处理高浓度COD废水的装置及处理方法与流程

557 编辑：中冶有色技术网来源：四川高绿平环境科技有限公司

2023-09-19 16:56:01

一种处理高浓度cod废水的装置及处理方法

技术领域

1.本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种处理高浓度cod废水的装置及处理方法。

背景技术：

2.芬顿试剂能有效氧化去除传统废水处理技术无法去除的难降解有机物，其实质是h2o2在fe2+的催化作用下生成具有高反应活性的羟基自由oh

·

，它可与大多数有机物作用使其降解。随着研究的深入，又把紫外光(uv)、草酸盐(c2o42

?

)等引入芬顿试剂中，使其氧化能力大大增强。从广义上说，芬顿法是利用催化剂、或光辐射、或电化学作用，通过h2o2产生羟基自由基oh

·

处理有机物的技术。近年来，越来越多的研究者把芬顿试剂同别的处理方法结合起来，如生物处理法、超声波法、混凝法、沉淀法，活性炭法等。从发展历程来看，芬顿法基本上是沿着光化学，电化学和其它方法联用三条路线向前发展的。尽管芬顿氧化效果较佳，但因废水cod组成复杂多变，其氧化效果往往无法达到预期，就算不断增加芬顿试剂用量，也很难实现废水cod达标，常见的处理方案是：在蒸发器下游增加生化系统或者树脂床等方式控制出水的cod达标，但其不可控因素角度，其工艺线路也较复杂，且污染物组成复杂的高cod废水难以靠常规的生化方法进行有效处置。

技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种处理高浓度cod废水的装置及处理方法,从而解决上述缺陷。

4.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种处理高浓度cod废水的装置，包括：过滤设备，所述过滤设备的出料口通过管道依次连接有芬顿反应设备、调节设备、处理设备、蒸发设备和暂存设备，所述暂存设备上设有用于检测暂存设备内废水cod的检测机构，所述暂存设备与芬顿反应设备之间还设置有废水循环机构；所述废水循环机构包括循环泵，所述循环泵的出入端通过连接管分别连接芬顿反应设备和暂存设备，所述连接管上安装有第四阀门。

5.进一步的，所述过滤设备采用袋式过滤器；所述芬顿反应设备采用搪瓷搅拌釜。

6.进一步的，所述调节设备采用酸碱调节釜；所述处理设备采用板框压滤机；所述蒸发设备采用单效蒸发器或双效蒸发器。

7.进一步的，所述暂存设备为暂存罐；所述检测机构包括设置于外部的cod检测仪。

8.进一步的，所述暂存罐上端的密封盖上设置有取样口，所述取样口嵌设有防漏塞。

9.进一步的，所述暂存罐的侧壁上具有出水口，所述出水口处安装有第一阀门。

10.进一步的，所述暂存罐侧壁连接有取样管，所述取样管的延伸端安装有第二阀门，所述第二阀门的输出端与cod检测仪上的试剂管相对应。

11.更进一步的，所述取样管上连通有回流管，所述回流管的延伸端与暂存罐连通，所

述回流管上设置有回流泵和第三阀门。

12.一种处理高浓度cod废水的装置的废水处理方法，其步骤如下：步骤一、通过将废水输送进袋式过滤器内进行滤除废水中的固渣和悬浮物，然后通过管道输送进搪瓷搅拌釜；步骤二、通过在向搪瓷搅拌釜内加入芬顿试剂，使废水发生强氧化反应，反应在常温常压下进行，反应时间为0.8~1.3h，然后通过管道输送进酸碱调节釜中；步骤三、通过在向酸碱调节釜中加入氢氧化钠，使得调节ph为7~9，此时产生大量的氢氧化铁进行沉淀，然后通过管道输送进板框压滤机内；步骤四、通过板框压滤机对废水进行脱水，然后通过管道输送进蒸发设备内；步骤五、通过蒸发设备使废水浓缩或从废水中析出晶粒，然后通过管道输送进暂存罐中；步骤六、通过人工在取样口进行取样或通过取样管将待检测废水送进cod检测仪上的试剂管内，然后通过cod检测仪进行检测；步骤七、若cod检测仪的检测结果合格，其cod达到排水指标时，可直接排放废水；若cod排水指标超标，则将暂存罐中全部的废水通过循环泵返回芬顿反应器中，并按照cod值加入定量的芬顿试剂重新反应，并按照上述步骤再次处理。

13.本发明的有益效果：本发明公开的一种处理高浓度cod废水的装置通过废水循环机构和检测机构的设置，使得当其cod达到排水指标时，可直接排放，若超标，则将废水暂存罐中全部的废水通过循环泵返回芬顿反应器中，并按照cod值加入定量的芬顿试剂重新反应，使得工艺路线更简单，其废水cod能具有更好的控制效果；本方案采用芬顿耦合蒸发的方式降解废水中的cod，使污水cod达标排放，本发明中的废水处理方法中的酸碱中和反应是为了使铁离子沉降，同时帮助沉淀杂质，使得废水前期的处理效果得到提升。

附图说明

14.图1是本发明的废水处理流程图。

具体实施方式

15.为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

16.实施例一，本实施例中，如图1所示，一种处理高浓度cod废水的装置包括过滤设备，所述过滤设备的出料口通过管道依次连接有芬顿反应设备、调节设备、处理设备、蒸发设备和暂存设备，所述暂存设备上设有用于检测暂存设备内废水cod的检测机构，所述暂存设备与芬顿反应设备之间还设置有废水循环机构。

17.本实施例进一步设置为：所述过滤设备采用袋式过滤器；所述芬顿反应设备采用搪瓷搅拌釜。本实施例中，所述袋式过滤器的输出端与搪瓷搅拌釜的进料端之间通过第一管道连接，所述第一管道的中部安装有第一输送泵，所述第一输送泵通过控制器进行控制。

18.本实施例进一步设置为：所述调节设备采用酸碱调节釜；所述处理设备采用板框压滤机；所述蒸发设备采用单效蒸发器或双效蒸发器。本实施例中，所述搪瓷搅拌釜的输出

端与酸碱调节釜的进料端之间通过第二管道连接，所述第二管道的中部安装有第二输送泵；所述酸碱调节釜的输出端与板框压滤机的进料端之间通过第三管道连接，所述第三管道的中部安装有第三输送泵；所述板框压滤机的输出端与单效蒸发器的进料端之间通过第四管道连接，所述第四管道的中部安装有第四输送泵，所述第二输送泵、第三输送泵和第四输送泵通过控制器进行控制。

19.本实施例进一步设置为：所述暂存设备为暂存罐；所述检测机构包括设置于外部的cod检测仪。本实施例中，所述cod检测仪的型号为：efc

?

3d打印型cod快速测定仪，该cod快速测定仪按照国家最新标准《快速消解分光光度法(hj924

?

2017)》研发改进和制造，适用于国内外众多检测标准；具有快速、准确、直观，浓度直读，微电脑控制技术等特点，广泛适用于地表水、地下水、生活污水和工业废水中化学需氧量（cod）的测定；其冷光源技术的应用，使光源灯的寿命长达10万小时；该仪器具有检测精度高，检测范围广，功能强大的优点。

20.本实施例进一步设置为：所述暂存罐上端的密封盖上设置有取样口，所述取样口嵌设有防漏塞。通过防漏塞的设置，使得废水不会从取样口的缝隙向外泄露。

21.本实施例进一步设置为：所述暂存罐的侧壁上具有出水口，所述出水口处安装有第一阀门。所述第一阀门通过控制器进行控制，通过将第一阀门的流量调节到相应位置，然后通过人工打开第一阀门进行取样，再送至cod检测仪进行检测。

22.本实施例进一步设置为：所述废水循环机构包括循环泵，所述循环泵的出入端通过连接管分别连接搪瓷搅拌釜和暂存罐，所述连接管上安装有第四阀门，所述取样管上安装有取样泵。所述循环泵、第四阀门和取样泵通过控制器进行控制，通过循环泵与连接管的设置，当cod检测仪检测出废水不符合排出标准时，则打开第四阀门通过循环泵将暂存罐中的废水进行回送到搪瓷搅拌釜内进行再次处理。

23.一种处理高浓度cod废水的装置的废水处理方法，其步骤如下：步骤一、通过将废水输送进袋式过滤器内进行滤除废水中的固渣和悬浮物，然后通过管道输送进搪瓷搅拌釜；步骤二、通过在向搪瓷搅拌釜内加入芬顿试剂，使废水发生强氧化反应，反应在常温常压下进行，反应时间为1h，然后通过管道输送进酸碱调节釜中；步骤三、通过在向酸碱调节釜中加入氢氧化钠，使得调节ph为8，此时产生大量的氢氧化铁进行沉淀，然后通过管道输送进板框压滤机内；步骤四、通过板框压滤机对废水进行脱水，然后通过管道输送进蒸发设备内；步骤五、通过蒸发设备使废水浓缩或从废水中析出晶粒，然后通过管道输送进暂存罐中；步骤六、通过人工在取样口进行取样，然后通过cod检测仪进行检测；步骤七、若cod检测仪的检测结果合格，其cod达到排水指标时，可直接排放废水；若cod排水指标超标，则将暂存罐中全部的废水通过循环泵返回芬顿反应器中，并按照cod值加入定量的芬顿试剂重新反应，并按照上述步骤再次处理。

24.实施例二，本实施例公开了一种处理高浓度cod废水的装置包括过滤设备，所述过滤设备的出料口通过管道依次连接有芬顿反应设备、调节设备、处理设备、蒸发设备和暂存设备，所述暂存设备上设有用于检测暂存设备内废水cod的检测机构，所述暂存设备与芬顿反应设备之间还设置有废水循环机构；该装置外还设有控制器。

25.本实施例进一步设置为：所述过滤设备采用袋式过滤器；所述芬顿反应设备采用搪瓷搅拌釜。本实施例中，所述袋式过滤器的输出端与搪瓷搅拌釜的进料端之间通过第一管道连接，所述第一管道的中部安装有第一输送泵，所述第一输送泵通过控制器进行控制。

26.本实施例进一步设置为：所述调节设备采用酸碱调节釜；所述处理设备采用板框压滤机；所述蒸发设备采用单效蒸发器或双效蒸发器。本实施例中，所述搪瓷搅拌釜的输出端与酸碱调节釜的进料端之间通过第二管道连接，所述第二管道的中部安装有第二输送泵；所述酸碱调节釜的输出端与板框压滤机的进料端之间通过第三管道连接，所述第三管道的中部安装有第三输送泵；所述板框压滤机的输出端与单效蒸发器的进料端之间通过第四管道连接，所述第四管道的中部安装有第四输送泵，所述第二输送泵、第三输送泵和第四输送泵通过控制器进行控制。

27.本实施例进一步设置为：所述暂存设备为暂存罐；所述检测机构包括设置于外部的cod检测仪。所述cod检测仪与控制器进行电连接。本实施例中，cod分析仪是一种新型的用于测量污水化学需氧量(cod)的全自动在线分析仪，利用密封催化消解；然后进行比色法测量，即在强酸性溶液中加入一定量的包含重铬酸钾在内的氧化剂，并在催化剂的作用下于165℃恒温消解水样10分钟；使得重铬酸钾中的六价铬被水样中有机物还原为三价铬，在波长610mm处测定三价铬的含量，进而换算为cod的浓度。具有测量准确、检出限低、可靠性高、适应性强等特点。

28.本实施例进一步设置为：所述暂存罐上端的密封盖上设置有取样口，所述取样口嵌设有防漏塞。通过防漏塞的设置，使得废水不会从取样口的缝隙向外泄露。

29.本实施例进一步设置为：所述暂存罐侧壁连接有取样管，所述取样管的延伸端安装有第二阀门，所述第二阀门的输出端与cod检测仪上的试剂管相对应。所述第二阀门通过控制器进行控制，通过取样管的设置，使得cod检测仪与该装置进行联动使用，而不需要人工进行取样，节省了人工。

30.本实施例进一步设置为：所述取样管上连通有回流管，所述回流管的延伸端与暂存罐连通，所述回流管上设置有回流泵和第三阀门。所述回流泵和第三阀门通过控制进行控制，通过回流泵和第三阀门的设置，使得保证取样管内的废水不会在内长期堆积，以保证废水cod检测的时效性。

31.该cod检测仪使用方法：在设备内加入五种标准试剂，包括重铬酸钾、硫酸银、浓硫酸、标准溶液和标准零点溶液；由取样泵带动水样吸入到测量试管中，测量试管的侧壁上有红外线定位器，当水样到达刻度时，关闭取样泵和第二阀门；然后通过机械或人工将重铬酸钾、硫酸银和浓硫酸全部注入到消解管中加热到175摄氏度，待一定时间的消解、冷却过程完成后，设备通过安装在消解管壁上的光度计测量并进行比色换算得出cod值，同时将信号转换成4

?

20ma模拟量标准信号远传到控制器内；检测完成后将测量试管内的废液排掉并进行清洗。

32.本实施例进一步设置为：所述废水循环机构包括循环泵，所述循环泵的出入端通过连接管分别连接搪瓷搅拌釜和暂存罐，所述连接管上安装有第四阀门，所述取样管上安装有取样泵。所述循环泵、第四阀门和取样泵通过控制器进行控制，通过循环泵与连接管的设置，当cod检测仪检测出废水不符合排出标准时，则打开第四阀门通过循环泵将暂存罐中的废水进行回送到搪瓷搅拌釜内进行再次处理。

33.一种处理高浓度cod废水的装置的废水处理方法，其步骤如下：步骤一、通过将废水输送进袋式过滤器内进行滤除废水中的固渣和悬浮物，然后通过管道输送进搪瓷搅拌釜；步骤二、通过在向搪瓷搅拌釜内加入芬顿试剂，使废水发生强氧化反应，反应在常温常压下进行，反应时间为1.2h，然后通过管道输送进酸碱调节釜中；步骤三、通过在向酸碱调节釜中加入氢氧化钠，使得调节ph为9，此时产生大量的氢氧化铁进行沉淀，然后通过管道输送进板框压滤机内；步骤四、通过板框压滤机对废水进行脱水，然后通过管道输送进蒸发设备内；步骤五、通过蒸发设备使废水浓缩或从废水中析出晶粒，然后通过管道输送进暂存罐中；步骤六、通过取样管将待检测废水送进cod检测仪上的试剂管内，然后通过cod检测仪进行检测；步骤七、若cod检测仪的检测结果合格，其cod达到排水指标时，可直接排放废水；若cod排水指标超标，则将暂存罐中全部的废水通过循环泵返回芬顿反应器中，并按照cod值加入定量的芬顿试剂重新反应，并按照上述步骤再次处理。

34.芬顿氧化原理：芬顿的实质是二价铁离子(fe2+)和h2o2之间的链反应催化生成羟基自由基oh

·

，此自由基具有较强的氧化能力，其氧化电位仅次于氟，高达2. 80v。另外，羟基自由基具有很高的电负性或亲电性，其电子亲和能力达569. 3kj，具有很强的加成反应特性。因而芬顿试剂可无选择氧化水中的大多数有机物，特别适用于生物难降解或一般化学氧化难以奏效的有机废水氧化处理。

35.芬顿反应时其主要反应式如下:[fe(h2o)6]3++h2o

→

[fe(h2o)5oh]2++h3o+；[fe(h2o)5oh] 2++h2o

→

[fe(h2o)4(oh)2]+ h3o+；当ph为3

?

7时, 上述络合物转变为：2[fe(h2o)5oh]2+

→

[fe(h2o)8(oh)2]4++2h2o；[fe(h2o)8(oh)2]4++h2o

→

[fe2(h2o)7(oh)3]3++h3o+；[fe2(h2o)7(oh)3]3++[fe(h2o)5oh]2+

→

[fe3(h2o)7(oh)4]5++5h2o；以上反应方程式表达了芬顿反应所具有的絮凝/沉降功能，这可以看出芬顿处理废水所取得的处理效果，并不是单纯的因为羟基自由基的作用，这种絮凝/沉降功能同样起到了重要的作用。

[0036]

本发明工作原理：废水先经过袋式过滤器滤除其中的固渣、悬浮物等杂质；然后进入搪瓷搅拌釜中，与芬顿试剂发生强氧化反应，反应在常温常压下进行，反应时间1h左右；从芬顿反应器出来的废水进入酸碱调节釜中，加入氢氧化钠调节ph=8左右，此时产生大量的氢氧化铁沉淀；然后再用板框压滤机处理调节釜出来的废水，其中滤液继续泵入蒸发装置进行蒸发处理；然后蒸发馏分进入废水暂存罐中待检测cod；然后通过人工取样或通过取样管将废水运送至cod检测仪中进行检测，当其cod达到排水指标时，可直接排放，若超标，则将废水暂存罐中全部的废水通过循环泵返回芬顿反应器中，并按照cod值加入定量的芬顿试剂重新反应。

[0037]

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术

人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。技术特征：

1.一种处理高浓度cod废水的装置，其特征在于，包括：过滤设备，所述过滤设备的出料口通过管道依次连接有芬顿反应设备、调节设备、处理设备、蒸发设备和暂存设备，所述暂存设备上设有用于检测暂存设备内废水cod的检测机构，所述暂存设备与芬顿反应设备之间还设置有废水循环机构；所述废水循环机构包括循环泵，所述循环泵的出入端通过连接管分别连接芬顿反应设备和暂存设备，所述连接管上安装有第四阀门。2.根据权利要求1所述的一种处理高浓度cod废水的装置，其特征在于：所述过滤设备采用袋式过滤器；所述芬顿反应设备采用搪瓷搅拌釜。3.根据权利要求1所述的一种处理高浓度cod废水的装置，其特征在于：所述调节设备采用酸碱调节釜；所述处理设备采用板框压滤机；所述蒸发设备采用单效蒸发器或双效蒸发器。4.根据权利要求2所述的一种处理高浓度cod废水的装置，其特征在于：所述暂存设备为暂存罐；所述检测机构包括设置于外部的cod检测仪。5.根据权利要求4所述的一种处理高浓度cod废水的装置，其特征在于：所述暂存罐上端的密封盖上设置有取样口，所述取样口嵌设有防漏塞。6.根据权利要求5所述的一种处理高浓度cod废水的装置，其特征在于：所述暂存罐的侧壁上具有出水口，所述出水口处安装有第一阀门。7.根据权利要求5所述的一种处理高浓度cod废水的装置，其特征在于：所述暂存罐侧壁连接有取样管，所述取样管的延伸端安装有第二阀门，所述第二阀门的输出端与cod检测仪上的试剂管相对应。8.根据权利要求7所述的一种处理高浓度cod废水的装置，其特征在于：所述取样管上连通有回流管，所述回流管的延伸端与暂存罐连通，所述回流管上设置有回流泵和第三阀门。9.权利要求1至8任一项所述的一种处理高浓度cod废水的装置的废水处理方法，其步骤如下：步骤一、通过将废水输送进袋式过滤器内进行滤除废水中的固渣和悬浮物，然后通过管道输送进搪瓷搅拌釜；步骤二、通过在向搪瓷搅拌釜内加入芬顿试剂，使废水发生强氧化反应，反应在常温常压下进行，反应时间为0.8~1.3h，然后通过管道输送进酸碱调节釜中；步骤三、通过在向酸碱调节釜中加入氢氧化钠，使得调节ph为7~9，此时产生大量的氢氧化铁进行沉淀，然后通过管道输送进板框压滤机内；步骤四、通过板框压滤机对废水进行脱水，然后通过管道输送进蒸发设备内；步骤五、通过蒸发设备使废水浓缩或从废水中析出晶粒，然后通过管道输送进暂存罐中；步骤六、通过人工在取样口进行取样或通过取样管将待检测废水送进cod检测仪上的试剂管内，然后通过cod检测仪进行检测；步骤七、若cod检测仪的检测结果合格，其cod达到排水指标时，可直接排放废水；若cod排水指标超标，则将暂存罐中全部的废水通过循环泵返回芬顿反应器中，并按照cod值加入定量的芬顿试剂重新反应，并按照上述步骤再次处理。

技术总结

本发明公开了一种处理高浓度COD废水的装置及处理方法，包括过滤设备，所述过滤设备的出料口通过管道依次连接有芬顿反应设备、调节设备、处理设备、蒸发设备和暂存设备，所述暂存设备上设有用于检测暂存设备内废水COD的检测机构，所述暂存设备与芬顿反应设备之间还设置有废水循环机构；所述废水循环机构包括循环泵，所述循环泵的出入端通过连接管分别连接搪瓷搅拌釜和暂存罐，所述连接管上安装有第四阀门。本发明按照重铬酸钾消解法测COD，当其COD达到排水指标时，可直接排放，若超标，则将废水暂存罐中全部的废水通过循环泵返回芬顿反应器中，并按照COD值加入定量的芬顿试剂重新反应。应。应。

技术研发人员：蒲江柳臻

受保护的技术使用者：四川高绿平环境科技有限公司

技术研发日：2021.08.24

技术公布日：2021/11/9

声明：

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我是此专利(论文)的发明人(作者)