一种协同降解含多元酚废水的装置和方法与流程

1.本发明属于有机废水处理技术领域，具体涉及一种协同降解含多元酚废水的装置和方法。


背景技术：

2.聚三氟氯乙烯，是最早研发并商品化的含氟聚合物。聚三氟氯乙烯由三氟氯乙烯经自由基聚合(以过氧化物作引发剂或氧化还原体系引发)而生成，可用悬浮聚合、溶液聚合以及乳液聚合等方法制备，具有优异的化学稳定性、电气阻隔性能和耐候性，广泛应用于国防军工、电子信息、化工、制药、机械制造等高新技术领域。目前国内聚三氟氯乙烯树脂主要采用悬浮法进行生产，在带有搅拌器的聚合釜中，三氟氯乙烯单体呈微滴状悬浮分散于水相中，而加入的油溶性引发剂则溶于单体中，聚合反应就在这些微滴中进行，为了保证这些微滴在水中呈珠状分散,需要加入悬浮稳定剂。聚合反应完成后，未反应完全的三氟氯乙烯单体进入 回收单体储槽，生成的聚三氟氯乙烯树脂进入捣洗釜，经过捣碎、水洗、脱水及干燥等工序处理后即得到成品树脂，生产过程中排出的废水即为聚三氟氯乙烯废水。
3.由于悬浮法聚三氟氯乙烯生产过程中加入的引发剂、悬浮稳定剂和防粘釜剂等助剂大多具有毒性，尤其是防粘釜剂含有多元酚类的物质难以进行生物降解，且直接生化降解很容易将降解菌杀死，使生化系统不能正常工作；如果对聚三氟氯乙烯废水中含有的有机有毒物质不加以处理，对废水回收利用以及区域生态环境带来不良影响，因此在悬浮法聚三氟氯乙烯生产中必须对废水进行处理，以去除其中的多元酚类的毒性污染物及有机物。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的含多元酚废水中有机污染物难降解的问题，本发明提供了一种协同降解含多元酚废水的装置和方法，通过该装置和方法，可有效去除含多元酚废水中多元酚和有机物，使废水实现循环利用。
5.本发明通过以下技术方案实现：一种协同降解含多元酚废水的装置，包括废水池、废水输送泵、过滤器、微孔过滤器、双氧水计量罐、双氧水计量泵、氧气瓶、氧气计量装置、臭氧发生器、微混合器、微波无极紫外uv光解废水净化器、连续式超级氧化二级反应器、多相流泵、高铁酸钾溶液计量罐、高铁酸钾溶液计量泵、微反应器、空压机、中间水池ⅰ、中间水池ⅰ提升泵、生化处理系统；所述的连续式超级氧化二级反应器内设置有进水管通道；所述的微波无极紫外uv光解废水净化器上端设置有进气口和出气口，进气口与空压机连接，出气口与多相流泵连接，出气口的下方设置有出水口与连续式超级氧化二级反应器内的进水管通道连接，超级氧化二级反应器内的进水管通道与多相流泵连接；所述的废水池通过废水输送泵依次与过滤器和微孔过滤器连接；所述的微混合器一端分别与微孔过滤器、连接有双氧水计量罐的双氧水计量泵、
依次连接有氧气计量装置和氧气瓶的臭氧发生器连接，另一端和微波无极紫外uv光解废水净化器连接。
6.所述的微反应器下端分别与多相流泵、连接有高铁酸钾溶液计量罐的高铁酸钾溶液计量泵连接，上端与连续式超级氧化二级反应器的下端连接；所述的连续式超级氧化二级反应器上端设置的出水口与中间水池ⅰ连接，中间水池ⅰ经中间水池ⅰ提升泵与生化处理系统连接。
7.进一步地，所述的生化处理系统依次为水解酸化池，水解酸化池提升泵、egsb厌氧池、缺氧池a、好氧池o、二沉池、中间水池ⅱ、中间水池ⅱ提升泵、无阀滤池、中间水池ⅲ、陶瓷微孔过滤器、陶瓷微孔过滤器提升泵、回用水池。
8.进一步地，所述的微波无极紫外uv光解废水净化器设置有紫外灯电源、微波发生器、微波无极紫外灯，微波无极紫外灯产生波长254nm和185nm的紫外光；所述的过滤器为气动自清洗过滤器；所述的微混合器为三通道微混合器。
9.进一步地，所述的过滤器孔径为30μm，微孔过滤器的孔径为0.1μm。
10.进一步地，所述的连续式超级氧化二级反应器内填充负载有稀土纳米臭氧催化剂的填料。
11.本发明中，利用上述装置协同降解含多元酚废水的方法，包括以下步骤：（1）含多元酚的废水排入废水池，通过沉降方法使部分悬浮物颗粒沉淀下来，然后通过废水输送泵将废水运送至过滤器中进行初步过滤，后经微孔过滤器进行再次过滤，再次过滤后的废水进入微混合器，并与通过双氧水计量泵泵入的源于双氧水计量罐中的双氧水、通过臭氧发生器将源于氧气瓶中的氧气转化成的臭氧在三通道微混合器中进行充分混合；（2）步骤（1）三通道微混合器中废水、双氧水和臭氧的混合物进入微波无极紫外uv光解废水净化器中，同时给微波无极紫外灯降温用的压缩空气及所产生的臭氧也一并进入微波无极紫外uv光解废水净化器中，进行uv光解协同微波、双氧水、臭氧对废水中的cod进行超级氧化；（3）步骤（2）中超级氧化处理后的废水通过微波无极紫外uv光解废水净化器的出水口溢流到连续式超级氧化二级反应器进水管道中，并通过该进水管道进入多相流泵中，微波无极紫外uv光解废水净化器含有的未反应气体也通过微波无极紫外uv光解废水净化器上端的出气口进入多相流泵中，共同进入微反应器中；同时高铁酸钾溶液计量罐中的高铁酸钾通过高铁酸钾溶液计量泵也进入到微反应器中，进一步氧化含多元酚废水中酚类物质，经微反应器处理后的废水从连续式超级氧化二级反应器下端口进入连续式超级氧化二级反应器中，经连续式超级氧化二级反应器上端出水口溢流进入中间水池ⅰ，后进入生化处理系统继续进行处理。
12.进一步地，步骤（3）中间水池ⅰ中的废水经中间水池提升泵进入生化处理系统中的水解酸化池中，在水解细菌、酸化菌的作用下将废水中不溶性有机物水解为溶解性有机物，将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质，后经水解酸化池提升泵进入到egsb厌氧池中，在厌氧菌的作用下去除大部分的有机物，然后进缺氧池a池，将硝态氮还原成氮气后排放到大气中，从缺氧池a出来的混合液进入到好氧池o，在好氧池o内进行好氧生化反应去除大部分的有机物，处理后的废液进入二沉池进行泥水分离，二沉池中的上清
液从上部流入到中间水池п，经中间水池п提升泵进入到无阀滤池，经无阀滤池自流进入中间水池ⅲ，并经陶瓷微孔过滤器过滤，后经陶瓷微孔过滤器提升泵提升后进入回用水池。
13.进一步地，所述的多元酚废水为悬浮法聚三氟乙烯生产过程中产生的废水。
14.进一步地，所述的给微波无极紫外灯降温用的压缩空气的流量为2~4m3/h。
15.进一步地，所述的步骤（1）中所述的双氧水体积浓度为27%，双氧水的加入量与废水的质量比为1：40~50；步骤（1）中所述的臭氧加入量与废水的质量比为1：1000；步骤（3）中高铁酸钾溶液的浓度为1%，1%高铁酸钾溶液的加入量与废水的比例为量为1g~3g：1l。
16.本发明通过三通道微混合器将含多元酚废水、双氧水、臭氧进行强化混合，缩短了三种物料的充分接触的时间，可大大提高装置处理cod效率，经微波无极紫外uv光解装置协同微波、紫外光、双氧水、臭氧对废水中难降解的多元酚类物质进行超级氧化，利用组合式超级氧化技术，打断多元酚链段，使有效分解含多元酚类废水中有毒物质，使其降解变成小分子有机物，解决了含有多元酚类有机废水对后续生化处理装置中有益菌的毒害问题，保障了生化处理装置的稳定运行，经成熟的生化处理系统，可有效去除含多元酚类废水中cod，使废水实现循环利用，同时避免了有机污染物对环境造成的污染。
17.有益效果本发明利用组合式超级氧化技术，打断多元酚链段，使其变为无毒的有机小分子，部分被氧化为二氧化碳和水，部分被后续的生化处理系统进一步去除，同时降低废水的cod含量，使废水可循环利用，工艺先进，连续运行、效果好，可广泛应用于含多元酚等有毒废水的处理。
附图说明
18.图1为本发明协同降解含多元酚废水的装置示意图其中，1为废水池、2为废水输送泵、3为气动自清洗过滤器、4为微孔过滤器、5为双氧水计量罐、6为双氧水计量泵、7为氧气钢瓶、8为氧气计量装置、9为臭氧发生器、10为微混合器、11为微波无极紫外 uv 光解废水净化器，12为连续式超级氧化二级反应器，13为多相流泵，14为高铁酸钾溶液计量罐，15为高铁酸钾溶液计量泵，16为微反应器，17为空压机、18为中间水池ⅰ，19为中间水池ⅰ提升泵，20为水解酸化池，21为水解酸化池提升泵，22为egsb厌氧池、23为缺氧池a、24为好氧池o、25为二沉池、26为中间水池ⅱ、27为中间水池ⅱ提升泵、28为无阀滤池、29为中间水池ⅲ、30为陶瓷微孔过滤器、31为陶瓷微孔过滤器提升泵、32为回用水池。
具体实施方式
19.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其它类同实施例，都应当属于本技术保护的范围。
20.本发明中所述的协同降解含多元酚废水的装置如图1所示，包括废水池1、废水输送泵2、气动自清洗过滤器3（孔径为30μm）、微孔过滤器4（孔径为0.1μm）、双氧水计量罐5、双氧水计量泵6、氧气瓶7、氧气计量装置8、臭氧发生器9、三通道微混合器10、微波无极紫外uv光解废水净化器11（内设置有紫外灯光源、微波发生器，微波无极紫外灯，微波无极紫外灯
产生波长254nm和185nm的紫外光）、连续式超级氧化二级反应器12（内设置有进水管通道，反应器内填充负载有稀土纳米臭氧催化剂）、多相流泵13、高铁酸钾溶液计量罐14、高铁酸钾溶液计量泵15、微反应器16、空压机17、中间水池ⅰ18、中间水池ⅰ提升泵19、生化处理系统；所述的微波无极紫外uv光解废水净化器11上端设置有进气口和出气口，进气口与空压机17连接，出气口与多相流泵13连接，出气口的下方设置有出水口与连续式超级氧化二级反应器12内的进水管通道连接，超级氧化二级反应器12内的进水管通道与多相流泵13连接；所述的废水池1通过废水输入泵2依次与气动自清洗过滤器3和微孔过滤器4连接；三通道微混合器5一端分别与微孔过滤器4、连接有双氧水计量罐5的双氧水计量泵6、依次连接有氧气计量装置8和氧气瓶7的臭氧发生器9连接，另一端和微波无极紫外uv光解废水净化器11连接；微反应器16下端分别与多相流泵13、连接有高铁酸钾溶液计量罐14的高铁酸钾溶液计量泵15连接，上端与连续式超级氧化二级反应器12的下端连接；连续式超级氧化二级反应器12上端设置的出水口与中间水池ⅰ18连接，中间水池ⅰ18经中间水池ⅰ提升泵19与生化处理系统连接。
21.本发明中的生化处理系统依次为水解酸化池20，水解酸化池提升泵21、egsb厌氧池22、缺氧池a 23、好氧池o 24、二沉池25、中间水池ⅱ26、中间水池ⅱ提升泵27、无阀滤池28、中间水池
ⅲꢀ
29、陶瓷微孔过滤器30、陶瓷微孔过滤器提升泵31、回用水池32。
22.通过本发明中的协同降解含多元酚废水的装置对悬浮法聚三氟乙烯生产过程中产生的废水进行处理，现在结合具体实施例进行说明。
23.实施例1（1）悬浮法聚三氟乙烯生产过程中产生的含多元酚废水排入废水池1中，在废水池1中通过沉降方法使部分悬浮物沉淀下来，然后通过废水输送泵2将废水从废水池1运送至气动自清洗过滤器3中进行初步过滤，过滤掉30μm以上的固体颗粒，过滤后的废水进入微孔过滤器4进行再次过滤，过滤掉0.1μm以上的悬浮物，再次过滤后的废水进入三通道微混合器10与通过双氧水计量泵6泵入的双氧水计量罐5中的双氧水、与臭氧发生器9所产生的臭氧（氧气钢瓶7中的氧气经氧气计量装置8进入臭氧发生器9中，经臭氧发生器9转化生成臭氧）混合；其中双氧水的体积浓度为27%，每吨废水中加入27%双氧水22.49kg；臭氧加入量与废水的质量比为1：1000；（2）步骤（1）三通道微混合器10中废水、双氧水和臭氧的混合物进入微波无极紫外uv光解废水净化器11中，同时给微波无极紫外uv灯管降温用的压缩空气及所产生的臭氧（空压机17产生的压缩空气在给微波无极紫外uv灯管降温的同时在185nm紫外光照射下产生的臭氧）一并进入微波无极紫外uv光解废水净化器中，进行uv光解协同微波、双氧水、臭氧对废水进行超级氧化，其中给微波无极紫外uv灯管降温用的压缩空气流量为2m3/h；（3）步骤（2）中超级氧化处理后的废水通过微波无极紫外uv光解废水净化器11上端的出水口溢流到连续式超级氧化二级反应器12进水管道中，并进入到多相流泵13中，微波无极紫外uv光解废水净化器11未反应完的臭氧以及其他气体也通过微波无极紫外uv光解废水净化器11中的出气口进入多相流泵13中，共同进入微反应器16中，同时高铁酸钾溶液计量罐14中的高铁酸钾（质量百分浓度为1%）通过高铁酸钾溶液计量泵15也进入到微反应器16中（1%高铁酸钾溶液的加入量与废水的比例为1g:1l），在微反应器16中进一步氧化
废水中的多酚类有机物，然后经微反应器16处理后的废水从连续式超级氧化二级反应器12下端进入超级氧化二级反应器12中，废水自下而上经过连续式超级氧化二级反应器12反应器中填充的负载有稀土纳米臭氧催化剂的填料时，在稀土纳米臭氧催化剂催化下，臭氧、双氧水继续对废水中的酚类物质、cod进行氧化，并通过连续式超级氧化二级反应器12上端的出水口溢流进入中间水池ⅰ18；（4）步骤（3）中间水池ⅰ18中的废水经中间水池ⅰ提升泵19进入到后续生化处理系统进行生化处理，首先进入水解酸化池20，废水在大量水解细菌、酸化菌的作用下将废水中不溶性有机物水解为溶解性有机物，将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质，改善废水的可生化性，水解酸化池20处理后的废水经水解酸化池提升泵21进入egsb厌氧池22、在厌氧菌的作用下去除大部分有机物，进入缺氧池a23，将硝态氮还原成氮气后排放到大气中o池，进入好氧池o进行好氧生化反应去除大部分的有机物，处理后的废水进入二沉池25中进入泥水分离、二沉池25中的上清液从上部流入中间水池ⅱ26中，经中间水池ⅱ提升泵27进入无阀滤池28、无阀滤池28中的废水自流进入中间水池
ⅲꢀ
29、经陶瓷微孔过滤器30过滤，后经陶瓷微孔过滤器提升泵31提升后进入回用水池32。
24.本发明协同降解含多元酚废水的装置运行稳定，持续运行三个月后，生化处理系统中的有益菌活性稳定，进一步说明组合式超级氧化技术，打断多元酚链段，使其变为无毒的有机小分子，避免对有益菌群产生毒害作用，含多元酚废水处理前cod含量1800
‑
2300mg/l，经该装置处理后，废水cod浓度在20
‑
55mg/l之间，可循环使用。