CN201250138Y - 用于废水处理的臭氧催化铁锌床装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了用于废水处理的臭氧催化铁锌床装置，包括本体，该本体经格栅体分割成出口腔体、进口腔体和中间腔体，本体的进口腔体管路连接有进水管和臭氧发生器；中间腔体内填充有金属填料；出口腔体上配设有出水管和回流管，回流管的另一端连接有循环水泵，并且该循环水泵的另一端与进口腔体相管路连通；运行过程可操作性强，自动化程度高，管理方便，运行成本较低；采用臭氧催化铁/锌的方法，处理效果稳定，对印染废水中残留的杂环类有机物具有较强的分解能力。

Description

用于废水处理的臭氧催化铁锌床装置

技术领域

本实用新型涉及污水处理的技术领域，特别涉及用于废水处理的臭氧催化铁锌床装置。

背景技术

印染行业废水量大，污染负荷重，印染废水经过常规二级处理后，出水可达到《污水综合排放标准》GB8978-1996规定的出水COD低于100mg/L的排放要求。随着水资源的日益紧张，印染废水经过二级处理后进一步进行深度处理，达到中水水质标准后回用于印染工业生产中，将具有巨大的经济与社会效益。但是，印染废水经过二级处理后，废水中易于生物降解的有机物已经消耗殆尽，残留的COD中主要是大分子难降解的有机物，对于进一步深度处理造成了很大的困难。实践表明，采用一般生物法，如活性污泥法或生物膜法，对于此部分残留COD处理效果不佳，难以达到企业所需的中水水质要求，而简单的化学药剂絮凝法亦难以起到明显效果。采用化学氧化法，如Fenton试剂等，可以对残留难降解COD起到氧化去除作用，但运行成本过高，企业无法承受。

目前印染废水深度处理与中水回用的主要装置专利有：

1、如专利号为ZL02205209.7的中国实用新型专利《动态强化微电解废水处理装置》(公告号：CN2538789Y)：该装置为一种动态强化微电解废水处理装置，采用电化学方法对废水进行处理。装置的主体为一水平放置的转筒，转筒内的隔板和惰性电极相复合，石墨板组成的惰性电极等距离安插在隔板的定位条上，并由铜导线连接后引出装置筒体，在装置筒体外通过碳刷与固定的电极座定时连通，强化铁-碳床的微电解过程。本装置可适用于处理生活污水、毛、棉、麻、化纤等纺织印染废水和染料废水、难于生化降解的化工废水、制药废水、食品发酵废水、含油废水、洗车废水等。。

2、如专利申请号为200710008643.0的中国发明申请专利《一种基于膜技术的印染废水处理方法》(公告号：CN101041532A)：提供一种基于膜技术与印染废水常规处理技术相结合，出水达到中水回用的印染废水深度处理方法。该方法的具体实施步骤为：综合废水调节pH和COD值，将综合废水泵入絮凝罐加入絮凝剂泵入絮凝沉降容器得澄清液，澄清液泵入膜生物反应器进行生化处理得透析液，透析液泵入反渗透分离系统进行反渗透分离得反渗透透析液回用，浓缩液流入氧化吸附池处理，浓缩液回流入絮凝沉降处理工序进行二次絮凝沉降处理达到二级排放标准排放。反渗透透析液合格者排放，不合格者加入Cl02氧化经活性炭吸附处理并用碱液调节pH，于贮存槽中沉淀。反渗透废水经检测，符合标准后排放。

3、如专利申请号为200710067593.3的中国发明申请专利《涤纶织物染整废水处理和回用的方法》(公告号：CN101041538A)：本方法将涤纶织物染整废水通过三元复合无机高分子絮凝剂和天然高分子复合絮凝剂共同絮凝处理，再通过过滤技术，并结合生物处理和臭氧杀菌处理，获得的中水与清水混合，有选择的回用于涤纶织物染整加工过程。该方法可快速去除印染废水中色度及COD值，运行成本较低，回用比例较高。

4、如专利申请号为03139857.X的中国发明申请专利《印染废水深度净化回用装置及方法》(公告号：CN1569694 A)：本装置包括有除调节池、厌氧池、好氧曝气池及沉淀池外，还增设有ClO2氧化池、投药混凝池、生物活性炭滤池和纤维球过滤器。采用生化及物化相结合的处理方法，其中通过生化处理去除大部分COD及N、P等污染物，利用ClO2氧化、分解残余的难降解有机物和染料，再经投药混凝沉淀以及生物活性炭、纤维球的过滤进一步净化出水，使印染废水达到工艺回用水质要求。其净化效率高、出水水质稳定、工程投资少、运行费用低、易于推广应用。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种运行可靠、操作便捷、处理效果好及管理方便的用于废水处理的臭氧催化铁锌床装置。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：用于废水处理的臭氧催化铁锌床装置，包括本体，该本体经格栅体分割成出口腔体、进口腔体和中间腔体，本体的进口腔体管路连接有进水管和臭氧发生器；中间腔体内填充有金属填料；出口腔体上配设有出水管和回流管，回流管的另一端连接有循环水泵，并且该循环水泵的另一端与进口腔体相管路连通。

采取的措施还包括：

上述金属填料的第一种技术方案为：上述的金属填料为铁基填料。

上述金属填料的第二种技术方案为：上述的金属填料为锌基填料。

上述金属填料的第三种技术方案为：上述的金属填料为铁基填料和锌基填料的混合物。

上述的铁基填料外表上电镀有至少一层铜质金属体，相应地，上述的锌基填料外表上也电镀有至少一层铜质金属体。

上述的金属填料的填装密度范围为0.6吨每立方至1吨每立方。

与现有技术相比，本实用新型包括本体，该本体经格栅体分割成出口腔体、进口腔体和中间腔体，本体的进口腔体管路连接有进水管和臭氧发生器；中间腔体内填充有金属填料；出口腔体上配设有出水管和回流管，回流管的另一端连接有循环水泵，并且该循环水泵的另一端与进口腔体相管路连通。本实用新型的优点在于：运行过程可操作性强，自动化程度高，管理方便，运行成本较低；采用臭氧催化铁/锌的方法，处理效果稳定，对印染废水中残留的杂环类有机物具有较强的分解能力。

附图说明

图1是本实用新型实施例的装配示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1所示的实施例，图标号说明：进水管1，出口腔体1a，进口腔体1b，中间腔体1c，臭氧发生器2，循环水泵3，格栅体4，金属填料5，出水管6，回流管7，本体8。

本实用新型实施例一，用于废水处理的臭氧催化铁锌床装置，包括本体8，该本体8经格栅体4分割成出口腔体1a、进口腔体1b和中间腔体1c，本体8的进口腔体1b管路连接有进水管1和臭氧发生器2；中间腔体1c内填充有金属填料5；出口腔体1a上配设有出水管6和回流管7，该回流管7的另一端连接有循环水泵3，并且该循环水泵3的另一端与进口腔体1b相管路连通。

金属填料5为铁基填料，该铁基填料外表上电镀有至少一层铜质金属体，一般的金属填料5的填装密度范围为0.6吨每立方至1吨每立方。

本实用新型实施例二，用于废水处理的臭氧催化铁锌床装置，包括本体8，该本体8经格栅体4分割成出口腔体1a、进口腔体1b和中间腔体1c，本体8的进口腔体1b管路连接有进水管1和臭氧发生器2；中间腔体1c内填充有金属填料5；出口腔体1a上配设有出水管6和回流管7，该回流管7的另一端连接有循环水泵3，并且该循环水泵3的另一端与进口腔体1b相管路连通。

金属填料5为锌基填料，该锌基填料外表上电镀有至少一层铜质金属体，一般的金属填料5的填装密度范围为0.6吨每立方至1吨每立方。

本实用新型实施例三，用于废水处理的臭氧催化铁锌床装置，包括本体8，该本体8经格栅体4分割成出口腔体1a、进口腔体1b和中间腔体1c，本体8的进口腔体1b管路连接有进水管1和臭氧发生器2；中间腔体1c内填充有金属填料5；出口腔体1a上配设有出水管6和回流管7，该回流管7的另一端连接有循环水泵3，并且该循环水泵3的另一端与进口腔体1b相管路连通。

金属填料5为铁基填料和锌基填料的混合物，该铁基填料和锌基填料外表上均电镀有至少一层铜质金属体，一般的金属填料5的填装密度范围为0.6吨每立方至1吨每立方。

本实用新型实施例的工作原理如下：

印染废水经过常规二级生化处理后，一般其COD控制在100mg/L至200mg/L范围内，此类废水即可采用本技术进行深度处理。先将铁基材料或锌基材料，也可采用刨花或板材，置于饱和CuSO4溶液中2小时左右，铁基材料或锌基材料表面会镀上一层铜材料，并形成金属填料5。将镀过铜粉的金属填料5制成固定床，固定床中金属填料5的填装密度控制在0.6吨/m3至1.0吨/m3。

配备臭氧发生器2，运行过程中，在废水中投加一定量的臭氧，一般浓度控制在50mg/L至150mg/L。溶有臭氧的废水流经固定床时，形成臭氧催化铁/锌床，会发生一系列催化化学反应，对印染废水中残留的蒽醌等杂环类大分子难降解有机物进行破坏与降解作用。本装置实现方法简单，处理效果显著。

首先，铁基材料或锌基材料会与其表面所镀有的铜发生原电池反应，铁基材料或锌基材料发生一定程度的溶解，伴随着电子的转移过程，在铜的催化作用下，有机物将成为电子受体，一部分杂环类、偶氮类的大分子有机物中的吸电子基团发生加电子反应，从而使复杂分子结构发生破坏与变化，分裂为小分子易于后续生物降解的小分子。而且溶解的铁离子或锌离子又将对有机物起到絮凝作用，也有助于大分子有机物的去除作用。

其次，臭氧在水中形成OH·分子链具有较强的氧化作用，在水中具有Fe2+/Zn2+的情况下，可形成类似于Fenton试剂的氧化过程，其在水中氧化性更强，可以直接对有机物产生强氧化作用，使大分子有机物分解为小分子有机物，部分小分子有机物直接氧化为CO2和H2O。

此外，铜在该体系中不仅仅作为Cu—Fe/Zn原电池的阴极，而且在OH·分子链、Fe→Fe2+→Fe3+、Zn→Zn2+、O3、有机物所组成的复杂反应体系中，起到重要的催化反应的作用，可以大大加快反应电子转移过程，使印染废水中残留的杂环类、偶氮类有机物得到有效的破坏与分解，保证后续采用曝气生物滤法的去除效果。

本实用新型旨在开发一种成本低廉、效果好的印染废水深度处理装置，提出了臭氧催化铁/锌床，有效的破坏印染废水中杂环类、偶氮类难降解有机物分子结构，提高可生化性，其后续或接曝气生物滤池等生物处理工艺使出水达到印染企业中水水质标准，突破印染废水深度处理与中水回用领域的技术瓶颈，在印染废水中水回用领域进行技术示范及推广。

本实用新型的优点在于：运行过程可操作性强，自动化程度高，管理方便，运行成本较低；采用臭氧催化铁/锌的方法，处理效果稳定，对印染废水中残留的杂环类有机物具有较强的分解能力。

本实用新型的最佳实施例已被阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本实用新型的范围。

Claims (6)

1、用于废水处理的臭氧催化铁锌床装置，包括本体(8)，所述的本体(8)经格栅体(4)分割成出口腔体(1a)、进口腔体(1b)和中间腔体(1c)，其特征是：所述本体(8)的进口腔体(1b)管路连接有进水管(1)和臭氧发生器(2)，中间腔体(1c)内填充有金属填料(5)；出口腔体(1a)上配设有出水管(6)和回流管(7)，所述回流管(7)的另一端连接有循环水泵(3)，并且该循环水泵(3)的另一端与进口腔体(1b)相管路连通。

2、根据权利要求1所述的用于废水处理的臭氧催化铁锌床装置，其特征是：所述的金属填料(5)为铁基填料。

3、根据权利要求1所述的用于废水处理的臭氧催化铁锌床装置，其特征是：所述的金属填料(5)为锌基填料。

4、根据权利要求1所述的用于废水处理的臭氧催化铁锌床装置，其特征是：所述的金属填料(5)为铁基填料和锌基填料的混合物。

5、根据权利要求2至4任一权利要求所述的用于废水处理的臭氧催化铁锌床装置，其特征是：所述的铁基填料外表上电镀有至少一层铜质金属体，相应地，所述的锌基填料外表上也电镀有至少一层铜质金属体。

6、根据权利要求5所述的用于废水处理的臭氧催化铁锌床装置，其特征是：所述的金属填料(5)的填装密度范围为0.6吨每立方至1吨每立方。

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