本發(fā)明涉及屬于污水處理領(lǐng)域，具體涉及一種處理含PVA高濃度有機(jī)廢水的裝置及工藝。
背景技術(shù)：
高濃度有機(jī)廢水一般是指由造紙、皮革及食品等行業(yè)排出的COD在2000mg/L以上的廢水，這些廢水中含有大量的碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)、纖維素等有機(jī)物，如果直接排放，會(huì)造成嚴(yán)重污染，高濃度有機(jī)廢水按其性質(zhì)來(lái)源可分為三大類:(1)易于生物降解的高濃度有機(jī)廢水;(2)有機(jī)物可以降解,但含有害物質(zhì)的廢水;(3)難生物降解的和有害的高濃度有機(jī)廢水。
聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol，簡(jiǎn)稱PVA)，是目前發(fā)現(xiàn)的高聚物中唯一具有水活性的有機(jī)高分子化合物。因其具有強(qiáng)力的黏結(jié)性，氣體阻隔性，耐磨性等良好的化學(xué)、物理性能，被作為紡織行業(yè)的上漿劑，建筑行業(yè)的涂料、黏結(jié)劑，化工行業(yè)的乳化劑、分散劑，醫(yī)藥行業(yè)的潤(rùn)滑劑，造紙行業(yè)的粘合劑及土壤的改良劑而廣泛應(yīng)用。但含有PVA 的工業(yè)廢水，具有COD 值高，可生化性差等特點(diǎn)，倘若排入水體，因其具有較大的表面活性使得接納的水體產(chǎn)生大量泡沫，不利于水體復(fù)氧，而且還會(huì)促進(jìn)水體沉積物中重金屬的遷移釋放，破壞水體環(huán)境。對(duì)PVA 廢水的處理方法大致可劃分為三類，即物理法，化學(xué)法和生物法。物理法成本較低，但處理效果差；生化法處理效果較好，但費(fèi)用高，對(duì)反應(yīng)設(shè)備要求高，反應(yīng)條件苛刻。目前PVA廢水的處理仍是難題，其處理效果和成本，還沒有達(dá)到理想的標(biāo)準(zhǔn)。
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明的目的是針對(duì)目前PVA廢水處理技術(shù)存在的技術(shù)不足，提供一種高效、成本低、工藝技術(shù)簡(jiǎn)單、處理效果好的PVA廢水處理工藝。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明提供了一種處理含PVA高濃度有機(jī)廢水的裝置，先通過鐵碳微電解反應(yīng)池先進(jìn)行
微電解絮凝預(yù)處理后，進(jìn)一步通過聚丙烯酰胺絮凝處理，大幅降低廢水COD和吸附廢水中分散的微小顆粒，金屬粒子及有機(jī)大分子PVA等，為后續(xù)芬頓反應(yīng)器中Fenton處理節(jié)約成本，并最終實(shí)現(xiàn)廢水達(dá)標(biāo)排放。
為了解決上述問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是這樣的，一種處理含PVA高濃度有機(jī)廢水的裝置，包括依進(jìn)廢水順序排列連通的相通的鐵碳微電解反應(yīng)池、沉淀池、芬頓反應(yīng)器與清水池，貯水箱通過計(jì)量泵與鐵碳微電解反應(yīng)池相連，鐵碳微電解反應(yīng)池與充氧機(jī)相連，在所述的鐵碳微電解反應(yīng)池底部填充有鐵碳填料，在所述的鐵碳微電解反應(yīng)池上部?jī)?nèi)設(shè)置有攪拌裝置，所述的芬頓反應(yīng)器分別通過硫酸亞鐵進(jìn)料管和雙氧水進(jìn)料管與硫酸亞鐵補(bǔ)給罐和雙氧水補(bǔ)給罐相連。
優(yōu)選地，所述的芬頓反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置有攪拌器。
優(yōu)選地，所述的芬頓反應(yīng)器的筒體由防腐材質(zhì)制成。
本發(fā)明還提供一種利用上述裝置處理含PVA高濃度有機(jī)廢水的工藝，其特征在于，包括如下步驟：
1）向貯水箱加入堿，將含PVA 高濃度有機(jī)廢水pH調(diào)節(jié)到8-10；
2）經(jīng)pH調(diào)節(jié)后的廢水，經(jīng)計(jì)量泵輸送至鐵碳微電解反應(yīng)池，利用充氧機(jī)對(duì)其進(jìn)行曝氣的情況下，同時(shí)啟動(dòng)攪拌裝置，進(jìn)行鐵碳微電解處理；
3）經(jīng)鐵碳微電解處理后進(jìn)入沉淀池，向沉淀池中投加CPAM進(jìn)行絮凝沉淀；
4）絮凝沉降后，沉淀池的出水進(jìn)入芬頓反應(yīng)器，加入酸調(diào)節(jié)pH至3-5，投加硫酸亞鐵和雙氧水，充分?jǐn)嚢?，進(jìn)行芬頓反應(yīng)；
5）沉淀過濾，調(diào)節(jié)pH出水進(jìn)入清水池。
優(yōu)選地，步驟1）所述的含PVA 高濃度有機(jī)廢水的COD在2000mg/L以上。
電解技術(shù)是目前處理高濃度有機(jī)廢水的一種理想工藝，又稱內(nèi)電解法，它是在不通電的情況下,利用填充在廢水中的微電解材料自身產(chǎn)生電位差對(duì)廢水進(jìn)行電解處理，以達(dá)到降解有機(jī)污染物的目的。本發(fā)明采用的微電解材料為鐵碳，當(dāng)系統(tǒng)通水后，設(shè)備內(nèi)會(huì)形成無(wú)數(shù)的微電池系統(tǒng),在其作用空間構(gòu)成一個(gè)電場(chǎng)，F(xiàn)e/C 原電池電解反應(yīng)過程中產(chǎn)生Fe2 + 離子和H自由基，其能與廢水中的許多組分發(fā)生氧化還原反應(yīng)，比如能破壞有色廢水中的有色物質(zhì)的發(fā)色基團(tuán)或助色基團(tuán)，甚至斷鏈，達(dá)到降解脫色的作用；而Fe2 + 進(jìn)一步氧化生產(chǎn)成Fe3 +，水合物具有較強(qiáng)的吸附- 絮凝活性，特別是在pH 值為堿性條件下后生成氫氧化亞鐵和氫氧化鐵膠體絮凝劑，它們的吸附能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般藥劑水解得到的氫氧化鐵膠體，能大量吸附廢水中分散的微小顆粒，金屬粒子及有機(jī)大分子，該工藝用于難降解高濃度廢水的處理可大幅度地降低廢水的COD和色度，提高廢水的可生化性；微電解之后采用絮凝法，加入陽(yáng)離子聚丙烯酰胺（簡(jiǎn)稱CPAM），進(jìn)一步絮凝高分子PVA，降低出水COD和色度； 后續(xù)采用Fenton法，在酸性條件下，H2O2在Fe2+存在下生成強(qiáng)氧化能力的羥基自由基·OH，并引發(fā)更多的其他活性氧，以實(shí)現(xiàn)對(duì)有機(jī)物的降解。
有益效果：本發(fā)明先通過鐵碳微電解反應(yīng)池先進(jìn)行微電解絮凝預(yù)處理，該工藝基于電化學(xué)、氧化- 還原、物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用對(duì)廢水進(jìn)行處理，能大幅降低廢水的COD和吸附廢水中分散的微小顆粒，金屬粒子及有機(jī)大分子PVA等；在通過微電解絮凝預(yù)處理的后，進(jìn)一步通過聚丙烯酰胺絮凝處理，進(jìn)一步絮凝高分子PVA，降低出水COD和色度為后續(xù)芬頓反應(yīng)器中Fenton處理節(jié)約成本，并最終實(shí)現(xiàn)廢水達(dá)標(biāo)排放。該裝置和工藝具有適用范圍廣、處理效果好、成本低廉、操作維護(hù)方便，不需消耗電力資源等優(yōu)勢(shì)。
附圖說明
圖1是本裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了加深對(duì)本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，該實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。
實(shí)施例1
參見圖1，一種處理含PVA高濃度有機(jī)廢水的裝置，包括依進(jìn)廢水順序排列連通的相通的鐵碳微電解反應(yīng)池3、沉淀池4、芬頓反應(yīng)器5與清水池6，貯水箱1通過計(jì)量泵2與鐵碳微電解反應(yīng)池3相連，鐵碳微電解反應(yīng)池3與充氧機(jī)12相連，在所述的鐵碳微電解反應(yīng)池底部填充有鐵碳填料7，在所述的鐵碳微電解反應(yīng)池上部?jī)?nèi)設(shè)置有攪拌裝置8，所述的芬頓反應(yīng)器5分別通過硫酸亞鐵進(jìn)料管和雙氧水進(jìn)料管與硫酸亞鐵補(bǔ)給罐9雙氧水補(bǔ)給罐10。
優(yōu)選地，所述的芬頓反應(yīng)器5設(shè)置有攪拌器11，該筒體由防腐材質(zhì)制成。
實(shí)施例2
一種利用實(shí)施1所述的裝置處理含PVA高濃度有機(jī)廢水的工藝，包括如下步驟：
1）向貯水箱1加入堿，將含PVA 高濃度有機(jī)廢水（COD為2200mg/L）pH調(diào)節(jié)到8-10；
2）經(jīng)pH調(diào)節(jié)后的廢水，經(jīng)計(jì)量泵2輸送至鐵碳微電解反應(yīng)池3，利用充氧機(jī)12對(duì)其進(jìn)行曝氣的情況下，氣與水比為6:1，同時(shí)啟動(dòng)攪拌裝置8，進(jìn)行鐵碳微電解處理5-8h；
3）經(jīng)鐵碳微電解處理后進(jìn)入沉淀池4，向沉淀池4中投加CPAM進(jìn)行絮凝沉淀；
4）絮凝沉降后，沉淀池4的出水進(jìn)入芬頓反應(yīng)器5，加入酸調(diào)節(jié)pH至3-5，投加硫酸亞鐵和雙氧水，充分?jǐn)嚢?，進(jìn)行芬頓反應(yīng)；
5）沉淀過濾，調(diào)節(jié)pH出水進(jìn)入清水池6。
經(jīng)檢測(cè)，出水COD 為45mg/L，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)要求。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。