申請日2016.07.21
公開(公告)日2016.10.26
IPC分類號C02F9/08
摘要
本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域，具體涉及梯度復(fù)用多級高級氧化處理系統(tǒng)預(yù)處理有機廢水的方法，所述梯度復(fù)用多級高級氧化處理系統(tǒng)包括進(jìn)出口依次相連的均化調(diào)節(jié)池、微電解反應(yīng)器、芬頓反應(yīng)器和UV反應(yīng)器，所述微電解反應(yīng)器內(nèi)裝填有微電解填料，所述UV反應(yīng)器內(nèi)安裝有紫外燈組，有機廢水依次經(jīng)過均化調(diào)節(jié)池、微電解反應(yīng)器、芬頓反應(yīng)器和UV反應(yīng)器處理，去除有機廢水中有機污染物。本發(fā)明通過合理梯度復(fù)用反應(yīng)過程中的生成物和殘余反應(yīng)物，依次實現(xiàn)電化學(xué)氧化、藥劑化學(xué)氧化、光化學(xué)氧化并可以無選擇性地氧化分解難降解有機污染物的高級氧化處理技術(shù)。
權(quán)利要求書
1.梯度復(fù)用多級高級氧化處理系統(tǒng)預(yù)處理有機廢水的方法，其特征在于，所述梯度復(fù)用多級高級氧化處理系統(tǒng)包括進(jìn)出口依次相連的均化調(diào)節(jié)池、微電解反應(yīng)器、芬頓反應(yīng)器和UV反應(yīng)器，所述微電解反應(yīng)器內(nèi)裝填有微電解填料，所述UV反應(yīng)器內(nèi)安裝有紫外燈組，所述方法包括以下步驟：
(1)將有機廢水蓄積在均化調(diào)節(jié)池;
(2)將均化調(diào)節(jié)池中有機廢水引入微電解反應(yīng)器，加酸液調(diào)節(jié)pH值至2-3，微電解反應(yīng)器底部通入含氧氣體，將有機廢水電解均化至pH值為4-4.5，得到廢水A;
(3)將廢水A引入芬頓反應(yīng)器，加入質(zhì)量比為3-5：1的二價鐵鹽和雙氧水，機械攪拌混合反應(yīng)，反應(yīng)中控制pH值為4-5，得到廢水B;
(4)將廢水B引入UV反應(yīng)器，在紫外燈組照射下反應(yīng)至pH值為6-7。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的梯度復(fù)用多級高級氧化處理系統(tǒng)預(yù)處理有機廢水的方法，其特征在于：所述微電解填料包含鐵和碳，通過高溫微孔活化技術(shù)，進(jìn)行固相燒結(jié)而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的梯度復(fù)用多級高級氧化處理系統(tǒng)預(yù)處理有機廢水的方法，其特征在于：所述步驟(2)中酸液為質(zhì)量濃度為20-40%的H2SO4。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的梯度復(fù)用多級高級氧化處理系統(tǒng)預(yù)處理有機廢水的方法，其特征在于：所述步驟(2)中含氧氣體為空氣，氣水比為4-8：1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的梯度復(fù)用多級高級氧化處理系統(tǒng)預(yù)處理有機廢水的方法，其特征在于：所述步驟(3)中二價鐵鹽為10-20ppm的Fe2SO4，雙氧水為質(zhì)量濃度15-25%的雙氧水。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的梯度復(fù)用多級高級氧化處理系統(tǒng)預(yù)處理有機廢水的方法，其特征在于：所述芬頓反應(yīng)器底部和UV反應(yīng)器底部分別設(shè)有空氣入口，氣水比為3-6：1。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的梯度復(fù)用多級高級氧化處理系統(tǒng)預(yù)處理有機廢水的方法，其特征在于：所述步驟(4)中，紫外燈組照射強度為40-80MJ/m2。
說明書
梯度復(fù)用多級高級氧化處理系統(tǒng)預(yù)處理有機廢水的方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及污水處理領(lǐng)域，具體涉及梯度復(fù)用多級高級氧化處理系統(tǒng)預(yù)處理有機廢水的方法。
背景技術(shù)
高級氧化技術(shù)又稱做深度氧化技術(shù)，以產(chǎn)生具有強氧化能力的羥基自由基(•OH)為特點，在高溫高壓、電、聲、光輻照、催化劑等反應(yīng)條件下，使大分子難降解有機物氧化成低毒或無毒的小分子物質(zhì)。根據(jù)產(chǎn)生自由基的方式和反應(yīng)條件的不同，可將其分為光化學(xué)氧化、催化濕式氧化、聲化學(xué)氧化、臭氧氧化、電化學(xué)氧化、芬頓(Fenton)氧化等。
高級氧化技術(shù)已應(yīng)用于高難度廢水處理領(lǐng)域，高級氧化技術(shù)并不是通過簡單的并用就能達(dá)到提高處理效果的目的。對不同的污染體系最適用的技術(shù)不同，同一種方法在不同的污染物濃度下效率也可能不同。而且，高級氧化法往往設(shè)備投資過大，處理電耗、藥劑費高昂，往往不能廣泛推廣應(yīng)用。
目前，國內(nèi)常常采用一種或其中兩種高級氧化技術(shù)進(jìn)行聯(lián)用，能達(dá)到較好處理效果。如采用微電解+Fenton氧化法、UV-Fenton、UV-臭氧等，實踐證明，微電解、Fenton氧化法較其他高級氧化法可操作性較強，設(shè)備投資和運行成本較低。
另外，高級氧化技術(shù)涉及氧化劑及催化劑用量的平衡問題，在實際工程應(yīng)用過程中，氧化劑的投加量很難控制，一般情況為了保證處理效果，均放大投加系數(shù)，適當(dāng)增加投加量。催化劑也同樣如此，一般情況下，處理出水會攜帶未反應(yīng)完全的殘余催化劑和氧化劑。這種情況下，需另外輔助處理后方可進(jìn)入生化系統(tǒng)進(jìn)一步處理。否則，會嚴(yán)重影響活性污泥特性。
因此，本發(fā)明提供一種藥劑耗量少、操作簡單，處理后催化劑和氧化劑的殘余量少的有機廢水預(yù)處理方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決以上技術(shù)問題，提供梯度復(fù)用多級高級氧化處理系統(tǒng)預(yù)處理有機廢水的方法，通過合理梯度復(fù)用反應(yīng)過程中的生成物和殘余反應(yīng)物，依次實現(xiàn)電化學(xué)氧化、藥劑化學(xué)氧化、光化學(xué)氧化并可以無選擇性地氧化分解難降解有機污染物的高級氧化處理技術(shù)。
為解決上述問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
梯度復(fù)用多級高級氧化處理系統(tǒng)預(yù)處理有機廢水的方法，所述梯度復(fù)用多級高級氧化處理系統(tǒng)包括進(jìn)出口依次相連的均化調(diào)節(jié)池、微電解反應(yīng)器、芬頓反應(yīng)器和UV反應(yīng)器，所述微電解反應(yīng)器內(nèi)裝填有微電解填料，所述UV反應(yīng)器內(nèi)安裝有紫外燈組，所述方法包括以下步驟：
(1)將有機廢水蓄積在均化調(diào)節(jié)池;
(2)將均化調(diào)節(jié)池中有機廢水引入微電解反應(yīng)器，加酸液調(diào)節(jié)pH值至2-3，微電解反應(yīng)器底部通入含氧氣體，將有機廢水電解均化至pH值為4-4.5，得到廢水A;
(3)將廢水A引入芬頓反應(yīng)器，加入質(zhì)量比為3-5：1的二價鐵鹽和雙氧水，機械攪拌混合反應(yīng)，反應(yīng)中控制pH值為4-5，得到廢水B;
(4)將廢水B引入UV反應(yīng)器，在紫外燈組照射下反應(yīng)至pH值為6-7。
進(jìn)一步地，所述微電解填料包含鐵和碳，通過高溫微孔活化技術(shù)，進(jìn)行固相燒結(jié)而成。
進(jìn)一步地，所述步驟(2)中酸液為質(zhì)量濃度為20-40%的H2SO4。
進(jìn)一步地，所述步驟(2)中含氧氣體為空氣，氣水比為4-8：1。
進(jìn)一步地，所述步驟(3)中二價鐵鹽為10-20ppm的Fe2SO4，雙氧水為質(zhì)量濃度15-25%的雙氧水。
進(jìn)一步地，所述芬頓反應(yīng)器底部和UV反應(yīng)器底部分別設(shè)有空氣入口，氣水比為3-6：1。
進(jìn)一步地，所述步驟(4)中，紫外燈組照射強度為40-80MJ/m2。
本發(fā)明微電解反應(yīng)器底部通入含氧氣體，形成充氧曝氣系統(tǒng)，有機廢水經(jīng)微電解反應(yīng)器處理后pH值略有升高，適于芬頓反應(yīng)器的pH環(huán)境，而且經(jīng)微電解反應(yīng)器處理過程中會消耗微電解填料中的鐵，生產(chǎn)Fe2+，可作為芬頓反應(yīng)工藝中的催化藥劑，并投加雙氧水，由二價鐵離子催化生成羥基自由基，可根據(jù)水質(zhì)情況不同，輔助投加二價鐵鹽，水進(jìn)入芬頓反應(yīng)器后，F(xiàn)e2+與H2O2加藥比例為3-5：1，在芬頓反應(yīng)出水后，進(jìn)入UV反應(yīng)器，使系統(tǒng)形成UV-H2O2和UV-芬頓的反應(yīng)體系，對殘余的Fe2+與H2O2進(jìn)行復(fù)用，殘余量大大減小，而且pH值接近中性，無需進(jìn)一步沉淀去除雜質(zhì)，大大降低反應(yīng)處理成本和簡化處理流程。
本發(fā)明梯度復(fù)用多級高級氧化處理系統(tǒng)預(yù)處理有機廢水的方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其突出的特點和優(yōu)異的效果在于：
1.本發(fā)明通過合理梯度復(fù)用反應(yīng)過程中的生成物和殘余反應(yīng)物，依次實現(xiàn)電化學(xué)氧化、藥劑化學(xué)氧化、光化學(xué)氧化并可以無選擇性地氧化分解難降解有機污染物的高級氧化處理技術(shù)，達(dá)到處理后催化劑和氧化劑的殘余量少的效果。
2.本發(fā)明梯度復(fù)用多級高級氧化處理系統(tǒng)預(yù)處理有機廢水的方法使用的藥劑耗量少、操作簡單，減少了生成物處理工序及相應(yīng)成本。
3.本發(fā)明的步驟簡單，操作方便，能有效處理有機廢水中有機物，對促進(jìn)污水處理的應(yīng)用發(fā)展具有重要意義。
