[发明专利]一种模块化组合式处理高难度有机废水的方法及系统

说明书

技术领域：

本发明涉及一种废水处理系统及其方法，尤其是处理各类工业高盐、高氨氮、高COD废水的处理。

技术背景：

随着工业发展的速度越来越快及生产工艺越来越复杂，产生的工业废水种类越来越复杂，污染越来越严重，越来越难以治理，很多行业类的废水比如：化工、合成橡胶、制药、印染、染化、造纸、炼油、化肥、焦化、农药、垃圾渗滤液等高盐、高氨氮、高COD的有机废水，越来越难以处理。由于这类废水不仅用生化的方法无法处理，即使用简单的物化方法也无法达标处理，近年来，国内外研究了很多种处理方法，如，絮凝沉淀法、微电解方法，光催化法、微波催化氧化法，超声芬顿法等等，但单一使用这些方法，处理效果不佳，并且处理设备与物料的消耗与运行费用都很高，而且都无法连续稳定运行。

下表为各个处理方法的比较图：

发明内容：

为解决现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种可以处理绝大部分类型高盐、高氨氮、高COD的有机废水的系统及其方法，运行费用低，而且可以连续稳定运行。

本发明的废水处理系统利用单元模块化组合设计，各模块可以自由组合与位置调换，模块内可以为提高处理效果而采用多级串联，也可以为扩大处理量而采用多级并联。

本发明的废水处理系统所采用的技术方案是：

一种模块化组合式处理高难度的有机废水的处理系统，包括：初沉池，调节池，强化絮凝池，沉淀分离池，二次絮凝沉淀池，缓冲水池，pH调节池，一级蜂巢式微电解池，絮凝沉淀池，二级蜂巢式微电解池，中间水池，热交换器，微波催化氧化装置，二次催化氧化罐，石榴石再氧化过滤管。

一级蜂巢式微电解池为蜂巢式铁碳微电解池，铁碳微电解池的结构为蜂巢式的格板中充填活性炭颗粒与铸铁销，两者重量比1∶3，每层格板厚度为3-10cm，一层一层叠放，直至电解池的2/3高度，层间以玻璃丝布隔开，底部设曝气管，曝气气水体积比为20-30∶1。而多级蜂巢式铁碳微电解可以采用二级、三级串联，也可以采用二级三级乃至多级并联或多级串并联的方式以满足处理效果及处理量，满足工艺要求。

微波催化氧化装置中有催化氧化管，催化氧化管为钢制内衬四氟乙烯的不锈钢管，管的四周上下均匀分布有10-20支微波发射管，总功率为15-30KWh，实际使用功率为5-10KWh，催化氧化管中充填1/3-2/3体积的固体催化剂，其主要有：ZSM-5、ZSM-5H、MCM-22、MCM-41、碳纳米管、碳分子筛、三元贵金属催化剂、石榴石、铁滏氧体、棕金刚石、硅藻土。微波电催化氧化也可以采用二级或三级串并联的方式运行。

石榴石再催化氧化过滤管直径为DN15-500MM，长度为1-10米，管外保温，以将废水中残留的有机物及氧化剂全部催化氧化并过滤废水中催化剂粉末残留物。

本发明的废水处理方法所采用的技术方案是利用多级蜂巢式铁碳微电解模块、强化絮凝模块和微波电催化氧化模块相结合的技术方案，这三个模块之间协同作用，处理效果大于它们的相加之和。

流程为：废水经初沉池和调节池后提升至强化絮凝池进行絮凝，将絮凝后的废水排入沉淀分离池，沉淀分离后将上清液排入二次絮凝沉淀池，加入漂白粉搅拌，沉淀分离后，将上清液排至缓冲水池，然后用泵将缓冲水池废水打入pH调节池，调节废水pH后，泵入一级蜂巢式微电解池，曝气1-2h后溢流入絮凝沉淀池，加饱和石灰水絮凝沉淀，上清液泵入二级蜂巢式微电解池，与一级蜂巢式微电解同样处理流程，二级或三级微电解后的废水已经清澈透明，然后排入中间水池，中间水池的废水用加压泵加压到0.5-1.6MPa后，进入热交换器冷端入口，经与石榴石再催化过滤管出来的高温废水交换热量，使废水水温为：90-120℃，然后进入微波催化氧化装置，在停留3-15min之后排出微波催化氧化反应管，然后经过二次氧化罐催化氧化后，再经石榴石再催化过滤管，石榴石再催化氧化过滤管过滤后的废水，仍然有0.5-1.6MPa的压力与140-160℃的高温，然后直接进入热交换器的热端入口，在经过热交换器的交换热量后，减压降温成为30-40℃的低温清水，排入清水池排放或回用。

强化絮凝模块：