一种危废液的处理方法及处理设备与流程

阅读：评论：0

1.本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种危废高浓废水电子束辐照处理方法以及基于该处理方法的处理设备。

背景技术：

2.目前，危废液来源及成分复杂、毒性强、生化性差，危害很大，危废处置特别是危废处置过程中产生的危废液如何安全高效的进行科学处置引发社会高度关注。
3.危废处置过程中产生的高浓度废液主要来源于为焚烧车间余热锅炉软水制备废水、焚烧车间洗涤废水、焚烧车间地面冲洗废水、车辆冲洗废水、危废容器冲洗废水、除渣系统排水、废气净化设备排水等；溶剂回收系统生产废水主要包括生产装置区废水、设备地面清洗水、废水洗涤排水等。
4.考虑到危险废物性质的特殊性，生产废水的污染负荷很高、水质水量变化很大，尤其是有毒有害物质含量较高，采用单独的生物处理技术很难达到要求的处理效果。根据危废高浓废水特点，现阶段国内外危险废物处置废水处理技术主要包括物化处理、生化处理工艺及各工艺的组合工艺。其中生化前的传统预处理工艺通常采用物化处理(絮凝、沉淀、铁碳微电解、芬顿氧化等组成)，其主要特点为通过化学药剂的方式对废水中的高浓度有机污染物质和重金属离子进行处理，该处理方式往往受限于化学药剂的品质和水质水量的波动造成反应条件的变化，从而具有处理难度大、技术要求高，运行费用较高等特点。

技术实现要素：

5.有鉴于此，为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种改进的危废液处理方法。
6.为了达到上述目的，本发明采用以下的技术方案：
7.一种危废液的处理方法，包括如下步骤：将待处理危废液与聚合硫酸铁混合均匀之后直接进行电子束辐照处理。尤其适用于高浓度危废液(一般将cod高于2000mg/l的污水称为高浓度废水)。
8.根据本发明的一些优选实施方面，将待处理危废液与聚合硫酸铁混合均匀之后10min内进行电子束辐照处理。在一些实施例中，优选在加入聚合硫酸铁30s内进行辐照。
9.根据本发明的一些优选实施方面，所述聚合硫酸铁的加入为固体加入，加入量为与待处理危废液混合之后体系中的聚合硫酸铁浓度不高于200mg/l。
10.根据本发明的一些优选实施方面，所述聚合硫酸铁的加入为液体加入：将聚合硫酸铁配制为浓度8～12％的液体后加入至待处理危废液中，加入量为与待处理危废液混合之后体系中的聚合硫酸铁浓度不高于200mg/l。
11.根据本发明的一些优选实施方面，所述电子束辐照处理的参数为1.5mev电子加速器，提供辐照束流为60ma，对待处理危废液进行辐照，吸收剂量为5～15kgy。
12.本发明还提供了一种基于如上所述的处理方法的处理设备，包括废水存储箱、进
料管道、辐照水箱、出料管道以及辐照装置，所述进料管道连通所述废水存储箱和辐照水箱，用于将废水存储箱中的废水输送至所述辐照水箱中，所述辐照装置用于对所述辐照水箱中的废水进行辐照处理。
13.根据本发明的一些优选实施方面，包括屏蔽体，所述辐照水箱设置在所述屏蔽体内，所述进料管道和出料管道贯穿所述屏蔽体。
14.根据本发明的一些优选实施方面，所述进料管道包括水平段和u型段，所述水平段上设置有物料混合器，所述u型段贯穿所述屏蔽体的侧壁，且所述u型段的一端与所述水平段的一端连通，所述u型段的另一端与所述辐照水箱连通。
15.根据本发明的一些优选实施方面，所述u型段的水平高度低于所述水平段的水平高度。
16.根据本发明的一些优选实施方面，所述进料管道上设置有用于将所述废水存储箱内的废水输送至水平段的进水泵。
17.根据本发明的一些优选实施方面，所述进料管道上设置有用于将聚合硫酸铁输送至水平段的进料泵。
18.根据本发明的一些优选实施方面，所述出料管道设置在所述辐照水箱的正下方，所述出料管道包括相互连通的竖直段以及倾斜段。
19.与现有传统技术相比，本发明的有益之处在于：本发明的危废液的处理方法，在对危废液进行电子束辐照处理前，向待处理危废液中加入聚合硫酸铁，混合均匀之后直接进行辐照处理，使得协同辐照处理的催化氧化作用对待处理废水污染物处理更彻底，且投加的药剂量更少。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本发明实施例中危废液的处理方法的流程示意图；
22.图2为本发明实施例中危废液的处理设备的结构示意图；
23.附图中，1、电子束辐照装置；2、不锈钢辐照水箱；3、电子束辐射屏蔽体；4、物料混合器；5、辐照进水泵；6、进料管道；61、水平段；62、u型段；7、出料管道；71、竖直段；72、倾斜段；8、吸水管；9、废水存储箱。
具体实施方式
24.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
25.危废处置过程中产生的危废液不仅具有重金属超标的水质特性外，而且还具备有
机物浓度高，可生化性差等特点。传统的污水处理工艺难以在较低浓度化学药剂的使用下有效的对危废浓液中的重金属离子及有毒有害污染物质进行高效的降解和去除。本发明的主要目的是提高危废高浓废水的可生化性，同时在催化药剂(聚合硫酸铁)的协同作用下对水体中的有毒有害高分子有机物质进行降解和去除，以及水体中的重金属离子的去除。
26.本发明的原理基本如下：
27.电子束辐照处理废水的同时，水体中添加协同催化药剂聚合硫酸铁，通过电子束激发水分子产生的羟基自由基等活性离子与协同催化药剂(聚合硫酸铁)进行化合反应，水体中被电子束激发脱稳后形式的胶体颗粒污染物质以及重金属离子通过聚合硫酸铁提供的多种组分的核羟基络合物进行多种聚合和催化辐照效果作用。相对分子质量较小的高价络离子被原水中的负电性胶粒和悬浮物吸引进入紧密层，起了压缩胶粒的双电层、降低ζ电位的作用，使胶粒迅速脱稳聚沉。协同催化药剂聚合硫酸铁提供的高价大分子络合离子在电子束辐照协同处理过程中主要贡献是吸附中和胶粒的电荷并兼有粒间团聚作用。通过电子束辐照协同聚合硫酸铁催化聚合作用最终达到水体中难降解污染物质及重金属离子共同去除的效果。
28.实施例1处理设备
29.如图2所示，本实施例中危废液的处理设备包括屏蔽体3、废水存储箱9、进料管道6、辐照水箱2、出料管道7以及辐照装置1，废水存储箱9中设置有吸水管8，进料管道6连通吸水管8和辐照水箱2，用于将废水存储箱9中的废水输送至辐照水箱2中，辐照装置1(辐照装置1)用于对辐照水箱2中的废水进行辐照处理。辐照装置1安装于电子束辐射屏蔽体3顶部；辐照水箱2安装于电子束辐射屏蔽体3内，位于辐照装置1下部；进料管道6和出料管道7贯穿屏蔽体3。
30.进料管道6包括水平段61和u型段62，水平段61上设置有物料混合器4，u型段62贯穿屏蔽体3的侧壁，且u型段62的一端与水平段61的一端连通，u型段62的另一端与辐照水箱2连通。u型段62的水平高度低于水平段61的水平高度。通过物料混合器4与u型管的结合形式，在有效屏蔽电子束射线避免泄漏的同时，达到协同药剂(聚合硫酸铁)与待处理废液的充分混合。
31.出料管道7位于辐照水箱2底部，其末端延伸至电子束辐射屏蔽体3外部。出料管道7包括相互连通的竖直段71以及倾斜段72，竖直段71设置在辐照水箱2的正下方并贯穿屏蔽体3。出料管道7的竖直段71和倾斜段72的设置既提高了辐照水箱2处理出水的流动性，减少淤积的隐患，也避免了电子束射线通过常规的直线型出料管道7泄漏至屏蔽体3外部的安全风险。
32.本实施例中，废水存储箱9中的废水为待处理废液与协同药剂聚合硫酸铁均匀混合之后形成，所以进料管道6上设置有用于将废水存储箱9内的废水输送至水平段61的进水泵5，通过物料混合器4实现更加均匀的混合。
33.在另一些实施例中，废水存储箱9中的废水仅为待处理废液，没有经过处理，此时，进料管道6上还设置有用于将聚合硫酸铁输送至水平段61的进料泵，并通过物料混合器4将二者进行混合后通过u型段62输送至辐照水箱2内。能够有效减小混合的时间，使得混合后的废水快速输送至辐照装置中进行辐照，提升处理效果。
34.实施例2处理方法
35.如图1和2所示，本实施例提供一种基于实施例1中的危废液的处理方法，尤其适用于高浓度危废液(一般将cod高于2000mg/l的污水称为高浓度废水)的处理，包括如下步骤：将待处理危废液与聚合硫酸铁混合均匀之后进行电子束辐照处理。具体包括以下步骤：
36.步骤s1：将待处理危废液与聚合硫酸铁混合均匀之后输送至废水存储箱9本实施例中，聚合硫酸铁的加入为固体加入，加入量为与待处理危废液混合之后体系中的聚合硫酸铁浓度不高于200mg/l。
37.在其他实施例中，可选聚合硫酸铁的加入为液体加入：将聚合硫酸铁配制为浓度8～12％的液体优选为10％后加入至待处理危废液中，加入量为与待处理危废液混合之后体系中的聚合硫酸铁浓度不高于200mg/l。
38.步骤s2：利用进料泵和吸水管8将废水存储箱9内的废水提升至进料管道6中，并在水平段61的物料混合器4的作用下，再次将待辐照处理废水与协同催化药剂(聚合硫酸铁)进行充分混合。通过泵和物料混合器的作用，本实施例中优选在加入聚合硫酸铁后30s内进行辐照。
39.步骤s3：混合有协同催化药剂(聚合硫酸铁)后的废水通过u型进水管进入不锈钢辐照水箱2进行电子束辐照处理，u型管的设置确保有效避免电子束射线泄漏的同时，达到协同药剂与待处理废水充分混合的效果。
40.步骤s4：进入不锈钢辐照水箱2后的废水通过高能电子束对污水进行辐照处理。
41.电子束辐照处理为1.5mev电子加速器，提供辐照束流为60ma，对待处理危废液进行辐照，吸收剂量为5～15kgy。
42.当水受到电离辐射时产生电离和激发的水分子以及自由电子迅速反应形成活性自由基(e
aq-，
·
h，
·
oh，h2，h2o2等产物)与废水中的难降解有机物质发生各类氧化还原反应，最终能够达到有效分解高分子有机物等有毒有害物质，从而达到提高废水可生化性的目的。电子束辐照处理废水的同时，水体中添加协同催化药剂聚合硫酸铁，通过电子束激发水分子产生的羟基自由基等活性离子与协同催化药剂(聚合硫酸铁)进行化合反应，水体中被电子束激发脱稳后形式的胶体颗粒污染物质以及重金属离子通过聚合硫酸铁提供的多种组分的核羟基络合物进行多种聚合和催化辐照效果作用。相对分子质量较小的高价络离子被原水中的负电性胶粒和悬浮物吸引进入紧密层，起了压缩胶粒的双电层、降低ζ电位的作用，使胶粒迅速脱稳聚沉。协同催化药剂聚合硫酸铁提供的高价大分子络合离子在电子束辐照协同处理过程中吸附中和胶粒的电荷并兼有粒间团聚作用，协同催化剂聚合硫酸铁的投加量一般随着处理水质的不同会有所变化，如步骤s1所述，危废高浓废水(一般将cod高于2000mg/l的污水称为高浓度废水)电子束协同处理可根据原水性质通过生产调试或烧杯实验适量而定，常规情况下固体投加量不高于200mg/l，液体投加量可采用自来水配置为10％浓度，参考固体投加方法进行确认。通过电子束辐照协同聚合硫酸铁催化聚合作用最终达到水体中难降解污染物质及重金属离子共同去除的效果。
43.步骤s5：通过出料管道7将辐照处理后的废水排放至后续处理工艺段或排放。出料管道7的竖直段71和倾斜段72的设置既提高了辐照水箱2处理出水的流动性，减少淤积的隐患，也避免了电子束射线通过常规的直线型出料管道7泄漏至屏蔽体3外部的安全风险。
44.对比例1
45.本对比例与实施例2的区别在于：本对比例中输送至辐照水箱2中的废水仅仅是待
处理废液，并没有添加协同药剂聚合硫酸铁。其他的步骤和参数与实施例2基本一致。
46.对比例2
47.本对比例与实施例2的区别在于：本对比例中输送至辐照水箱2中的废水仅仅是待处理废液，并没有添加协同药剂聚合硫酸铁。等到辐照处理结束之后再向体系中添加聚合硫酸铁。其他的步骤和参数与实施例2基本一致。
48.测试与结果
49.对原始的危废液、添加聚合硫酸铁后的危废液、经过实施例2、对比例1或对比例2处理之后的液体进行如下测试：
50.表1测试结果
[0051][0052][0053]
从上表中的结果可以看出：原水cod浓度高，b/c低于0.1；单独对待处理危废液添加聚合硫酸铁进行反应，cod有机污染物去除率为35％左右，b/c值为0.12；对比例1中单独对待处理废液进行辐照处理，cod有机污染物去除率40％左右，b/c值为0.20；对比例2中对原始危废液进行辐照处理后添加聚合硫酸铁反应，cod有机污染物去除率约为50％左右，b/c值为0.24；实施例2中原始危废液进行聚合硫酸铁和辐照协同联合处理，cod有机污染物去除率为55％，b/c值为0.33，其效果明显大于对比例。
[0054]
本发明提供的危废高浓废水电子束辐照处理设备包括：辐照装置1位于不锈钢辐照水箱2上部；不锈钢辐照水箱2放置于电子束辐射屏蔽体3内部；位于辐射屏蔽体3外部的废水存储箱9收集的待处理废水通过位于废水存储箱9顶部的进水泵5和废水存储箱9内部的进水泵吸水管8提升输送至进料管道的物料混合器4处；然后通过u型段6将待处理废水输送至不锈钢辐照水箱2；最后经辐照处理后的废水通过位于不锈钢辐照水箱2底部的出料管道7排放至后续处理工艺段或排放。
[0055]
为了使所述电子束辐射屏蔽体3内产生的具有辐射性的电子束射线不通过与外部连接的进出料管道外溢至外部环境造成辐射安全隐患，所以在进料管道上设置有u型段，出料管道上设置竖直段和倾斜段。待处理高浓废水通过u型进水管和z型出料管道的异型连接和传送，使待处理废水经过电子束辐照和聚合硫酸铁进行充分协同催化反应，减少处理水管道淤积隐患的同时，也避免了电子束射线通过常规的直线型进出料管道泄漏至屏蔽体外
部的安全风险。
[0056]
本发明提供的危废高浓废水电子束辐照处理设备及协同方法，通过采用能产生高能电子束的辐照处理设备对高浓废水进行辐照处理，能够利用水受到电离辐射时产生电离和激发的水分子以及自由电子迅速反应形成活性自由基(e
aq-，
·
h，
·
oh，h2，h2o2等产物)与废水中的难降解有机物质发生各类氧化还原反应，从而能够有效的对水体中大分子有机物质进行破环断链作用，将难生物降解的大分子物质转化为可生物降解的小分子物质，从而可有效的去除水体中的毒性并提高水体的可生物降解性，并在聚合硫酸铁催化药剂的协同作用下去除水体中的重金属离子。通过u型进水管和z型出料管道的异型连接，对高浓废水进行输送，使待处理废水被充分辐照处理的同时，减少屏蔽体内电子束射线泄漏的风险。经聚合硫酸铁协同电子束辐照处理后的出水再结合传统的生化工艺，最终达到去除水体污染物质的目的。
[0057]
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种危废液的处理方法，其特征在于：包括如下步骤：将待处理危废液与聚合硫酸铁混合均匀之后进行电子束辐照处理。2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：所述聚合硫酸铁的加入为固体加入，加入量为与待处理危废液混合之后体系中的聚合硫酸铁浓度不高于200mg/l。3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：所述聚合硫酸铁的加入为液体加入：将聚合硫酸铁配制为浓度8～12％的液体后加入至待处理危废液中，加入量为与待处理危废液混合之后体系中的聚合硫酸铁浓度不高于200mg/l。4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：根据本发明的一些优选实施方面，将待处理危废液与聚合硫酸铁混合均匀之后10min内进行电子束辐照处理。5.一种基于权利要求1-4任意一项所述的处理方法的处理设备，其特征在于：包括废水存储箱、进料管道、辐照水箱、出料管道以及辐照装置，所述进料管道连通所述废水存储箱和辐照水箱，用于将废水存储箱中的废水输送至所述辐照水箱中，所述辐照装置用于对所述辐照水箱中的废水进行辐照处理。6.根据权利要求5所述的处理设备，其特征在于：包括屏蔽体，所述辐照水箱设置在所述屏蔽体内，所述进料管道和出料管道贯穿所述屏蔽体。7.根据权利要求6所述的处理设备，其特征在于：所述进料管道包括水平段和u型段，所述水平段上设置有物料混合器，所述u型段贯穿所述屏蔽体的侧壁，且所述u型段的一端与所述水平段的一端连通，所述u型段的另一端与所述辐照水箱连通。8.根据权利要求7任意一项所述的处理设备，其特征在于：所述u型段的水平高度低于所述水平段的水平高度。9.根据权利要求7所述的处理设备，其特征在于：所述进料管道上设置有用于将所述废水存储箱内的废水输送至水平段的进水泵；和/或，所述进料管道上设置有用于将聚合硫酸铁输送至水平段的进料泵。10.根据权利要求6所述的处理设备，其特征在于：所述出料管道设置在所述辐照水箱的正下方，所述出料管道包括相互连通的竖直段以及倾斜段，所述竖直段贯穿所述屏蔽体。

技术总结

本发明公开了一种危废液的处理方法，包括如下步骤：将待处理危废液与聚合硫酸铁混合均匀之后进行电子束辐照处理。本发明的危废液的处理方法，在对危废液进行电子束辐照处理前，向待处理危废液中加入聚合硫酸铁，混合均匀之后直接进行辐照处理，使得协同辐照处理的催化氧化作用对待处理废水污染物处理更彻底，且投加的药剂量更少。加的药剂量更少。