第一有机溶液收集箱(13)与所述第一冷凝吸收塔(11)的液相出口连接，用于收集所述第一有机溶液；和/或，所述一次氧化降解单元还包括第一含锰氧化剂给料装置(21)、第一稀酸给酸装置(22)、料浆混合装置(23)、第二冷凝吸收塔(24)、第二气体收集器(25)和第二有机溶液收集箱(26)；所述料浆混合装置(23)设置于所述低温挥发反应釜(10)与所述氧化降解反应釜(20)之间的管线上，用于将所述预处理有机废水与所述第一含锰氧化剂以及所述第一稀酸混合成所述待一次氧化料浆；所述第一含锰氧化剂给料装置(21)与所述料浆混合装置(23)连接，用于向所述料浆混合装置(23)提供所述第一含锰氧化剂，所述第一稀酸给酸装置(22)也与所述料浆混合装置(23)连接，用于向所述料浆混合装置(23)提供所述第一稀酸；所述第二冷凝吸收塔(24)与所述氧化降解反应釜(20)连接，用于冷凝所述氧化挥发物，得到第二不凝气体和第二有机溶液；所述第二气体收集器(25)与所述第二冷凝吸收塔(24)的气相出口连接，用于收集所述第二不凝气体；所述第二有机溶液收集箱(26)与所述第二冷凝吸收塔(24)的液相出口连接，用于收集所述第二有机溶液。3.根据权利要求1或2所述的有机废水处理系统，其特征在于，所述溶解分离单元还包括爆泡辅助器(31)、气溶胶发生器(32)、供气装置(33)、有机溶剂混匀器(34)、有机溶剂蒸馏装置(35)、第三有机溶液收集箱(36)和第四有机溶液收集箱(37)；所述气溶胶发生器(32)与所述溶解分离装置(30)连接，用于向所述溶解分离装置(30)提供所述有机溶剂气溶胶，所述供气装置(33)与所述气溶胶发生器(32)连接，用于向所述
气溶胶发生器(32)提供气体；所述有机溶剂混匀器(34)也与所述气溶胶发生器(32)连接，用于向所述气溶胶发生器(32)提供有机溶剂；所述爆泡辅助器(31)设置于所述溶解分离装置(30)上，用于爆破所述溶解分离装置(30)中的所述有机溶剂气溶胶；所述有机溶剂蒸馏装置(35)与所述溶解分离装置(30)连接，用于将所述溶解有机杂质的有机相进行蒸馏，得到蒸馏溶剂和蒸余液，所述第三有机溶液收集箱(36)与所述有机溶剂蒸馏装置(35)的气相出口连接，用于收集所述蒸馏溶剂，所述第四有机溶液收集箱(37)与所述有机溶剂蒸馏装置(35)的液相出口连接，用于收集所述蒸余液；所述溶解分离单元还包括第一渣相收集箱(39)，所述第一渣相收集箱(39)与所述第一固液分离器(38)连接，用于收集所述第一含锰渣相。4.根据权利要求1或2所述的有机废水处理系统，其特征在于，所述二次氧化降解单元还包括第二含锰氧化剂给料装置(41)和第二稀酸给酸装置(42)；所述第二含锰氧化剂给料装置(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：康金星，刘志国，于传兵，宋磊，邓朝安，郭素红，王亚运，王鑫，
申请(专利权)人：中国有色工程有限公司，
类型：发明
国别省市：