專利名稱：一種利用光催化氧化膜混凝反應(yīng)器處理造紙廢水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢水處理方法，尤其是涉及一種利用光催化氧化膜混凝反應(yīng)器處 理造紙廢水的方法。
背景技術(shù)：
造紙廢水對環(huán)境所造成的污染問題日益突出(施英喬，丁來保，李萍等.造紙廢水 的深度處理研究和工程應(yīng)用[J].江蘇造紙，2005，(4) :40-45)。常規(guī)的堿回收技術(shù)、生化技 術(shù)等存在投資規(guī)模大、運行費用高、技術(shù)含量高的特點，只能在一些大型造紙廠中使用，而 在大部分中小型造紙廠是不適用的。因此，尋找更適合中國國情的造紙廢水處理技術(shù)一直 是我國各研究機構(gòu)重點攻關(guān)的研究課題(李穎，張安龍，崔煒.曝氣生物濾池在制漿造紙廢 水處理中的研究進展[J].湖南造紙，2006，(4) :45-47)。隨著納米打02光催化氧化效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，納米Ti02光催化氧化法作為降解水中難降 解有機化合物的有效手段引起了各國眾多研究者的廣泛重視。這種效應(yīng)的原理是利用納米 Ti02在紫外線照射下產(chǎn)生具有強氧化性的羥基自由基，從而氧化污水中的有機物(Goswami DY. Areview of engineering development of aqueous phase solar photocatalytic detoxificationand disinfection process[J]. Journal of Solar Engineering,1997, 119(3) 101 107)納米材料的光催化氧化的應(yīng)用是近年來污水處理領(lǐng)域的研究熱點之
o膜混凝反應(yīng)器(MCR)是混凝和膜分離技術(shù)的結(jié)合，原水經(jīng)混凝降低水中的污染物 濃度后，再采用浸入式膜(超濾或微濾技術(shù))處理以進一步提高出水水質(zhì)。浸入式膜組件 浸沒于待處理水中，系統(tǒng)占地面積小，并具有能耗低、膜的污堵少、使用壽命長、抗污染物負 荷能力強等優(yōu)點(張光輝，顧平.基于微濾工藝處理微污染地表水的一體化設(shè)備開發(fā)研究 [J].水處理技術(shù)，2004，30 (5) :292-296)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種光催化氧化膜混凝反應(yīng)器廢水處理裝置。本發(fā)明的另一目的在于提供一種利用光催化氧化膜混凝反應(yīng)器處理造紙廢水的 方法。本發(fā)明所述光催化氧化膜混凝反應(yīng)器廢水處理裝置設(shè)有光催化氧化反應(yīng)器和膜 混凝反應(yīng)器，光催化氧化反應(yīng)器的出水端與膜混凝反應(yīng)器的進水端連通。所述光催化氧化反應(yīng)器為內(nèi)壁鍍有納米Ti02涂層的管狀不銹鋼圓柱，管狀不銹鋼 圓柱前后兩端分別設(shè)有進水端和出水端，管狀不銹鋼圓柱內(nèi)腔設(shè)有紫外線石英燈管。所述 膜混凝反應(yīng)器頂部加蓋，膜混凝反應(yīng)器底部設(shè)有穿孔式曝氣管并與氣泵連接，膜混凝反應(yīng) 器上部設(shè)有膜分離組件，膜分離組件出口端與抽吸泵連接；膜接觸反應(yīng)器吸收液入口端、出 口端與中空纖維膜絲兩端封頭部分連接。所述光催化氧化反應(yīng)器可選用EBE-50L型納米Ti02光催化氧化反應(yīng)器，生產(chǎn)廠家為深圳市碧寶環(huán)保科技有限公司；所述膜混凝反應(yīng)器可采用9L平板式膜混凝反應(yīng)器，生產(chǎn) 廠家為廈門三達膜科技有限公司。本發(fā)明所述利用光催化氧化膜混凝反應(yīng)器處理造紙廢水的方法，采用所述光催化 氧化膜混凝反應(yīng)器廢水處理裝置，具體步驟為1)通過進水系統(tǒng)將造紙廢水送入光催化氧化膜混凝反應(yīng)器廢水處理裝置的光催 化氧化反應(yīng)器的進水端，將光催化氧化反應(yīng)器的出水端與膜混凝反應(yīng)器的進水端連通；2)接通電源開關(guān)，啟動光催化氧化反應(yīng)器進水端的進水泵后，啟動光催化氧化反 應(yīng)器；3)將水處理藥劑投入膜混凝反應(yīng)器的化學(xué)反應(yīng)器內(nèi)，打開氣泵曝氣，使造紙廢水 中的懸浮固體在水處理藥劑的作用下形成絮狀物，再去除絮狀物；4)保持所述光催化氧化膜混凝反應(yīng)器廢水處理裝置的正常工作狀態(tài)，需停止工作 時，斷開電源開關(guān)。在步驟3)中，所述水處理藥劑的濃度可為8 20mg/L ；所述水處理藥劑可采用 KRT-3高效垃圾滲濾液處理藥劑，生產(chǎn)廠家為廈門凱瑞爾數(shù)字環(huán)?？萍加邢薰?。與現(xiàn)有的造紙廢水處理方法相比，本發(fā)明具有以下突出的優(yōu)點和效果1)本發(fā)明為在線自動運行形式，可保證造紙廢水處理不間斷進行；2)造紙廢水經(jīng)過光催化氧化反應(yīng)器，光催化氧化反應(yīng)器內(nèi)壁上的納米Ti02涂層在 紫外線的照射下產(chǎn)生的羥基自由基，將廢水中難降解的有機物氧化分解，并提高該廢水的 水化學(xué)反應(yīng)活性。3)膜混凝反應(yīng)器混凝效果好，可有效去除廢水中的懸浮物和有機成分，經(jīng)膜分離 組件出水，水質(zhì)效果良好。4)處理廢水時間短，效率高，能耗低，處理設(shè)備投入少，占地面積小。


圖1為本發(fā)明實施例的光催化氧化膜混凝反應(yīng)器廢水處理裝置的結(jié)構(gòu)組成示意 圖。
具體實施例方式以下實施例將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。以下實施例以福建某造紙廠所產(chǎn)生的造紙廢水為原水，廢水的水質(zhì)條件為SS濃 度為 200 550mg/L，C0D 濃度為 1100 2800mg/L，B0D5 為 295 580mg/L，pH 值為 2. 8 4. 2。圖1給出本發(fā)明實施例的光催化氧化膜混凝反應(yīng)器廢水處理裝置的結(jié)構(gòu)組成示 意圖。所述光催化氧化膜混凝反應(yīng)器廢水處理裝置實施例設(shè)有光催化氧化反應(yīng)器2和膜混 凝反應(yīng)器3，所述光催化氧化反應(yīng)器2可選用EBE-50L型納米Ti02光催化氧化反應(yīng)器，生產(chǎn) 廠家為深圳市碧寶環(huán)?？萍加邢薰?；所述膜混凝反應(yīng)器3可采用9L平板式膜混凝反應(yīng) 器，生產(chǎn)廠家為廈門三達膜科技有限公司。通過廢水進水系統(tǒng)1將造紙廢水經(jīng)加壓泵6送入光催化氧化反應(yīng)器2，光催化氧化 反應(yīng)器2的出水端與膜混凝反應(yīng)器3的進水端連通，光催化氧化反應(yīng)器2的出水進入膜混凝反應(yīng)器3的化學(xué)反應(yīng)器內(nèi)，將KRT-3水處理藥劑按8 20mg/L濃度投加入膜混凝反應(yīng)器 3的化學(xué)反應(yīng)器內(nèi)，打開氣泵7曝氣，使造紙廢水中的懸浮固體和有機物在水處理藥劑的作 用下形成絮狀物并從廢水中去除，經(jīng)膜混凝反應(yīng)器3的膜分離組件4過濾后通過出水系統(tǒng) 8排放。所述膜分離組件4的膜材質(zhì)可采用抗污染耐氧化的聚乙烯(PE)。所述光催化氧化反應(yīng)器2的內(nèi)壁鍍有納米Ti02涂層的管狀不銹鋼圓柱，管狀不銹 鋼圓柱前后兩端分別設(shè)有進水端和出水端，管狀不銹鋼圓柱內(nèi)腔設(shè)有紫外線石英燈管。光 催化氧化反應(yīng)器2內(nèi)壁上的納米Ti02涂層在紫外線的照射下產(chǎn)生的羥基自由基，將廢水中 難降解的有機物氧化分解，并提高該廢水的水化學(xué)反應(yīng)活性。以下給出具體實施例。實施例1 造紙廢水水質(zhì)如下SS濃度為256mg/L，COD濃度為1378mg/L，B0D5為 326mg/L, pH值為3. 0，光催化氧化反應(yīng)器的水力停留時間為2h，膜混凝反應(yīng)器的水力停留 時間為3h，KRT-3水處理藥劑按8mg/L濃度投加，運行10天后，出水水質(zhì)平均值為SS濃度 為 36mg/L, COD 濃度為 88mg/L, B0D5 為 37mg/L, pH 值為 7. 1。實施例2 造紙廢水水質(zhì)如下SS濃度為423mg/L，COD濃度為2120mg/L，B0D5為 435mg/L, pH值為3. 8，光催化氧化反應(yīng)器的水力停留時間為2h，膜混凝反應(yīng)器的水力停留 時間為3h，KRT-3水處理藥劑按15mg/L濃度投加，運行10天后，出水水質(zhì)平均值為SS濃 度為 49mg/L, COD 濃度為 102mg/L, B0D5 為 78mg/L, pH 值為 7. 4。實施例3 造紙廢水水質(zhì)如下SS濃度為510mg/L，COD濃度為2570mg/L，B0D5為 513mg/L, pH值為4. 1，光催化氧化反應(yīng)器的水力停留時間為2h，膜混凝反應(yīng)器的水力停留 時間為3h，KRT-3水處理藥劑按18mg/L濃度投加，運行10天后，出水水質(zhì)平均值為SS濃 度為 112mg/L, COD 濃度為 126mg/L, B0D5 為 89mg/L, pH 值為 7. 8。
權(quán)利要求
光催化氧化膜混凝反應(yīng)器廢水處理裝置，其特征在于設(shè)有光催化氧化反應(yīng)器和膜混凝反應(yīng)器，光催化氧化反應(yīng)器的出水端與膜混凝反應(yīng)器的進水端連通。
2.如權(quán)利要求1所述的光催化氧化膜混凝反應(yīng)器廢水處理裝置，其特征在于所述光催 化氧化反應(yīng)器為內(nèi)壁鍍有納米Ti02涂層的管狀不銹鋼圓柱，管狀不銹鋼圓柱前后兩端分別 設(shè)有進水端和出水端，管狀不銹鋼圓柱內(nèi)腔設(shè)有紫外線石英燈管。
3.如權(quán)利要求1所述的光催化氧化膜混凝反應(yīng)器廢水處理裝置，其特征在于所述膜混 凝反應(yīng)器頂部加蓋，膜混凝反應(yīng)器底部設(shè)有穿孔式曝氣管并與氣泵連接，膜混凝反應(yīng)器上 部設(shè)有膜分離組件，膜分離組件出口端與抽吸泵連接；膜接觸反應(yīng)器吸收液入口端、出口端 與中空纖維膜絲兩端封頭部分連接。
4.如權(quán)利要求1所述的光催化氧化膜混凝反應(yīng)器廢水處理裝置，其特征在于所述光催 化氧化反應(yīng)器為EBE-50L型納米Ti02光催化氧化反應(yīng)器。
5.如權(quán)利要求1所述的光催化氧化膜混凝反應(yīng)器廢水處理裝置，其特征在于所述膜混 凝反應(yīng)器為9L平板式膜混凝反應(yīng)器。
6.一種利用光催化氧化膜混凝反應(yīng)器處理造紙廢水的方法，其特征在于，采用如權(quán)利要求1所述光催化氧化膜混凝反應(yīng)器廢水處理裝置；所述方法的具體步驟為1)通過進水系統(tǒng)將造紙廢水送入光催化氧化膜混凝反應(yīng)器廢水處理裝置的光催化氧 化反應(yīng)器的進水端，將光催化氧化反應(yīng)器的出水端與膜混凝反應(yīng)器的進水端連通；2)接通電源開關(guān)，啟動光催化氧化反應(yīng)器進水端的進水泵后，啟動光催化氧化反應(yīng)器；3)將水處理藥劑投入膜混凝反應(yīng)器的化學(xué)反應(yīng)器內(nèi)，打開氣泵曝氣，使造紙廢水中的 懸浮固體在水處理藥劑的作用下形成絮狀物，再去除絮狀物；4)保持所述光催化氧化膜混凝反應(yīng)器廢水處理裝置的正常工作狀態(tài)，需停止工作時， 斷開電源開關(guān)。
7.如權(quán)利要求6所述的一種利用光催化氧化膜混凝反應(yīng)器處理造紙廢水的方法，其特 征在于在步驟3)中，所述水處理藥劑的濃度為8 20mg/L。
8.如權(quán)利要求6所述的一種利用光催化氧化膜混凝反應(yīng)器處理造紙廢水的方法，其特 征在于在步驟3)中，所述水處理藥劑為KRT-3高效垃圾滲濾液處理藥劑。全文摘要
一種利用光催化氧化膜混凝反應(yīng)器處理造紙廢水的方法，涉及一種廢水處理方法。提供一種利用光催化氧化膜混凝反應(yīng)器處理造紙廢水的方法及其裝置。裝置設(shè)光催化氧化反應(yīng)器和膜混凝反應(yīng)器，光催化氧化反應(yīng)器出水端與膜混凝反應(yīng)器進水端連通。通過進水系統(tǒng)將造紙廢水送入光催化氧化膜混凝反應(yīng)器廢水處理裝置的光催化氧化反應(yīng)器的進水端，將光催化氧化反應(yīng)器出水端與膜混凝反應(yīng)器的進水端連通；啟動光催化氧化反應(yīng)器進水端的進水泵后，啟動光催化氧化反應(yīng)器；將水處理藥劑投入膜混凝反應(yīng)器的化學(xué)反應(yīng)器內(nèi)，打開氣泵曝氣使造紙廢水中的懸浮固體在水處理藥劑的作用下形成絮狀物，再去除絮狀物；保持光催化氧化膜混凝反應(yīng)器廢水處理裝置的正常工作狀態(tài)。
文檔編號C02F103/28GK101863571SQ201010193848
公開日2010年10月20日 申請日期2010年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月4日
發(fā)明者孔健, 林雪 申請人:廈門凱瑞爾數(shù)字環(huán)?？萍加邢薰?