彩涂廢水處理裝置及彩涂廢水處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明總的來說涉及廢水處理領(lǐng)域，特別地涉及一種彩涂廢水處理裝置及彩涂廢 水處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國水資源短缺、水污染嚴(yán)重，水環(huán)境面臨異常嚴(yán)峻的形勢。在此情況下，國家近 年來陸續(xù)出臺了一系列政策措施，瞄準(zhǔn)了工業(yè)污染、城鎮(zhèn)污染、農(nóng)業(yè)農(nóng)村污染、船舶港口污 染等多個領(lǐng)域，特別是對工業(yè)污水治理提出了明確的要求，提高排放標(biāo)準(zhǔn)、鼓勵污水處理回 用及零排放是普遍的政策導(dǎo)向和產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢。在提高排放標(biāo)準(zhǔn)方面，有消息表明石化、鋼 鐵等行業(yè)新的污水排放標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)COD(ChemicalOxygenDemand，化學(xué)需氧量）限值為50mg/ L、甚至30mg/L，這比原標(biāo)準(zhǔn)COD限值低了一半以上，對污水處理系統(tǒng)提出了很高的要求。 與之對應(yīng)的是，現(xiàn)有工業(yè)污水場多采用傳統(tǒng)生化處理技術(shù)，工藝過程簡單、技術(shù)水平相對落 后、處理效果及穩(wěn)定性不盡如人意，對照原排放標(biāo)準(zhǔn)尚且勉強(qiáng)，遑論達(dá)到新的要求，提標(biāo)改 造工程必將大量涌現(xiàn)。本發(fā)明針對鋼鐵行業(yè)彩涂廢水，提供其C0D深度去除技術(shù)，為其對照 新標(biāo)準(zhǔn)達(dá)標(biāo)排放或進(jìn)入后續(xù)回用處理系統(tǒng)提供保障。
[0003] 彩涂廢水來源于彩色涂層鋼板生產(chǎn)中的預(yù)處理、清洗、水淬等工段，因各家工藝過 程的不同，彩涂廢水的各項水質(zhì)指標(biāo)會有差異，一般水質(zhì)特點是C0D在1000mg/L以上、含油 100mg/L左右、偏堿性（pH值10以上）。經(jīng)現(xiàn)有污水設(shè)施（除油、生化等）處理后，該水其 它指標(biāo)基本符合新標(biāo)準(zhǔn)要求，唯C0D在50mg/L以上，有時會波動到150mg/L左右，影響達(dá)標(biāo) 排放。由于已經(jīng)經(jīng)過生化法處理，這部分殘余的C0D多為生物難降解的物質(zhì)所貢獻(xiàn)，再采用 生化法深度去除C0D的可行性較差。在此情況下，化學(xué)法或物化法成為主要選擇。
[0004] 臭氧氧化是發(fā)展較早的一種化學(xué)法水處理技術(shù)，基于臭氧（〇3)的強(qiáng)氧化性，用于 殺菌消毒、降解或去除污染物、除臭和脫色。在臭氧氧化的基礎(chǔ)上，引入催化劑、或與其他 氧化劑聯(lián)合、或與其他工藝親合使用，發(fā)展得到了臭氧高級氧化工藝（AdvancedOxidation Processes,AOPs)。AOPs過程產(chǎn)生大量的、具有更強(qiáng)活性和氧化性的自由基，具備更高的污 染物降解去除能力和更快的反應(yīng)速率，使其成為一種高效去除C0D的技術(shù)，特別適用于難 降解污水深度處理，將其應(yīng)用于彩涂廢水深度處理、達(dá)標(biāo)排放過程具有廣闊的前景。
[0005] 盡管AOPs發(fā)展多年，但其在實際的工業(yè)水系統(tǒng)中較少得到應(yīng)用或應(yīng)用效果欠佳。 主要問題及原因在于：
[0006] (1)目前，臭氧制取的主流技術(shù)是以空氣或純氧為原料，采用電暈放電方法，該過 程能耗高、產(chǎn)率較低，決定了AOPs的資源成本和質(zhì)量。
[0007] (2)臭氧在水中溶解度較低，傳統(tǒng)接觸設(shè)備或方式（曝氣）的傳質(zhì)效果不理想，造 成氣液接觸的吸收效率低，限制了參與反應(yīng)的臭氧濃度，進(jìn)而限制了污染物處理效果，較低 的利用率和處理效率使得臭氧用量大幅增加，進(jìn)而加劇了AOPs技術(shù)的成本劣勢。此外，弓丨 入除臭氧以外試劑的AOPs過程對物料傳質(zhì)混合提出了高要求，傳統(tǒng)臭氧接觸裝置亦難勝 任。
[0008] (3)鋼鐵行業(yè)發(fā)展多年，污水處理場地多已規(guī)劃、建設(shè)得比較緊湊，很難再給予提 標(biāo)改造工程較大的場地空間，而傳統(tǒng)臭氧處理過程效率低、所需處理時間長，臭氧接觸設(shè)施 占地面積自然龐大，將AOPs應(yīng)用于彩涂廢水深度處理還受場地條件限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 針對相關(guān)技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種提高物料傳質(zhì)效率及臭 氧利用率并減少彩涂廢水處理成本的彩涂廢水處理裝置和方法。
[0010] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一方面提供了一種彩涂廢水處理裝置，包括：第一超重 力反應(yīng)器，第一超重力反應(yīng)器包括用于注入彩涂廢水的第一液體入口、用于注入含臭氧的 氣體的第一氣體入口、第一液體出口和第一氣體出口；與第一超重力反應(yīng)器連通的高級氧 化藥劑儲罐；與第一氣體入口連通的臭氧發(fā)生系統(tǒng)。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的彩涂廢水裝置，彩涂廢水處理裝置還包括具有第二液體入口、第二 氣體入口、第二液體出口和第二氣體出口的第二超重力反應(yīng)器，第一液體出口與第二液體 入口連通，并且第一氣體出口與第二氣體入口連通。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的彩涂廢水裝置，彩涂廢水處理裝置還包括沉淀池和氣體處理裝置， 其中第一液體出口經(jīng)由中間水池與沉淀池連通，第一氣體出口與氣體處理裝置連通。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的彩涂廢水裝置，彩涂廢水處理裝置還包括沉淀池和氣體處理裝置， 其中第二液體出口經(jīng)由中間水池與沉淀池連通，第二氣體出口與氣體處理裝置連通。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的彩涂廢水裝置，第一超重力反應(yīng)器和第二超重力反應(yīng)器分別為旋轉(zhuǎn) 填充床、折流式超重力裝置、螺旋通道式超重力裝置或者旋轉(zhuǎn)碟片式超重力裝置中的任一 種。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的彩涂廢水裝置，第一液體出口經(jīng)由產(chǎn)水池與第二液體入口連通。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的彩涂廢水裝置，在沉淀池的液體入口處連通有絮凝劑施加裝置。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明的彩涂廢水裝置，彩涂廢水處理裝置還包括原水池，原水池與第一液 體入口連通。
[0018] 本發(fā)明的另一方面提供了一種用于上述彩涂廢水處理裝置的彩涂廢水處理方法， 包括以下步驟：
[0019] S10:將彩涂廢水、藥劑和含臭氧的氣體分別輸送至第一超重力反應(yīng)器；
[0020] S20:啟動第一超重力反應(yīng)器，使得彩涂廢水與藥劑和含臭氧的氣體接觸反應(yīng)；
[0021] S30 :排出反應(yīng)后的第一液體和反應(yīng)后的第一氣體。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的彩涂廢水處理方法，將第一液體經(jīng)由中間水池排入沉淀池以沉淀固 體物，將第一氣體排入氣體處理裝置處理后排放。
[0023] 根據(jù)本發(fā)明的彩涂廢水處理方法，在步驟30之后還包括，將在第一液體輸送至第 二超重力反應(yīng)器，將第一氣體輸送至第二超重力反應(yīng)器；啟動第二超重力反應(yīng)器，使得第一 液體與第一氣體接觸反應(yīng)以形成第二液體和第二氣體。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明的彩涂廢水處理方法，將第二液體經(jīng)由中間水池排入沉淀池以沉淀固 體物，將第二氣體排入氣體處理裝置處理后排放。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明的彩涂廢水處理方法，將絮凝劑注入沉淀池，以沉淀沉淀池中液體的 固體物。
[0026] 根據(jù)本發(fā)明的彩涂廢水處理方法，在步驟S10之前還包括，將彩涂廢水的PH值調(diào) 節(jié)至6_9。
[0027] 根據(jù)本發(fā)明的彩涂廢水處理方法，含臭氧的氣體與彩涂廢水的氣液流量比的范圍 為 2_15〇
[0028] 根據(jù)本發(fā)明的彩涂廢水處理方法，含臭氧的氣體中的臭氧的濃度范圍為5_200mg/ L〇
[0029] 根據(jù)本發(fā)明的彩涂廢水處理方法，藥劑為亞鐵離子試劑或者芬頓試劑；在亞鐵 離子試劑中亞鐵離子濃度范圍為〇~lmmol/L;在芬頓試劑中，亞鐵離子濃度范圍為0~ lmmol/L，過氧化氫濃度范圍為0~20mmol/L。
[0030] 本發(fā)明的有益技術(shù)效果在于：
[0031] 本發(fā)明的彩涂廢水處理裝置將在氣液傳質(zhì)過程強(qiáng)化方面表現(xiàn)優(yōu)異的超重力技術(shù) (超重力反應(yīng)器）與臭氧高級氧化（高級氧化藥劑儲罐和臭氧發(fā)生系統(tǒng)）結(jié)合起來，解決傳 統(tǒng)AOPs過程存在的臭氧與水接觸問題，提高物料傳質(zhì)效率及臭氧利用率并減少彩涂廢水 處理成本。
【附圖說明】
[0032] 圖1是本發(fā)明的彩涂廢水處理裝置的示意圖