本發明屬于水處理技術領域，具體涉及一種提高光整液廢水可生化性能的工藝和方法。
背景技術：
作為我國的基礎產業，鋼鐵工業自改革開放以來，快速發展，近年來一直處于高速發展階段，鋼年產量增幅在15％～22％。可是鋼鐵工業是一個高能耗、高資源、高污染的產業，其水資源消耗巨大，約占全國工業用水量的14％。
光整機和光整液是鍍鋅線上的重要設備，光整工藝可上改善鍍鋅線帶鋼板板型，消除屈服平臺，提高產品性能。
光整液是鍍鋅光整工藝過程中使用的重要介質。光整液有機物污染物多，cod濃度高，可生化性差的特點，傳統的生物處理難以奏效，目前國內外尚無成熟的處理工藝，大多將其稀釋后與其它廢水混合處理，是最難處理的鋼鐵工業廢水之一。
所謂可生化性是指可生化性是指生物降解的難易程度，當bod/cod>0.3時表明污水生化性能尚可，可以用活性污泥法處理，當然b/c越高越適合活性污泥法處理污水。當bod/cod<0.3時，認為不可進行生化處理。
技術實現要素：
為克服上述問題，本發明的目的在于，提供一種提高光整液廢水可生化性能的處理方法及系統裝置，所述處理方法及系統裝置可根據光整液廢水的水質水量情況，提高光整液廢水可生化性能。據此，本發明以綠色工藝和節能減排為主要任務，減少環境污染，積極應對日益嚴格的環境保護法規。
本發明的目的還在于，提供一種用于提高光整液廢水可生化性能的處理方法及系統裝置的堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑。
本發明的一種提高光整液廢水可生化性能的處理方法技術方案如下：
一種提高光整液廢水可生化性能的處理方法，使用包括進水泵、粗砂過濾器、 一級提升泵、設置有空氣源臭氧發生器的接觸式反應塔及出水泵的處理系統，其特征在于，
光整液廢水流入粗砂過濾器，以去除廢水中的懸浮物和雜質顆粒，
然后，出粗砂過濾器的光整液從觸反應塔底部進入設置有空氣源臭氧發生器的接觸反應塔，接觸反應塔中放置堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑填料，
由所述空氣源臭氧發生器產生的臭氧從接觸反應塔底部進入接觸反應塔，在接觸反應塔內發生廢水、臭氧和催化劑共同進行的水氣多相催化反應，以提高光整液廢水的可生化性，即提高光整液廢水中bod/cod的比值為高于0.3。
水氣多相臭氧催化氧化化技術可以在常溫常壓下將降解的有機物徹底氧化或分解成易降解的小分子。其特征是利用固體催化劑加速液相或氣相的氧化反應來生成一系列高活性、強氧化性的中間物自由基，這些自由基將光整液中不可生化的有機物轉變為可生化的有機物，由此，提高了光整液廢水中bod/cod的比值。
本發明針對光整液廢水的水質特征，制備了堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑，不僅可以去除部分光整液廢水中的cod，而且可以提高廢水的bod和可生化性。
根據本發明所述的一種提高光整液廢水可生化性能的處理方法，其特征在于，所述光整液廢水的出水水質cod為5306～9215mg/l，bod為2110～3690mg/l。
根據本發明所述的一種提高光整液廢水可生化性能的處理方法，所述光整液廢水的水質cod為8300～12100mg/l，bod為560～720mg/l，bod/cod低于0.1。
根據本發明所述的一種提高光整液廢水可生化性能的處理方法，其特征在于，粗砂過濾器的過濾精度為35～55微米，外殼為碳鋼。
根據本發明所述的一種提高光整液廢水可生化性能的處理方法，其特征在于，
所述堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑的制備如下：
1)堇青石蜂窩陶瓷載體的選型：堇青石蜂窩陶瓷載體材質為致密堇青石，體積密度為2.2～2.6g/cm3，
2)載體的清洗：堇青石蜂窩陶瓷載體清洗后烘干，冷卻后備用。
3)浸漬溶液的配制：配制溶液濃度為7～15％(以金屬元素計算)硫酸錳溶液、15～23％硝酸鐵溶液，然后這二種溶液以體積比1-2：1-2配制成混合溶液，形成浸漬溶液。
4)載體浸漬：致密堇青石蜂窩陶瓷載體在浸漬溶液中，在85℃的恒溫箱中 浸漬8-10小時；然后將致密堇青石蜂窩陶瓷載體取出，在室溫下晾干。重復步驟4)3-6次。
5)高溫燒結：將致密堇青石蜂窩陶瓷載體放在高溫爐中，高溫下恒溫焙燒，然后自然冷卻,制備得到堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑。
針對光整液廢水的特性，制備得到堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑可有效提高光整液廢水的可生化性。
優選的是，在步驟3)浸漬液的配制：配制溶液濃度為7～15％(以金屬元素計算)硫酸錳溶液和15～23％的硝酸鐵溶液，然后這兩種溶液以體積比1-1.1：1-1.1配制成混合溶液，更優選的是，以體積比1：1配制成混合溶液，形成浸漬溶液。
根據本發明所述的一種提高光整液廢水可生化性能的處理方法，其特征在于，整個接觸式反應塔反應器屬于氣液同向流結構。堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑體積占整個催化塔體積的75～85％。光整液廢水在催化塔中的停留時間為10～15分鐘。
經過整套工藝流程后，光整液廢水的可生化性大大提高，最后出水泵進入生化水處理系統。
光整液廢水經過整個工藝流程處理后，所述光整液廢水的出水水質cod為5306～9215mg/l，bod為2110～3690mg/l，bod/cod的值高于0.3。所述光整液廢水的水質cod為8300～12100mg/l，bod為560～720mg/l，bod/cod低于0.1。
根據本發明所述的一種提高光整液廢水可生化性能的處理方法，其特征在于，堇青石蜂窩陶瓷載體為正方型，長寬高都為100-110mm，內部孔型為圓型。
根據本發明所述的一種提高光整液廢水可生化性能的處理方法，其特征在于，在步驟2)堇青石蜂窩陶瓷載體的清洗，堇青石蜂窩陶瓷載體先用蒸餾水清洗，然后用13-18％的硝酸溶液清洗，最后在100-110℃鼓風干燥箱中烘干2～3小時，冷卻后備用。
根據本發明所述的一種提高光整液廢水可生化性能的處理方法，其特征在于，在步驟3)，在混合溶液中加入3～7mg/l的季戊四醇作為固體分散劑，然后攪拌5～9小時，形成浸漬溶液。
根據本發明所述的一種提高光整液廢水可生化性能的處理方法，其特征在于，在步驟5)高溫燒結：將堇青石蜂窩陶瓷載體放在高溫爐中，先以8-12℃/min 升溫至400-410℃,恒溫焙燒1小時，然后繼續以4-6℃/min升溫至660-670℃,恒溫焙燒3～5小時，然后自然冷卻,制備得到堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑。
本發明又提供一種提高光整液廢水可生化性能的處理系統裝置，所述系統裝置包括進水泵、粗砂過濾器、一級提升泵、設置有空氣源臭氧發生器的接觸式反應塔、及出水泵的處理系統，其特征在于，出粗砂過濾器的光整液通過提升泵從底部進入設置有空氣源臭氧發生器接觸反應塔，接觸反應塔中放置堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑填料，
臭氧發生器的氣源為空氣源，空氣源臭氧發生器產生的臭氧由接觸反應塔底部進入，在接觸反應塔內發生廢水、臭氧和催化劑共同進行的水氣多相催化反應，以提高光整液廢水的可生化性，即提高光整液廢水中bod/cod的比值。
根據本發明所述一種提高光整液廢水可生化性能的處理系統裝置，其特征在于，所述光整液廢水通過進水泵流入粗砂過濾器，以去除廢水中的懸浮物和雜質顆粒。粗砂過濾器的過濾精度為35～55微米。
根據本發明，然后光整液通過一級提升泵從底部進入接觸反應塔，接觸反應塔中放置堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑填料。臭氧發生器的氣源為空氣源，空氣源臭氧發生器產生的臭氧由接觸反應塔底部進入，廢水、臭氧和催化劑共同進行水氣多相催化反應，提高光整液廢水的可生化性。水氣多相臭氧催化氧化化技術可以在常溫常壓下將降解的有機物徹底氧化或分解成易降解的小分子。
根據本發明所述一種提高光整液廢水可生化性能的處理系統裝置，其特征在于，堇青石蜂窩陶瓷載體為正方型，長寬高都為110mm，內部孔型為圓型，體積密度為2.2～2.6g/cm3。
根據本發明所述一種提高光整液廢水可生化性能的處理系統裝置，其特征在于，整個接觸式反應塔反應器屬于氣液同向流結構，堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑體積占整個催化塔體積的75～85％。
光整液廢水在催化塔中的停留時間為10～15分鐘。
根據本發明所述一種提高光整液廢水可生化性能的處理系統裝置及方法，一次性投資低，運行操作簡單，生產處理成本較低，是環境友好型的鋼鐵廢水綠色環保處理工藝。
附圖說明
圖1為一種提高光整液廢水可生化性的系統裝置圖。
圖中，1為進水泵，2為粗砂過濾器，3為一級提升泵，4為接觸式反應塔，5為堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑，6為空氣源臭氧發生器，7為出水泵。
為了更好地理解本發明專利，下面結合實施例進一步闡明本發明專利的內容，但本發明專利的內容不僅僅局限于下面的實施例。
具體實施方式
實施例1：
一種提高光整液廢水可生化性能的處理工藝系統，包括進水泵、粗砂過濾器、一級提升泵、接觸式反應塔、堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑、空氣源臭氧發生器、出水泵。
所述光整液廢水的水質cod為9215mg/l，bod為630mg/l，bod/cod的比值為0.068。
所述光整液廢水通過進水泵流入粗砂過濾器，粗砂過濾器的過濾精度為55微米，外殼為碳鋼。
然后光整液通過一級提升泵從底部進入接觸反應塔，接觸反應塔中放置堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑填料。臭氧發生器的氣源為空氣源，空氣源臭氧發生器產生的臭氧由接觸反應塔底部進入，廢水、臭氧和催化劑共同進行水氣多相催化反應，提高光整液廢水的可生化性。
本發明針對光整液廢水的水質特征，制備了堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑，不僅可以去除部分光整液廢水中的cod，而且可以提高廢水的bod和可生化性。本發明的堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑的制備如下：
1)蜂窩陶瓷載體的選型：蜂窩陶瓷載體為正方型，材質為致密堇青石，長寬高都為110mm，內部孔型為圓型，體積密度為2.5g/cm3。2)載體的清洗：蜂窩陶瓷載體先用蒸餾水清洗5次，然后用15％硝酸溶液清洗2次，最后在100℃鼓風干燥箱中烘干2小時，冷卻后備用。3)溶液的配制：配制溶液濃度為13％(以金屬元素計算)硫酸錳溶液、17％硝酸鐵溶液，然后這二種溶液以體積比1：1配制成混合溶液，在混合溶液中加入4mg/l的季戊四醇作為固體分散劑，然后攪拌6小時，形成浸漬溶液。4)載體浸漬：致密堇青石蜂窩陶瓷載體在浸漬溶液中，在 85℃的恒溫箱中浸漬10小時；然后將致密堇青石蜂窩陶瓷載體取出，在室溫下晾干。重復此步驟5次。5)高溫燒結：將致密堇青石蜂窩陶瓷載體放在高溫爐中，先以10℃/min升溫至400℃,恒溫焙燒1小時，然后繼續以5℃/min升溫至670℃,恒溫焙燒4小時，然后自然冷卻,制備得到堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑。針對光整液廢水的特性，制備得到堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑可有效提高光整液廢水的可生化性。
整個接觸式反應塔反應器屬于氣液同向流結構。堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑體積占整個催化塔體積的80％。光整液廢水在催化塔中的停留時間為15分鐘。
經過整套工藝流程后，光整液廢水的可生化性大大提高，最后出水泵進入生化水處理系統。
光整液廢水經過整個工藝流程處理后，所述光整液廢水的出水水質cod為7180mg/l，bod為2560mg/l，bod/cod的值為0.357。
實施例2：
一種提高光整液廢水可生化性能的處理工藝系統，包括進水泵、粗砂過濾器、一級提升泵、接觸式反應塔、堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑、空氣源臭氧發生器、出水泵。
所述光整液廢水的水質cod為11120mg/l，bod為680mg/l，bod/cod比值為0.061。
所述光整液廢水通過進水泵流入粗砂過濾器，粗砂過濾器的主要功能是去除廢水中的懸浮物和雜質顆粒。粗砂過濾器的過濾精度為55微米，外殼為碳鋼。
然后光整液通過一級提升泵從底部進入接觸反應塔，接觸反應塔中放置堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑填料。臭氧發生器的氣源為空氣源，空氣源臭氧發生器產生的臭氧由接觸反應塔底部進入，廢水、臭氧和催化劑共同進行水氣多相催化反應，提高光整液廢水的可生化性。
本發明針對光整液廢水的水質特征，制備了堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑，不僅可以去除部分光整液廢水中的cod，而且可以提高廢水的bod和可生化性。本發明的堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑的制備如下：
1)蜂窩陶瓷載體的選型：蜂窩陶瓷載體為正方型，材質為致密堇青石，長寬高都為110mm，內部孔型為圓型，體積密度為2.3g/cm3。2)載體的清洗：蜂窩陶瓷載體先用蒸餾水清洗5次，然后用15％硝酸溶液清洗2次，最后在100℃鼓風 干燥箱中烘干3小時，冷卻后備用。3)溶液的配制：配制溶液濃度為15％(以金屬元素計算)硫酸錳溶液、21％硝酸鐵溶液，然后這二種溶液以體積比1：1配制成混合溶液，在混合溶液中加入6mg/l的季戊四醇作為固體分散劑，然后攪拌7小時，形成浸漬溶液。4)載體浸漬：致密堇青石蜂窩陶瓷載體在浸漬溶液中，在85℃的恒溫箱中浸漬10小時；然后將致密堇青石蜂窩陶瓷載體取出，在室溫下晾干。重復此步驟5次。5)高溫燒結：將致密堇青石蜂窩陶瓷載體放在高溫爐中，先以10℃/min升溫至400℃,恒溫焙燒1小時，然后繼續以5℃/min升溫至670℃,恒溫焙燒5小時，然后自然冷卻,制備得到堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑。針對光整液廢水的特性，制備得到堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑可有效提高光整液廢水的可生化性。
整個接觸式反應塔反應器屬于氣液同向流結構。堇青石蜂窩陶瓷負載錳鐵催化劑體積占整個催化塔體積的80％。光整液廢水在催化塔中的停留時間為11分鐘。
經過整套工藝流程后，光整液廢水的可生化性大大提高，最后出水泵進入生化水處理系統。
光整液廢水經過整個工藝流程處理后，所述光整液廢水的出水水質cod為8950mg/l，bod為3280mg/l，bod/cod的值為0.366。
本發明提出了一種提高光整液廢水可生化性的技術方案，此技術方案系統解決了光整液廢水bod/cod比值低的問題，經過處理后，光整液廢水可進行生化系統進一步處理。因此本發明屬于鋼鐵綠色環保生產工藝，具有良好的社會效益和環境效益。
當然，本技術領域內的一般技術人員應當認識到，上述實施例僅是用來說明本發明，而非用作對本發明的限定，只要在本發明的實質精神范圍內，對上述實施例的變換、變形都將落在本發明權利要求的范圍內。