申請日2015.08.26

　　公開(公告)日2017.05.24

　　IPC分類號C02F9/04

　　摘要

　　本發(fā)明提供了一種化工廢水生化處理及回用方法，包括步驟：(1)在反應(yīng)池中進行芬頓氧化反應(yīng)，調(diào)節(jié)pH值為5～7后，向水樣中投加硫酸亞鐵和雙氧水，使得水樣中Fe2+濃度為2～5mmol/L，H2O2濃度為5～7mmol/L，攪拌1～8小時;2)與基化超高交聯(lián)樹脂進行混合，樹脂的用量為水體積的2%～7%，攪拌混合1～5小時，靜置1～10小時;(3)進行樹脂和水的固液分離，分離后的出水即可排放或直接回用。本發(fā)明的有益效果是采用兩種技術(shù)耦合聯(lián)用，在保證后續(xù)處理中樹脂的高效吸附和離子交換作用的前提下，芬頓氧化過程中工業(yè)硫酸亞鐵和雙氧水只需傳統(tǒng)投加量的5～30%，因此泥量大大減少，不易板結(jié)，減小清理難度，降低勞動負荷。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種化工廢水生化處理及回用方法，其特征在于：包括步驟：

　　(1)在反應(yīng)池中進行芬頓氧化反應(yīng)，調(diào)節(jié)pH值為5～7后，向水樣中投加硫酸亞鐵和雙氧水，使得水樣中Fe2+濃度為2～5mmol/L，H2O2濃度為5～7mmol/L，攪拌1～8小時;

　　2)與基化超高交聯(lián)樹脂進行混合，樹脂的用量為水體積的2%～7%，攪拌混合1～5小時，靜置1～10小時;

　　(3)進行樹脂和水的固液分離，分離后的出水即可排放或直接回用。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化工廢水生化處理及回用方法，其特征在于：所述的基化超高交聯(lián)樹脂為胺基修飾的磁性超高交聯(lián)復(fù)合功能樹脂。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化工廢水生化處理及回用方法，其特征在于：還包括將步驟(3)分離所得樹脂與再生液進行混合，再生液成分為：氫氧化鈉：1wt.%～18wt.%、甲醇：10wt.%～80wt.%，或者為：氫氧化鈉：1wt.%～18wt.%、乙醇50wt.%，樹脂與再生液混合10～200分鐘后，靜置50-70分鐘，分離出樹脂。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的化工廢水生化處理及回用方法，其特征在于：使得水樣中Fe2+濃度為5mmol/L，H2O2濃度為7mmol/L，攪拌8小時;樹脂的用量為水體積的7%，攪拌混合5小時，靜置10小時。

　　說明書

　　一種化工廢水生化處理及回用方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種化工廢水生化處理及回用方法。

　　背景技術(shù)

　　化工行業(yè)的廢水排放量巨大，且其中含有大量的難降解有毒有害物質(zhì)，目前所使用的常規(guī)工藝難以對該類廢水進行高效的處理。廢水進入環(huán)境中，造成嚴重污染，大量的毒害有機物在自然界中遷移積累，直接或間接地對人體健康造成危害。因此，大量的深度處理技術(shù)被廣泛用于強化對化工廢水生化出水的處置效果，使其能夠達標排放甚至可以中水回用。

　　常用的深度處理技術(shù)包括化學氧化、混凝沉淀、膜分離技術(shù)、活性炭吸附、樹脂吸附技術(shù)等。這些方法各有各的優(yōu)勢，同時也各有各的缺點。樹脂吸附法因其吸附容量大、選擇性高、易于再生利用等優(yōu)點在高濃有機化工廢水的處理與資源化方面做出了巨大貢獻。磁性樹脂的開發(fā)，使得其可以被應(yīng)用于全混式的操作模式，大大增強了處理水量，降低了樹脂處理的成本，提高了其在低濃度廢水處置方面的應(yīng)用范圍。李愛民等人曾研發(fā)出一種磁性丙烯酸系陰離子交換樹脂對化工廢水生化出水的深度處理方法(專利公開號：CN101905931)，該方法可有效去除廢水中的COD和色度。但是該方法所使用的磁性丙烯酸離子交換樹脂僅能通過離子交換作用對水體中的陰離子物質(zhì)進行去除，而化工廢水中存在大量的非極性物質(zhì)，難以高效去除，使用該方法僅能將水體中的COD降低到80mg/L以下。專利公開號為CN1346708A的專利文獻曾公開一種具有雙重功能的超高交聯(lián)弱堿陰離子交換樹脂的合成方法，該樹脂在具有較高比表面積的吸附樹脂表面修飾離子基團，可通過離子交換和高比表面積吸附兩種作用方式同時去除水體中的非極性和極性物質(zhì)，在高濃度難降解有機廢水治理與資源化中得到廣泛的應(yīng)用推廣。在此啟發(fā)下，本課題組開發(fā)出胺基修飾的磁性超高交聯(lián)復(fù)合功能樹脂(申請?zhí)枮?01310106265.5)。然而，樹脂的處理成本較高，在對高濃廢水處理過程中，資源化能夠帶來大量的受益可以抵消其處置成本，而對于低濃廢水的深度凈化，其回收價值較小，因此，如何降低其處理成本，提高其利用效率，是需要考慮的首要問題。

　　以樹脂吸附技術(shù)為核心，在其前端增加相應(yīng)的預(yù)處理技術(shù)，一方面可以降低樹脂的處理負荷，另一方面，可以將水體中的難去除物質(zhì)轉(zhuǎn)化成易于吸附去除的物質(zhì)，不僅能夠提高樹脂的處理效率，還能增強樹脂的使用壽命。芬頓氧化是一種常見的化工廢水處理方法，其處理效率高，但是傳統(tǒng)的芬頓氧化需投加大量的試劑，成本耗費巨大，又易造成大量化學污泥，而且，許多污染物經(jīng)過芬頓氧化后并不能完全降解，產(chǎn)生大量中間產(chǎn)物，其出水往往不能達到回用要求。而將芬頓氧化與樹脂吸附聯(lián)用，利用樹脂對芬頓不完全氧化的產(chǎn)物進行處理，不僅進一步凈化了水質(zhì)，同時可發(fā)揮樹脂對芬頓氧化中間產(chǎn)物的吸附優(yōu)勢，降低了試劑用量、拓寬了pH條件，回避彼此的缺陷。本技術(shù)正是基于以上思路，開發(fā)出一種基于芬頓氧化與基于胺基修飾的磁性超高交聯(lián)復(fù)合功能樹脂吸附的兩種技術(shù)聯(lián)用工藝，對化工廢水生化出水進行高效處理并且回用。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供了一種化工廢水生化處理及回用方法，針對現(xiàn)有工藝中存在的化工廢水在生化處理工藝之后，由于水體中殘留了難降解物質(zhì)，其出水水質(zhì)較差的問題，本發(fā)明提供了一種化工廢水生化出水的高效處理及回用方法，它可以有效去除化工廢水生化出水中的難降解物質(zhì)，出水達到國家城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放一級A標準及相關(guān)再生水回用標準，適用于廢水的深度處理及回用。

　　本發(fā)明提供了一種化工廢水生化處理及回用方法，包括步驟：

　　(1)在反應(yīng)池中進行芬頓氧化反應(yīng)，調(diào)節(jié)pH值為5～7后，向水樣中投加硫酸亞鐵和雙氧水，使得水樣中Fe2+濃度為2～5mmol/L，H2O2濃度為5～7mmol/L，攪拌1～8小時;

　　2)與基化超高交聯(lián)樹脂進行混合，樹脂的用量為水體積的2%～7%，攪拌混合1～5小時，靜置1～10小時;

　　(3)進行樹脂和水的固液分離，分離后的出水即可排放或直接回用。

　　作為本發(fā)明的進一步改進，所述的基化超高交聯(lián)樹脂為胺基修飾的磁性超高交聯(lián)復(fù)合功能樹脂。

　　作為本發(fā)明的進一步改進，還包括將步驟(3)分離所得樹脂與再生液進行混合，再生液成分為：氫氧化鈉：1wt.%～18wt.%、甲醇：10wt.%～80wt.%，或者為：氫氧化鈉：1wt.%～18wt.%、乙醇50wt.%，樹脂與再生液混合10～200分鐘后，靜置50-70分鐘，分離出樹脂。

　　作為本發(fā)明的進一步改進，使得水樣中Fe2+濃度為5mmol/L，H2O2濃度為7mmol/L，攪拌8小時;樹脂的用量為水體積的7%，攪拌混合5小時，靜置10小時。

　　本發(fā)明的有益效果是：(1)傳統(tǒng)芬頓氧化中硫酸亞鐵和雙氧水投加量大，因此鐵泥量大，易板結(jié)，難以清理，而本發(fā)明采用兩種技術(shù)耦合聯(lián)用，在保證后續(xù)處理中樹脂的高效吸附和離子交換作用的前提下，芬頓氧化過程中工業(yè)硫酸亞鐵和雙氧水只需傳統(tǒng)投加量的5～30%，因此泥量大大減少，不易板結(jié)，減小清理難度，降低勞動負荷;

　　(2)傳統(tǒng)的芬頓氧化在pH值為3時反應(yīng)效果最佳，需要消耗大量的酸試劑，而本發(fā)明的工藝中由于是兩種技術(shù)聯(lián)用，pH值只需控制在5～7即可達到最佳效果，減少了酸試劑的使用，降低了成本;

　　(3)傳統(tǒng)單一的樹脂吸附處理技術(shù)也存在著樹脂用量大，吸附易飽和，再生頻繁，脫附液量大等缺點，在本發(fā)明中，由于廢水經(jīng)過芬頓氧化，廢水中的物質(zhì)物化性質(zhì)發(fā)生改變，易于復(fù)合功能樹脂的吸附和離子交換作用。與傳統(tǒng)單一樹脂吸附處理技術(shù)相比，減輕了廢水對樹脂的沖擊，減小了樹脂的負荷，使得樹脂用量減少，使用時間延長，再生次數(shù)減少，相應(yīng)的脫附液量也大大減少;

　　(4)采用本發(fā)明的方法處理化工廢水生化出水，經(jīng)過耦合工藝處理后的水質(zhì)指標為：COD20～40mg/L，BOD54～10mg/L，TOC8～15mg/L，UV2540.2～0.6，色度10～20度，濁度2～5NTU，石油類0.2～0.9mg/L，溶解性總固體500～900mg/L，陰離子表面活性劑0.1～0.5mg/L，均符合國家城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放一級A以及城市污水再生利用系列(城市雜用水水質(zhì)GB/T18920—2002，景觀環(huán)境用水水質(zhì)GBT18921-2002，地下水回灌水質(zhì)GBT19772-2005，工業(yè)用水水質(zhì)GB/T19923-2005，農(nóng)田灌溉用水水質(zhì)GB20922-2007)的相關(guān)標準，水質(zhì)檢測方法均按照上述標準所規(guī)定的國標法檢測。處理后的出水可直接回用，極大地緩解了水資源短缺問題;

　　(5)本發(fā)明工藝簡單，藥品投加量小、成本低廉，易于操作，且水質(zhì)標準高，出水水質(zhì)穩(wěn)定、優(yōu)良。