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三維電解氧化-膜分離一體化工業廢水再生回用工藝

發布時間:2018-11-7 18:13:01  中國污水處理工程網

  申請日2010.05.05

  公開(公告)日2011.11.09

  IPC分類號C02F9/14; C02F1/24; C02F1/44; C02F1/461; C02F1/72; C02F1/52

  摘要

  本發明的三維電解氧化—膜分離一體化工業廢水再生回用工藝,由預處理、三維電解氧化反應器、膜生物反應器及反滲透組成;預處理由混合池、絮凝池、沉淀池、氣浮池組成;三維電解氧化反應器由電解池、陽極、陰極、粒子電極、布水管道、出水池、布氣管道組成,陽極采用活性炭纖維電極或鈦網電極,陰極采用不銹鋼材料,陰陽極平行交錯布置,之間填充粒子電極;三維電解氧化反應器前置沉淀及氣浮處理,能有效降低該反應器處理負荷,通入空氣、進行反沖洗等可進一步提高電化學處理效率,大大提高難降解有機廢水的B/C比,降低廢水的COD濃度,減輕后續膜生物反應器的處理負擔,使得膜生物反應器得以順利地運行,膜生物反應器出水再經過反滲透脫鹽,確保出水水質滿足回用要求。本發明操作簡單,設備占地面積小,并且使廢水得以再生回收利用,節約了大量水資源,從而實現了工業廢水的零排放。

  權利要求書

  1.三維電解氧化-膜分離一體化工業廢水再生回用工藝,其特征在于該工藝由預處理、 三維電解氧化反應器、膜生物反應器及反滲透組成,預處理由混合池、絮凝池、沉淀池、氣 浮池組成;三維電解氧化反應器由電解池、陽極、陰極、粒子電極、布水管道、出水池、布 氣管道組成,陽極采用活性炭纖維電極或鈦網電極,陰極采用不銹鋼材料,陰陽極平行交錯 布置,之間填充粒子電極;粒子電極為第三極,由活性炭和含有銅的氧化物、鐵的氧化物、 錳的氧化物組成,均勻分布于陽極和陰極之間;布水管道、布氣管道設置于三維電解氧化反 應器的底部。

  說明書

  三維電解氧化-膜分離一體化工業廢水再生回用工藝

  技術領域

  本發明涉及一種處理難降解有機廢水的組合工藝,具體涉及一種三維電解氧化-膜分離 一體化工業廢水再生回用工藝。

  背景技術

  難降解有機廢水的處理,一直是國內外廢水處理領域的難題之一,特別是成分復雜、含 有“三致”物質的廢水,難以用常規的生化法處理,其穩定的化學結構及生物毒性阻礙了微 生物的代謝作用。

  難降解有機廢水常用的處理方法有:吸附、混凝沉淀、化學沉淀、氣浮、化學氧化法、 電化學氧化法和膜分離等。其中混凝沉淀工藝可以降低廢水中的SS,但只能去除一部分有機 物,并不能去除溶解性的有機物,且存在運行處理負荷低、出水水質差、回用率低等缺點; 電化學法具有氧化降解能力強,無須添加化學藥品,占地面積小,能在常溫常壓下進行,操 作簡單等優點,是一種技術先進,不產生二次污染的環保技術,20世紀60年代提出的三維電 極電解技術,具有比傳統二維電極電解技術的比表面積大,傳質速度快、氧化能力強和電流 效率高、能耗低等優點,其基本原理是電催化氧化還原反應,通過電解產生O2和溶解O2在陰 極上發生還原反應產生活性H2O2,并在金屬電極的作用下產生·OH,反應生成的·OH與有機物 發生反應,從而達到強化去除廢水中難降解有機物的目的,因此該技術在處理難降解有機廢 水方面,發展前景廣闊;膜分離技術能在前處理工藝的基礎上進一步凈化水質,使出水達到 工業生產回用要求。

  由此可見,單獨使用一種方法難以達到處理難降解廢水目的,將各種方法進行有效的組 合,發揮各工藝的優勢,可以使廢水達到排放的標準甚至是回用的要求。

  發明內容

  本發明的目的在于提供一種組合工藝,具體為一種三維電解氧化-膜分離一體化工 業廢水再生回用工藝,可有效提高電化學反應效率并降低廢水處理成本,工藝操作方便,能 夠在實際工程中應用。

  為了達到上述目的,本發明采用如下技術方案:一種三維電解氧化-膜分離一體化 工業廢水再生回用工藝包括以下步驟:有機廢水收集至集水池,首先對廢水進行預處理, 預處理工藝由混合池、絮凝池、沉淀池、氣浮池組成,廢水經混凝氣浮預處理去除部分有機 物,浮渣收集處理;對所述經過預處理的廢水進入三維電解氧化反應器,進行電化學氧化, 電化學反應產生的具有強氧化性的羥基自由基(·OH)與廢水中的難降解有機物迅速反 應并使其得到降解;然后此廢水再采用膜生物反應器和反滲透進行深度處理;其中,所述 的反滲透產生的除鹽水回到工業生產系統使用,反滲透產生的濃水,作為灰渣沖洗水使用, 大幅度提高廢水的循環利用率并實現廢水零排放。通過上述工藝,將反滲透的濃水全部循 環利用,提高了水的利用率,降低了廢水排放,減少了新水資源的消耗,出水水質穩 定可靠。

  三維電解氧化-膜分離一體化工業廢水再生回用工藝,其特征在于該工藝由預處理、三 維電解氧化反應器、膜生物反應器及反滲透組成;預處理由混合池、絮凝池、沉淀池、氣浮 池組成;三維電解氧化反應器由電解池、陽極、陰極、粒子電極、布水管道、出水池、布氣 管道組成,陽極采用活性炭纖維電極或鈦網電極,陰極采用不銹鋼材料,陰陽極平行交錯布 置,之間填充粒子電極;粒子電極為第三極,由活性炭和含有銅的氧化物、鐵的氧化物、錳 的氧化物組成,均勻分布于陽極和陰極之間;布水管道、布氣管道設置于三維電解氧化反應 器的底部;出水池位于三維電解氧化反應器的上部,溢流出水。

  三維電解氧化反應器進行定期或不定期反沖洗,防止廢水中的有機物或其反應中間產物 吸附或沉積在電極表面,以保證反應器中陰陽電極和粒子電極的效率。通過底部設置的沖洗 管道進行反沖洗,反沖洗可采用低壓水沖洗、氣沖洗及氣-水聯合反沖洗的方式。

  膜生物反應器采用浸沒式,選用超濾膜,膜孔粒徑為0.1~0.01μm。

  本發明的進一步改進在于:三維電解氧化反應器前置沉淀及氣浮處理,能有效降低該反 應器處理負荷,通入空氣、進行反沖洗等可進一步提高電化學處理效率,大大提高難降解有 機廢水的B/C比,降低廢水的COD濃度,減輕后續膜生物反應器的處理負擔,使得膜生物 反應器得以順利地運行,膜生物反應器出水再經過反滲透脫鹽,確保出水水質滿足回用要求。

  本發明的三維電解氧化-膜分離一體化工業廢水再生回用工藝便于實施自動控制,操作 簡單,設備占地面積小,并且使廢水得以再生回收利用,節約了大量水資源,從而實現了工 業廢水的零排放。

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