公布日：2023.09.19
申請日：2023.06.25
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/28(2023.01)N;C02F1/461(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/78(2023.01)N;C02F1/72(2023.01)N;C02F3/
30(2023.01)N;C02F7/00(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發明公開了一種烯丙基類單體化學品生產廢水的處理系統，其特征在于：包括依次連接的收集池、調節池、填料類芬頓反應器、混凝沉降池、多介質過濾器、臭氧催化氧化塔、脫氣塔、A2O池、MBR池、活性炭吸附罐，所述填料類芬頓反應器包括柱狀碳基氧化鐠系催化劑和柱狀沸石Fe系催化劑兩級填料。本發明的烯丙基類單體化學品生產廢水處理系統，pH適用范圍廣，處理效果穩定，運行費用低，與現有鐵碳微電解+芬頓預處理和生化處理工藝結合以及鐵碳微電解+芬頓預處理+水解酸化+接觸氧化+活性炭吸附工藝相比節約30-35％的運行費用，同時填料類芬頓氧化+臭氧催化氧化工藝的可控性強，可以控制其適當的反應過程，滿足不同的出水要求。
權利要求書
1.一種烯丙基類單體化學品生產廢水的處理系統，其特征在于：包括依次連接的收集池、調節池、填料類芬頓反應器、混凝沉降池、多介質過濾器、臭氧催化氧化塔、脫氣塔、A2O池、MBR池、活性炭吸附罐，所述填料類芬頓反應器內填充柱狀碳基氧化鐠系催化劑和柱狀沸石Fe系催化劑兩級填料。
2.根據權利要求1所述的一種烯丙基類單體化學品生產廢水的處理系統，其特征在于：所述柱狀碳基氧化鐠系催化劑活性成份為過渡金屬氧化物或金屬氧化物，含量為＞90wt％；所述柱狀沸石Fe系催化劑活性成份為金屬及鑭系金屬氧化物/金屬氧化物，含量為＞10wt％。
3.根據權利要求1所述的一種烯丙基類單體化學品生產廢水的處理系統，其特征在于：所述柱狀碳基氧化鐠系催化劑填料層厚度1.5m，顆粒直徑3-6mm，顆粒長度6-8mm，堆積密度0.7-0.9g/cm3；所述柱狀沸石Fe系催化劑填料層厚度1m高，顆粒直徑3-6mm，顆粒長度6-8mm，堆積密度0.7-0.9g/cm3。
4.根據權利要求1所述的一種烯丙基類單體化學品生產廢水的處理系統，其特征在于：所述臭氧催化氧化塔采用兩段式填料設計，下端為碳基填料，上端為鋁基填料，所述碳基填料碳基填料活性成份金屬氧化物＞6wt％，比表面積≥200㎡/g，孔容≥0.3m3/g，堆積密度0.6-0.8g/cm3，所述鋁基填料活性成份金屬氧化物＞6％，比表面積≥200㎡/g，孔容≥0.3m3/g，堆積密度0.7-1.0g/cm3。
5.根據權利要求1所述的一種烯丙基類單體化學品生產廢水的處理系統，其特征在于：所述臭氧催化氧化塔后還設置有生化處理池，所述生化處理池包括缺氧池、厭氧池和好氧池，所述缺氧池的水力停留時間為36-72h，所述厭氧池的水力停留時間為24-48h，所述好氧池的水力停留時間為48-72h，曝氣量按照氣水比為20-30:1。
6.根據權利要求1所述的一種烯丙基類單體化學品生產廢水的處理系統，其特征在于：所述MBR池內填充PVDF膜，其底部設有曝氣裝置膜，曝氣裝置膜通量為8～15L/m2·h，并配備NaClO和鹽酸的在線清洗系統，MBR出水端設置活性炭吸附罐。
7.根據權利要求1所述的一種烯丙基類單體化學品生產廢水的處理系統，其特征在于：所述臭氧催化氧化塔包括依次連接的臭氧曝氣裝置、壓縮空氣反吹裝置、中間隔板、兩段填料、旋流噴水裝置、絲網除沫器、尾氣破壞器。
8.根據權利要求7所述的一種烯丙基類單體化學品生產廢水的處理系統，其特征在于：所述臭氧曝氣裝置為DN50，316L脫脂管道，其直徑為150mm，其裝有微孔臭氧曝氣盤，所述微孔臭氧曝氣盤的單個通氣量2m2/h,曝氣盤的間距設置為400-600mm。
9.根據權利要求7所述的一種烯丙基類單體化學品生產廢水的處理系統，其特征在于：所述壓縮空氣反吹裝置的壓縮空氣管采用316L不銹鋼，直徑65mm，所述壓縮空氣管上端間隔20cm開一組直徑為6mm的孔，兩個孔分別到管的中軸線的連線夾角成60°。
10.根據權利要求7所述的一種烯丙基類單體化學品生產廢水的處理系統，其特征在于：所述中間隔板采用純玻璃鋼,其厚度為30mm，其上均勻分布半徑為26mm的圓孔，圓孔與水帽相連接，所述水帽的繞絲縫隙為1mm。
發明內容
本發明的目的是提供一種烯丙基類單體化學品生產廢水的處理系統，以解決上述廢水COD值高、B/C值低、氯離子濃度高、氨氮含量高的技術問題。
實現本發明目的的技術方案是：一種烯丙基類單體化學品生產廢水的處理系統，其特征在于：包括依次連接的收集池、調節池、填料類芬頓反應器、混凝沉降池、多介質過濾器、臭氧催化氧化塔、脫氣塔、A2O池、MBR池、活性炭吸附罐，所述填料類芬頓反應器內填充柱狀碳基氧化鐠系催化劑和柱狀沸石Fe系催化劑兩級填料。
本發明核心技術是柱狀碳基氧化鐠系催化劑+柱狀沸石Fe系催化劑兩級填料，不同于傳統芬頓反應器要求pH值3～5。所選的類芬頓反應器pH值5～8，該工藝中無鐵泥產生，最終會污染物更少，處理效率更高。
進一步地，所述柱狀碳基氧化鐠系催化劑活性成份為過渡金屬氧化物或金屬氧化物，含量為＞90wt％；所述柱狀沸石Fe系催化劑活性成份金屬及鑭系金屬氧化物/金屬氧化物，含量為＞10wt％。
上述方案采用過渡金屬作為活化中心，其能量消耗更低、活化效率更高，其單電子轉移反應使得氧化基具有更強的氧化電位，氧化基存活壽命更強，其在堿性條件下具有更強的氧化能力和選擇性，其對pH選擇范圍更寬。本方案經測試，pH范圍為5～8，可避免鐵泥產生，在pH較高范圍內依然可以保持較高活性。
進一步地，其特征在于：所述柱狀碳基氧化鐠系催化劑填料層厚度1.5m，顆粒直徑3-6mm，顆粒長度6-8mm，堆積密度0.7-0.9g/cm3；所述柱狀沸石Fe系催化劑填料層厚度1m高，顆粒直徑3-6mm，顆粒長度6-8mm，堆積密度0.7-0.9g/cm3。
控制催化顆粒的直徑及比表面形態，可有效控制污水處理過程中的接觸面，擴大接觸面從而提升處理效率。
進一步地，所述柱狀碳基氧化鐠系催化劑和柱狀沸石Fe系催化劑兩級填料分別為碳基填料和鋁基填料，所述碳基填料碳基填料活性成份金屬氧化物＞6wt％，比表面積≥200㎡/g，孔容≥0.3m3/g，堆積密度0.6-0.8g/cm3，所述鋁基填料活性成份金屬氧化物＞6wt％，比表面積≥200㎡/g，孔容≥0.3m3/g，堆積密度0.7-1.0g/cm3。
當產品具有更大的比表面積和孔容，具備更小的堆積密度時，將獲得更好的催化性能；相比傳統催化劑，鋁基催化劑催化效率高，可以提升·OH的產生效率。
進一步地，臭氧催化氧化塔后還設置有生化處理池，所述生化處理池包括缺氧池、厭氧池和好氧池，所述缺氧池的水力停留時間為36-72h，所述厭氧池的水力停留時間為24-48h，所述好氧池的水力停留時間為48-72h，曝氣量按照氣水比為20-30:1。
進一步地，缺氧池的水力停留時間為48h，厭氧池的水力停留時間為36h和好氧池的水力停留時間為60h，曝氣量按照氣水比25-28:1。
各水力停留和曝氣量氣水比將影響氧化效率，對其進行調節可對最終產物進行調整。
進一步地，所述MBR池內填充PVDF膜，其底部設有曝氣裝置膜，所述曝氣裝置膜通量為8～15L/m2·h，并配備NaClO和鹽酸的在線清洗系統；MBR出水端設置活性炭吸附罐。
本優化方案中采用膜分離技術，不會出現沉降分離所發生懸浮物泄漏的問題；另外，處理水不需要經過特別操作就可以作為中水再利用，其出水水質比傳統的活性污泥法要好得多，能更有效保證出水達到環保要求；由于進入MBR池的COD濃度依然較高，故在MBR池出水前采用活性炭吸附罐能更有效的保證出水穩定達到環保要求。
進一步地，所述臭氧催化氧化塔包括臭氧曝氣裝置、壓縮空氣反吹裝置、中間隔板、兩段填料、旋流噴水裝置、絲網除沫器、尾氣破壞器。臭氧催化氧化塔可進一步加深氧化效果，對該段中的有機物進行進一步分解。
進一步地，所述臭氧曝氣裝置DN50，316L脫脂管道，其直徑為150mm，其裝有微孔臭氧曝氣盤，所述微孔臭氧曝氣盤的單個通氣量2m2/h,曝氣盤的間距設置為400-600mm。
進一步地，所述壓縮空氣反吹裝置的壓縮空氣管采用316L不銹鋼，直徑65mm，所述壓縮空氣管上端間隔20cm開一組直徑為6mm的孔，兩個孔分別到管的中心線的夾角成60°。
進一步地，所述中間隔板采用純玻璃鋼,其厚度為30mm，其上均勻分布半徑為26mm的圓孔，圓孔與水帽相連接，水帽的繞絲縫隙為1mm。
采用了上述技術方案，本發明具有以下的有益效果：
本發明的烯丙基類單體化學品生產廢水處理系統，pH適用范圍廣，處理效果穩定，運行費用低，與現有鐵碳微電解+芬頓預處理和生化處理工藝結合以及鐵碳微電解+芬頓預處理+水解酸化+接觸氧化+活性炭吸附工藝相比節約30-35％的運行費用，同時填料類芬頓氧化+臭氧催化氧化工藝的可控性強，可以控制其適當的反應過程，滿足不同的出水要求。
（發明人：吳勁松;葛青松;周濤）
