一種再生水中微量有毒有害有機(jī)污染物的深度處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種再生水中微量有毒有害有機(jī)污染物的深度處理方法，屬水處理領(lǐng)域。包括：使待處理的再生水進(jìn)入反應(yīng)器，向所述反應(yīng)器內(nèi)加入臭氧進(jìn)行臭氧氧化反應(yīng)，并向所述反應(yīng)器內(nèi)電化學(xué)反應(yīng)裝置通電流經(jīng)電化學(xué)催化進(jìn)行氧化還原反應(yīng)；由所述臭氧氧化反應(yīng)與所述氧化還原反應(yīng)協(xié)同對所述反應(yīng)器內(nèi)的城市再生水進(jìn)行催化促進(jìn)臭氧分解產(chǎn)生羥基自由基降解去除再生水中的微量有毒有害有機(jī)污染物，去除后的再生水直接排放或回用。由臭氧氧化反應(yīng)與電化學(xué)催化的氧化還原反應(yīng)同時(shí)對反應(yīng)器內(nèi)的城市再生水進(jìn)行協(xié)同作用催化促進(jìn)臭氧分解產(chǎn)生羥基自由基降解去除再生水中的微量有毒有害有機(jī)污染物，去除后的再生水直接排放或回用。其處理效果好，效率高，運(yùn)行成本低。
【專利說明】一種再生水中微量有毒有害有機(jī)污染物的深度處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及再生水的處理領(lǐng)域，特別是涉及一種再生水中微量有毒有害有機(jī)污染物的深度處理方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水環(huán)境污染越來越嚴(yán)重，水資源短缺成為世界性難題。因些，城市再生水作為一種可替代的水資源便具有重大的發(fā)展優(yōu)勢和發(fā)展?jié)摿?，它可以替代自來水作為工業(yè)循環(huán)冷卻水、洗車用水以及園林、綠化、沖刷道路等市政用水，從而改變城市水資源短缺的局面。以往人們對再生水通常只關(guān)注常規(guī)污染物一氮磷和COD的去除，而對非常規(guī)的微量有毒有害有機(jī)物存在的安全隱患沒有給予足夠的重視。由于再生水回用的同時(shí)也會(huì)存在生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)和健康風(fēng)險(xiǎn)，再生水中含有的有毒有害有機(jī)物、致病菌等污染物質(zhì)，可能會(huì)隨著再生水的回用而在環(huán)境中不斷累積，從而增加了環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)和健康風(fēng)險(xiǎn)，易引發(fā)環(huán)境安全問題，因此需要對有毒有害有機(jī)物、致病菌等非常規(guī)污染物進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注，以降低再生水回用的風(fēng)險(xiǎn)?！缎略偕|(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》中對非常規(guī)污染物關(guān)注程度提高，非常規(guī)污染物控制技術(shù)和設(shè)備需求迫切。然而我國再生水回用技術(shù)方面主要存在以下問題:(I)再水中非常規(guī)污染物如微量有毒有害有機(jī)物對再生水利用途徑均有危害，傳統(tǒng)污水處理技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)其有效去除；(2)目前再生水中非常規(guī)微量有機(jī)污染物的深度處理技術(shù)存在能耗高、技術(shù)落后單一的特點(diǎn)，難以大規(guī)模推廣應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明提供一種再生水中微量有毒有害有機(jī)污染物的深度處理方法，以較低成本，高效處理再生水中的微量有毒有害有機(jī)污染物。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種再生水中微量有毒有害有機(jī)污染物的深度處理方法,包括:
[0005]使待處理的再生水進(jìn)入反應(yīng)器，向所述反應(yīng)器內(nèi)加入臭氧進(jìn)行臭氧氧化反應(yīng)，并向所述反應(yīng)器內(nèi)電化學(xué)反應(yīng)裝置通電流經(jīng)電化學(xué)催化強(qiáng)化氧化還原反應(yīng)；
[0006]由所述臭氧氧化反應(yīng)與所述氧化還原反應(yīng)協(xié)同對所述反應(yīng)器內(nèi)的城市再生水進(jìn)行催化促進(jìn)臭氧分解產(chǎn)生羥基自由基降解去除再生水中的微量有毒有害有機(jī)污染物，去除后的再生水直接排放或回用。
[0007]本發(fā)明的有益效果為:通過向反應(yīng)器內(nèi)待處理的城鎮(zhèn)再生水施加臭氧與通電流，在臭氧的臭氧氧化反應(yīng)與電流的電化學(xué)催化強(qiáng)化氧化還原反應(yīng)協(xié)同作用下，催化促進(jìn)臭氧分解產(chǎn)生更多羥基自由基降解去除再生水中的微量有毒有害有機(jī)污染物，完成了再生水的深度處理，由于臭氧氧化與電化學(xué)反應(yīng)協(xié)同作用提高了處理效率，進(jìn)而也降低了運(yùn)行能耗，降低運(yùn)行成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。
[0009]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的處理方法流程圖；
[0010]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的方法中使用的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖3是圖2的A-A向剖視圖；
[0012]圖4是圖2的俯視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013]下面對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0014]圖1所示為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種再生水中微量有毒有害有機(jī)污染物的深度處理方法，能低成本、高效去除再生水中微量有毒有害有機(jī)污染物，實(shí)現(xiàn)對再生水的深度處理，該方法包括:
[0015]使待處理的再生水進(jìn)入反應(yīng)器，向所述反應(yīng)器內(nèi)加入臭氧進(jìn)行臭氧氧化反應(yīng)，同時(shí)向所述反應(yīng)器內(nèi)電化學(xué)反應(yīng)模塊裝置通電流經(jīng)電化學(xué)催化強(qiáng)化氧化還原反應(yīng)，優(yōu)選的，反應(yīng)時(shí)間為10?20min ；
[0016]由所述臭氧氧化反應(yīng)與所述電化學(xué)氧化還原反應(yīng)協(xié)同對所述反應(yīng)器內(nèi)的城市再生水進(jìn)行催化促進(jìn)臭氧分解產(chǎn)生更多羥基自由基降解去除再生水中的微量有毒有害有機(jī)污染物，去除后的再生水直接排放或回用。
[0017]上述方法中，向所述反應(yīng)器內(nèi)加入臭氧以氣流形式按5?20mg/L的投加量加入。
[0018]上述方法中，臭氧從所述反應(yīng)器的底部加入。
[0019]上述方法中，向所述反應(yīng)器內(nèi)施加的電流為10A，電流的施加位置位于所述臭氧加入位置的上方。
[0020]上述方法中，反應(yīng)器結(jié)構(gòu)如圖2至4所示，是一種臭氧電化學(xué)聯(lián)合氧化水處理反應(yīng)器，能實(shí)現(xiàn)對再生水進(jìn)行臭氧與電化學(xué)聯(lián)合氧化處理，除去再生水中一些微量有毒有機(jī)物，該反應(yīng)器包括:
[0021]箱體1，其下部設(shè)有進(jìn)水管6，上部設(shè)有出水管8 ;優(yōu)選的，箱體I可采用長筒形立式結(jié)構(gòu)，可以采用不銹鋼箱體或PVC箱體，保證耐腐蝕性；
[0022]臭氧曝氣裝置3，設(shè)置在箱體I內(nèi)底部，與箱體I外接入的臭氧進(jìn)氣管7連接；優(yōu)選的，該臭氧曝氣裝置3可采用微孔曝氣盤，能增加臭氧在水中的曝氣效果，提升氧化效果；
[0023]電化學(xué)反應(yīng)裝置4，設(shè)置在箱體I內(nèi)，處于臭氧曝氣裝置3上方，該電化學(xué)反應(yīng)裝置4的導(dǎo)線柱5端部設(shè)置在箱體I頂部，方便與外部電源連接；
[0024]箱體I頂部設(shè)有排氣管9。優(yōu)選的，可在箱體I頂部設(shè)置集氣罩13，排氣管9與集氣罩13連通。
[0025]上述反應(yīng)器還包括:導(dǎo)流筒2，固定設(shè)置在箱體I內(nèi)，為兩端開口的筒狀結(jié)構(gòu)，套在臭氧裝置3和電化學(xué)反應(yīng)裝置4外面，電化學(xué)反應(yīng)裝置4的電極板可通過支撐桿11固定在導(dǎo)流筒2上。該導(dǎo)流筒2為PVC材質(zhì)的導(dǎo)流筒，可在該導(dǎo)流筒2上部外壁與箱體內(nèi)壁之間經(jīng)連接件12連接，來固定該導(dǎo)流筒2，連接件12可采用不銹鋼部件。通過在臭氧裝置2和電化學(xué)反應(yīng)裝置4外面設(shè)置導(dǎo)流筒2，可利用導(dǎo)流筒2的導(dǎo)流作用實(shí)現(xiàn)反應(yīng)的內(nèi)循環(huán)，導(dǎo)流筒將上升流和下降流的通道分開，減小氣體和水流擴(kuò)散區(qū)域，降低流動(dòng)阻力，起到攪拌裝置的作用；同時(shí)，反應(yīng)器箱體內(nèi)的渦流和湍流加劇，增加氧化反應(yīng)接觸面積，提高反應(yīng)效率；并且水流經(jīng)導(dǎo)流筒形成循環(huán)流動(dòng)增加水流與氧化劑的接觸反應(yīng)時(shí)間，提高反應(yīng)效果。
[0026]上述反應(yīng)器中，電化學(xué)反應(yīng)裝置4由電極板模塊和與該電極板模塊連接的導(dǎo)線柱5構(gòu)成，導(dǎo)線柱的長度大于電極板的高度，電極板可采用具有釕銥金屬涂層的鈦板，通過采用長導(dǎo)線柱及特殊的電極板，有效克服了臭氧對電化學(xué)反應(yīng)裝置4的腐蝕，保證了反應(yīng)器的穩(wěn)定運(yùn)行。另外，由于采用比傳統(tǒng)電極板導(dǎo)線柱長的導(dǎo)線柱，在反應(yīng)器內(nèi)以導(dǎo)線柱代替導(dǎo)線接到反應(yīng)器外部，在保證電極板能在最優(yōu)位置催化臭氧的同時(shí)，也避免導(dǎo)線在反應(yīng)器中受到臭氧腐蝕。
[0027]上述反應(yīng)器中，箱體的底部設(shè)有放空管10，放空管10上設(shè)有控制閥，方便檢修時(shí)時(shí)排空箱體內(nèi)的剩水。臭氧進(jìn)氣管7上設(shè)有閥門和流量計(jì)，方便對輸入的臭氧計(jì)量及控制。
[0028]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明的處理方法作進(jìn)一步說明。
[0029]可采用上述實(shí)施例中如圖2至4所示的能保證運(yùn)行時(shí)間較短及保證長期運(yùn)行穩(wěn)定性的反應(yīng)器，將待處理的城市再生水通過泵提升進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)，然后從臭氧發(fā)生器內(nèi)產(chǎn)生的臭氧以5-20mg/L的投加量以氣流形式通過管路進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置的曝氣裝置，以臭氧經(jīng)曝氣裝置微小氣泡形式進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)，與反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)入的水流迅速接觸；反應(yīng)器內(nèi)在曝氣裝置上方設(shè)置電化學(xué)反應(yīng)裝置，電化學(xué)反應(yīng)裝置由表面附著金屬層處理過的陰陽金屬鈦極板組成，陰陽極板間隔一定距離交替組合排列，并通過配件連接陰陽極線柱與直流電源相通；夾雜著臭氧微氣泡的水流在上升過程中與電極模塊裝置接觸，以外接直流電源給電極板通入1A電流，引發(fā)電極板上發(fā)生氧化還原反應(yīng)從而與水中臭氧產(chǎn)生協(xié)同作用催化促進(jìn)臭氧分解產(chǎn)生更多的羥基自由基來降解再生水中的微量有毒有害有機(jī)污染物，以實(shí)現(xiàn)水中污染物的降解與去除；水流在上升過程中羥基自由基繼續(xù)氧化水中的微量有機(jī)物，經(jīng)處理后的水從電化學(xué)催化臭氧反應(yīng)器上部出水口排放。
[0030]本發(fā)明有機(jī)結(jié)合了電化學(xué)法與臭氧氧化法，形成一種以電化學(xué)為催化方法的臭氧強(qiáng)氧化的處理方法，與目前再生水深度處理工藝相比具有以下有益效果:(I)處理效果好，可實(shí)現(xiàn)快速降解再生水微量有機(jī)污染物的目的；(2)應(yīng)用靈活，操作簡便，可根據(jù)水質(zhì)條件改變運(yùn)行方式；(3)由于處理效率高降低使用能耗，節(jié)約運(yùn)行成本。
[0031]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種再生水中微量有毒有害有機(jī)污染物的深度處理方法，其特征在于，包括: 使待處理的再生水進(jìn)入反應(yīng)器，向所述反應(yīng)器內(nèi)加入臭氧進(jìn)行臭氧氧化反應(yīng)，并向所述反應(yīng)器內(nèi)電化學(xué)反應(yīng)裝置通電流經(jīng)電化學(xué)催化進(jìn)行氧化還原反應(yīng)； 由所述臭氧氧化反應(yīng)與所述氧化還原反應(yīng)協(xié)同對所述反應(yīng)器內(nèi)的城市再生水進(jìn)行催化促進(jìn)臭氧分解產(chǎn)生羥基自由基降解去除再生水中的微量有毒有害有機(jī)污染物，去除后的再生水直接排放或回用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種再生水中微量有毒有害有機(jī)污染物的深度處理方法，其特征在于，所述向所述反應(yīng)器內(nèi)加入臭氧進(jìn)行臭氧氧化反應(yīng)，臭氧投加量為5?20mg/L，并向所述反應(yīng)器內(nèi)施加電流經(jīng)電化學(xué)催化進(jìn)行氧化還原反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間為10?20分鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種再生水中微量有毒有害有機(jī)污染物的深度處理方法，其特征在于，所述向所述反應(yīng)器內(nèi)加入臭氧以氣流形式按20mg/L的投加量加入。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種再生水中微量有毒有害有機(jī)污染物的深度處理方法，其特征在于，所述臭氧從所述反應(yīng)器的底部加入。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的一種再生水中微量有毒有害有機(jī)污染物的深度處理方法，其特征在于，所述向所述反應(yīng)器內(nèi)施加的電流為10A，電流的施加位置位于所述臭氧加入位置的上方。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的一種再生水中微量有毒有害有機(jī)污染物的深度處理方法，其特征在于，所述反應(yīng)器包括: 箱體，其下部設(shè)有進(jìn)水管，上部設(shè)有出水管； 臭氧裝置，設(shè)置在所述箱體內(nèi)底部，與所述箱體外接入的臭氧進(jìn)氣管連接； 電化學(xué)反應(yīng)裝置，設(shè)置在所述箱體內(nèi)，處于所述臭氧裝置上方，該電化學(xué)反應(yīng)裝置的導(dǎo)線柱端部設(shè)置在所述箱體頂部； 所述箱體頂部設(shè)有排氣管。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種再生水中微量有毒有害有機(jī)污染物的深度處理方法，其特征在于，還包括:導(dǎo)流筒，固定設(shè)置在所述箱體內(nèi)，為兩端開口的筒狀結(jié)構(gòu)，套在所述臭氧裝置和電化學(xué)反應(yīng)裝置外面。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種再生水中微量有毒有害有機(jī)污染物的深度處理方法，其特征在于，其特征在于，所述導(dǎo)流筒為PVC材質(zhì)的導(dǎo)流筒。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的臭氧電化學(xué)聯(lián)合氧化水處理反應(yīng)器，其特征在于，所述電化學(xué)反應(yīng)裝置由電極板和與該電極板電連接的所述導(dǎo)線柱構(gòu)成，所述導(dǎo)線柱的長度大于所述電極板的高度； 所述電極板采用具有釕銥金屬涂層的鈦板。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的臭氧電化學(xué)聯(lián)合氧化水處理反應(yīng)器，其特征在于，所述箱體采用不銹鋼或PVC材質(zhì)的長筒形立式結(jié)構(gòu)箱體； 所述箱體頂部設(shè)有集氣罩，所述排氣管與所述集氣罩連通； 所述箱體的底部設(shè)有放空管，放空管上設(shè)有控制閥； 所述臭氧進(jìn)氣管上設(shè)有閥門和流量計(jì)。
【文檔編號】C02F1/467GK104355393SQ201410682501
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月24日
【發(fā)明者】趙雪蓮, 姜安平, 常莎, 解建坤, 王斌科, 劉金泉 申請人:桑德集團(tuán)有限公司