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助剂废水处理工艺

作者:发布时间:2019-11-19 01:08

  本创造供给一种助剂废水处理工艺,选用管式接连反响设备,所述设备包含过滤器、污水缓冲罐、污水泵、自由基发作器、空压机、空气缓冲罐、空气流量计、热交换器、高压别离罐、储液罐,经过选用复合催化剂和经过设置污水浓度检测设备对污水浓度的监测来操控污水的流量,确保了助剂废水的管式自由基氧化作用,使其应用于浓度动摇规模较大的助剂废水时仍能确保催化作用,接连运转100小时,CODcr均匀去除率在95%以上,处理后BOD5/CODcr>0.6。

  权利要求书

  1.一种助剂废水处理工艺,选用管式接连反响设备,所述设备包含过滤器、污水缓冲罐、污水泵、自由基发作器、空压机、空气缓冲罐、空气流量计、热交换器、高压别离罐、储液罐,所述空压机与空气压缓冲罐的进口相连,所述空气缓冲罐经过设有空气流量计的管线与自由基发作器相连,所述的过滤器与污水缓冲罐经过管线相连,污水缓冲罐、污水泵和自由基发作器顺次相连,自由基发作器进口设有热交换器用于反响器出料物流与进料物流进行换热,自由基发作器出口经过热交换器与高压别离罐相连接,所述高压别离罐顶端设有排气孔,排气孔与尾气吸收塔相连,底部设有储液罐,其特征在于:所述的污水缓冲罐内设有检测器,所述污水泵为高压计量泵;所述的自由基发作器中装载有复合催化剂,依据污染物检测器的检测数据操控污水泵和空气流量计的流量;

  运用时,复合催化剂预先装载于自由基发作器中,待处理助剂废水经过过滤器过滤后,导入缓冲罐中,然后经过污水泵入换热器中换热后进入自由基发作器中,经过空气压缩机进入空气缓冲罐中到达预设压力后经过空气流量计导入自由基发作器中,其间空气和助剂废水的流量经过微型电脑操控器依据污染物检测器的检测数据进行操控,在自由基发作器中待处理助剂废水与高压空气在负荷催化剂的作用下进行湿式氧化反响,助剂废水中的大分子有机物被强氧化剂氧化分化,有机物结构中的双键开裂,由大分子氧化成小分子,小分子进一步氧化成二氧化碳和水,使COD大起伏下降BOD/COD值进步,增加了污水的可生化性,经深度处理后可合格排放,净化的污水经过自由基发作器出水口流入换热器冷却后进入高压别离罐,未冷凝的气体分由排气孔进入尾气吸收塔吸收放空,液体导入储液罐。

  2.依据权利要求1所述的助剂废水处理工艺,其特征在于,所述的空气检测器与微型电脑操控器相连,微型电脑操控器与污水泵和空气计量泵相连,运用微型电脑操控器来依据污染物检测器的检测数据操控污水泵和空气流量计的流量,完成自动化操控。

  3.依据权利要求1所述的助剂废水处理工艺,其特征在于,所述的反响温度80~350℃,反响压力6.5~8.6MPa,液体空速0.1~7.5h-1,空气流速10~1000ml/min。

  4.依据权利要求1所述的助剂废水处理工艺,其特征在于,所述复合催化剂由催化剂A和催化剂B组成,所述催化剂A为钌基催化剂,包含载体和负载载体上的活性组分钌,所述载体选自分子筛、氧化铝、氧化钛和活性炭中的一种或多种;催化剂B为Mn-Co-Zn催化剂,包含载体和负载在载体上的活性组分Mn、Co和Zn,所述的载体为分子筛;催化剂A和催化剂B的质量份额为1~0.1:10。

  5.依据权利要求1所述的助剂废水处理工艺,其特征在于,催化剂A中活性组分钌的负载量为0.01wt%~0.5wt%;所述的催化剂A的制备办法包含如下过程:

  1)称取适量的钌可溶性盐溶于水中构成溶液A;

  2)称取必定质量的载体至于马弗炉中高温活化一段时刻,冷却至室温的活化载体B;

  3)将活化载体B参加到溶液A中浸渍3-10小时,得到催化剂前驱体C;

  4)将前驱体C于80℃下枯燥3~5小时,再于500-800℃煅烧5~1小时,即得催化剂A。

  6.依据权利要求1所述的助剂废水处理工艺,其特征在于,优选地,催化剂B中活性组分的含量在1wt%~5wt%;所述催化剂B的制备办法包含如下过程:

  1)按必定份额称取可溶性锰盐溶于必定量的水中,然后再参加必定量的氧化剂,与30~50℃下,反响1~3小时,取得反响液A;

  2)向反响液A中参加必定量的载体浸渍3~10小时,过滤,枯燥,得催化剂前驱体A;

  3)按必定份额称取可溶性钴盐和锌盐溶于必定量的水中取得溶液B,将前驱体A置于溶液B总浸渍3~10小时,取得催化前驱体B;

  4)将催化剂前驱体B与80℃下枯燥2~5小时,然后放入马弗炉中,在500~700℃下,煅烧5~10小时,取得催化剂B。

  说明书

  一种助剂废水处理工艺

  技能范畴

  本创造触及污水处理范畴,特别触及一种助剂废水处理工艺。

  布景技能

  助剂废水是一种高浓度难降解有机废水,高浓度有机废水具有污染物含量高、毒性大、排放点涣散、水量少等特色,会引发水体重度污染、生态环境恶化并要挟人体健康。物理处理可作为后续生化处理的预处理办法,以下降水中的悬浮物,削减废水中的生物按捺物质。废水首要成分为哌啶酮类化合物,助类废水首要特色:高色度、高COD、不行生化、污染物浓度改变起伏较大。现在,首要处理办法有焚烧法和物理处理办法,焚烧法,不只会发作量的氮氧化物等有害气体,其本钱也一般较高;物理处理办法首要有混凝法、沉降法、气浮法、吸附法、反渗透法和过滤法;氮物理处理办法仍然会发作固体废弃物对环境发作损害。

  管式自由基氧化法是在湿式空气氧化法基础上发展起来的。湿式空气氧化法是美国的Zimmer~man在1994年开发的,又称WAO法。在WAO法中参加催化剂的处理办规律称之为管式自由基氧化法,简称WACO法。它是指在高温(200~280℃)、高压(2~8MPa)下,以富氧气体或氧气为氧化剂,运用催化剂的催化作用,加速废水中有机物与氧化剂间的呼吸反响,使废水中的有机物及含N、S等毒物氧化成CO2、N2、SO2、H2O,到达净化之意图。对高化学含氧量或含生化法不能降解的化合物的各种工业有机废水,COD去除率到达99%以上,不再需求进行后处理,只经一次处理即可达排放规范。

  在传统的湿式氧化处理系统中参加催化剂,下降反响的活化能,从而在不下降处理作用的情况下,下降反响的温度和压力,进步氧化分化的才能,缩短反响的时刻,进步反响功率,并削减了设备的腐蚀和下降了本钱;具有净化功率高、无二次污染、流程简略、占地面积小等长处;

  但湿式氧化功能严峻依靠催化剂的催化剂功能,助剂废水中含有共同的难生化物质,现在现有技能中还未有一种高效的催化剂用于助剂废水的管式自由基氧化,因此亟需研制一种用于助剂废水管式自由基氧化的催化剂。

  创造内容

  本创造意图是针对现有技能的缺乏,供给一种助剂废水处理工艺,可有用适用于助剂废水的处理,CODcr去除率在95%以上,处理后BOD5/CODcr>0.6,增加了污水的可生化性,经深度处理后可合格排放。

  为了完成上述创造意图,本创造供给了一种助剂废水处理工艺,其特征在于该办法选用管式接连反响设备,所述设备包含过滤器、污水缓冲罐、污水泵、自由基发作器、空压机、空气缓冲罐、空气流量计、热交换器、高压别离罐、储液罐,所述空压机与空气压缓冲罐的进口相连,所述空气缓冲罐经过设有空气流量计的管线与自由基发作器相连,所述的过滤器与污水缓冲罐经过管线相连,污水缓冲罐、污水泵和自由基发作器顺次相连,自由基发作器进口设有热交换器用于反响器出料物流与进料物流进行换热,自由基发作器出口经过热交换器与高压别离罐相连接,所述高压别离罐顶端设有排气孔,排气孔与尾气吸收塔相连,底部设有储液罐,其特征在于:所述的污水缓冲罐内设有检测器,所述污水泵为高压计量泵;所述的自由基发作器中装载有复合催化剂,依据污染物检测器的检测数据操控污水泵和空气流量计的流量。

  优选地,所述的空气检测器与微型电脑操控器相连,微型电脑操控器与污水泵和空气计量泵相连,运用微型电脑操控器来依据污染物检测器的检测数据操控污水泵和空气流量计的流量,完成自动化操控。

  运用时,复合催化剂预先装载于自由基发作器中,待处理助剂废水经过过滤器过滤后,导入缓冲罐中,然后经过污水泵入换热器中换热后进入自由基发作器中,经过空气压缩机进入空气缓冲罐中到达预设压力后经过空气流量计导入自由基发作器中,其间空气和助剂废水的流量经过微型电脑操控器依据污染物检测器的检测数据进行操控,在自由基发作器中待处理助剂废水与高压空气在负荷催化剂的作用下进行湿式氧化反响,助剂废水中的大分子有机物被强氧化剂氧化分化,有机物结构中的双键开裂,由大分子氧化成小分子,小分子进一步氧化成二氧化碳和水,使COD大起伏下降BOD/COD值进步,增加了污水的可生化性,经深度处理后可合格排放,净化的污水经过自由基发作器出水口流入换热器冷却后进入高压别离罐,未冷凝的气体分由排气孔进入尾气吸收塔吸收放空,液体导入储液罐。

  优选地,所述的反响温度80~350℃,反响压力6.5~8.6MPa,液体空速0.1~7.5h-1,空气流速10~1000ml/min。

  所述复合催化剂由催化剂A和催化剂B组成,所述催化剂A为钌基催化剂,包含载体和负载载体上的活性组分钌,所述载体选自分子筛、氧化铝、氧化钛和活性炭中的一种或多种;催化剂B为Mn-Co-Zn催化剂,包含载体和负载在载体上的活性组分Mn、Co和Zn,所述的载体为分子筛;催化剂A和催化剂B的质量份额为1~0.1:10。

  优选地,催化剂A中活性组分钌的负载量为0.01wt%~0.5wt%;

  所述的催化剂A的制备办法包含如下过程:

  1)称取适量的钌可溶性盐溶于水中构成溶液A;

  2)称取必定质量的载体至于马弗炉中高温活化一段时刻,冷却至室温的活化载体B;

  3)将活化载体B参加到溶液A中浸渍3-10小时,得到催化剂前驱体C;

  4)将前驱体C于80℃下枯燥3~5小时,再于500-800℃煅烧5~1小时,即得催化剂A。

  优选地,催化剂B中活性组分的含量在1wt%~5wt%。

  所述催化剂B的制备办法包含如下过程:

  1)按必定份额称取可溶性锰盐溶于必定量的水中,然后再参加必定量的氧化剂,与30~50℃下,反响1~3小时,取得反响液A;

  2)向反响液A中参加必定量的载体浸渍3~10小时,过滤,枯燥,得催化剂前驱体A;

  3)按必定份额称取可溶性钴盐和锌盐溶于必定量的水中取得溶液B,将前驱体A置于溶液B总浸渍3~10小时,取得催化前驱体B;

  4)将催化剂前驱体B与80℃下枯燥2~5小时,然后放入马弗炉中,在500~700℃下,煅烧5~10小时,取得催化剂B。

  管式自由基氧化的作用首要取决于催化剂的活性,而现有技能中的催化剂要坚持其活性有必要保持在必定的作业温度规模之内。现在的技能,管式自由基氧化法一般运用反响系统完成自热,但这关于污染物浓度改变大的含助剂废水而言确难以完成自热,由于助剂废水污染物的浓度改变较大,使得其在进行湿式氧化反响时的产热量也发作较大的动摇,致使反响系统的温度也随之发作动摇,但反响系统的作业温度动摇规模过大时,就很难保持反响系统的温度在催化剂的作业规模之内。

  未处理上述技能问题,本创造经过以下两个方面来处理:

  首要,本创造复合催化剂中催化剂A为贵金属钌负载型催化剂,其具有杰出的催化活性,即便在较低作业温度下仍具有较高的催化活性,但在高温条件下,活性组分易丢失失活,且价格昂贵不利于工业化出产。而催化剂B为过渡金属负载型催化剂,经过氧化剂将贱价态的锰离子氧化成高价态的锰离子,使其具有较高的抗丢失功能外,催化剂功能也愈加安稳,即便在高温下也可以确保催化剂的功能安稳。

  本创造将催化剂A催化剂B依照必定的份额的混合,使得复合催化剂可以习惯更宽的温度规模,因此必定程度上拓宽了催化剂的作业温度,可以有用的处理助剂废水浓度不安稳导致的反响系统温度动摇过大从而无法确保催化作用安稳的技能问题,无需外部温度调理即可高效的管式自由基氧化助剂废水的催化作用。详细而言,按本创造制备的催化剂A,具有更好的低温活性,催化反响物温度在80℃左右仍能确保较好的催化作用,其作业温度在80~180℃时刻,温度过高催化剂功能不安稳其活性组分丢失过快。但由于其与催化剂B的复配运用,使得在高温时催化剂B起首要催化剂作用,避免了活性金属的丢失。按本创造制备催化剂B,其作业温度在160~400℃,在350℃以上高温条件下仍能确保催化剂催化活性的安稳性,尽管催化剂的作业温度在160℃以下催化活性较低,但由于其与催化剂A复配运用,有用避免了低温催化活性缺乏的缺点。

  其次,本创造经过设置在污水缓冲罐内的浓度检测器实时监测污水中首要污染物的浓度,并将数据实时传入微型电脑操控器中,微型电脑操控器依据检测数据调理助剂废水的流量,如助剂废水浓度较大时下降污水流量,使得反响系统的温度保持在催化剂的作业规模内,并一起确保了处理功率。

  与现有技能比较,本创造的有利作用:

  本创造工艺经过选用复合催化剂和经过对污水浓度的监测来操控污水的流量,确保了助剂废水的管式自由基氧化作用,使其应用于浓度动摇规模较大的助剂废水时仍能确保催化作用,接连运转100小时,CODcr均匀去除率在90%以上,处理后BOD5/CODcr>0.4。(创造人周春松;贾建洪;余云丰)

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