專利名稱：催化氧化－生化聯(lián)合處理難降解有機廢水的方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及以化學方法和生物方法聯(lián)合處理難降解有機廢水的方法及裝置。
背景技術：
難生化降解有機廢水處理一直是污水處理面對的難題，亦即是近年來研究的熱門課題。人們一般采用兩類方法進行處理一是利用臭氧或Fenton試劑或UV/Fenton試劑等純化學氧化法，在一定條件下，使難降解有機物完全氧化，變成無機物和CO2、H2O；一是利用臭氧或Fenton試劑或UV/Fenton試劑等純化學氧化法，在一定條件下，使難降解有機物部分氧化，變成可生化降解的有機物和CO2、H2O，然后用厭氧法或活性污泥法進行后續(xù)的生物處理，使可生化降解的有機物完全礦化，變成無機物和CO2、H2O。但上述方法大多數(shù)處于實驗階段，尚未進入生產(chǎn)性應用。
本發(fā)明的目的是提供一種經(jīng)催化氧化反應后再進行后續(xù)生化處理的、處理費用較低、并能達標的難生化降解有機廢水處理方法及裝置。
本發(fā)明的技術方案是這樣來實現(xiàn)的，該方法及其裝置是使被處理的難生化降解的有機廢水首先在有催化劑的條件下經(jīng)化學氧化轉化為能生化降解的有機廢水、然后再經(jīng)礦化垃圾生物反應器進行后續(xù)生化處理。其方法的步驟為(1)調(diào)節(jié)被處理水的pH為2.0，在廢水中投入氧化劑和催化劑；(2)待催化氧化反應完成后，調(diào)節(jié)被處理水的pH為7.0左右；(3)在步驟(1)、(2)的同時，用生活污水對礦化垃圾生物反應器進行生物接種至出水水質(zhì)穩(wěn)定；(4)催化氧化處理后的廢水的上清液通過布水器從頂部注入礦化垃圾生物反應器，處理后的廢水從礦化垃圾生物反應器的底部排出。
為實現(xiàn)上述方法的裝置，其特點是，該裝置由化學反應器、泵、蠕動泵、間控制器、流量計、管道、布水器、礦化垃圾生物反應器組成，泵的吸入口接廢水泵入水管，排出口通過管道接入化學反應器；蠕動泵的吸入口通過管道接入化學反應器，排出口通過管道接入礦化垃圾生物反應器的布水器；時間控制器和蠕動泵相串聯(lián)。
本發(fā)明的設計原理是在pH＝2.0的酸性條件下，根據(jù)難生化降解有機廢水的有機物濃度加入適量氧化劑H2O2，控制氧化劑H2O2和催化劑Fe2+的摩爾比為80∶1，部分氧化廢水中的難生化降有機物，使廢水的BOD5與CODCr之比值由不足0.1上升至0.3。用生活污水對礦化垃圾生物反應器進行接種，調(diào)節(jié)經(jīng)催化氧化處理廢水的pH≈7.0，用蠕動泵將此廢水注入礦化垃圾生物反應器的布水器，使其均勻地加入到反應器中。根據(jù)難生物降解有機廢水的性質(zhì)和其有機物的濃度，調(diào)節(jié)進水負荷和停留時間，使反應器出水CODCr≤100mg/L，達到排放標準。
本發(fā)明難生化降解有機廢水催化氧化部分氧化廢水中的難生化降有機物的機理是一、羥基自由基·OH的生成(1)同時(2)(3)(4)(5)二、有機物的部分氧化(6)(7)(8)本發(fā)明設計科學，結構合理，處理費用低，處理效果好。經(jīng)本發(fā)明處理后，廢水的CODCr能降至100mg/L，達到排放標準。


圖1為反應裝置圖本發(fā)明的方法及裝置由以下實施例進一步詳細說明。
由圖1所示，實現(xiàn)本發(fā)明方法的裝置包括泵1、化學反應器2、排泥管3、蠕動泵4、時間控制器5、流量計6、管道7、布水器8、礦化垃圾生物反應器10。泵1的吸入口接廢水泵入水管，排出口通過管道接入化學反應器2，催化氧化過程產(chǎn)生的污泥由化學反應器2的排泥管3排出；蠕動泵4的吸入口通過管道接入化學反應器2，排出口通過管道5接入礦化垃圾生物反應器10的布水器8；時間控制器5和蠕動泵4相串聯(lián)。礦化垃圾生物反應器10填料塔為圓柱形，填料塔頂部為布水器8，填料塔上部置有礦化垃圾填料9，下部置有碎石層12，兩者隔有一篩孔板11，經(jīng)處理后的廢水由出口管道13排出。化學反應器2為間歇式反應器。
礦化垃圾生物反應器10的填料塔為圓柱形，其高度為100cm、內(nèi)徑為50cm。該礦化垃圾生物反應器10自上至下包括布水器8、礦化垃圾填料層9、篩孔板11和碎石層12。礦化垃圾填料粒徑小于1cm，礦化垃圾層高度為90cm。碎石層高度為8cm，其中上部碎石直徑約為1cm、高度為3cm，下部碎石直徑約為2cm、高度為5cm。出水排出口13在礦化垃圾生物反應器10的最底端。
一個電廠離子交換樹脂再生廢水的處理實施例。該電廠除鹽系統(tǒng)的離子交換樹脂再生廢水，日產(chǎn)量達數(shù)百噸，CODCr為200～300mg/L。其CODCr雖然不高，但由于含有大量在CODCr測定過程中重鉻酸鉀無法氧化的腐殖質(zhì)、富里酸等難生化降解高分子化合物。故一般的廢水處理方法如絮凝法、常規(guī)化學氧化法、生化法均很難湊效。因此，本實施例用化學氧化和生物法聯(lián)合處理的方法及為此方法而設置的如上所述的裝置，1、將廢水泵入化學反應器2，將廢水的pH值調(diào)節(jié)至2.0，向每升廢水加入8ml30％的過氧化氫和一定量的硫酸亞鐵，控制氧化劑H2O2和催化劑Fe2+的摩爾比為80∶1。2、反應4小時后，調(diào)節(jié)其pH值約為7.0，使廢水中的污泥沉淀完全。3、與步驟1、2的同時，以生活污水對礦化垃圾生物反應器10進行生物接種至出水水質(zhì)穩(wěn)定。4、將經(jīng)Fenton試劑(H2O2/Fe2+)催化氧化預處理后廢水的上清液通過布水器8由蠕動泵4泵入礦化垃圾生物反應器10，控制進水流速，使礦化垃圾生物反應器礦化垃圾上層無積水。待進水完成后將化學反應器底部污泥通過排泥管排出。處理后的出水由反應器底部出口13排出，從而完成電廠離子交換樹脂再生廢水的催化氧化與礦化垃圾生物反應器聯(lián)合處理。經(jīng)此法處理后，出水的CODCr下降至100mg/L以下，pH＝6.5～7.5，符合電廠的廢水排放標準。該法與Fenton試劑單獨處理相比，費用可以節(jié)省80％，且出水水質(zhì)要優(yōu)于Fenton試劑單獨處理。
權利要求
1.一種催化氧化—生化聯(lián)合處理難降解有機廢水的方法，其特征在于，該方法包括下列步驟(1)調(diào)節(jié)被處理水的pH為2.0，在廢水中投入氧化劑和催化劑；(2)待催化氧化反應完成后，調(diào)節(jié)被處理水的pH為7.0左右；(3)在步驟(1)、(2)的同時，用生活污水對礦化垃圾生物反應器進行生物接種至出水水質(zhì)穩(wěn)定；(4)催化氧化處理后的廢水的上清液通過布水器從頂部注入礦化垃圾生物反應器，處理后的廢水從礦化垃圾生物反應器的底部排出。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于所述的催化氧化處理被處理廢水時，所投加的氧化劑與催化劑的摩爾比為80∶1。
3.實現(xiàn)權利要求1所述方法的裝置，其特征在于，該裝置由泵(1)、化學反應器(2)、排泥管(3)、蠕動泵(4)、時間控制器(5)、流量計(6)、管道(7)、布水器(8)、礦化垃圾生物反應器(10)組成；泵(1)的吸入口接廢水泵入水管，排出口通過管道接入化學反應器(2)；蠕動泵(4)的吸入口通過管道接入化學反應器(2)，排出口通過管道(7)接入礦化垃圾生物反應器(10)的布水器(8)；時間控制器(5)和蠕動泵(4)相串聯(lián)。
4.根據(jù)權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述的礦化垃圾生物反應器(10)填料塔為圓柱形，填料塔頂部為布水器(8)，填料塔上部置有礦化垃圾填料(9)，下部置有碎石層(12)，兩者隔有一篩孔板(11)，經(jīng)處理后的廢水由出水管道(13)排出。
5.根據(jù)權利要求3所述的裝置，其特征在于所述化學反應器(2)為間歇式反應器，反應器的底部設有排泥管(3)。
6.根據(jù)權利要求3所述的裝置，其特征在于所述礦化垃圾填料(9)為直徑小于1cm的礦化垃圾，礦化垃圾層的高度為90cm。
7.根據(jù)權利要求3、4所述的裝置，其特征在于所述的在填料塔下部置有碎石層(12)高度為8cm的碎石，其中上部3cm高的碎石直徑為1cm，下部5cm高的碎石直徑為2cm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種催化氧化—生化聯(lián)合處理難降解有機廢水的方法及其裝置，其特點是，首先在有催化劑的條件下經(jīng)化學氧化轉化為能生化降解的有機廢水，然后再經(jīng)礦化垃圾生物反應器進行后續(xù)生化處理，以較低的處理費用使難生化降解有機廢水處理達標。本發(fā)明設計科學，結構合理，處理費用低，處理效果好。經(jīng)本發(fā)明處理后，廢水的COD
文檔編號C02F9/14GK1468816SQ0213612
公開日2004年1月21日 申請日期2002年7月19日 優(yōu)先權日2002年7月19日
發(fā)明者王羅春 申請人:上海電力學院