專利名稱：一種工業(yè)污水凈化處理的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā) 明屬水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種工業(yè)污水凈化處理的方法，特別是一種紫外 線-Fenton試劑-生物聯(lián)合處理的方法及其裝置。
背景技術(shù)：
近年來眾多科研工作者對Fenton法在水處理領(lǐng)域的應(yīng)用作了研究，如李紹鋒、張 秀忠等人采用Fenton試劑對活性K_2RL、H_E2R等九種染料配制的水樣進行處理研究，得出 在染料濃度為400mg/L時，色度的去除率達(dá)95%以上，COD的去除率為65% 85%，TOC的 去除率為70. 2%。陳芳艷采用Fenton試劑對活性艷橙X-GN染料進行降解脫色研究，500mg/ L的染料廢水在處理后脫色率達(dá)到99%。法國巴黎國際水研究協(xié)會的Lynch，Μ. R.等人使 用Fenton試劑進行染料廢水的預(yù)處理，研究發(fā)現(xiàn)，處理之后在廢水最大吸收波長處的吸光 度降低超過98%，且廢水可生化性大大提升，C0D/B0D5由反應(yīng)前的275 1降低到11 1。 現(xiàn)有技術(shù)在對Fenton法的研究過程中，也注意到了普通Fenton法存在的缺陷，F(xiàn)enton試劑 在單獨使用過程中，H2O2利用率普遍較低，且有機物礦化不充分。為了改善Fenton試劑的 這些缺陷，進一步提高Fenton法在廢水處理中的效用，近年來發(fā)展了以標(biāo)準(zhǔn)Fenton試劑為 基礎(chǔ)，通過改變和耦合反應(yīng)條件，改善反應(yīng)機制，得到的一系列機理相似的類Fenton試劑， 如光-Fenton試劑、電-Fenton試劑法等。UV-Fenton法屬于改性Fenton試劑法，它將紫外光UV引入Fenton體系，將Fe2+/ H2O2與UV-H2O2兩種系統(tǒng)結(jié)合。改進了單獨光催化不能充分發(fā)揮光的固有物理化學(xué)特性，以 及單獨Fenton法H2O2利用率低、有機物礦化不充分等缺點，大大提高了 UV法和Fenton法 的可應(yīng)用性?？傮w而言，UV-Fenton法具有以下明顯的優(yōu)點降低了普通Fenton法中Fe 2+ 的用量，保持H2O2較高的利用率；紫外光和Fe2+對H2O2的分解具有協(xié)同作用。對于難生物降解的污水，若單獨采用UV-Fenton法，存在藥劑和運行費用高等缺 點，若與生物法聯(lián)用則存在水中過量的H2O2抑制后續(xù)微生物的生長等問題，因而導(dǎo)致系統(tǒng) 的運行效果較差。而對于污水的深度處理，污水已經(jīng)經(jīng)過了一些前期處理，其COD濃度在 100 500mg/L之間，由于污水中的有機物濃度較低，使得Fenton法使用過程中的H2O2利 用率較低，需要在水中添加過量的H2O2以保證廢水中的有機物得到有效降解，從而存在藥 劑和運行費用高等缺點，同樣，若與生物法聯(lián)用則存在水中過量的H2O2抑制后續(xù)微生物的 生長等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種污水凈化的方法及其裝置，本 發(fā)明具有投資低，運行控制簡單，凈化效果好等優(yōu)點，特別適合于難生物降解的污水的處 理、污水的深度凈化等領(lǐng)域使用。本發(fā)明提出的工業(yè)污水凈化方法，通過相應(yīng)的處理裝置，包括以下步驟1)污水由管道接入澄清(沉淀)池a，在接入的管道上添加絮凝劑b ；
2)污水經(jīng)過沉淀澄清a澄清后由管道接入光催化氧化池c內(nèi)進行光催化氧化，在 污水進入光催化氧化池c前的管道上加入氧化劑g，污水經(jīng)過光催化氧化后進入還原池d，3)出水進入生物曝氣濾池e中進行生化反應(yīng)，4)出水進入清水池f達(dá)標(biāo)排放；5)生物曝氣濾池反沖洗時由泵i將清水由清水池f中泵入生物曝氣濾池e中，出 水回流至加藥澄清池a前。具體而言，本發(fā)明的方法是污水由管道接入澄清(沉淀)池a，在接入的管道上 添加含有亞鐵的絮凝劑b，絮凝劑b的添加量由污水經(jīng)過澄清(沉淀)池a后，污水中亞鐵的 含量與后續(xù)工藝中添加的H202的摩爾比確定，H202/Fe2+的摩爾比控制在10 1 50 1; 污水經(jīng)過絮凝沉淀去除污水中絕大部分的懸浮物和膠體，降低了污水中的COD ；污水經(jīng)過 澄清(沉淀)池a澄清后由管道接入光催化氧化池c內(nèi)進行光催化氧化，在污水進入光催 化氧化池c前的管道上加入H202氧化劑g，H202氧化劑g的添加量與污水的COD濃度相關(guān)， H202 COD質(zhì)量比為1 10 1 3;在光催化氧化池c中裝有紫外燈，污水在光催化氧化 池c中的停留時間為0. 5 1. 5h，其反應(yīng)主要為UV-Fenton耦合氧化作用，其機理如下述H202+hv —20H*Fe2++H202 — Fe3++0IT+0H Fe3++H202 — Fe2++H02 +H+Fe2++0H — 0『+Fe3+RH+OH — R +H20R +Fe3. — R.+Fe2+R++02 — R00+ — ... — C02+H20污水經(jīng)過光催化氧化池c中進行的UV-Fenton耦合氧化反應(yīng)進一步去除了污水中 部分C0D，提高了污水的B/C比；污水經(jīng)過光催化氧化反應(yīng)后進入還原池d，在還原池d中設(shè) 有鐵屑過濾層，光催化氧化池c中過量的H202氧化劑在還原池d中被鐵屑還原，從而避免了 過量的H202氧化劑影響后續(xù)生化工藝中微生物的生長；污水進入生物曝氣濾池e中進行生 化反應(yīng)，生物曝氣濾池e中分為填料層和過濾層，填料層為人工加工的生物填料，過濾層為 石英砂。污水在生物曝氣濾池e中的停留時間為3 12h，污水停留時間的選取根據(jù)污水的 性質(zhì)選取。污水在生物曝氣濾池e中進一步去除C0D，出水進入清水池f達(dá)標(biāo)排放；生物曝 氣濾池反沖洗時由泵i將清水由清水池f中泵入生物曝氣濾池e中，出水由反沖洗回流管 道h回流至加藥澄清池a前。為了便于理解，以下將通過具體的附圖和實施例對本發(fā)明的進行詳細(xì)地描述。需 要特別指出的是，具體實例和附圖僅是為了說明，顯然本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)本 文說明，在本發(fā)明的范圍內(nèi)對本發(fā)明做出各種各樣的修正和改變，這些修正和改變也納入 本發(fā)明的范圍內(nèi)。


圖1是本發(fā)明的工業(yè)污水凈化過程工藝流線圖，其中a是澄清(沉淀)池，b是絮凝劑，c是光催化氧化池，d是還原池，e是生物 曝氣濾池，f是清水池，g是氧化劑，h是反沖洗回流管道，i是泵。
本發(fā)明屬于一種紫外線-Fenton試劑-生物聯(lián)合處理的方法和裝置，工業(yè)污水經(jīng) 過絮凝沉淀預(yù)處理后，進入光催化氧化池c中進行光催化反應(yīng)，其反應(yīng)主要為UV-Fenton耦 合氧化作用，進一步降低了污水的C0D，提高了污水的可生化性；以生物曝氣濾池技術(shù)作為 主體生化工藝，構(gòu)建紫外-Fenton試劑-生物聯(lián)合工藝。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)單一的生物曝 氣過濾技術(shù)和單一的紫外光氧化技術(shù)相比，克服了在處理難降解有機廢水過程中，傳統(tǒng)生 物過濾技術(shù)處理效率低、占地面積大等缺點。同時，聯(lián)合工藝還能夠有效降低紫外光氧化技 術(shù)分解不完全和產(chǎn)生毒性產(chǎn)物的缺點，降低對周圍環(huán)境和人體健康的潛在風(fēng)險，進一步提 高了污水處理的經(jīng)濟性。
具體實施例方式實施例1將COD為270mg/L、氨氮15mg/L的經(jīng)過生化處理后的石化廢水接入本處理工藝中， 在接入的管道上添加硫酸亞鐵絮凝劑，添加量為35mg/L，污水經(jīng)過絮凝沉淀去除污水中絕 大部分的懸浮物和膠體，降低了污水中的COD ；污水經(jīng)過澄清(沉淀)池澄清后由管道接入 光催化氧化池內(nèi)進行光催化氧化，在污水進入光催化氧化池前的管道上加入H202氧化劑， H202的添加量為60g/L ；污水在光催化氧化池中的停留時間為0. 6h，污水經(jīng)過光催化氧化反 應(yīng)后進入還原池，在還原池中設(shè)有鐵屑過濾層，層高0. 3m，光催化氧化池中過量的H202氧化 劑在還原池中被鐵屑還原；污水進入生物曝氣濾池中進行生化反應(yīng)，生物曝氣濾池中分為 填料層和過濾層，填料層為人工加工的生物填料，過濾層為石英砂。污水在生物曝氣濾池中 的停留時間為3. Oh,出水的C0D為51. 2mg/L，氨氮為3. 5mg/L,出水進入清水池回用到工廠 中。生物曝氣濾池反沖洗時由泵將清水由清水池中泵入生物曝氣濾池中，出水由反沖洗回 流管回流至加藥澄清池前。實施例2將C0D為840mg/L、氨氮55mg/L的經(jīng)過生化處理后的石化廢水接入本處理工藝中， 在接入的管道上添加硫酸亞鐵絮凝劑，添加量為200mg/L，污水經(jīng)過絮凝沉淀去除污水中絕 大部分的懸浮物和膠體，降低了污水中的C0D ；污水經(jīng)過澄清(沉淀)池澄清后由管道接入 光催化氧化池內(nèi)進行光催化氧化，在污水進入光催化氧化池前的管道上加入H202氧化劑， H202的添加量為200g/L ；污水在光催化氧化池中的停留時間為1. 2h，污水經(jīng)過光催化氧化 反應(yīng)后進入還原池，在還原池中設(shè)有鐵屑過濾層，層高1. 0m，光催化氧化池中過量的H202氧 化劑在還原池中被鐵屑還原；污水進入生物曝氣濾池e中進行生化反應(yīng)，生物曝氣濾池中 分為填料層和過濾層，填料層為人工加工的生物填料，過濾層為石英砂。污水在生物曝氣濾 池中的停留時間為8. Oh,出水的C0D為58. 2mg/L，氨氮為4. 8mg/L,出水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。生 物曝氣濾池反沖洗時由泵將清水由清水池中泵入生物曝氣濾池中，出水由反沖洗回流管回 流至加藥澄清池前。
權(quán)利要求
一種工業(yè)污水凈化處理的方法，其特征在于包括以下步驟1)污水由管道接入澄清池，在接入的管道上添加絮凝劑；2)污水經(jīng)過沉淀澄清后由管道接入光催化氧化池內(nèi)進行光催化氧化，在污水進入光催化氧化池前的管道上加入氧化劑，污水經(jīng)過光催化氧化后進入還原池，3)出水進入生物曝氣濾池中進行生化反應(yīng)，4)出水進入清水池達(dá)標(biāo)排放；5)生物曝氣濾池反沖洗時由泵將清水由清水池中泵入生物曝氣濾池中，出水回流至加藥澄清池前。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)污水凈化處理的方法，其特征在于，所述的絮凝劑為含 有亞鐵的絮凝劑，絮凝劑的添加量由污水經(jīng)過澄清池后，污水中亞鐵的含量與后添加的H202 的摩爾比確定。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的工業(yè)污水凈化處理的方法，其特征在于，所述的H202/Fe2+的 摩爾比為10 1 50 1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的在污水進入光催化氧化池前的管 道上加入的氧化劑為H202氧化劑，H202氧化劑的添加量與污水的COD濃度相關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述的H202 COD摩爾比為1 10 1 3，污水在光催化氧化池中的停留時間為0.5 1.5h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的還原池中設(shè)有鐵屑過濾層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的生物曝氣濾池中分為填料層和過 濾層o
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述的填料層為人工加工的生物填料，過 濾層為石英砂。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述的污水在生物曝氣濾池中的停留時 間為3 12h。
全文摘要
本發(fā)明屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種工業(yè)污水凈化處理的方法，特別是一種紫外線-Fenton試劑-生物聯(lián)合處理的方法及其裝置。工業(yè)污水經(jīng)過絮凝沉淀預(yù)處理后，進入光催化氧化池中進行光催化反應(yīng)，進一步降低了污水的COD，提高了污水的可生化性；本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，克服了在處理難降解有機廢水過程中，傳統(tǒng)生物過濾技術(shù)處理效率低、占地面積大等缺點。同時，聯(lián)合工藝還能夠有效降低紫外光氧化技術(shù)分解不完全和產(chǎn)生毒性產(chǎn)物的缺點，降低對周圍環(huán)境和人體健康的潛在風(fēng)險，進一步提高了污水處理的經(jīng)濟性。
文檔編號C02F1/70GK101875524SQ20091005022
公開日2010年11月3日 申請日期2009年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月29日
發(fā)明者何堅, 何錦叢, 侯惠奇, 吳婷, 王文標(biāo) 申請人:復(fù)旦大學(xué)