[发明专利]苯酚磺酸废水的三维催化氧化处理系统

说明书

技术领域

本发明涉及水处理领域，特别涉及一种苯酚磺酸(PSA)废水的三维催化氧化处理系统。

背景技术

生产镀锡板过程中产生的苯酚磺酸(PSA)废水是一股较难处理的废水。苯酚磺酸(C₆H₄(OH)SO₃H)在冷轧电镀锡板生产线中用作电镀的添加剂，能有效地提高电镀效率及带钢表面处理质量。在镀锡机组日常运行中，因带钢镀后清洗等原因需连续排放PSA废水，这部分废水所含的PSA浓度较低。在定修或年修时，需全部更换镀锡液，此时需全部排放PSA废水，这部分废水所含的PSA浓度较高，有机物COD_Cr可达到30000mg/L以上，对常规处理设施的冲击负荷很大。由于PSA带有苯环结构，性质稳定，因此增加了处理的难度。

目前，PSA废水采用H₂O₂的催化氧化法，将废水中的有机物氧化分解为小分子有机物或CO₂和H₂O，从而去除废水中的PSA。催化氧化法改进了化学氧化法，传统的化学氧化法仅靠氧化剂的氧化能力往往不能达到理想的氧化效果，所以使用一些辅助手段以提高氧化效率。

1958年F.J.Zimmermann提出的湿式氧化技术(WAO)是以空气或纯氧作氧化剂，在高温(150℃～350℃)、高压(0.5MPa～28MPa)条件下，将废水中的难降解有机物氧化分解为小分子有机物或CO₂和H₂O。由于在WAO技术中使用了较高的温度与压力，因此给设备的制造、运行操作都带来了相当大的困难。高温高压的运行条件一直是这种技术不能推广的主要原因。

1894年Fenton发现二价铁和双氧水混合后会产生羟基自由基(·OH)，·OH因其具有极高的氧化电位(2.8V)，其氧化能力极强，与大多数有机污染物都可以发生快速的链式反应，无选择性地把有害物质氧化成CO₂、H₂O或矿物盐，无二次污染。Fenton试剂解决了催化氧化技术在常温常压下使用的问题。但由于作为氧化剂的H₂O₂本身很不稳定，极易分解，给现场运行带来很大的安全隐患，也影响了处理效率。20世纪80年代后，国内外许多研究者从研制高催化活性的电极材料入手，随后出现的铁碳处理装置，是现在固体催化技术的雏形。

进入21世纪后，废水催化技术在飞快进步，均相催化剂的出现，弥补了铁碳法的一些局限性。利用不锈钢电极、Ti/PbO₂等新型电极材料对有机污染物取得了较好的电催化降解作用。

目前，PSA废水采用H₂O₂的催化氧化处理方法，处理效率很低，运行成本较高，操作运行比较复杂。因此，有必要对PSA废水处理方法设置一套处理系统。

发明内容

本发明的任务是提供一种苯酚磺酸(PSA)废水的三维催化氧化处理系统，它解决了现有PSA废水所采用的H₂O₂的催化氧化处理方法处理效率低、运行成本高、操作运行复杂的问题。

本发明的技术解决方案如下：

一种苯酚磺酸废水的三维催化氧化处理系统，它包括池、槽、泵及水箱，所述三维催化氧化处理系统由预处理系统和催化氧化处理系统组成；

所述预处理系统包括均和曝气池和中和混凝沉淀池，均和曝气池和中和混凝沉淀池通过管道相连，在该连接管道上装有调节池提升泵；

所述均和曝气池中装有连通压缩空气的曝气管，均和曝气池的进口设置PSA废水进水管；

所述中和混凝沉淀池设有中和混凝沉淀池中和区、中和混凝沉淀池混凝区以及中和混凝沉淀池沉淀区，在中和混凝沉淀池中和区和中和混凝沉淀池混凝区中分别装有搅拌机；

由电镀锡机组循环槽排放的浓、稀PSA废水通过进水管排入均和曝气池，进行水质、水量均和后，通过调节池提升泵提升至中和混凝沉淀池进行催化氧化前的预处理，PSA废水分别经过中和混凝沉淀池中和区、混凝区、沉淀区后，去除废水中的大部分锡离子、悬浮物和油分；

所述催化氧化处理系统包括中间水池、高位水箱、第一级催化氧化槽、第二级催化氧化槽以及出水池，它们之间通过管道连接；

所述中间水池与高位水箱之间另装有连接管道，在该连接管道上装有中间水池提升泵；