本發(fā)明涉及一種印染廢水處理方法及裝置。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水污染問題更加嚴(yán)重，其中染料廢水是水污染的重要來源之一。2015年，中國染料產(chǎn)量達(dá)到115萬噸，位居世界首位。生產(chǎn)染料過程中消耗大量水資源，并且在生產(chǎn)和使用過程中約有10％～20％染料釋放到水體中。染料廢水具有質(zhì)水量變化大、有機(jī)物濃度高、色度大、堿性強(qiáng)等特征，處理難度較高。因此研究染料廢水的處理具有重大意義。目前，用于印染廢水處理的主要方法有物化法、生化法以及兩種工藝相結(jié)合的處理方法。

物化法應(yīng)用于處理印染廢水時間較長，專利cn103408124a《一種催化氧化處理印染廢水的方法》在印染廢水中分別加入磷酸鈷co3(po4)2和氧化劑，攪拌，然后靜置沉淀或沉降。物化法添加化學(xué)藥劑容易造成二次污染。

工業(yè)上較少單獨(dú)使用生化法處理印染廢水，一般與物化法結(jié)合使用。專利cn101531440《一種印染廢水處理方法》先將印染廢水經(jīng)預(yù)調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行水溫、水量及ph值預(yù)先調(diào)節(jié)處理，然后印染廢水進(jìn)入臭氧氧化系統(tǒng)氧化，再將印染廢水導(dǎo)入生化處理系統(tǒng)進(jìn)行生化，經(jīng)微生物處理，進(jìn)入氧化脫色系統(tǒng)，最后排放。物化生化結(jié)合法存在工藝復(fù)雜和成本較高的缺點(diǎn)。

綜上，現(xiàn)有的印染廢水處理技術(shù)存在處理成本高，設(shè)備占地面積大，容易造成二次污染的問題。

超聲是一種高頻機(jī)械波，具有能量集中、穿透力極強(qiáng)的特點(diǎn)，能夠產(chǎn)生超聲空化現(xiàn)象，能夠使有機(jī)物在超聲所引起的氣泡中分解或者促進(jìn)自由基反應(yīng)，即所謂的“氣穴現(xiàn)象”。超聲與芬頓試劑聯(lián)用時，芬頓試劑的反應(yīng)將會被不同程度的促進(jìn)，反應(yīng)強(qiáng)度將會被增強(qiáng)，從而可以達(dá)到縮短時間和藥劑使用量的作用。

二氧化鈦高效、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、抗光氧化型強(qiáng)，廣泛用于光催化氧化。二氧化鈦(銳鈦礦型)的禁帶寬度為3.2ev，吸收波長小于388nm，吸收波段為紫外光區(qū)。而用稀土元素、非金屬元素、貴金屬元素等對二氧化鈦進(jìn)行改性可以提高其光催化活性，提高其可見光響應(yīng)范圍，減少廢水中難降解有機(jī)污染物處理中的能量消耗，甚至實(shí)現(xiàn)污染物直接在太陽光下進(jìn)行光催化降解?，F(xiàn)在光催化劑主要分為懸浮型和負(fù)載型兩種，其中負(fù)載型光催化降解更利于催化劑的回收和重復(fù)利用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種印染廢水處理方法及裝置，用于處理印染廢水，具有成本低，不會造成二次污染的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明首先保護(hù)一種印染廢水處理裝置，包括依次連接的進(jìn)水管，沉淀池，超聲-芬頓反應(yīng)池，光催化-電吸附反應(yīng)池，過濾罐，出水管以及紫外消毒裝置；所述超聲-芬頓反應(yīng)池的位置低于沉淀池底部位置；所述沉淀池通過壓力管道和連通管連接超聲-芬頓反應(yīng)池；所述連通管設(shè)在壓力管道上方、低于進(jìn)水管位置；所述壓力管道尾端設(shè)有微氣泡發(fā)生器。

所述進(jìn)水管內(nèi)設(shè)有過濾網(wǎng)。

所述壓力管道上設(shè)有流量控制器，設(shè)計(jì)流量比進(jìn)水管進(jìn)水流量小。

所述超聲-芬頓反應(yīng)池頂部安裝有超聲波發(fā)射器。

所述光催化-電吸附反應(yīng)池呈漏斗狀，中央設(shè)有紫外燈裝置，底部出水口兩側(cè)設(shè)有電吸附裝置。所述電吸附裝置包括正極板和負(fù)極板。

所述微氣泡發(fā)生器表面設(shè)有若干個圓孔，圓孔直徑為0.1-2cm。

另外，本發(fā)明保護(hù)了一種利用上述裝置的印染廢水處理方法，采用沉淀法、超聲-芬頓法、光催化降解、電吸附、濾料吸附、紫外消毒技術(shù)相結(jié)合，聯(lián)合處理印染廢水。廢水先經(jīng)過沉淀池沉淀，出水至超聲-芬頓反應(yīng)池反應(yīng)后，經(jīng)過光催化-電吸附反應(yīng)池進(jìn)行光催化降解、電吸附脫鹽，然后通過過濾罐進(jìn)行濾料吸附，最后經(jīng)過紫外消毒排放。

所述超聲-芬頓反應(yīng)池的超聲波段為15khz～10mhz。

所述光催化采用的光催化劑為磁性炭負(fù)載二氧化鈦催化劑。所述磁性炭的材料為磁性金屬-有機(jī)骨架復(fù)合材料，是以磁性金屬(鐵、鈷、鎳)基金屬-有機(jī)骨架為前驅(qū)體在惰性氣體保護(hù)下或者真空狀態(tài)下在管式爐中高溫煅燒得到。使用后可利用其本身具有的磁性進(jìn)行回收，達(dá)到再生重復(fù)利用的目的。

流經(jīng)超聲-芬頓反應(yīng)池的廢水經(jīng)投放稀硫酸調(diào)節(jié)至初始ph值為2～5，投放硫酸亞鐵與h2o2(h2o2/fe²⁺的投放摩爾比5:1～5)。

所述過濾罐中的濾料進(jìn)行分段布置，依次分布石英砂、沸石、活性炭。

在廢水處理時，廢水經(jīng)進(jìn)水管經(jīng)由過濾網(wǎng)將水中雜物、顆粒過濾以后排放進(jìn)入沉淀池中沉淀，壓力管道中的水具有一定壓力，并且在重力作用下經(jīng)微氣泡發(fā)生器進(jìn)入進(jìn)行超聲-芬頓反應(yīng)池。目前超聲處理水中污染物需要進(jìn)行曝氣，微氣泡發(fā)生器表面有許多小圓孔，廢水經(jīng)壓力管道流出具有一定的壓力，再經(jīng)過微氣泡發(fā)生器，產(chǎn)生提供超聲所需要的空氣。壓力管道的設(shè)計(jì)流量比進(jìn)水流量小，因此一部分水從連通管進(jìn)入超聲-芬頓反應(yīng)池。經(jīng)超聲-芬頓反應(yīng)池處理后，印染廢水初步降解，經(jīng)連接管進(jìn)入光催化-電吸附反應(yīng)池進(jìn)行光催化反應(yīng)電吸附去除水中cod、脫鹽。然后經(jīng)過過濾罐過濾后經(jīng)紫外消毒裝置消毒達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)排放。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

相對于傳統(tǒng)印染廢水處理裝置，本發(fā)明提出的印染廢水處理裝置具有成本低、處理效果好的優(yōu)點(diǎn)。結(jié)合了超聲-芬頓聯(lián)合處理法、光催化降解、電吸附、濾料吸附、紫外消毒等技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，對廢水的處理效果更好，能夠處理水質(zhì)情況復(fù)雜的印染廢水。利用廢水具有的壓強(qiáng)以及重力在微氣泡發(fā)生器的作用下直接產(chǎn)生微氣泡，不用另外安裝曝氣設(shè)備，節(jié)約成本。使用磁性炭負(fù)載二氧化鈦可以利用磁性方面回收利用，達(dá)到循環(huán)使用的目的，節(jié)約了廢水處理的成本。

附圖說明

下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

圖1為印染廢水處理裝置示意圖。

圖2為微氣泡發(fā)生器結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為微氣泡發(fā)生器水流出口示意圖。

圖中標(biāo)號說明：1、進(jìn)水管，2、過濾網(wǎng)，3、沉淀池，4、壓力管道，5、微氣泡發(fā)生器，6、連通管，7、超聲-芬頓反應(yīng)池，8、超聲波發(fā)射器，9、連接管，10、電吸附裝置，11、光催化-電吸附反應(yīng)池，12、紫外光燈，13、過濾罐，14、紫外消毒裝置，15、出水管。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

請參閱圖1、圖2和圖3，該實(shí)施例的印染廢水處理裝置現(xiàn)場安裝時，廢水經(jīng)過進(jìn)水管1經(jīng)由過濾網(wǎng)2進(jìn)入沉淀池3，在沉淀池約為三分之二高處有壓力管道4連接至超聲-芬頓反應(yīng)池7，壓力管道4設(shè)計(jì)流量比進(jìn)水流量小，在壓力管道4尾端設(shè)有微氣泡發(fā)生器5，沉淀池略低于進(jìn)水口位置設(shè)有連通管6連接超聲-芬頓反應(yīng)池7，超聲-芬頓反應(yīng)池7安裝有超聲波發(fā)射器8，廢水經(jīng)過連接管9從超聲-芬頓反應(yīng)池7到光催化-電吸附反應(yīng)池11，光催化-電吸附反應(yīng)池11中安裝有紫外燈裝置12和電吸附裝置10，廢水經(jīng)過光催化-電吸附反應(yīng)池11處理流至過濾罐13，經(jīng)出水管15經(jīng)過紫外消毒裝置處理14后排放。濾料在過濾罐13中分段布置，按順序?yàn)槭⑸啊⒎惺⒒钚蕴俊?/p>

在廢水處理裝置運(yùn)行時，廢水經(jīng)進(jìn)水管1經(jīng)由過濾網(wǎng)2將水中雜物、顆粒過濾以后排放進(jìn)入沉淀池3中沉淀，壓力管道4中的水具有一定壓力，并且在重力作用下經(jīng)微氣泡發(fā)生器5進(jìn)入進(jìn)行超聲-芬頓反應(yīng)池7，目前超聲處理水中污染物需要進(jìn)行曝氣，微氣泡發(fā)生器5表面有許多小圓孔，廢水經(jīng)壓力管道4流出具有一定的壓力，再經(jīng)過微氣泡發(fā)生器5，產(chǎn)生提供超聲所需要的空氣。壓力管道4的設(shè)計(jì)流量比進(jìn)水流量小，因此一部分水從連通管6進(jìn)入超聲-芬頓反應(yīng)池7。超聲-芬頓反應(yīng)池7廢水經(jīng)投放稀硫酸調(diào)節(jié)至初始ph值為2～5，投放硫酸亞鐵與h2o2(h2o2/fe²⁺的投放摩爾比5:1～5)。

經(jīng)超聲-芬頓反應(yīng)池7處理后，印染廢水初步降解，經(jīng)連接管9進(jìn)入光催化-電吸附反應(yīng)池11進(jìn)行光催化反應(yīng)電吸附去除水中cod、脫鹽。所使用的催化劑為磁性炭負(fù)載二氧化鈦催化劑。使用后可利用其本身具有的磁性進(jìn)行回收，達(dá)到再生重復(fù)利用的目的。所使用的磁性炭材料以磁性金屬基金屬-有機(jī)骨架為前驅(qū)體在惰性氣體保護(hù)下在管式爐中高溫煅燒而成。

廢水經(jīng)過超聲-芬頓反應(yīng)池7光催化、電吸附降解、脫鹽后經(jīng)過過濾罐13過濾后經(jīng)紫外消毒裝置14消毒達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)排放。

雖然以上描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但是熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，我們所描述的具體的實(shí)施例只是說明性的，而不是用于對本發(fā)明的范圍的限定，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在依照本發(fā)明的精神所作的等效的修飾以及變化，都應(yīng)當(dāng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求所保護(hù)的范圍內(nèi)。