一种处理废水的方法技术

一种处理废水的方法，包括以下步骤：1)在反应器中装填催化剂；2)将氧化剂通入反应器并控制反应器压力和温度；3)将废水经过滤器过滤，然后依次经过换热器换热、预热器加热后，经雾化喷嘴喷入反应器，以使废水在催化剂作用下与氧化剂进行反应。所述催化剂包括三组金属的氧化物或其碳酸盐复合物，三组金属分别用A、B、C表示，A包括钒、钛、锆中的至少一种，B包括铁、铬、锰中的至少一种，C包括镧、铈、镨、钕、铕中的至少一种；通过各组分间的协同作用，可处理高浓度甚至COD值在10万mg/L以上超高浓度的有机废液，并且对废液适用范围广泛，降解时间短，效率高，催化剂不易中毒，使用寿命长。使用寿命长。使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】
一种处理废水的方法


[0001]本专利技术涉及废水处理领域，尤其涉及一种处理废水的方法。

技术介绍

[0002]2018年，我国废水排放总量达795亿吨，尽管近两年废水排放量有所减少，但基数仍然十分的庞大，另一方面，我国对废水的排放标准越来越严格，各行各业废水排放一级标准化学需氧量(COD)值基本控制在50～100mg/L之内，明显严于国外。废水主要分为生活污水和工业污水。
[0003]目前处理工业污水主要有生物处理法，膜分离法以及化学法。生物处理法虽然经济环保，但是缺难以去除一些较高浓度的工业污水；膜分离法无法对有机物的结构进行破坏，仅是一种物理过程；化学法包括燃烧法，超临界水氧化法以及催化湿式氧化法。
[0004]燃烧法无法彻底对有机物的结构进行破坏，并且温度太高，导致能耗太高。超临界水氧化法需要水的超临界点以上的温度和压力(373.1℃，22.5MPa)，对设备的材质要求高，能耗高，无成本优势，并且安全性不够；催化湿式氧化体系主要包括均相过渡金属催化，贵金属催化以及非贵金属氧化物催化，在均相过渡金属催化体系中，金属离子不容易分离，容易造成二次污染，这个缺点大大降低了均相过渡金属催化剂的实用性，贵金属催化剂无成本优势，非贵金属氧化物催化剂反应时间较长，不利于连续化作业。综上，对于工业污水的降解处理尤其是对高浓度的有机废水，还存在催化性能不够理想、能耗高、成本贵、生产效率低等问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于解决现有技术中的上述问题，提供一种处理废水的方法，采用非贵金属催化剂，通过各组分间的协同作用，能有效处理高浓度废水中的有机物。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]一种处理废水的方法，包括以下步骤：
[0008]1)在反应器中装填催化剂；所述催化剂包括三组金属的氧化物或其碳酸盐复合物，所述三组金属分别用A、B、C表示，其中，A包括钒、钛、锆中的至少一种，B包括铁、铬、锰中的至少一种，C包括镧、铈、镨、钕、铕中的至少一种；
[0009]2)将氧化剂通入反应器并控制反应器的压力和温度；
[0010]3)将废水经过滤器过滤，然后依次经过换热器换热、预热器加热后，经雾化喷嘴喷入反应器，以使废水在催化剂作用下与氧化剂进行反应。
[0011]所述反应器中设有固液分离设施，所述废水与氧化剂反应后生成的废渣经排渣口排出，渣水经排液孔排出进入换热器，以将热量传递给反应前的废水。
[0012]本专利技术中，渣水经换热器后首先进入高压分离罐进行气液分离，然后再进入低压分离罐进一步进行气液分离，最后经过滤后排放。
[0013]所述反应器的压力为0.1～5MPa，反应器温度为80～200℃；废水在反应器中的停
留时间为5s～15min。
[0014]所述氧化剂包括气体氧化剂和液体氧化剂中的至少一种；所述气体氧化剂通过稳压阀、止回阀通入反应器；所述液体氧化剂通过高压泵泵入反应器。
[0015]所述气体氧化剂包括氧气、空气，所述液体氧化剂包括双氧水、过碳酸钠溶液。
[0016]本专利技术中，A组金属总的质量:B组金属总的质量:C组金属总的质量＝(0.01～1):(0.01～1):(0.01～1)。
[0017]所述催化剂的制备如下：首先称取A组金属中的至少一种金属氧化物或可溶性盐、B组金属中的至少一种金属氧化物或可溶性盐、C组金属中的至少一种金属氧化物或可溶性盐，将称取的三组物质加水分散得混合溶液或悬浊液；然后向混合溶液或悬浊液中加入pH调节剂，使其pH稳定在8～14，搅拌，静置，过滤，洗涤，焙烧，即得所述催化剂。
[0018]所述pH调节剂选自NaHCO3、Na2CO3、NaOH、氨水、有机胺溶液中的至少一种；所述pH调节剂的浓度为0.01～10mol/L。
[0019]本专利技术中，A、B、C总金属的摩尔浓度可为0.05～20mol/L；搅拌时间可为1～10h，焙烧温度可为200～700℃，焙烧时间可为0.5～10h。
[0020]相对于现有技术，本专利技术技术方案取得的有益效果是：
[0021]1、本专利技术可以处理高浓度甚至COD值在10万mg/L的超高浓度有机废液，并且对废液适用范围广泛，适用于生活废水、垃圾渗滤液、生产废水、废切削液等。
[0022]2、本专利技术催化剂设有A、B、C三种非贵金属，通过各组分间的协同作用，大大提高催化活性，可有效处理高浓度有机废水，降解时间短，效率高，催化剂不易中毒，使用寿命长。
[0023]3、本专利技术中，非贵金属作为催化剂，并可采用氧气、空气作为氧化剂，大大提高成本优势，另采用连续化处理，快速高效。
附图说明
[0024]图1为本专利技术的流程示意图。
具体实施方式
[0025]为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本专利技术做进一步详细说明。
[0026]如图1所示，本专利技术一种处理废水的方法，包括以下步骤：
[0027]1)在反应器中装填催化剂；
[0028]2)将氧化剂通入反应器并控制反应器的压力和温度，所述反应器的压力为0.1～5MPa，反应器温度为80～200℃；所述氧化剂包括气体氧化剂和液体氧化剂中的至少一种；本实施例中，所述气体氧化剂包括氧气、空气，所述液体氧化剂包括双氧水、过碳酸钠溶液；具体地，所述气体氧化剂通过稳压阀、止回阀通入反应器；所述液体氧化剂通过高压泵泵入反应器，其进液路径和废水的进液路径相同；
[0029]3)废水通过高压泵泵入，首先经过滤器过滤，然后依次经过换热器换热、预热器加热后，经雾化喷嘴喷入反应器，以使废水在催化剂作用下与氧化剂进行反应；所述废水在反应器中的停留时间为5s～15min；所述雾化喷嘴设置在反应器顶部中央位置，若雾化喷嘴为多个，则在顶部平均分布；
[0030]4)所述反应器中设有固液分离设施，所述废水与氧化剂反应后生成的废渣经排渣口排出，渣水经排液孔排出进入换热器，以将热量传递给反应前的废水；
[0031]5)渣水经换热器后首先进入高压分离罐进行气液分离，然后再进入低压分离罐进一步进行气液分离，最后经过滤后排放出清水。
[0032]所述催化剂包括三组金属的氧化物或其碳酸盐复合物，所述三组金属分别用A、B、C表示，其中，A包括钒、钛、锆中的至少一种，B包括铁、铬、锰中的至少一种，C包括镧、铈、镨、钕、铕中的至少一种。具体地，A组金属总的质量:B组金属总的质量:C组金属总的质量＝(0.01～1):(0.01～1):(0.01～1)。
[0033]所述催化剂的制备如下：首先称取A组金属中的至少一种金属氧化物或可溶性盐、B组金属中的至少一种金属氧化物或可溶性盐、C组金属中的至少一种金属氧化物或可溶性盐，将称取的三组物质加水分散得混合溶液或悬浊液；然后向混合溶液或悬浊液中加入pH调节剂，使其pH稳定在8～14，搅拌，静置，过滤，洗涤，焙烧，即得所述催化剂。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种处理废水的方法，其特征在于包括以下步骤：1)在反应器中装填催化剂；所述催化剂包括三组金属的氧化物或其碳酸盐复合物，所述三组金属分别用A、B、C表示，其中，A包括钒、钛、锆中的至少一种，B包括铁、铬、锰中的至少一种，C包括镧、铈、镨、钕、铕中的至少一种；2)将氧化剂通入反应器并控制反应器的压力和温度；3)将废水经过滤器过滤，然后依次经过换热器换热、预热器加热后，经雾化喷嘴喷入反应器，以使废水在催化剂作用下与氧化剂进行反应。2.如权利要求1所述的一种处理废水的方法，其特征在于：所述反应器中设有固液分离设施，所述废水与氧化剂反应后生成的废渣经排渣口排出，渣水经排液孔排出进入换热器，以将热量传递给反应前的废水。3.如权利要求2所述的一种处理废水的方法，其特征在于：渣水经换热器后首先进入高压分离罐进行气液分离，然后再进入低压分离罐进一步进行气液分离，最后经过滤后排放。4.如权利要求1所述的一种处理废水的方法，其特征在于：所述反应器的压力为0.1～5MPa，反应器温度为80～200℃；废水在反应器中的停留时间为5s～15min。5.如权利要求1所述的一种处理废水的方法，其特征在于：所述氧化剂包括气体氧化剂和液体氧化剂中的至少一种；所述气体氧化剂通过稳压阀、止回阀通入反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：王焱良，高兴鸽，洪燕珍，王杨志，李卓昱，李军，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：