一种去除污染底泥难降解有机物的方法及应用

摘要

本发明涉及先进环保产业技术领域，具体为一种去除污染底泥难降解有机物的方法及应用，包括以下步骤，S1，通过在污染底泥中安装曝气组件，电极组件和曝气组件均位于污染底泥中；S2，通过铁碳微电解反应，将微电解出水的pH值调节至碱性条件下，发生混凝反应，铁离子形成Fe(OH)2和Fe(OH)3，在供氧充足条件下，可以将Fe2+氧化成Fe3+，进一步发生氧化还原反应用于降解难降解的有机物；S3，电解处理过后采用混合高锰酸钾与紫外线照射用于进一步对难降解有机物反应进行处理；本发明保证在对难降解有机物进行降解处理过程中可以实现高效曝气处理，且在高效曝气处理的过程中可以实现高锰酸钾药剂结合紫外线对难降解有机物进一步处理，使难降解有机物的较大程度的降解。

权利要求

1.一种去除污染底泥难降解有机物的方法，其特征在于：包括以下步骤，

S1，在污染底泥中安装曝气组件；

所述曝气组件由架体、氧气发生器（2）、调节机构以及电极组件构成，所述氧气发生器（2）安装在架体上，所述调节机构设置在架体的底部，所述电极组件设置在调节机构的底部，所述电极组件底部设置有高锰酸钾释放机构，所述架体包括安装架（11）和支腿（12），所述支腿（12）固定连接在安装架（11）的底端两侧，所述氧气发生器（2）固定安装在安装架（11）的顶部；

所述电极组件包括上板件（71）、下板件（72）、弹性密封圈（73）、连通管（74）和电极板（75），所述电极板（75）设置在上板件（71）和下板件（72）之间位置；

所述高锰酸钾释放机构包括高锰酸钾溶液放置盘（81）、单向阀（82）和环形紫外线灯（83），所述单向阀（82）等间距固定安装在高锰酸钾溶液放置盘（81）侧壁，所述环形紫外线灯（83）固定安装在高锰酸钾溶液放置盘（81）的底部；

所述调节机构包括第一液压缸（3）、第二液压缸（4）、滑动定位套筒（5）和电机（6），所述第一液压缸（3）固定安装在安装架（11）的底部一侧，所述第一液压缸（3）的输出端通过滑动环滑动连接在电极组件的顶部一侧，所述第二液压缸（4）固定安装在安装架（11）的底部另一侧，所述第二液压缸（4）输出端通过滑动环滑动连接在电极组件的顶部另一侧；

所述滑动定位套筒（5）固定连接在安装架（11）底端中部，所述滑动定位套筒（5）由两个互相滑动的内外套筒构成，所述电机（6）固定安装在滑动定位套筒（5）内筒的底部，所述电机（6）的输出端通过转动件转动连接在电极组件的顶部；

所述上板件（71）和下板件（72）分别固定连接在弹性密封圈（73）内壁的两端，所述连通管（74）等间距设置在弹性密封圈（73）的侧壁；

所述氧气发生器（2）的输出端固定安装有输氧管（21），所述输氧管（21）安装在上板件（71）的顶部，且所述输氧管（21）贯穿上板件（71）；

S2，通过铁碳微电解反应，将微电解出水的pH值调节至碱性条件下，发生混凝反应，铁

2+  3+ 

离子形成Fe(OH)2 和Fe(OH)3 ，在供氧充足条件下，可以将Fe 氧化成Fe ，进一步发生氧化还原反应用于降解难降解的有机物；

S3，电解处理后，电解池中经电解氧化处理后的废水经电解池出水管外排，电解处理过后采用高锰酸钾与紫外线照射用于进一步对难降解有机物进行处理。

2.根据权利要求1所述的一种去除污染底泥难降解有机物的方法，其特征在于：所述电极板（75）由正负电极板构成，所述正负电极板均采用石墨烯板制成，且石墨烯板中石墨烯的含量为6ppm～180ppm。

说明书

一种去除污染底泥难降解有机物的方法及应用

技术领域

[0001] 本发明涉及先进环保产业技术领域，具体为一种去除污染底泥难降解有机物的方法及应用。

背景技术

[0002] 难降解有机物通常指在自然条件难于被生物作用发生递降分解的有机化学物质。有机物被微生物降解，转化为无机物，又由于无机物经过生命活动合成各种有机物，这是自然界生物地球化学的基本循环。合成洗涤剂、有机氯农药、多氯联苯等化合物在水中较难被生物降解，无氮有机物中的脂肪和油类也是难降解物质，它们往往通过食物链逐步被浓缩而造成危害；在生产、使用过程中以及使用后，会通过各种途径进入水体造成污染。

[0003] 难降解有机物不易被生物降解，它们会在水体，土壤等自然环境中不断积累，然后通过食物链进入生物体，并逐渐富集。它们不仅危害生物的健康，危害整个生态系统，最后还会进入人体，危害人类健康。目前，国内外对难降解有机物废水的处理方法主要包括物理化学预处理技术和生物主体处理技术等。

[0004] 现今针对污染底泥的难降解有机物进行处理过程中，没有实现对难降解有机物的高效曝气处理，由于曝气处理效率低下无法实现难降解有机物的较大程度的降解，使得无法去除底泥中残留的难降解有机物，因此底泥还是存在污染的隐患。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种去除污染底泥难降解有机物的方法及应用，包括以下步骤，

[0006] 步骤1，通过在污染底泥中安装曝气组件，电极组件和曝气组件均位于污染底泥中；

[0007] 步骤2，通过铁碳微电解反应，将微电解出水的pH值调节至碱性条件下，发生混凝反应，铁离子形成Fe(OH)2和Fe(OH)3，在供氧充足条件下，可以将Fe2+氧化成Fe3+，进一步发生氧化还原反应用于降解难降解的有机物；

[0008] 步骤3，电解处理后，电解池中经电解氧化处理后的废水经电解池出水管外排，电解处理过后采用混合高锰酸钾与紫外线照射用于进一步对难降解有机物反应进行处理。

[0009] 可选的，所述曝气组件由架体、氧气发生器、调节机构以及电极组件构成，所述氧气发生器安装在架体上，所述调节机构设置在架体的底部，所述电极组件设置在调节机构的底部，所述电极组件底部设置有高锰酸钾释放机构，所述架体包括安装架和支腿，所述支腿固定连接在安装架的底端两侧，所述氧气发生器固定安装在安装架的顶部。

[0010] 可选的，所述调节机构包括第一液压缸、第二液压缸、滑动定位套筒和电机，所述第一液压缸固定安装在安装架的底部一侧，所述第一液压缸的输出端通过滑动环滑动连接在电极组件的顶部一侧，所述第二液压缸固定安装在安装架的底部另一侧，所述第二液压缸输出端通过滑动环滑动连接在电极组件的顶部另一侧。

[0011] 可选的，所述滑动定位套筒固定连接在安装架底端中部，所述滑动定位套筒由两个互相滑动的内外套筒构成，所述电机固定安装在滑动定位套筒内筒的底部，所述电机的输出端通过转动件转动连接在电极组件的顶部。

[0012] 可选的，所述电极组件包括上板件、下板件、弹性密封圈、连通管和电极板，所述电极板设置在上板件和下板件之间位置。

[0013] 可选的，所述电极板由正负电极板构成，所述正负电极板均采用石墨烯板制成，且石墨烯板中石墨烯的含量为6ppm～180p pm。

[0014] 可选的，所述上板件和下板件分别固定连接在弹性密封圈内壁的两端，所述连通管等间距设置在弹性密封圈的侧壁。

[0015] 可选的，所述氧气发生器的输出端固定安装有输氧管，所述输氧管安装在上板件的顶部，且所述输氧管贯穿上板件。

[0016] 所述高锰酸钾释放机构包括高锰酸钾溶液放置盘、单向阀和环形紫外线灯，所述单向阀等间距固定安装在高锰酸钾溶液放置盘侧壁，所述环形紫外线灯固定安装在高锰酸钾溶液放置盘的底部。

[0017] 一种去除污染底泥难降解有机物的方法及应用，所述包括以下步骤，

[0018] 步骤1，将污染底泥进行去渣处理，利用曝气组件在污染底泥中进行曝气处理；

[0019] 步骤2，利用输氧管在电解池的阴极板附近通入氧气，并在电解池内持续加入一定量6％～10％的FeSO4·7H2O水溶液，使Fe2+在水中的浓度为1～8mmo l/L；

[0020] 步骤3，将微电解出水的pH值调节至碱性条件下，发生混凝反应，铁离子形成Fe(OH)2和Fe(OH)3，利用外接直流电源在电解池的电极板上通直流电，在供氧充足条件下，可以将Fe2+氧化成Fe3+，进一步发生氧化还原反应，降解有机物，处理一端时间过后通过曝气组件带动高锰酸钾溶液放置盘进行转动或升降往复运动，从而将高锰酸钾药剂融入在污泥中同时结合环形紫外线灯的协同使用实现对难降解有机污染物的处理，充分的实现对难降解有机物的全面降解；

[0021] 步骤4，最后Fe(OH)2和Fe(OH)3在助凝剂作用下，发生絮凝吸附作用，再次吸附去除部分有机污染物，并减少污泥体积量。

[0022] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：

[0023] 本发明通过曝气组件在电解池的阴极板附近通入氧气，并在电解池内持续加入FeSO4·7H2O水溶液，将微电解出水的pH值调节至碱性条件下，发生混凝反应，铁离子形成Fe(OH)2和Fe(OH)3，利用外接直流电源在电解池的电极板上通直流电，在供氧充足条件下，可以将Fe2+氧化成Fe3+，进一步发生氧化还原反应，降解有机物，处理一端时间过后通过曝气组件带动高锰酸钾溶液放置盘进行转动或升降往复运动，从而将高锰酸钾药剂融入在污泥中同时结合环形紫外线灯的协同使用实现对难降解有机污染物的处理，充分的实现对难降解有机物的全面降解，同时新生态的Fe(OH)3具有更好的混凝吸附效果，然后Fe(OH)2和Fe(OH)3在助凝剂作用下，发生絮凝吸附作用，再次吸附去除部分有机污染物，并减少污泥体积量，保证在对难降解有机物进行降解处理过程中可以实现高效曝气处理，且在高效曝气处理的过程中可以实现高锰酸钾药剂结合紫外线对难降解有机物进一步处理，使难降解有机物的较大程度的降解，避免污染底泥存在残留难降解有机物造成二次污染。

附图说明

[0024] 图1为本发明方法流程图；

[0025] 图2为本发明处理设备结构示意图。

[0026] 附图标号说明：

[0027] 11、安装架；12、支腿；2、氧气发生器；21、输氧管；3、第一液压缸；4、第二液压缸；5、滑动定位套筒；6、电机；71、上板件；72、下板件；73、弹性密封圈；74、连通管；75、电极；81、高锰酸钾溶液放置盘；82、单向阀；83、环形紫外线灯。

[0028] 本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图作进一步说明。

具体实施方式

[0029] 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，都属于本发明保护的范围。

[0030] 请参阅图1、图2，本发明提供一种去除污染底泥难降解有机物的方法及应用，包括以下步骤，

[0031] 步骤1，通过在污染底泥中安装曝气组件，电极组件和曝气组件均位于污染底泥中；

[0032] 步骤2，通过铁碳微电解反应，将微电解出水的pH值调节至碱性条件下，发生混凝反应，铁离子形成Fe(OH)2和Fe(OH)3，在供氧充足条件下，可以将Fe2+氧化成Fe3+，进一步发生氧化还原反应用于降解难降解的有机物；

[0033] 步骤3，电解处理后，电解池中经电解氧化处理后的废水经电解池出水管外排，电解处理过后采用混合高锰酸钾，在紫外线照射下进一步对难降解有机物反应进行处理。

[0034] 参阅图2，曝气组件由架体、氧气发生器2、调节机构以及电极组件构成，氧气发生器2安装在架体上。调节机构设置在架体的底部。调节机构可以实现电极组件的升降往复移动以及摆动与转动运动，同时可以协同带动高锰酸钾溶液放置盘81进行升降往复移动以及摆动与转动运动，从而实现对高锰酸钾溶液不同的释放方式。电极组件设置在调节机构的底部。在一些实施例中，电极组件底部设置有高锰酸钾释放机构。架体包括安装架11和支腿12，支腿12固定连接在安装架11的底端两侧，氧气发生器2固定安装在安装架11的顶部，调节机构包括第一液压缸3、第二液压缸4、滑动定位套筒5和电机6，第一液压缸3固定安装在安装架11的底部一侧，第一液压缸3的输出端通过滑动环滑动连接在电极组件的顶部一侧，第二液压缸4固定安装在安装架11的底部另一侧，第二液压缸4输出端通过滑动环滑动连接在电极组件的顶部另一侧，滑动定位套筒5固定连接在安装架11底端中部，滑动定位套筒5由两个互相滑动的内外套筒构成，电机6固定安装在滑动定位套筒5内筒的底部，电机6的输出端通过转动件转动连接在电极组件的顶部；利用支腿12可以安装在电解池中，通过第一液压缸3和第二液压缸4同步运转即可实现曝气组件的上下往复运动，在上下往复运动过程中滑动定位套筒5内侧的滑动筒收缩在外侧的滑动筒中，控制第一液压缸3和第二液压缸4反向运转，实现曝气组件的升降摆动运动，通过电机6可以带动曝气组件进行转动，实现了曝气组件的旋转运动，从而可以实现不同的曝气方式。

[0035] 参阅图2，电极组件包括上板件71、下板件72、弹性密封圈73、连通管74和电极板75，电极板75设置在上板件71和下板件72之间位置，电极板75由正负电极板构成，正负电极板均采用石墨烯板制成。石墨烯板中石墨烯的含量为6ppm～180ppm。在一些实施例中，石墨烯板中石墨烯的含量为60ppm～180ppm。在一些实施例中，石墨烯板中石墨烯的含量为
120ppm～180ppm。上板件71和下板件72分别固定连接在弹性密封圈73内壁的两端，连通管
74等间距设置在弹性密封圈73的侧壁，氧气发生器2的输出端固定安装有输氧管21，输氧管
21安装在上板件71的顶部，且输氧管21贯穿上板件71；通过上板件71与下板件72的协同使用，在弹性密封圈73的作用下实现晃动，同时利用连通管74实现弹性密封圈73内外物质的连通，然后利用通电的电极板75可以实现电解处理。

[0036] 参阅图2，高锰酸钾释放机构包括高锰酸钾溶液放置盘81、单向阀82和环形紫外线灯83，单向阀82等间距固定安装在高锰酸钾溶液放置盘81侧壁，环形紫外线灯83固定安装在高锰酸钾溶液放置盘81的底部；在电机6带动电极组件进行转动的同时，可以带动高锰酸钾溶液放置盘81进行转动，使得高锰酸钾溶液通过单向阀82在转动过程中向高锰酸钾溶液放置盘81侧壁处排出，且同时利用环形紫外线灯83发出紫外线进行照射，从而实现对难降解有机物进行降解处理，在第一液压缸3和第二液压缸4协同或反向进行运转，可以实现电极组件进行升降往复运动或左右起伏摆动，从而带动高锰酸钾溶液放置盘81进行升降往复运动或左右起伏摆动，将高锰酸钾溶液通过单向阀82在抖动与摆动过程中排出，在抖动与摆动过程中高锰酸钾以单向阀82的一端向四周扩散，同时利用环形紫外线灯83发出紫外线进行照射，从而实现对难降解有机物进行降解处理，保证高锰酸钾溶液排出均匀分布与紫外线的位置合理，可以进一步全面的对剩余残留难降解有机物进行处理。

[0037] 实施例1

[0038] 一种去除污染底泥难降解有机物的方法及应用，包括以下步骤：

[0039] 步骤1，将污染底泥进行去渣处理，利用曝气组件在污染底泥中进行曝气处理，曝气实现方式为：通过氧气发生器2将氧气通过输氧管21输送至电极组件，同时第一液压缸3和第二液压缸4协同或反向进行运转，从而实现电极组件进行升降往复运动或左右起伏摆动，且同时电极组件在往复过程中滑动定位套筒5中的内筒在外筒中进行滑动，从而可以实现电极组件在升降往复运动过程中进行往复曝气处理，保证曝气集中在某一部位，使得氧化反应过于剧烈，从而实现难降解有机物局部处理的彻底；

[0040] 步骤2，利用输氧管21在电解池的阴极板附近通入氧气，并在电解池内持续加入一定量6％～10％的FeSO4·7H2O水溶液，使Fe2+在水中的浓度为1～8mmo l/L；

[0041] 步骤3，将微电解出水的pH值调节至碱性条件下，发生混凝反应，铁离子形成Fe(OH)2和Fe(OH)3，利用外接直流电源在电解池的电极板75上通直流电，在供氧充足条件下，可以将Fe2+氧化成Fe3+，进一步发生氧化还原反应，且铁的还原能力使硝基苯可被活性金属还原成胺基，还原后的胺基有机物色淡，且易被微生物氧化分解，使废水中的色度得以降低，降解有机物，处理一端时间过后通过曝气组件带动高锰酸钾溶液放置盘81进行升降往复运动，从而将高锰酸钾药剂融入在污泥中同时结合环形紫外线灯83的协同使用实现对难降解有机污染物的处理，充分的实现对难降解有机物的全面降解，且高锰酸钾药剂的用量大约在0.2～0.8g/L，高锰酸钾药剂与紫外光联用深度处理垃圾渗滤液，具有优良的除污染效能，CODCr去除率达80％，UV335退色率达95％以上，还具有很好的灭菌作用；

[0042] 步骤4，最后Fe(OH)2和Fe(OH)3在助凝剂作用下，发生絮凝吸附作用，再次吸附去除部分有机污染物，并减少污泥体积量。

[0043] 实施例2

[0044] 一种去除污染底泥难降解有机物的方法及应用，包括以下步骤：

[0045] 步骤1，将污染底泥进行去渣处理，利用曝气组件在污染底泥中进行曝气处理，曝气实现方式为：通过氧气发生器2将氧气通过输氧管21输送至电极组件，同时电机6通过输送轴带动电极组件进行转动，且同时第一液压缸3和第二液压缸4的一端通过滑动在电极组件的顶部，从而可以实现电极组件在转动运动过程中进行曝气处理，保证曝气均匀分别在电极附近，使氧气分布均匀，从而造成氧化反应的反应程度一致，实现难降解有机物处理的范围更大，效率更高；

[0046] 步骤2，利用输氧管21在电解池的阴极板附近通入氧气，并在电解池内持续加入一定量6％～10％的FeSO4·7H2O水溶液，使Fe2+在水中的浓度为1～8mmo l/L；

[0047] 步骤3，将微电解出水的pH值调节至碱性条件下，发生混凝反应，铁离子形成Fe(OH)2和Fe(OH)3，利用外接直流电源在电解池的电极板75上通直流电，在供氧充足条件下，可以将Fe2+氧化成Fe3+，进一步发生氧化还原反应，且铁的还原能力使硝基苯可被活性金属还原成胺基，还原后的胺基有机物色淡，且易被微生物氧化分解，使废水中的色度得以降低，降解有机物，处理一端时间过后通过曝气组件带动高锰酸钾溶液放置盘81进行转动运动，从而将高锰酸钾药剂融入在污泥中同时结合环形紫外线灯83的协同使用实现对难降解有机污染物的处理，充分的实现对难降解有机物的全面降解，且高锰酸钾药剂的用量大约在0.2～0.8g/L，高锰酸钾药剂与紫外光联用深度处理垃圾渗滤液，具有优良的除污染效能，CODCr去除率达80％，UV335退色率达95％以上，还具有很好的灭菌作用；

[0048] 步骤4，最后Fe(OH)2和Fe(OH)3在助凝剂作用下，发生絮凝吸附作用，再次吸附去除部分有机污染物，并减少污泥体积量。

[0049] 以上内容是结合具体实施方式对本发明作进一步详细说明，不能认定本发明具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明所提交的权利要求书确定的保护范围。