[发明专利]一种难降解废水处理系统

说明书

本发明公开了一种难降解废水处理系统，所述系统包括依次通过管道连接的调节池、DBD等离子体反应器、铁碳微电解反应器、静沉系统、光催化废水燃料电池系统和纳滤‑反渗透双膜系统。本发明采用低温等离子体结合微电解技术，通过低温等离子体的处理强化了后续的微电解处理效果，两者产生了协同增效的作用；并结合光催化电池系统处理，使难降解废水中的多种有机污染物得到有效降解，处理高效稳定，同时实现了能源的循环再生，体系更加节能，运行成本低。该处理系统中药剂投入量低，有效的降低处理成本，同时不产生二次污染。

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种难降解废水处理系统。

背景技术

难降解废水主要包含大量可生化程度低、难以生物降解、半衰期达3～6个月的有机污染物，如多氯联苯、多环芳烃、卤代烃、酚类、苯胺和硝基苯类、染料类、表面活性剂、聚合物单体等。

目前难降解废水处理工艺主要包括有物理法、化学法及生物法。其中物理法包括吸附、膜分离、混凝、砂滤等技术，化学法主要有微电解法、化学沉淀法、氧化还原法、过硫酸盐法和芬顿法等。生物法包括好氧-厌氧法、膜生物反应器(MBR)、以及微生物固定技术等。近年来一些新型高级氧化技术在难降解废水处理方面的应用与研究也越来越广泛，如臭氧、超声波、低温等离子体、类芬顿、光催化燃料电池技术等，由于这类高级氧化技术在单独应用上仍存在一定瓶颈，更多的研究聚集于开发这类高级氧化技术与其他物理化学方法的组合工艺。现有的技术方案中采用了臭氧和微电解组合的工艺来处理印染废水，微电解填料以铁粉、炭粉作为基础与催化剂在高温无氧条件下烧结而成，形成互相包容的填料结构，同时通过填充微电解填料，并通入臭氧气体构建臭氧/微电解反应柱来进行印染废水的处理。

在上述的技术方案中，主要存在以下几个缺点:①臭氧主要通过与印染废水中OH-产生羟基自由基等高能分子而实现，然而该反应受气液相的传质效果影响大，废水中的一些大分子污染物可能阻碍气液相的接触，故该技术方案处理效率易受废水水质的影响较大；②臭氧氧化对污染物有一定选择性，而难降解废水成分复杂，因此对污染物整体去除效果不稳定，并可能导致后续微电解处理效果受影响；③该技术方案中需要持续的电能供应来提供稳定的臭氧输入，而体系中缺乏循环能源的系统，导致能耗和处理成本提升。

因此，针对现有技术存在的问题，有必要研发一种高效稳定、适用性强且节约能源的难降解废水处理系统。

发明内容

基于此，针对上述技术问题，本发明旨在提供一种难降解废水处理系统。

为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：一种难降解废水处理系统，所述系统包括依次通过管道连接的调节池、DBD等离子体反应器、铁碳微电解反应器、静沉系统、光催化废水燃料电池系统和纳滤-反渗透双膜系统。

进一步地，所述DBD等离子体反应器内上部设置布水层，布水层中设置有布水孔，废水经过布水层中的布水孔进入中部的等离子体反应区，采用这种竖流式进水，废水自上而下与装置中等离子体碰撞接触，进而发生降解反应。

进一步地，所述等离子体反应区设有通过分隔板隔开的多组高低压电极对，形成了多个等离子体反应分区。采用多组并联等离子体反应区，通过布水层使废水分流进入不同等离子体反应分区，降低了单个反应区的水力复荷，控制水力停留时间，保证高能粒子与废水中污染物分子充分接触，维持等离子体处理效果的同时亦增强系统的对水力负荷变化的适应性，提升系统的稳定性。

进一步地，所述高低压电极对的间距为1mm-10mm；电极对间距过小不利于水流通过降低了对水流负荷变化适应性的，而电极对的间距过大使得等离子体通道难以形成，降低活性物质产生的效率。因此，更进一步地，最佳的高低压电极对的间距为8mm。

进一步地，所述多组高低压电极对采用板-板式电极，所述高低压电极对中的高、低压电极上均覆盖有石英介质；该石英介质作为DBD低温等离子体反应器中的阻隔介质，同时避免了废水与电极直接接触，弱化难降解废水对电极的腐蚀，延长使用寿命。