一種有機廢水原位處理固定床及處理裝置和處理方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于廢水處理技術領域，具體涉及一種有機廢水原位處理固定床及處理裝置和處理方法。
【背景技術】
[0002]難降解有機廢水可通過泄漏、廢水排放以及農(nóng)藥使用等途徑進入環(huán)境水體，不易分解或生物降解，易于在生物體、水體和土壤中富集積累，從而對環(huán)境造成持久性污染。所以難降解有機廢水的有效處理對保護環(huán)境、維護生態(tài)以及保障健康都有著重要的現(xiàn)實意義。
[0003]通過生物方法處理難降解有機廢水，一般需要較長的水力停留時間，并且處理效率極低。一般來說，難降解有機廢水主要通過高級氧化技術處理，需要消耗大量氧化劑，從而產(chǎn)生較高成本。此外，很多有機廢水產(chǎn)生時為小股廢水，需要匯集后再行處理，匯集過程需要進行管道建設，不僅占用土地，還有可能泄漏造成土壤和地下水污染。本發(fā)明利用微波和鐵基敏化劑組成固定床，可以連續(xù)高效的處理難降解有機廢水和其他有機廢水，可實現(xiàn)有機廢水原位便捷處理，有較為廣闊的應用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有技術中存在的技術問題，本發(fā)明的目的是提供一種有機廢水原位處理固定床及處理裝置和處理方法。
[0005]為了解決以上技術問題，本發(fā)明的技術方案如下:
[0006]—種有機廢水原位處理固定床，包括固定床本體，固定床本體中設置有固膽，固膽內(nèi)填充有鐵基敏化劑，所述鐵基敏化劑為納米鐵、活性炭和鉆銀催化劑的混合物，納米鐵和活性炭的質量比為1:1-3:1，鈷鎳催化劑為鐵碳總質量的10% -20%。
[0007]優(yōu)選的，所述固定床還設置有混合段，混合段設置在所述固膽的下端，所述混合段的底部設置有曝氣裝置，曝氣裝置的上端設置有循環(huán)廢水進口。廢水在混合段與氧氣充分混合后，再經(jīng)過固膽進行降解，這樣可以充分發(fā)揮鐵基敏化劑的降解及催化作用，由于鐵基敏化劑參與降解反應，所以會有損耗，損耗的部分可以進行補充。
[0008]進一步優(yōu)選的，所述固膽的上端設置有熱交換段，熱交換段的上方分別設置有循環(huán)廢水出口、凈化水出口和排氣口，循環(huán)廢水出口與循環(huán)廢水進口連通。熱交換段用于預熱進水和降溫出水，一方面用于節(jié)約能源，另一方面主要是使出水溫度不要太高，避免對工作人員產(chǎn)生危害。
[0009]優(yōu)選的，廢水進水口設置在所述熱交換段的下端。廢水需要經(jīng)過熱交換段預熱后，再進入固膽中進行降解，可大大提高廢水的處理效率。
[0010]一種有機廢水原位處理裝置，包括裝置本體和安裝在裝置本體下端的移動裝置，裝置本體內(nèi)部設置有曝氣裝置、固定床、微波腔體以及微波發(fā)生裝置，其中，所述曝氣裝置與固定床的底端連通，所述固定床安裝在微波腔體中，微波腔體與微波發(fā)生裝置連接，所述固定床通過管道與裝置本體外部連通。
[0011]優(yōu)選的，微波腔體與微波發(fā)生裝置之間通過環(huán)形器連接。環(huán)行器通過水循環(huán)，來保護磁控管。
[0012]優(yōu)選的，微波發(fā)生裝置為工業(yè)微波爐，具備磁控管保護裝置。可以防止微波裝置連續(xù)工作對磁控管造成損害。
[0013]優(yōu)選的，所述固定床的上端設置有循環(huán)廢水出口、凈化水出口以及排氣口，固定床的下端設置有與循環(huán)廢水出口連通的循環(huán)廢水入口，凈化水出口和排氣口分別通過第一管道和第二管道與裝置本體外部連通。設置循環(huán)廢水出口和進口，是為了使廢水預熱后進行降解，而且廢水降解一遍可能會降解不徹底，此時可以進行循環(huán)降解，直到降解達標后排放。
[0014]進一步優(yōu)選的，所述第一管道上設置有冷凝器。冷凝器可以對尾氣中的水分進行冷凝，回收尾氣水分。
[0015]進一步優(yōu)選的，所述冷凝器和第二管道之間通過第三管道連通。冷凝器冷凝的水，通過第三管道進入到第二管道中與凈化水一起回收，節(jié)省了管路。
[0016]一種有機廢水原位處理方法，包括如下步驟:
[0017]I)將廢水處理裝置牽引至恰當位置，有機廢水經(jīng)過預酸化后進入廢水處理裝置的固定床中并向固定床中連續(xù)曝氣；
[0018]2)廢水進行預熱后，在固定床的中的鐵基敏化劑和微波的作用下降解與礦化；
[0019]3)將凈化水和廢氣進行排放。凈化水的溫度在70°C左右，可以回收利用。
[0020]優(yōu)選的，步驟I)中，所述預酸化的酸為鹽酸或硫酸。
[0021]進一步優(yōu)選的，步驟I)中，預酸化后的廢水的pH值為小于7.0。
[0022]優(yōu)選的，所述微波的輸出功率為400-1000W。在該輸出功率下，廢水的降解效果較好。
[0023]優(yōu)選的，步驟2)中，所述鐵基敏化劑為納米鐵、活性炭和鈷鎳催化劑的混合物，納米鐵和活性炭的質量比為1:1-3:1，鈷鎳催化劑為鐵碳總質量的10% _20%。該鐵基敏化劑實現(xiàn)了廢水的連續(xù)、高效、快速處理；鐵基敏化劑為環(huán)境友好材料，不會產(chǎn)生二次污染問題。
[0024]進一步優(yōu)選的，步驟2)中，所述固定床從下到上包括混合段、固膽和熱交換段，混合段的下端安裝曝氣裝置，曝氣裝置的上方設置循環(huán)廢水入口，固膽內(nèi)填充有所述鐵基敏化劑，熱交換段的上方設置有循環(huán)廢水出口、凈化水出口以及排氣口，熱交換段的下方設置廢水進口。設置循環(huán)廢水出口和進口，是為了使廢水預熱后進行降解，而且廢水降解一遍可能會降解不徹底，此時可以進行循環(huán)降解，直到降解達標后排放。
[0025]進一步優(yōu)選的，廢水的處理過程包括如下步驟:廢水通過廢水進口進入到固定床的熱交換段進行預熱，然后循環(huán)進入混合段與氧氣混合，再進入固膽進行降解和凈化，將廢水循環(huán)降解，直到凈化達標后，排放。
[0026]進一步優(yōu)選的，廢水在固膽中的停留時間為3-5分鐘。在該停留時間下，可以保證在最短的時間內(nèi)達到最好的凈化效果。
[0027]本發(fā)明的有益技術效果為:
[0028]1、本發(fā)明的微波鐵基敏化劑固定床，實現(xiàn)了廢水的連續(xù)、高效、快速處理；鐵基敏化劑為環(huán)境友好材料，不會產(chǎn)生二次污染問題；
[0029]2、本發(fā)明可用于高濃度有機廢水的預處理，也可用于低濃度難降解廢水的深度處理，應用范圍較廣；
[0030]4、本發(fā)明方法能夠適應多種不同的有機廢水溶液，能夠適應有機廢水水質變化的沖擊；
[0031]5、本發(fā)明的廢水處理裝置，可用于難降解和普通有機廢水連續(xù)處理，可在5分鐘之內(nèi)得到90%以上的去除效率；此外，該廢水處理裝置還可以移動，通過牽引，可以實現(xiàn)廢水的原位處理。
[0032]6、由于廢水處理后流出的水為熱水，所以可以將熱水回收利用，節(jié)省能源。
【附圖說明】
[0033]圖1是本發(fā)明的處理工藝流程結構示意圖；
[0034]圖2是本發(fā)明的固定床的結構示意圖；
[0035]圖3是實施例1中孔雀石綠降解效率隨水流速度變化的曲線圖；
[0036]圖4是單位鐵基敏化劑對孔雀石綠降解容量隨水流速度的示意圖；
[0037]圖5是曝氣方式對孔雀石綠降解效率影響的曲線圖；
[0038]圖6是預酸化對孔雀石綠降解效率和TOC去除效率的影響曲線圖；
[0039]圖7是微波功率對孔雀石綠降解效率和TOC去除效率的影響曲線圖；
[0040]圖8是廢水處理裝置抗負荷沖擊性能曲線圖；
[0041]圖9是廢水處理裝置排氣的主要成分色譜圖。
[0042]其中，1、預酸化罐，2、固化床，3、環(huán)行器，4、微波控制裝置，5、干燥器，6、冷凝器，7、微波發(fā)生裝置，8、微波腔體，9、曝氣裝置，10、混合段，11、固膽，12、熱交換段。
【具體實施方式】
[0043]下面結合實施例和附圖對本發(fā)明做進一步說明，但不限于此。
[0044]如圖1所示，一種有機廢水原位處理裝置，包括裝置本體和安裝在裝置本體下端的移動裝置，該移動裝置一般設計成車輪，也可以設計成為其他的可以移動的結構，如履帶等；裝置本體內(nèi)部設置有曝氣裝置9、固定床2、微波腔體以及微波發(fā)生裝置，其中，所述曝氣裝置9與固定床2的底端連通，固定床2安裝在微波腔體8中，微波腔體8與微波發(fā)生裝置8連接，微波發(fā)生裝置8與微波控制裝置4連接，微波控制裝置4控制微波發(fā)生裝置8的輸出功率，固定床2通過管道與裝置本體外部連通。
[0045]微波腔體8與微波控制裝置4之間通過環(huán)形器3連接。
[0046]如圖2所示，固定床2，包括固定床本體，固定床本體中設置有固膽11、混合段10以及熱交換段12，固膽11內(nèi)填充有鐵基敏化劑；混合段10設置在固膽11的下端，混合段10的底部設置有曝氣裝置9，曝氣裝置9的上端設置有循環(huán)廢水進口。熱交換段12設置在固膽的上端，熱交換段12的上方分別設置有循環(huán)廢水出口、凈化水出口和排氣口，循環(huán)廢水出口與循環(huán)廢水進口連通。廢水進水口設置在熱交換段12的下端。
[0047]所述第一管道上設置