[发明专利]一种从废水中去除挥发性有害物的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种从废水中去除挥发性有害物的方法及其专用装置。

背景技术

随着化学工业的迅猛发展，各种人工合成物种类日益繁多，并被广泛使用在化学、制药、半导体和涂装工业等各种生产过程，这些化合物在使用后很多随着废水排出或通过沉降进入水体。这些有害物很多是挥发性有机物，大多有毒，往往具有“三致”(致癌、致畸、致突)特性，给人类的健康造成严重威胁。我国GB3838-2002《地表水环境质量标准》对水中有机物含量有明确的规定；GB8978-1996《污水综合排放标准》对排放的废水中含有的有机物也有明确的规定。这些废水需要进行处理达标后才能排入水体。

目前，对这些含有挥发性有害物的废水的处理通常采用生化处理的方式，经厌氧和好氧曝气处理使废水达到排放标准后排放。但是，在这个处理过程中废水中的挥发性有害物，尤其是恶臭气体，如甲醛、甲醇、有机硫化物和有机胺类等物质，通过挥发进入大气环境，从而严重影响生态、社会环境，危害人体健康。由于这些挥发性有害物具有化学结构稳定、不易降解的特点，给环保治理带来很大的困难。

发明内容

本发明所要解决的首要技术问题是提供一种从废水中去除挥发性有害物的方法，去除效率高，且药剂成本低，运行使用费用低廉。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供上述方法中使用的操作费用低廉、处理效率高的专用装置。

本发明解决上述首要技术问题所采用的技术方案为：

一种从废水中去除挥发性有害物的方法，其处理过程如下：把气体导入装有含挥发性有害物的废水的气提塔作为气提气体，所述气提气体为惰性气体或者为惰性气体和与挥发性有害物相应的反应气体的混合气体，使所述气提气体在气提塔内与废水充分接触，使废水中的挥发性有害物被气流带出，气流经过除雾后被气体循环泵输送到缓冲罐，然后进入放电等离子体反应器，在放电离子体作用下，所述挥发性有害物在放电等离子体反应器内发生降解反应，使挥发性有害物得到降解得处理后气体，处理后气体循环进入气提塔重新带出挥发性有害物，同时气流中的水溶性降解产物得到吸收；所述的气提塔、气体循环泵、缓冲罐、放电等离子体反应器构成密闭循环回路。

上述方法在处理过程中，一般先通入气体将循环回路中的空气排空，再往气提塔中加入废水。

在上述处理过程中，废水可以是序批处理或流动连续处理的，视处理要求而定，气提塔内气体停留时间一般为0.5～60秒，气提越难分离的组分，停留时间需要越长。气体循环量可以通过管道阀门调节。当废水采用流动连续处理时，废水的流量可以根据出口废水中有机物需达到的浓度来调节进水管道阀门。

本发明中所述的废水中挥发性有害物可以是挥发性有机物，包括有烃、醇、醚、醛、酚、酮、酯、胺等，也可以是挥发性无机物，包括硫化氢、二氧化硫、氨等，还可以是挥发性有机物和挥发性无机物的混合物。

本发明所用的气提气体可以是惰性气体，所述惰性气体推荐氮气或氩气或氦气或氖气，采用氩气或氦气或氖气时的放电反应效果大体相当，但比氮气要好。所述的气提气体也可以是惰性气体和与挥发性有害物相应的反应气体的混合气体。所述的反应气体视挥发性有害物的化学特性，可采用不同的反应气体，氧化可采用氧气，还原可采用氢气。反应气体在气提气体中的配比浓度一般为0.5-95％，更多见为0.5～50％，可依据废水中有害物浓度及去除条件等情况设定，气流中反应气体浓度较低时放电效果较好。一般对氟氯等卤代烃类可采用氢气作为反应气体，其他挥发性有害物可采用氧气。

主要的有机物等离子体化学降解反应主要过程有：

自由基产生：

e+O₂→e+O+O      (1)

e+H₂O→e+OH+H    (2)

氧化反应：

C_xH_yO_zCl_wS_mN_n+(2x+2m+2n-z-0.5y-0.5w)O→xCO₂+0.5(y-w)H₂O+wHCl+mSO₂+nNO₂        (3)

还原反应：

C_xCl_y+yH→yHCl+xC             (4)