申請(qǐng)日2013.08.19

　　公開(kāi)(公告)日2013.12.11

　　IPC分類號(hào)C02F9/04; C02F1/28; C02F1/72

　　摘要

　　本發(fā)明涉及一種化工廢水生化出水的高效處理及回用方法，屬于廢水處理領(lǐng)域。其步驟為：(1)在反應(yīng)池中進(jìn)行芬頓氧化反應(yīng)，調(diào)節(jié)pH值為5～7，向水樣中投加硫酸亞鐵和雙氧水，使得Fe2+濃度為1～3mmol/L，H2O2濃度為2～5mmol/L，反應(yīng)60～600分鐘;(2)將基化超高交聯(lián)樹(shù)脂與步驟(1)中的出水混合，樹(shù)脂的用量為水體積的0.1%～5%，混合10～1000分鐘;(3)將步驟(2)出水進(jìn)行樹(shù)脂和水的固液分離，分離后的出水即可排放或直接回用。本方法可有效去除化工廢水生化出水中的難降解物質(zhì)，出水達(dá)到國(guó)家城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)再生水回用標(biāo)準(zhǔn)，適用于廢水的深度處理及回用。

　　權(quán)利要求書(shū)

　　1.一種化工廢水生化出水的高效處理及回用方法，其步驟為：

　　(1)在反應(yīng)池中進(jìn)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1～3mmol/L，H2O2濃度為2～5mmol/L，反應(yīng)60～600分鐘;

　　(2)將基化超高交聯(lián)樹(shù)脂與步驟(1)中的出水進(jìn)行混合，樹(shù)脂的用量為水體積的 0.1%～5%，混合10～1000分鐘;

　　(3)將步驟(2)出水進(jìn)行樹(shù)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所述的一種化工廢水生化出水的高效處理及回用方法，其特征在于， 所述的基化超高交聯(lián)樹(shù)脂為胺基修飾的磁性超高交聯(lián)復(fù)合功能樹(shù)脂。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中所述的一種化工廢水生化出水的高效處理及回用方法，其特征 在于，還包括將步驟(3)分離所得樹(shù)脂與再生液進(jìn)行混合，再生液成分為：氫氧化鈉：1wt.%～18 wt.%、甲醇：10wt.%～80wt.%，或者為：氫氧化鈉：1wt.%～18wt.%、乙醇50wt.%，樹(shù)脂與 再生液混合10～200分鐘后，靜置50-70分鐘，分離出樹(shù)脂。

　　說(shuō)明書(shū)

　　一種化工廢水生化出水的高效處理及回用方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于廢水處理領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種化工廢水生化出水的高效處理及回用 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(duì)該類廢水進(jìn)行高效的處理。廢水進(jìn)入環(huán)境中，造成嚴(yán)重污染，大量的毒害有機(jī) 物在自然界中遷移積累，直接或間接地對(duì)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(qiáng)化對(duì)化工廢水生化出水的處置效果，使其能夠達(dá)標(biāo)排放甚至可以中水回用。

　　常用的深度處理技術(shù)包括化學(xué)氧化、混凝沉淀、膜分離技術(shù)、活性炭吸附、樹(shù)脂吸附技 術(shù)等。這些方法各有各的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也各有各的缺點(diǎn)。樹(shù)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(diǎn)在高濃有機(jī)化工廢水的處理與資源化方面做出了巨大貢獻(xiàn)。磁性樹(shù) 脂的開(kāi)發(fā)，使得其可以被應(yīng)用于全混式的操作模式，大大增強(qiáng)了處理水量，降低了樹(shù)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(ài)民等人曾研發(fā)出一種磁性丙烯酸 系陰離子交換樹(shù)脂對(duì)化工廢水生化出水的深度處理方法(專利公開(kāi)號(hào)：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(shù)脂僅能通過(guò) 離子交換作用對(duì)水體中的陰離子物質(zhì)進(jìn)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(kāi)號(hào)為CN1346708A 的專利文獻(xiàn)曾公開(kāi)一種具有雙重功能的超高交聯(lián)弱堿陰離子交換樹(shù)脂的合成方法，該樹(shù)脂在 具有較高比表面積的吸附樹(shù)脂表面修飾離子基團(tuán)，可通過(guò)離子交換和高比表面積吸附兩種作 用方式同時(shí)去除水體中的非極性和極性物質(zhì)，在高濃度難降解有機(jī)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(kāi)發(fā)出胺基修飾的磁性超高交聯(lián)復(fù)合功能樹(shù)脂(申 請(qǐng)?zhí)枮?01310106265.5)。然而，樹(shù)脂的處理成本較高，在對(duì)高濃廢水處理過(guò)程中，資源化能 夠帶來(lái)大量的受益可以抵消其處置成本，而對(duì)于低濃廢水的深度凈化，其回收價(jià)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(wèn)題。

　　以樹(shù)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(shù)脂的處理 負(fù)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(shù) 脂的處理效率，還能增強(qiáng)樹(shù)脂的使用壽命。芬頓氧化是一種常見(jiàn)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(fèi)巨大，又易造成大量化學(xué)污泥， 而且，許多污染物經(jīng)過(guò)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(dá) 到回用要求。而將芬頓氧化與樹(shù)脂吸附聯(lián)用，利用樹(shù)脂對(duì)芬頓不完全氧化的產(chǎn)物進(jìn)行處理， 不僅進(jìn)一步凈化了水質(zhì)，同時(shí)可發(fā)揮樹(shù)脂對(duì)芬頓氧化中間產(chǎn)物的吸附優(yōu)勢(shì)，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(kāi)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(shù)脂吸附的兩種技術(shù)聯(lián)用工藝，對(duì)化工廢水生化出水 進(jìn)行高效處理并且回用。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　1.要解決的技術(shù)問(wèn)題

　　針對(duì)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(wèn)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(dá)到國(guó)家城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放一 級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)再生水回用標(biāo)準(zhǔn)，適用于廢水的深度處理及回用。

　　2.技術(shù)方案

　　本發(fā)明的方法，是芬頓氧化與樹(shù)脂吸附的耦合工藝，利用樹(shù)脂吸附法對(duì)芬頓氧化不完全 氧化處理后的物質(zhì)進(jìn)行去除。

　　本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：

　　一種化工廢水生化出水的高效處理及回用方法，其步驟為：

　　(1)在反應(yīng)池中進(jìn)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1～3mmol/L，H2O2濃度為2～5mmol/L，反應(yīng)60～600分鐘;

　　(2)將基化超高交聯(lián)樹(shù)脂與步驟(1)中的出水進(jìn)行混合，樹(shù)脂的用量為水體積的 0.1%～5%，混合10～1000分鐘;

　　(3)將步驟(2)出水進(jìn)行樹(shù)脂和水的固液分離，分離后的出水即可排放或直接回用。

　　優(yōu)選地，所述的基化超高交聯(lián)樹(shù)脂為胺基修飾的磁性超高交聯(lián)復(fù)合功能樹(shù)脂。

　　優(yōu)選地，還包括將步驟(3)分離所得樹(shù)脂與再生液進(jìn)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(shù)脂與再生液混合10～200分鐘后，靜置50-70分鐘，分離出樹(shù)脂。

　　3.有益效果

　　相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

　　(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(shù)脂的高效吸附和離子交換作用的前提 下，芬頓氧化過(guò)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(dòng)負(fù)荷;

　　(2)傳統(tǒng)的芬頓氧化在pH值為3時(shí)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(dá)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(shù)脂吸附處理技術(shù)也存在著樹(shù)脂用量大，吸附易飽和，再生頻繁，脫附 液量大等缺點(diǎn)，在本發(fā)明中，由于廢水經(jīng)過(guò)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(shù)脂的吸附和離子交換作用。與傳統(tǒng)單一樹(shù)脂吸附處理技術(shù)相比，減輕了廢水對(duì) 樹(shù)脂的沖擊，減小了樹(shù)脂的負(fù)荷，使得樹(shù)脂用量減少，使用時(shí)間延長(zhǎng)，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(guò)耦合工藝處理后的水質(zhì)指標(biāo)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(guó)家城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放一級(jí)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(biāo)準(zhǔn)，水質(zhì)檢測(cè) 方法均按照上述標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的國(guó)標(biāo)法檢測(cè)。處理后的出水可直接回用，極大地緩解了水資源 短缺問(wèn)題;

　　(5)本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，藥品投加量小、成本低廉，易于操作，且水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)高，出水水質(zhì) 穩(wěn)定、優(yōu)良。