一种污水处理方法及装置 技术领域：本发明涉及一种化学工业污水处理方法和处理装置。
背景技术：随着现代工、农业的发展，产生了大量的工业、农业和生活废弃物并随之释放到环境中去，使环境受到污染。由于废弃物中存在大量有毒有害物质，严重影响了人类的正常生活与生产。其中水污染是主要的污染之一。目前，全世界每年约有4200多亿立方米的污水排入江河湖海，污染了5.5万亿立方米的淡水，这相当于全球径流总量的14％以上。多年来，研究人员采用了包括生物处理、化学处理、热处理、催化氧化、相转移和光解等方法应用于废水处理中。但目前这些方法，都存在着局限，而且处理费用太高。
光催化作为一种新型的污染处理技术自上个世纪70年代出现以来，以其能完全降解环境中的污染物，加上费用相对较少，日益受到研究人员的重视。
光催化原理简单地说，就是一些半导体材料(如TiO2)在可见光或紫外线的照射下阶带电子会被激发到导带，从而产生具有很强反应活性的电子(e)空穴(h+)对，这些电子空穴对迁移到半导体表面后，在氧化剂(如O2)或还原剂(如污染物)作用下，可参与氧化还原反应，从而起到降解污染物的作用。在这些半导体催化剂中，TiO2化学性质稳定、难溶、无毒、成本低、催化效率高，对于难降解有机物如苯系化合物，氯系有机物等，都非常有效。而其他不是有毒性就是不稳定，在光照下容易被腐蚀，而且效果没有TiO2好，故一般不适用。
发明内容：本发明提供一种污水处理方法及装置，它简单、安全，而且不会对环境造成二次污染，是一种低投资、高效率和操作方便的处理装置，污水处理效果好。
本发明通过以下技术措施实现：
一种污水处理方法，其特征在于：将CODCr低于600mg/l的生化出口污水经进水管1送入预处理反应釜2，从投料口4按质量比为污水∶预处理剂＝1000～2000∶1的比例加入预处理剂，釜上的搅拌器3以60～1250转/分钟的转速搅拌下，反应15～30分钟后，从出水管5用污水泵将其送入流动沉降池沉降后由污水泵经反应釜进水管6连续送入光催化反应器7，同时经电源线8接通电源，启动装在石英管9中紫外灯10，紫外线辐射负载型TiO2 11上对污水进行光催化氧化反应，将污染物彻底氧化分解，在反应器内光催化用量为0.5～2％，最后经出水管12排放或循环利用。
上述以含钙、铝、铁中的一种或几种金属的物质为预处理剂，以高活性介孔二氧化钛为光催化剂和最终处理剂，预处理剂还可是钙、铝、铁中的一种或几种金属地氧化物或氢氧化物或盐。
上述预处理剂和光催化剂在失去活性后，可以在700±50～1000±50℃下经过焙烧0.5～5h再生成高活性的介孔二氧化钛。
一种污水处理装置，其特征在于：包括有主反应装置光催化反应器和辅助装置预处理反应釜构成。光催化反应器是一个负载型反应器；预处理反应釜是一个间歇式搅拌反应器。
本发明具有如下技术特点：
1.常温常压下工作，运行成本、设备投资低、操作简便安全。
2.以负载型高活性介孔TiO2为催化剂，无毒、催化效率高。
3.催化剂成本低，寿命长。
4.反应器封闭，无二次污染。
本发明可应用于纺织印染、石油化工、造纸、医药、食品、机械加工等工业废水及生活污水的处理，能将CODCr为600mg/l以内的生化出口污水处理后达到国家排放标准或者回收使用。
附图说明：
图1为本发明实现的工艺路线。
图2是间歇式预处理反应釜2的原理图。
图3是光催化反应器7的原理图。
具体实施方式结合附图作进一步详细描述：
如图所示，用污水泵将生化出口污水经进水管1送入间歇式预处理反应釜2，在搅拌器3以60～1250转/分钟的转速搅拌下从投料口4加入质量比为1000～2000∶1(污水∶预处理剂)的预处理剂，反应15～30分钟后，从出水管5用污水泵将其送入流动沉降池沉降，并由污水泵经反应釜进水管6连续送入光催化反应器7，同时经电源线8接通电源，启动装在石英管9中紫外灯10，紫外线辐射负载型TiO2 11上对污水进行光催化氧化反应，最后经出水管12排放或循环利用。流动沉降池的沉淀污泥达到一定量时，用污泥泵抽出，在700±50～1000±50℃下焙烧0.5～5小时再生成预处理剂。失活的光催化剂在700±50～1000±50℃下焙烧0.5～5小时再生成高活性的介孔二氧化钛。
实施例1：
将CODCr为590mg/l的生化出口污水1吨用污水泵送入间歇式预处理反应釜，在100转/分的转速下加入0.5千克的预处理剂CaO，反应25分钟后，用污水泵将其送入流动沉降池沉降，并由污水泵将其连续送入光催化反应器，进行连续反应，最后污水的CODCr为50mg/l，NH3-N为10mg/l，达到国家排放标准。流动沉降池的沉淀污泥，用污泥泵抽出，在800±50℃下焙烧1.5小时再生成活性预处理剂。失活的光催化剂在800±50℃下焙烧1小时再生成高活性的介孔二氧化钛。
实施例2：
将CODCr为590mg/l的生化出口污水1吨用污水泵送入间歇式预处理反应釜，在80转/分的转速下加入0.4千克CaO和0.1千克FeSO4，反应20分钟后，用污水泵将其送入流动沉降池沉降，并由污水泵将其连续送入光催化反应器，进行连续反应，最后污水的CODCr为50mg/l，NH3-N为10mg/l，达到国家排放标准。流动沉降池的沉淀污泥，用污泥泵抽出，在800±50℃下焙烧1.5小时再生成活性预处理剂。失活的光催化剂在800±50℃下焙烧1小时再生成高活性的介孔二氧化钛。
实施例3：
将CODCr为590mg/l的生化出口污水1吨用污水泵送入间歇式预处理反应釜，在600转/分的转速下加入0.4千克Ca(OH)2和0.05千克FeSO4和0.05千克Al2(SO4)3，反应20分钟后，用污水泵将其送入流动沉降池沉降，并由污水泵将其连续送入光催化反应器，进行连续反应，最后污水的CODCr为40mg/l，NH3-N为10mg/l，达到国家排放标准。流动沉降池的沉淀污泥，用污泥泵抽出，在800±50℃下焙烧1.5小时再生成活性预处理剂。失活的光催化剂在800±50℃下焙烧1小时再生成高活性的介孔二氧化钛。