一种含氮杂环化合物化工尾水的深度处理装置及其组合工艺的利记博彩app_2

文档序号:9836527阅读:来源:国知局
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[0022]由于尾水中电导率为8000?9000yS/cm,盐分较高,末端加入电渗析工艺以除去高盐分。电渗析技术是膜分离技术的一种,它将阴、阳离子交换膜交替排列于正负电极之间,并用特制的隔板将其隔开,组成除盐(淡化)和浓缩两个系统,在直流电场作用下,以电位差为动力,利用离子交换膜的选择透过性,把电解质从溶液中分离出来,从而实现溶液的浓缩、淡化、精制和提纯。电渗析使得出水盐分大幅度削减,出水有机物含量稳定COD < 50mg/L,电渗析设备采用抗污染的膜组件,除盐率为95 %?99 %,废水回用率为70 %?75 %,出水电导率稳定在50yS/cm以下,达到生产工艺回用和循环冷却水补充用水、厂区内冲厕、冲洗地面的要求,并有效代替了原有的末端活性炭吸附工艺,避免了其带来的巨大投资和运行成本。
[0023]本发明与现有技术相比,其显著优点在于:经过电化学氧化处理后悬浮物去除率达到90%以上,COD去除率为50%?60%,三唑类含氮杂环化合物的去除率达到85%?95%以上,出水pH = 7.0?7.5 ;生物曝气滤池处理后可使废水水质COD < 70mg/L,SS < 5mg/L;经过电渗析处理后的淡水出水水质COD < 50mg/L,电导率< 50yS/cm,经本发明组合工艺深度处理后的废水能够达到生产工艺水回用以及循环冷却水补充用水、厂区内冲厕、冲洗地面的水质要求,实现了含氮杂环化合物化工尾水高度有效的去除,保护环境的同时实现了废水的回收利用,能够带来长远的经济效益,具有广泛的应用价值。
【附图说明】
[0024]图1是本发明的电化学氧化反应装置示意图。
[0025]图2是本发明的电化学氧化反应装置中的电化学氧化反应器示意图。
[0026]图3是本发明的电化学氧化-生物曝气滤池-电渗析深度处理含氮杂环化合物化工尾水的组合工艺流程图。
[0027]图4是实施例1中电化学氧化工段在不同电流密度下特征污染物三环唑(TC)随时间的降解效率图。
[0028]图5是实施例1中生物曝气滤池进出水COD浓度及COD去除率图。
[0029]图6是实施例1中电渗析工段在不同电压下电导率随时间的的变化。
[0030]图7是实施例2中电化学氧化工段在不同电流密度下特征污染物丙环唑(PPC)随时间的降解效率图。
[0031]图8是实施例2中电化学氧化工段在不同电流密度下特征污染物三氮唑(Tz)随时间的降解效率图。
【具体实施方式】
[0032]下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细说明。
[0033]图1为电化学氧化装置,I为电化学氧化反应池,2为电化学氧化反应器,3为导管,导管一端与阳极顶部焊接,另一端与中转水箱的顶部焊接,4为中转水箱,5为高压水栗,6为出水管,7为连接电化学氧化反应池与中转水箱的循环管,8为穿孔曝气管,9为空气压缩机。
[0034]图2为电化学氧化反应器的示意图,图2(1)中2.1为穿孔的不锈钢阴极,2.2为作为阳极的孔径为10?50微米的钛基体二氧化钌涂层的微孔管式膜电极,阴阳极间隔I?3厘米。
[0035]图2(2)为阴阳极内部大样图。由于传质速率的加快,废水中的含氮杂环化合物(例如三环唑TC,三氮唑Tz,丙环唑PPC)在阳极表面的二氧化钌活性层上发生瞬间的电化学氧化反应,再经过阳极表面的微孔进入阳极腔内,随后经导管被抽入中转水箱中。
[0036]图3为本发明的电化学氧化-生物曝气滤池-电渗析深度处理含氮杂环化合物化工尾水的组合工艺流程图,首先采用电化学氧化法对尾水进行预处理,采用本发明的电化学氧化装置,先打开空气压缩机通过曝气管路开始曝气,将含氮杂环化合物化工尾水注入电化学氧化反应池中,浸没电极反应器,曝气后控制电流和电压,尾水在电化学氧化反应器中进行电化学氧化反应后经阳极表面的微孔进入阳极腔内,随后经导管通过高压水栗循环至中转水箱中,再经反应池底部的循环管循环至反应池中;然后加入亚硫酸钠,脱去水中残留的双氧水,之后利用生物曝气滤池对脱双氧水后的尾水进行生化处理,尾水通过溢流槽进入水池中,再由底部的高压水栗循环至生物曝气滤池;最后采用电渗析工艺进行脱盐处理。
[0037]实施例1
[0038]采用电化学氧化-生物曝气滤池-电渗析组合工艺处理含三环唑(TC)农药生产尾水。
[0039 ] 含三环唑(TC)农药生产尾水中进水COD = 234.80mg/L,三环唑浓度178.47mg/L,pH= 7.2,SS = 850mg/L。
[0040]步骤1、采用电化学氧化法对该尾水进行预处理。约8立方米尾水注入反应池内,浸没电极反应器,打开曝气管路开关进行曝气,打开直流电源,控制恒流在260A,电压为3.4V。随后打开高压水栗开关,设置高压水栗为20分钟工作I次,I次工作5分钟。电化学氧化反应器阴阳极间距为I厘米,废水中的含氮杂环化合物在阳极表面的二氧化钌活性层上发生瞬间的电化学氧化反应,再经过阳极表面的微孔(10微米)进入阳极腔内,随后经导管被抽入中转水箱中,再由底部的高压水栗连接管抽回反应池中,如此循环往复24小时,每隔3小时取样,经过电化学氧化工段后,出水⑶D= 105.14mg/L,COD去除率为55.22%;三环唑浓度25.97mg/L,去除率为85.45% ;出/XpH=7.5,SS = 45mg/L;
[0041 ] 步骤2、对步骤I处理后的废水加入亚硫酸钠,脱去水中残留的双氧水,亚硫酸钠投加量视水中双氧水浓度而定;
[0042]步骤3、利用生物曝气滤池对脱双氧水后的废水进行进一步生化,每2小时高压水栗工作10分钟,废水通过溢流槽进入右侧中间水池中,再由底部高压水栗抽回生物曝气滤池,如此循环往复24小时,经生物曝气滤池处理后,出水浊度< 0.2,SDI < 3,满足电渗析进水条件;
[0043]步骤4、采用电渗析工艺,对步骤3的出水进行脱盐处理,电压为20V,淡水回收率为70.80%,淡水作为本厂工艺和生活回用,浓水稀释后排放,最终出水COD为49.87mg/L,三环挫浓度为20.14mg/L,SS = 4.8mg/L。
[0044]图4是本发明实施例1中电化学氧化工段在不同电流密度下特征污染物三环唑随时间的降解效率图。从图中可知,三环唑(TC)的去除率随着电流密度的增加而增加,当电流密度为5.5mA/cm2时去除率达到最大,为85.45 %。
[0045]图5是实施例1中生物曝气滤池进出水⑶Dcr浓度及⑶Dcr去除率图,?代表生化进水COD,▲为生化出水COD,?代表COD去除率,单次进水停留时间为24h,故每两天的进水COD相同。从图5中可以看出,随着运行天数的增加,生物陶粒表面的异养型微生物驯化效果逐步增强,对于COD的去除效果也同步提高,15天后出水COD可降至60mg/L以下。
[0046]图6是实施例1中电渗析工段在不同电压下电导率随时间的的变化,比较10V,20V,30V,40V下水中电导率的变化,综合耗电量以及处理效果可知20V为最优参数,40min后废水电导率可从9000ys/cm降至50ys/cm以下,除盐率高达99%以上。
[0047]实施例2
[0048]采用电化学氧化-生物曝气滤池-电渗析处理含丙环唑(PPC)农药生产尾水。
[0049]含丙环唑(PPC)农药生产尾水中进水COD = 258.70mg/L,丙环唑浓度41.15mg/L,pH=7.3,SS = 960mg/L。
[0050]步骤1、采用电化学氧化法对该尾水进行预处理。约9立方米尾水注入反应池内,浸没电极反应器,打开曝气管路开关进行曝气,
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