一種廢水凈化系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種廢水凈化系統(tǒng)，具體地說涉及一種通過廢水反復循環(huán)流經(jīng)光催化平推流反應器以使廢水得到降解凈化的系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]企業(yè)在生產(chǎn)過程中，由于生產(chǎn)工藝因素的制約不可避免地產(chǎn)生大量的廢水，這些廢水作為固定污染源，如不加處理長期直接排放，將嚴重損害周邊的生態(tài)環(huán)境。目前處理這些廢水主要有化學和生物兩種方法，這兩種方法在使廢水得到凈化的同時都不可避免地將廢水中的污染物轉移到污泥或剩余污泥中，造成二次污染；或者催生廢水中的污染物揮發(fā)，引發(fā)大氣污染，也造成了二次污染。對于高濃度有機或無機廢水，化學方法處理的成本非常高，從技術經(jīng)濟的角度來講是不可行的，而生物方法卻無能為力。近一二十年來，光催化技術開始應用于水質凈化，在光催化反應機理、催化劑研發(fā)等方面取得了眾多非常積極的成果。大量的研究表明，光催化不僅僅是活潑的H+和.0Η自由基把有機物通過一系列反應氧化成C02和H20,同時還能還原Cr6+、Hg2+、Ag+等重金屬離子及無機污染物。光催化技術未能大規(guī)模工業(yè)化應用于廢水處理凈化的原因是雖然目前國內(nèi)外對光催化反應器進行了不同方式的設計和應用，但只是停留在小型的廢水處理工藝和試驗階段，諸如水質凈化器等，較大型化的光催化反應器的研發(fā)尚未開展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于通過設計一個較大型的Ti02光催化平推流反應器，使廢水反復循環(huán)以平推流方式流過反應器，對于固定量的廢水來說放大了反應器的凈化功能，使廢水中的污染物被逐步降解后得到徹底的凈化。本發(fā)明由前處理單元、循環(huán)凈化單元、控制單元和凈水沉淀池組成。本發(fā)明可廣泛應用于企業(yè)所產(chǎn)生的各類工藝廢水，特別是高濃度有機廢水的凈化治理。應用本發(fā)明建設的企業(yè)廢水處理站，結構緊湊，占地面積小，其建設成本低廉、出水水質穩(wěn)定達標、運行成本小、運行維護簡單方便、無臭氣排放、污泥達到直接排放標準。
[0004]本發(fā)明的凈化基本過程:廢水首先經(jīng)前處理單元處理，攔截懸浮物后進入調節(jié)池。打開閥門讓調節(jié)池中的廢水自流進入循環(huán)池或泵入循環(huán)池，進水完成后關閉此閥門或停止泵入。啟動循環(huán)水泵，在控制單元的作用下，使廢水反復循環(huán)以平推流方式流過反應器。在循環(huán)流動的過程中，廢水中的污染物將被逐漸降解而減少，直至最后達到凈化目標。此時，控制單元讓凈化后的水排入沉淀池并關閉循環(huán)水泵，完成一個循環(huán)凈化周期。調節(jié)池里的廢水通過自流再次進入循環(huán)池或泵入循環(huán)池后，開始下一個循環(huán)凈化周期。
[0005]本發(fā)明設計的要點是:
(1)集水井上端內(nèi)壁、整個格柵表面、調節(jié)池上端內(nèi)壁必須用二氧化鈦涂膜劑進行涂膜，以便廢水在進入光催化平推流反應器之前盡可能地通過光催化反應降解一些其中的污染物； (2)根據(jù)地形地貌的不同，可設計循環(huán)池與調節(jié)池多種相對位置布置格局，在平地的情況下采用沉水泵進水，有坡地的情況下采用自流進水?？紤]到節(jié)能和降低運行成本，盡可能地采用自流設計；
(3)由于采光要求，光催化平推流反應器需固定在空中，一般離地面1.5m左右即可。為節(jié)省用地，將循環(huán)池布置在反應器的下面；
(4)先準備好足額的陶瓷棒光催化劑，規(guī)格為直徑0.5cm、長5-8cm，陶瓷棒光催化劑一端用于嵌入混凝土，負載納米二氧化鈦薄膜的另一端用塑料薄膜包覆。進行光催化平推流反應器槽形混凝土結構的施工時，將陶瓷棒光催化劑嵌入底面混凝土約3cm，相鄰兩根之間的距離相同，為2cm左右，形成陶瓷棒光催化劑陣列，同時使用噴粉器將納米二氧化鈦負載到槽形混凝土結構的底面和兩邊內(nèi)壁面上，利用水泥的凝聚性形成二氧化鈦薄膜。布水器的結構設計要保障廢水以較均勻的形態(tài)進入反應器。在槽形混凝土結構的兩邊安裝若干帶反射裝置的低壓長效汞齊燈作為輔助光源；廢水在平推流過程中，在流動方向上的污染物沒有返混，而在垂直于流動方向的平面上，由于陶瓷棒光催化劑陣列的擾動作用，廢水中的污染物得到最大程度的混合和分散，這樣就建成了非常理想的光催化平推流反應器；
(5)固定好U形永久性磁鐵簇，讓進水管在U形永久性磁鐵的兩極中穿過。由于廢水切割磁力線，使廢水中的溶解氧含量增高并產(chǎn)生H202、廢水中的污染物大分子團變成小分子。廢水中溶解氧含量增高并產(chǎn)生H202可以減少電子與空穴的復合幾率(這是因為氧化劑可強有力地俘獲導帶電子)，提高催化劑的活性；廢水中的染物大分子團變成小分子，可增強污染物與光催化劑表面的接觸，提高降解速；
(6)控制單元中的COD和流量計探頭按權利要求書第8條所述的規(guī)定安裝，COD控制閥值按國家相關標準設定，如企業(yè)回用凈化水，可設定更嚴格的控制閥值?？刂茊卧珊笮柽M行調試才可正式投入運行；
(7)按環(huán)保執(zhí)法部門的要求，凈水沉淀池安裝用于外排的巴歇爾槽，以便監(jiān)督管理。
【具體實施方式】
[0006]本領域工程技術人員根據(jù)本發(fā)明的技術方案以及上述設計的要點，可將本發(fā)明應用于企業(yè)工藝廢水凈化治理。
[0007]實施例
黃姜是一種生產(chǎn)留體激素類藥物的基礎植物原料，我國的鄂西北、陜南、豫西南地區(qū)的地理和氣候條件很適合人工種植黃姜，而黃姜加工業(yè)是在該地區(qū)黃姜大面積種植的基礎上發(fā)展起來的一個重要醫(yī)藥化工行業(yè)。然而該地區(qū)地處南水北調的中線水源區(qū)，其黃姜的加工生產(chǎn)皂素的過程中所產(chǎn)生大量高濃度有機廢水直接對南水北調的中線水源區(qū)的水質安全構成威脅，黃姜廢水的治理越來越受到人們的重視。黃姜廢水主要來源于洗姜、漿料分離液和洗酸3個生產(chǎn)環(huán)節(jié)。其中主要污染物是還原性糖、蛋白質、少量的水溶性皂甙、單寧、糠醛類物質等。綜合廢水水質:C0Dcr/(mg.L) 12000 ?8000，SS/(mg.L) 1200 ?1300，pH
0.8?1.2，色度/倍約600。
[0008]黃姜廢水處理是一個技術難題，。目前普遍采用預處理+厭氧+好氧+混凝、脫色組合工藝，建設投資大，處理成本較高，且出水水質不穩(wěn)定。應用本發(fā)明在黃姜皂素生產(chǎn)企業(yè)建設廢水處理站，建設投資小，處理成本低，出水水質不僅可以穩(wěn)定達標，而且還可以作為回用水用于生產(chǎn)。以湖北省十堰市某黃姜皂素生產(chǎn)企業(yè)日處理250M3黃姜廢水為例，設計循環(huán)光催化廢水凈化系統(tǒng)。
【主權項】
1.一種廢水凈化系統(tǒng)，其特征在于由前處理單元、循環(huán)凈化單元、控制單元和凈水沉淀池組成。2.根據(jù)權利要求1所述的前處理單元，其特征在于由集水井、格柵和調節(jié)池組成；集水井和調節(jié)池上端內(nèi)壁以及格柵表面都用二氧化鈦涂膜劑進行涂膜。3.根據(jù)權利要求1所述的循環(huán)凈化單元，由循環(huán)池、循環(huán)管泵、磁化裝置以及光催化平推流反應器組成。4.根據(jù)權利要求3所述的循環(huán)池、循環(huán)管泵和磁化裝置其特征在于:(1)調節(jié)池中的廢水可通過管道自流進入循環(huán)池，由閥門控制；或通過沉水泵泵入循環(huán)池，循環(huán)池置于光催化平推流反應器下方；(2)循環(huán)管泵的作用是通過水泵將循環(huán)池中的廢水抽入布水器，廢水以平推流方式流經(jīng)光催化平推流反應器床體后在出口處流出，進入帶有控制閥的收集裝置，收集裝置允許廢水由一個方向經(jīng)回流管道流至循環(huán)池，或在另一個方向經(jīng)排放管道流至凈水沉淀池；(3)磁化裝置為安裝固定的一簇U形永久性磁鐵構成，進水管穿過U形永久性磁鐵使廢水切割磁力線后進入布水器。5.根據(jù)權利要求3所述的光催化平推流反應器，其特征在于(1)反應器床體為槽型混凝土結構，外底面離循環(huán)池約l_3m左右；(2)使用噴粉器將納米二氧化鈦負載到槽形混凝土結構的底面和兩邊內(nèi)壁面上，利用水泥的凝聚性形成二氧化鈦薄膜；(3)在槽形混凝土結構的底面布置規(guī)格為直徑1cm、長7-15cm的陶瓷棒光催化劑陣列，相鄰兩根陶瓷棒光催化劑之間的距離約2cm，陶瓷棒光催化劑陣列對推流中的廢水形成擾動；陶瓷棒光催化劑系采用冷氣動力噴涂的方法在陶瓷棒表面負載納米二氧化鈦粉末形成薄膜而成。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種廢水凈化系統(tǒng)，該系統(tǒng)可廣泛應用于各類企業(yè)所產(chǎn)生的工藝廢水，特別是高濃度有機廢水的治理。該系統(tǒng)由前處理單元、循環(huán)凈化單元、控制單元和凈水沉淀池組成。應用該系統(tǒng)建設的企業(yè)工藝廢水處理站，結構緊湊，占地面積小，其建設成本低廉、出水水質穩(wěn)定達標、運行成本小、運行維護簡單方便、無臭氣排放、污泥達到直接排放標準。
【IPC分類】C02F9/12, C02F101/30
【公開號】CN105417829
【申請?zhí)枴緾N201410478041
【發(fā)明人】韓君昌
【申請人】青島百鍵城環(huán)保科技有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2014年9月19日