本發明專利涉及光催化法處理工業廢水的工藝系統，屬于廢水處理技術領域。
背景技術：
近年來國家經濟體質不斷變革，發展綠色環保的循環經濟是全國大多數企業的主要目標，日益嚴重的廢水處理問題和經濟發展沖突，導致企業不得不尋求新的低成本并能有效處理廢水的新方法。傳統的工業廢水處理工藝很難幫助企業完成經濟結構的轉型升級，因此開發綠色環保，可資源循環的廢水處理工藝具有重要的經濟效益和社會意義。工業廢水中三大類難處理的污染物分別為有機污染物、無機鹽和有機磷，這三大類污染物中，無機鹽和有機磷兩類是可回收利用的資源，如何將資源回收和廢水處理結合，是現有階段廢水工藝開發的重點問題。
傳統工藝受制于高cod、高鹽等復雜環境，無法達到廢水處理標準，也無法回收利用各種資源；近年來發展新工藝提高了對污染物處理的負荷，達到了幾千毫克每升的處理水平，但是其化學試劑投放量大，污泥量大，二次污染嚴重，同時高溫高壓帶來的安全隱患也不可忽視，磷等有效資源未回收也不符合當前倡導的循環經濟發展方向。
技術實現要素：
本發明要解決的技術問題是提供一種光催化法處理工業廢水的工藝系統，該工藝利用光能以及少量無二次污染的氧化劑實現廢水的處理，同時實現產品生產和資源回收兩大方面，不僅為企業帶來了很好的經濟效益，同時避免了污泥量大，二次污染嚴重，高溫高壓帶來的安全隱患等一系列問題，將廢水處理的污染物負荷突破千毫克每升的限制，實現了經濟、環保、安全、實用的處理工業廢水工藝目標。
為了解決上述技術問題，本發明提出以下技術方案：一種光催化法處理工業廢水的工藝系統，它包括主流程，所述主流程包括原水調節池，所述原水調節池之后連接有光催化劑制備裝置，所述光催化劑制備裝置之后連接有一級光催化反應裝置，所述一級光催化反應裝置之后連接有一級膜過濾器，所述一級膜過濾器之后連接有廢水中和池，所述廢水中和池之后連接有二級光催化反應裝置，所述二級光催化反應裝置之后連接有一級水解反應池，所述一級水解反應池之后連接有二級水解反應池，所述二級水解反應池之后連接有二級膜過濾器；
還包括副流程，所述副流程包括第一膜過濾裝置、第一提純裝置、氣體吸收塔、第二提純裝置、酸解回收再生池、一級結晶塔、第三提純裝置、二級結晶塔和第四提純裝置；
還包括配套的加藥儲存與控制裝置，所述加藥儲存與控制裝置包括一級酸堿裝置、光催化劑原料裝置、二級酸堿裝置、氧化劑裝置、三級酸堿裝置、四級酸堿裝置、ph監測裝置、壓縮空氣裝置、電氣系統以及控制儀表。
工業廢水進入所述原水調節池的cod含量為10000～14000mg/l，nacl含量為20000～30000mg/l，總磷含量為50000～80000mg/l。
所述光催化劑原料裝置投加的光催化劑原料為鉍源，光催化劑制備裝置中光催化劑制備溫度為100～180℃。
所述一級酸堿裝置、二級酸堿裝置、三級酸堿裝置、四級酸堿裝置控制廢水ph分別為酸性、酸性、堿性、酸性。
所述第一提純裝置、第二提純裝置、第三提純裝置、第四提純裝置得到的產品分別為光催劑產品、銨類產品、磷產品及鈉鹽、氯鹽或銨鹽產品。
所述氧化劑裝置投加的氧化劑為次氯酸鈉、過氧化氫、過氧化鈉中的任意一種。
所述光催化劑原料裝置、一級光催化反應裝置、二級光催化反應裝置、一級水解反應池、二級水解反應池中的水力停留時間分別為6～14h、3～6h、2～4h、0.5～1h、0.5～1h。
任意一項光催化法處理工業廢水系統的處理方法，它包括以下步驟：
1）將工業廢水原液排放到原水調節池，并通過一級酸堿裝置控制其ph為酸性，其出水與光催化劑原料裝置投加的光催化劑原料同時進入光催化劑制備裝置，在一定溫度和時間條件下制備光催化劑；
2）光催化劑通過第一膜過濾裝置與廢水分離，部分光催化劑通過第一提純裝置提純得到光催劑產品；部分光催化劑與光催化劑制備裝置出水混合均勻進入一級光催化反應裝置，通過光催化反應初步處理廢水中的污染物；反應過程中的氣體收集通入氣體吸收塔，充分吸收后結晶通過第二提純裝置提純得到氨類產品；
3）一級光催化反應裝置出水通過一級膜過濾器分離反應后的光催化劑，將其置入酸解回收再生池溶解后回流至原水調節池；
4）一級膜過濾器出水和第一膜過濾裝置出水與部分廢水原液進入廢水中和池混勻，通過二級酸堿裝置調節ph為酸性后與氧化劑裝置加入的氧化劑混勻進入二級光催化反應裝置進行光催化反應；
5）二級光催化反應裝置出水進入一級水解反應池，通過三級酸堿裝置調節ph為堿性后攪拌水解；一級水解反應池出水進入二級水解反應池，通過四級酸堿裝置調節ph為酸性后攪拌水解；
6）二級光催化反應裝置、一級水解反應池、二級水解反應池反應過程中的氣體收集通入氣體吸收塔，充分吸收后結晶通過第二提純裝置提純得到氨類產品；
7）二級水解反應池出水通過二級膜過濾器濃縮，清水排放，濃水進入一級結晶塔結晶再通過第三提純裝置提純得到磷產品；
8）一級結晶塔出水進入二級結晶塔結晶再通過第四提純裝置提純得到鈉鹽、氯鹽或銨鹽產品；二級結晶塔出水回流至廢水中和池再處理。
本發明有如下有益效果：
1、整個系統不產生污泥，形成的固體物質為各種產品；
2、反應條件溫和，不存在高溫高壓等安全隱患；
3、處理加入試劑無其他元素來源，不形成二次污染；
4、處理廢水負荷大，運行穩定可控，受廢水負荷和鹽含量制約小；
5、經濟環保、運行成本低、設備維護架設簡單；
6、各類資源回收率高，經濟效益明顯。
7、經過本發明方法的處理后可實現氨氮處理回收95%、氯回收90%，磷回收78%。出水可達國家排放標準一級標準。
附圖說明
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
圖1是本發明的系統結構圖。
圖中：原水調節池101、光催化劑制備裝置102、一級光催化反應裝置103、一級膜過濾器104；
一級酸堿裝置111、光催化劑原料裝置112；
第一膜過濾裝置121、氣體吸收塔122、酸解回收再生池123；
第一提純裝置131、第二提純裝置132；
廢水中和池201、二級光催化反應裝置202、一級水解反應池203、二級水解反應池204、二級膜過濾器205；
二級酸堿裝置211、氧化劑裝置212、三級酸堿裝置213、四級酸堿裝置214；
一級結晶塔221、第三提純裝置222；
二級結晶塔231、第四提純裝置232。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明的實施方式做進一步的說明。
實施例1：
如圖1，一種光催化法處理工業廢水的工藝系統，它包括主流程，所述主流程包括原水調節池101，所述原水調節池101之后連接有光催化劑制備裝置102，所述光催化劑制備裝置102之后連接有一級光催化反應裝置103，所述一級光催化反應裝置103之后連接有一級膜過濾器104，所述一級膜過濾器104之后連接有廢水中和池201，所述廢水中和池201之后連接有二級光催化反應裝置202，所述二級光催化反應裝置202之后連接有一級水解反應池203，所述一級水解反應池203之后連接有二級水解反應池204，所述二級水解反應池204之后連接有二級膜過濾器205；
進一步的，還包括副流程，所述副流程包括第一膜過濾裝置121、第一提純裝置131、氣體吸收塔122、第二提純裝置132、酸解回收再生池123、一級結晶塔221、第三提純裝置222、二級結晶塔231和第四提純裝置232；
進一步的，還包括配套的加藥儲存與控制裝置，所述加藥儲存與控制裝置包括一級酸堿裝置111、光催化劑原料裝置112、二級酸堿裝置211、氧化劑裝置212、三級酸堿裝置213、四級酸堿裝置214、ph監測裝置、壓縮空氣裝置、電氣系統以及控制儀表。
進一步的，工業廢水進入所述原水調節池101的cod含量為10000～14000mg/l，nacl含量為20000～30000mg/l，總磷含量為50000～80000mg/l。
進一步的，所述光催化劑原料裝置112投加的光催化劑原料為鉍源，光催化劑制備裝置102中光催化劑制備溫度為100～180℃。
進一步的，所述一級酸堿裝置111、二級酸堿裝置211、三級酸堿裝置213、四級酸堿裝置214控制廢水ph分別為酸性、酸性、堿性、酸性。
進一步的，所述第一提純裝置131、第二提純裝置132、第三提純裝置222、第四提純裝置232得到的產品分別為光催劑產品、銨類產品、磷產品及鈉鹽、氯鹽或銨鹽產品。
進一步的，所述氧化劑裝置212投加的氧化劑為次氯酸鈉、過氧化氫、過氧化鈉中的任意一種。
進一步的，所述光催化劑原料裝置112、一級光催化反應裝置103、二級光催化反應裝置202、一級水解反應池203、二級水解反應池204中的水力停留時間分別為6～14h、3～6h、2～4h、0.5～1h、0.5～1h。
實施例2：
任意一項光催化法處理工業廢水系統的處理方法，它包括以下步驟：
1）將工業廢水原液，其中cod含量為10000～14000mg/l，nacl含量為20000～30000mg/l，總磷含量為50000～80000mg/l，排放到原水調節池101，并通過一級酸堿裝置111控制其ph為酸性，其出水與光催化劑原料裝置112投加的鉍源光催化劑原料同時進入光催化劑制備裝置102，在100℃溫度，并停留14h制備光催化劑；
2）光催化劑通過第一膜過濾裝置121與廢水分離，部分光催化劑通過第一提純裝置131提純得到光催劑產品；部分光催化劑與光催化劑制備裝置102出水混合均勻進入一級光催化反應裝置103并停留3h，通過光催化反應初步處理廢水中的污染物；反應過程中的氣體收集通入氣體吸收塔122，充分吸收后結晶通過第二提純裝置132提純得到氨類產品；
3）一級光催化反應裝置103出水通過一級膜過濾器104分離反應后的光催化劑，將其置入酸解回收再生池123溶解后回流至原水調節池101；
4）一級膜過濾器104出水和第一膜過濾裝置121出水與部分廢水原液進入廢水中和池201混勻，通過二級酸堿裝置211調節ph為酸性后與氧化劑裝置212加入的氧化劑混勻進入二級光催化反應裝置202并停留2h進行光催化反應；
5）二級光催化反應裝置103出水進入一級水解反應池203并停留0.5h，通過三級酸堿裝置213調節ph為堿性后攪拌水解；一級水解反應池203出水進入二級水解反應池204并停留0.5h，通過四級酸堿裝置214調節ph為酸性后攪拌水解；
6）二級光催化反應裝置202、一級水解反應池203、二級水解反應池204反應過程中的氣體收集通入氣體吸收塔122，充分吸收后結晶通過第二提純裝置132提純得到氨類產品；
7）二級水解反應池204出水通過二級膜過濾器205濃縮，清水排放，濃水進入一級結晶塔221結晶再通過第三提純裝置222提純得到磷產品；
8）一級結晶塔221出水進入二級結晶塔231結晶再通過第四提純裝置232提純得到鈉鹽、氯鹽或銨鹽產品；二級結晶塔231出水回流至廢水中和池201再處理。
實施例3：
任意一項光催化法處理工業廢水系統的處理方法，它包括以下步驟：
1）將工業廢水原液，其中cod含量為10000～14000mg/l，nacl含量為20000～30000mg/l，總磷含量為50000～80000mg/l，排放到原水調節池101，并通過一級酸堿裝置111控制其ph為酸性，其出水與光催化劑原料裝置112投加的鉍源光催化劑原料同時進入光催化劑制備裝置102，在180℃溫度，并停留6h制備光催化劑；
2）光催化劑通過第一膜過濾裝置121與廢水分離，部分光催化劑通過第一提純裝置131提純得到光催劑產品；部分光催化劑與光催化劑制備裝置102出水混合均勻進入一級光催化反應裝置103并停留6h，通過光催化反應初步處理廢水中的污染物；反應過程中的氣體收集通入氣體吸收塔122，充分吸收后結晶通過第二提純裝置132提純得到氨類產品；
3）一級光催化反應裝置103出水通過一級膜過濾器104分離反應后的光催化劑，將其置入酸解回收再生池123溶解后回流至原水調節池101；
4）一級膜過濾器104出水和第一膜過濾裝置121出水與部分廢水原液進入廢水中和池201混勻，通過二級酸堿裝置211調節ph為酸性后與氧化劑裝置212加入的氧化劑混勻進入二級光催化反應裝置202并停留4h進行光催化反應；
5）二級光催化反應裝置103出水進入一級水解反應池203并停留1h，通過三級酸堿裝置213調節ph為堿性后攪拌水解；一級水解反應池203出水進入二級水解反應池204并停留1h，通過四級酸堿裝置214調節ph為酸性后攪拌水解；
6）二級光催化反應裝置202、一級水解反應池203、二級水解反應池204反應過程中的氣體收集通入氣體吸收塔122，充分吸收后結晶通過第二提純裝置132提純得到氨類產品；
7）二級水解反應池204出水通過二級膜過濾器205濃縮，清水排放，濃水進入一級結晶塔221結晶再通過第三提純裝置222提純得到磷產品；
8）一級結晶塔221出水進入二級結晶塔231結晶再通過第四提純裝置232提純得到鈉鹽、氯鹽或銨鹽產品；二級結晶塔231出水回流至廢水中和池201再處理。
本發明的工作過程和工作原理為：
為保證工藝系統的正常運行，廢水原液部分進入原水調節池101中通過一級酸堿裝置111控制其ph為酸性，出水與光催化劑原料裝置112投加的光催化劑原料同時進入光催化劑制備裝置102，在一定溫度和時間條件下制備光催化劑；光催化劑通過第一膜過濾裝置121與廢水分離，部分光催化劑通過第一提純裝置131提純得到光催劑產品；部分光催化劑與光催化劑制備裝置102出水混合均勻進入一級光催化反應裝置103，通過光催化反應初步處理廢水中的污染物；反應過程中的氣體收集通入氣體吸收塔122，充分吸收后結晶通過第二提純裝置132提純得到氨類產品；一級光催化反應裝置103出水通過一級膜過濾器104分離反應后的光催化劑，將其置入酸解回收再生池123溶解后回流至原水調節池101；一級膜過濾器104出水第一膜過濾裝置121出水與部分廢水原液進入廢水中和池201混勻，通過二級酸堿裝置211調節ph為酸性后與氧化劑裝置212加入的氧化劑混勻進入二級光催化反應裝置202進行光催化反應；二級光催化反應裝置103出水進入一級水解反應池203，通過三級酸堿裝置213調節ph為堿性后攪拌水解；一級水解反應池203出水進入二級水解反應池204，通過四級酸堿裝置214調節ph為酸性后攪拌水解；二級光催化反應裝置202、一級水解反應池203、二級水解反應池204反應過程中的氣體收集通入氣體吸收塔122，充分吸收后結晶通過第二提純裝置132提純得到氨類產品；二級水解反應池204出水通過二級膜過濾器205濃縮，清水排放，濃水進入一級結晶塔221結晶再通過第三提純裝置222提純得到磷產品；一級結晶塔221出水進入二級結晶塔231結晶再通過第四提純裝置232提純得到其他產品；二級結晶塔231出水回流至廢水中和池201再處理。
通過上述的說明內容，本領域技術人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改都在本發明的保護范圍之內。本發明的未盡事宜，屬于本領域技術人員的公知常識。