一种微串联-内循环光电催化氧化废水处理方法技术

本发明专利技术提供了一种微串联-内循环光电催化氧化废水处理方法，其特征在于，在常温常压下，将有机废水经预处理后，进入微串联光电催化氧化废水处理单元装置首端的第一个阳极室进行光电催化氧化处理，出水经阳极连通管进入相邻的阳极室继续进行光电催化氧化处理，直至进入末端最后一个阳极室内光电催化氧化处理后得到处理后废水，整个微串联光电催化氧化废水处理单元装置内水力停留时间为0.5-2小时；处理后废水经微串联-内循环光电催化氧化废水后处理单元进行气液分离，分离得到尾气进行无害化处理，经分离后的出水实现达标排放。本发明专利技术方法能提高光电处理效率，有效处理高盐、高硬废水，而且能有效解决处理高硬度废水时光源、极板结垢的问题。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了，其特征在于，在常温常压下，将有机废水经预处理后，进入微串联光电催化氧化废水处理单元装置首端的第一个阳极室进行光电催化氧化处理，出水经阳极连通管进入相邻的阳极室继续进行光电催化氧化处理，直至进入末端最后一个阳极室内光电催化氧化处理后得到处理后废水，整个微串联光电催化氧化废水处理单元装置内水力停留时间为0.5-2小时；处理后废水经微串联-内循环光电催化氧化废水后处理单元进行气液分离，分离得到尾气进行无害化处理，经分离后的出水实现达标排放。本专利技术方法能提高光电处理效率，有效处理高盐、高硬废水，而且能有效解决处理高硬度废水时光源、极板结垢的问题。【专利说明】
本专利技术涉及高盐废水处理
，特别是涉及，用于处理高盐高硬难降解有机废水。
技术介绍
近几年来，国家对环保要求越来越高，对石化企业外排水的排放标准有了明确规定，要求外排水量进一步减小，甚至做到接近零排放，提高水的回用率成为当今的研究热点。越来越多的炼厂采用超滤-反渗透双膜法来处理炼厂含油废水进行回用，以减小外排水量。但超滤-反渗透双膜法仅能够产生大约75%左右的回用净水，剩余25%的双膜浓水具有排量小、含盐高、硬度高、COD高等特点，决定了常规生化法并不适合处理该类废水，而常规化学氧化法处理该类废水时具有设备易结垢、化学药剂用量大、残留药剂易引起二次水体污染等不足。因此针对此类废水的处理需要另寻解决途径。而另一方面，光电催化氧化废水处理方法作为一种全新的高级氧化技术已经成功应用在高盐废水处理行业中，但是目前光电催化氧化处理方法并不适用于处理高硬废水，原因在于光电催化氧化反应进行时，会在阴极产生大量的OH-，而OH—会和废水中的Ca2+、Mg2+反应，在阴极板、光源外层结垢，生成的垢体积累到一定程度时，就会导致电流效率下降和紫外光严重衰减，使光电催化氧化的处理效果急剧恶化。目前大多数厂家采用周期换相脱垢技术来解决结垢问题，但是周期换相技术具有两点不足:首先是阴阳两极要采用相同材料极板，费用较高，其次是周期换相易使极板形成电容效应，导致电极的寿命下降。
技术实现思路
本专利技术的目的是设计一种新型微串联-内循环光电催化氧化废水处理方法，用以解决传统光电催化氧化废水处理在处理高盐、高硬废水时极板、光源易结垢的难题，保证光电催化氧化装置长时间稳定运行。本专利技术为，其特征在于:1)主体系统结构包括:A、微串联光电催化氧化废水处理单元:由微串联光电催化氧化废水处理装置组成；该装置包括3-10组由阴离子选择性透过膜4隔开的阳极室7和阴极室8、阳极连通管17、直流电源19、阴极板承托层12和连通层15，所述阳极室为废水处理的主体极室，内部设有阳极板1、若干根光源2，并填充有光电催化剂6，相邻阳极室间通过阳极连通管17连接，使废水从每个阳极室的底部进入，顶部流出；每个阴极室内部设有阴极板3，并填有阴极板防垢液，底部设置阴极板承托层12，阴极板承托层的底部连接有连通层15，使得所有阴极室的底部相互连通；所述连通层15的一端设有阴极板防垢液进水口 11，另一端设有阴极板防垢液出水口 14;所述微串联光电催化氧化废水处理装置的首端底部、尾端顶部分别设置有废水进水口 13和处理后废水出水口 9，靠近所述处理后废水出口 9处设置有催化剂截留槽5，所述废水经微串联光电催化氧化废水处理装置底部废水进水口进入阳极室后，通过阳极连通管依次进入相邻阳极室进行光电催化处理后，最后由流经催化剂截留槽5后通过处理后废水出水口 9排出；所述光源采用波长为200-400nm的高压汞灯、中压汞灯及紫外灯中的一种或多种；所述光电催化剂采用α-氧化铝或二氧化硅中的一种或多种为载体，表面负荷二氧化钛、硫化镉、氧化铁、二氧化锰中的一种或多种活性物质构成；具有裂化和开环功能，及孔结构可调特性，并制备成蜂窝多孔结构；B、阴极板防垢液内循环系统单元:在上述A单元反应装置外部，设置有阴极板防垢液内循环系统单元系统；包括:所述阴极板防垢液出水口 14连接有阴极板防垢液储液池22，阴极板防垢液储液池22通过循环泵28与阴极板防垢液进水口 11相连，并在循环泵的作用下以内循环方式在所有阴极室8和连通层15中流动；所述阴极板防垢液储液池22内设在线pH计24和在线电导仪23，用以测量及适时调节阴极板防垢液pH、电导率；C、微串联-内循环光电催化氧化废水后处理单元:在上述A单元反应装置尾端，设置有微串联-内循环光电催化氧化废水后处理单元系统；包括:所述处理后废水出水口 9连接有气液分离器29，气液分离器29上设置有出水口 30和排气口 31，排气口 31连接有尾气吸收塔32 ；2)所述废水处理方法处理步骤如下:在常温常压下，将有机废水经预处理后，进入微串联光电催化氧化废水处理单元装置首端的第一个阳极室7进行光电催化氧化处理，出水经阳极连通管17从相邻下一个阳极室7的底部进入继续进行光电催化氧化处理，直至进入末端最后一个阳极室7内光电催化氧化处理后得到处理后废水，整个废水处理单元装置内水力停留时间为0.5-2小时；利用微串联光电催化氧化废水处理单元外部连接的阴极板防垢液内循环系统单元，控制阴极板防垢液的循环流速为0.1-0.5m/s, pH为7.0-8.0,电导率为所处理废水电导的I-5倍，用于减少阴极板3的腐蚀速率；处理后废水经微串联-内循环光电催化氧化废水后处理单元进行气液分离，分离得到尾气在尾气吸收塔内用碱液吸收，经分离得到的出水实现达标排放。根据本专利技术所述的微串联-内循环光电催化氧化废水处理方法，其特征在于:所述的有机废水为高盐高硬难降解有机废水，其水质特点如下:钙离子浓度不低于800mg/L，总硬度不低于 2000mg/L，氯离子为 1000mg/L-5000mg/L，电导率为 8000 μ s/cm_20000 μ s/cm, COD为100-300mg/L ;处理后废水水质的CODcr为30-50mg/L。本专利技术涉及的微串联光电催化氧化废水处理方法与传统处理方法相比，具有以下有益效果:1、本专利技术方法采用的微串联光电催化氧化废水处理单元利用阴离子选择性透过膜将装置内部分为若干组阴阳极室，可使阴极板和光源不结垢，避免由于频繁清洗造成的各类问题。2、而且阳极室微串联状态，能够提升光电催化反应降解COD效率，降低吨水处理能耗。3、本专利技术方法阳极室产生的氧化性气体能够充当曝气气源，减少能耗的同时，亦能够降解废水中COD物质。4、本专利技术方法可对阳极室多余尾气能够进行无害化处理，保证有害气体的零排放。5、本专利技术方法实现阴极板防垢液内循环状态，能够极大地降低阴极板腐蚀速率，最大限度延长设备的使用寿命。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术微串联-内循环光电催化氧化废水处理方法的工艺流程示意图；图2是本专利技术方法所采用的微串联光电催化氧化废水处理单元主体结构示意的俯视图；图3是本专利技术方法所采用的微串联光电催化氧化废水处理单元主体结构示意的纵首1J面图；图4是本专利技术方法所采用的微串联光电催化氧化废水处理单元主体结构的外观及内部结构示意图；其中，图中:1为阳极板，19为直流电源，2为光源，20为微串联光电催化氧化废水处理3为阴极板，装置，4为阴离子选择性透过膜，21为废水提升泵，5为催化剂截留槽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微串联?内循环光电催化氧化废水处理方法，其特征在于：1）主体系统结构包括：A、微串联光电催化氧化废水处理单元：由微串联光电催化氧化废水处理装置组成；该装置包括3?10组由阴离子选择性透过膜（4）隔开的阳极室（7）和阴极室（8）、阳极连通管（17）、直流电源（19）、阴极承托层（12）和连通层（15），所述阳极室为废水处理的主体极室，内部设有阳极板（1）、若干根光源（2），并填充有光电催化剂（6），相邻阳极室间通过阳极连通管（17）连接，使废水从每个阳极室的底部进入，顶部流出；每个阴极室内部设有阴极板（3），并填有阴极板防垢液，底部设置阴极板承托层（12），阴极板承托层的底部连接有连通层（15），使得所有阴极室的底部相互连通；所述连通层（15）的一端设有阴极板防垢液进水口（11），另一端设有阴极板防垢液出水口（14）；所述微串联光电催化氧化废水处理装置的首端底部、尾端顶部分别设置有废水进水口（13）和处理后废水出水口（9），靠近所述处理后废水出口（9）处设置有催化剂截留槽（5），所述废水经微串联光电催化氧化废水处理装置底部废水进水口进入阳极室后，通过阳极连通管依次进入相邻阳极室进行光电催化处理后，最后由流经催化剂截留槽（5）后通过处理后废水出水口（9）排出；所述光源采用波长为200～400nm的高压汞灯、中压汞灯及紫外灯中的一种或多种；所述光电催化剂采用α?氧化铝或二氧化硅中的一种或多种为载体，表面负荷二氧化钛、硫化镉、氧化铁、二氧化锰中的一种或多种活性物质构成；具有裂化和开环功能，及孔结构可调特性，并制备成蜂窝多孔结构；B、阴极板防垢液内循环系统单元：在上述A单元反应装置外部，设置有阴极板防垢液内循环系统单元系统；包括：所述阴极板防垢液出水口（14）连接有阴极板防垢液储液池（22），阴极板防垢液储液池（22）通过循环泵（28）与阴极板防垢液进水口（11）相连，并在循环泵的作用下以内循环方式在所有阴极室（8）和连通层（15）中流动；所述阴极板防垢液储液池（22）内设在线pH计（24）和在线电导仪（23），用以测量及适时调节阴极板防垢 液pH、电导率；C、微串联?内循环光电催化氧化废水后处理单元：在上述A单元反应装置尾端，设置有微串联?内循环光电催化氧化废水后处理单元系统；包括：所述处理后废水出水口（9）连接有气液分离器（29），气液分离器（29）上设置有出水口（30）和排气口（31），排气口（31）连接有尾气吸收塔（32）；2）所述废水处理方法处理步骤如下：在常温常压下，将有机废水经预处理后，进入微串联光电催化氧化废水处理单元装置首端的第一个阳极室（7）进行光电催化氧化处理，出水经阳极连通管（17）从相邻下一个阳极室（7）的底部进入继续进行光电催化氧化处理，直至进入末端最后一个阳极室（7）内光电催化氧化处理后得到处理后废水，整个废水处理单元装置内水力停留时间为0.5?2小时；利用微串联光电催化氧化废水处理单元外部连接的阴极板防垢液内循环系统单元，控制阴极板防垢液的循环流速为0.1～0.5m/s，pH为7.0～8.0，电导率为所处理废水电导的1～5倍，用于减少阴极板（3）的腐蚀速率；处理后废水经微串联?内循环光电催化氧化废水后处理单元进行气液分离，分离得到尾气在尾气吸收塔内用碱液吸收，经分离得到的出水实现达标排放。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢陈鑫，秦微，李肖琳，滕厚开，郑书忠，张艳芳，赵慧，
申请(专利权)人：中国海洋石油总公司，中海油天津化工研究设计院，中海油能源发展股份有限公司，
类型：发明
国别省市：