一种采用超声-电催化氧化-超滤的组合工艺处理反渗透浓水中有机质的方法技术

本发明专利技术提供了一种采用超声‑电催化氧化‑超滤的组合工艺处理反渗透浓水中有机质的方法，该方法包括超声单元、电催化氧化单元及超滤单元。在该处理工艺中，反渗透水首先进入超声单元进行超声处理，初步降解有机物，之后浓水进入电催化氧化单元，使反渗透浓水中有机污染物矿化，达到COD去除的目的；最后经过超滤处理，去除反应过程中产生的微小絮体，去除浊度并进一步去除有机质。该工艺充分利用焦化废水RO浓水的含盐量高、导电性好的特点，以电催化氧化为主，采用超声‑电催化氧化‑超滤工艺去除RO浓水中有机污染物，该工艺占地面积小，反应条件简单，处理效率高，无需外加药剂，无有害物质产生，可实现真正环境友好。

A combined process of ultrasound-electrocatalytic oxidation-ultrafiltration for the treatment of organic matter in concentrated reverse osmosis water

The invention provides a method for treating organic matter in concentrated reverse osmosis water by a combined process of ultrasound, electrocatalytic oxidation and ultrafiltration, which comprises an ultrasonic unit, an electrocatalytic oxidation unit and an ultrafiltration unit. In this process, the reverse osmosis water first enters the ultrasonic unit for ultrasonic treatment, and the organic matter is degraded initially. Then the concentrated water enters the electrocatalytic oxidation unit, which mineralizes the organic pollutants in the concentrated reverse osmosis water and achieves the purpose of COD removal. Finally, the micro flocs produced in the reaction process are removed by ultrafiltration, turbidity is removed and organic matter is further removed. This process makes full use of the characteristics of high salinity and good conductivity of RO concentrated water from coking wastewater. It is mainly electrocatalytic oxidation. The process of ultrasound, electrocatalytic oxidation and ultrafiltration is used to remove organic pollutants in RO concentrated water. This process has the advantages of small area, simple reaction conditions, high treatment efficiency, no need of additional chemicals, no harmful substances, and can achieve real environmental friendliness.

【技术实现步骤摘要】
一种采用超声-电催化氧化-超滤的组合工艺处理反渗透浓水中有机质的方法
本专利技术属于工业水处理
，涉及一种反渗透浓水中有机污染物的适度处理方法。
技术介绍
随着国家清洁生产及环保要求的日趋严格，反渗透(RO)技术逐渐成为诸多产业，尤其是焦化废水行业，污水处理及循环水深度回用处理的首选技术。但是，通常反渗透工艺会有20％-50％浓水的产生，这类水COD含量高，且多为难降解大分子有机污染物，可生化性极差。另外RO浓水含盐量高，采用常规的生化和物化方法难以致效，高级氧化技术成为RO浓水中有机污染物的去除首选。CN107540175A公开了一种对工业反渗透浓水中难降解有机物深度处理的方法，其特征在于，将高级氧化与腐殖质微生物活性炭有机地结合在一起，首先利用臭氧协同紫外Fenton的光催化氧化的高级氧化方法提高RO浓水的可生化性，再在厌氧条件下，通过培养驯化以腐殖质微生物为主要的生物群体进行活性炭吸附碳柱挂膜，形成腐殖质微生物活性炭，进一步降解浓水中难降解的有机物。CN108658299A公开了一种用于反渗透浓水有机物去除工艺，其特征在于，先进行氧化反应将部分有机物矿化脱除，再通过活性炭吸附进一步脱除有机物，最终出水COD低于80mg/L。所述氧化反应采用复合氧化方式进行，所述复合氧化方式为利用臭氧和双氧水相结合，将RO浓水中部分有机物矿化脱除。以上两个处理RO浓水中有机污染物的专利中均需要在处理前调节pH，在过程中加入大量药剂，大大的增大了处理成本。相比之下，电催化氧化无需调节pH，无需外加药剂，且焦化废水厂RO浓水电导率一般＞8000μS/cm，RO浓水本身就是一种优良的电解质溶液。充分利用RO浓水含盐量高、导电性好的特点，采用电催化氧化技术处理RO浓水成为优选工艺。
技术实现思路
本专利技术的目的在于设计一种采用超声-电催化氧化-超滤的组合工艺处理反渗透浓水中有机质的方法，解决上述问题。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种采用超声-电催化氧化-超滤的组合工艺处理反渗透浓水中有机质的方法，包括以下步骤:步骤(1)，超声处理：反渗透浓水从储水池经泵进入超声单元，所述超声单元为超声反应装置，在声空化作用下，使得有机污染物发生高级氧化、热解和/或超临界氧化进而得到初步降解；步骤(2)，电催化氧化：经所述超声反应装置处理过的浓水进入电催化氧化单元，在阳极发生氧化反应生成具有氧化性的中间产物，产生的所述中间产物破坏所述有机污染物的分子结构，最终使有机污染物矿化；步骤(3)，超滤处理：经电催化氧化单元处理过的浓水进入超滤单元，经超滤单元去除反应过程中产生的絮体且进一步去除所述有机污染物，之后处理过浓水经超滤单元排出。优选的，还包括步骤(4)，超滤清洗单元：清洗超滤单元后的污水排入装有反渗透浓水的储水池中。优选的，步骤(1)中，所述超声反应装置的水力停留时间为5-20min,所述超声反应装置设有超声波发生器，所述超声波发生器产生的超声频率为1-10MHz。优选的，骤(2)中，所述电催化氧化单元包括电化学反应器，所述电化学反应器水力停留时间30-120min，所述电化学反应器的进水端与所述超声反应装置相连，所述电化学反应器的出水端与超滤单元相连。优选的，所述电化学反应器包括电解槽、稳压直流电源、阴极板和阳极板；所述阳极板与阴极板相互平行相互交叉，垂直置于电解槽内，且所述阳极板与所述稳压直流电源的正极相连，所述阴极板与所述稳压直流电源的负极相连。优选的，所述阳极板采用金属氧化物电极，极板镀层选用析氧电位高的金属氧化物或离子掺杂型金属氧化物；所述阴极板采用石墨板、钛板或不锈钢板。优选的，所述电化学反应器中阴阳极板的对数为10-50对，且所述阳极板与所述阴极板的间距为2-10cm。优选的，所述稳压直流电源输出电流为2000-6000A。优选的，所述超滤单元为超滤设备，所述超滤设备中采用外压式中空纤维膜组件，膜孔径为0.01-0.1μm，膜材料为聚偏氟乙烯，膜通量为15-25L/(m2·h)。优选的，所述超滤设备采用单段间歇运行方式，运行时间5-10min，停止时间1-3min，跨膜压差0-50kpa。本专利技术有益效果可以总结如下：本专利技术为一种采用超声-电催化氧化-超滤的组合工艺处理反渗透浓水中有机质的方法，该方法充分利用焦化废水RO浓水的含盐量高、导电性好的特点，以电催化氧化为主，采用“超声-电催化氧化-超滤”工艺去除RO浓水中有机污染物，该工艺占地面积小，反应条件简单，处理效率高，无需外加药剂，无有害物质产生，可实现真正环境友好。附图说明图1为本专利技术的工艺流程图。具体实施方式为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示的一种采用超声-电催化氧化-超滤的组合工艺处理反渗透浓水中有机质的方法，包括以下步骤:步骤(1)，超声处理：反渗透浓水从储水池经泵进入超声单元，所述超声单元为超声反应装置，在声空化作用下，使得有机污染物发生高级氧化、热解和/或超临界氧化进而得到初步降解；步骤(2)，电催化氧化：经所述超声反应装置处理过的浓水进入电催化氧化单元，在阳极发生氧化反应生成具有强氧化性的中间产物，产生的所述中间产物破坏所述有机污染物的分子结构，最终使有机污染物矿化；步骤(3)，超滤处理：经电催化氧化单元处理过的浓水进入超滤单元，经超滤单元去除反应过程中产生的絮体且进一步去除所述有机污染物，之后处理过浓水经超滤单元排出。在更优选的实施例中，还包括步骤(4)，超滤清洗单元：清洗超滤单元后的污水排入装有反渗透浓水的储水池中。在更优选的实施例中，步骤(1)中，所述超声反应装置的水力停留时间为5-20min,所述超声反应装置设有超声波发生器，所述超声波发生器产生的超声频率为1-10MHz。在更优选的实施例中，骤(2)中，所述电催化氧化单元包括电化学反应器，所述电化学反应器水力停留时间30-120min，所述电化学反应器的进水端与所述超声反应装置相连，所述电化学反应器的出水端与超滤单元相连。在更优选的实施例中，所述电化学反应器包括电解槽、稳压直流电源、阴极板和阳极板；所述阳极板与阴极板相互平行相互交叉，垂直置于电解槽内，且所述阳极板与所述稳压直流电源的正极相连，所述阴极板与所述稳压直流电源的负极相连。在更优选的实施例中，所述阳极板采用金属氧化物电极，极板镀层选用析氧电位高的金属氧化物或离子掺杂型金属氧化物；所述阴极板采用石墨板、钛板或不锈钢板。在更优选的实施例中，所述电化学反应器中阴阳极板的对数为10-50对，且所述阳极板与所述阴极板的间距为2-10cm。在更优选的实施例中，所述稳压直流电源输出电流为2000-6000A。在更优选的实施例中，所述超滤单元为超滤设备，所述超滤设备中采用外压式中空纤维膜组件，膜孔径为0.01-0.1μm，膜材料为聚偏氟乙烯，膜通量为15-25L/(m2·h)。在更优选的实施例中，所述超滤设备采用单段间歇运行方式，运行时间5-10min，停止时间1-3min，跨膜压差0-50kpa。一种采用超声-电催化氧化-超滤的组合工艺处理反渗透浓水中有机质的方法，包括以下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用超声‑电催化氧化‑超滤的组合工艺处理反渗透浓水中有机质的方法，其特征在于,包括以下步骤:步骤(1)，超声处理：反渗透浓水从储水池经泵进入超声单元，所述超声单元为超声反应装置，在声空化作用下，使得有机污染物发生高级氧化、热解和/或超临界氧化进而得到初步降解；步骤(2)，电催化氧化：经所述超声反应装置处理过的浓水进入电催化氧化单元，在阳极发生氧化反应生成具有强氧化性的中间产物，产生的所述中间产物破坏所述有机污染物的分子结构，最终使有机污染物矿化；步骤(3)，超滤处理：经电催化氧化单元处理过的浓水进入超滤单元，经超滤单元去除反应过程中产生的絮体且进一步去除所述有机污染物，之后处理过浓水经超滤单元排出。

【技术特征摘要】
1.一种采用超声-电催化氧化-超滤的组合工艺处理反渗透浓水中有机质的方法，其特征在于,包括以下步骤:步骤(1)，超声处理：反渗透浓水从储水池经泵进入超声单元，所述超声单元为超声反应装置，在声空化作用下，使得有机污染物发生高级氧化、热解和/或超临界氧化进而得到初步降解；步骤(2)，电催化氧化：经所述超声反应装置处理过的浓水进入电催化氧化单元，在阳极发生氧化反应生成具有强氧化性的中间产物，产生的所述中间产物破坏所述有机污染物的分子结构，最终使有机污染物矿化；步骤(3)，超滤处理：经电催化氧化单元处理过的浓水进入超滤单元，经超滤单元去除反应过程中产生的絮体且进一步去除所述有机污染物，之后处理过浓水经超滤单元排出。2.根据权利要求1所述的一种采用超声-电催化氧化-超滤的组合工艺处理反渗透浓水中有机质的方法，其特征在于：还包括步骤(4)，超滤清洗单元：清洗超滤单元后的污水排入装有反渗透浓水的储水池中。3.根据权利要求1所述的一种采用超声-电催化氧化-超滤的组合工艺处理反渗透浓水中有机质的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述超声反应装置的水力停留时间为5-20min,所述超声反应装置设有超声波发生器，所述超声波发生器产生的超声频率为1-10MHz。4.根据权利要求1所述的一种采用超声-电催化氧化-超滤的组合工艺处理反渗透浓水中有机质的方法，其特征在于：骤(2)中，所述电催化氧化单元包括电化学反应器，所述电化学反应器水力停留时间30-120min，所述电化学反应器的进水端与所述超声反应装置相连，所述电化学反应器的出水端与超滤单元相连。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹文彬，杨永强，王妙婷，尹胜奎，耿天甲，张万松，
申请(专利权)人：北京今大禹环境技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11