專利名稱：一種催化氧化-復(fù)合絮凝的集成處理綜合廢水工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種化工綜合廢水處理的集成工藝。
背景技術(shù)：
在化工生產(chǎn)過(guò)程中，化工綜合廢水的處理一直是較頭疼的問(wèn)題?；ば袠I(yè)所涉及 的企業(yè)類型眾多，如精細(xì)化工、焦化、石油、制藥、染料等，工業(yè)企業(yè)排出的廢水主要包括工 藝過(guò)程用水、設(shè)備冷卻水、洗滌水等生產(chǎn)廢水和企業(yè)職工的生活污水，由于工業(yè)企業(yè)類型繁 多，生產(chǎn)工藝各異，產(chǎn)生的廢水性質(zhì)完全不同，成分差異較大，如酚、有機(jī)磷和有機(jī)氯、多環(huán) 芳烴類、雜環(huán)類化合物、氯代芳香族化合物以及有機(jī)氰化合物等，普遍存在難降解和高毒性 有機(jī)污染物質(zhì)。化工園區(qū)綜合廢水的常規(guī)處理方法一般是采用高濃度活性污泥法、水解酸化-好 氧生物法、A/02-混凝沉淀工藝以及膜生物反應(yīng)器等生化法和物理吸附法。生化法對(duì)高 COD、高毒性有機(jī)物含量的化工廢水處理效果不好，仍有較大污染。因此化工綜合廢水一般 不能直接進(jìn)行生物處理。物理吸附主要以活性炭吸附為主，其對(duì)化工廢水處理效果較好，但 只是將有毒有害物質(zhì)濃縮提取后燃燒處理，并沒(méi)有將其進(jìn)行徹底的無(wú)害化處理，造成了二 次污染，且活性炭再生困難，處理費(fèi)用高。因此，尋求一種高效、操作簡(jiǎn)單、工藝靈活、成本相 對(duì)較低的適合化工綜合廢水處理的工藝方法迫在眉睫。如曹健等人(專利申請(qǐng)?zhí)?00510101734. X)發(fā)明了一種“印染廢水處理工藝”，經(jīng) 過(guò)a.調(diào)節(jié)pH值、b. —級(jí)過(guò)濾、c.脫色絮凝、d. 二級(jí)過(guò)濾、e.脫水及氧化過(guò)程處理紡織印 染生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的高污染廢水，效果較好；趙金標(biāo)等人(專利申請(qǐng)?zhí)?00710053564. 1) 發(fā)明了 一種“鹽酸廢液凈化處理工藝”，適用于鹽酸酸洗廢液處理，具有成本低、安全性好等 特點(diǎn)；李國(guó)平等人(專利申請(qǐng)?zhí)?00710020462.X)發(fā)明了“一種氟苯生產(chǎn)廢水處理組合工 藝”，經(jīng)過(guò)該工藝9個(gè)步驟的處理，出水能夠達(dá)到達(dá)標(biāo)排放。諸如此類工藝方法對(duì)廢水處理均具有一定效果，但都或多或少存在工藝復(fù)雜、操 作繁瑣、工藝集成度不高等缺點(diǎn)，為此，我們發(fā)明了一種催化氧化-復(fù)合絮凝的集成處理綜 合廢水工藝，本發(fā)明具有技術(shù)路線簡(jiǎn)潔、處理效率高、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的的是提供一種處理高效、操作簡(jiǎn)單、便于管理且經(jīng)濟(jì)性好的化工綜合廢 水處理工藝。本發(fā)明的的創(chuàng)新性在于其既可作為生化處理的前處理工段，亦可作為生化處理后 的深度處理工藝。具體說(shuō)明如下1、本發(fā)明主要針對(duì)兩種廢水①難生物降解廢水；②生化處理后BOD已經(jīng)很低，廢 水中大部分污染物質(zhì)是不可生化處理物質(zhì)。2、針對(duì)以上兩種廢水的特點(diǎn)，得到兩種處理思路①對(duì)于難生物降解廢水，應(yīng)著重 提高可生化性，打開(kāi)不易降解的有機(jī)碳鏈，比如苯雜環(huán)、烯鍵、炔鍵等；②有效去除難降解毒
3害性有機(jī)物。3、針對(duì)以上兩種思路，可對(duì)ronton反應(yīng)單元做相應(yīng)調(diào)整①在反應(yīng)初期加一定的 酸，調(diào)整PH值到6. 0 7. 0，采用酸化誘發(fā)，從而提高廢水可生化性；②根據(jù)廢水的難處理 性，在催化、絮凝已很難去除的情況下，反應(yīng)PH值可適當(dāng)降到3. 5左右。4、為了降低!^nton反應(yīng)的成本，可在!^nton的同時(shí)加上催化氧化單元；為了強(qiáng)化 Fenton效果，可在!^enton后加上強(qiáng)化絮凝。5、絮凝就利用i^enton出水的調(diào)節(jié)池和沉淀池來(lái)完成，催化氧化和絮凝作為 Fenton的輔助單元，都是!^enton的一部分。將該工藝應(yīng)用于處理含高濃度有機(jī)物、有毒有害物質(zhì)，成分復(fù)雜、水質(zhì)多變的化工 綜合廢水，不僅解決了在這種水質(zhì)條件下微生物難以存活及馴化的問(wèn)題，而且處理后有機(jī) 物被完全氧化為(X)2和H2O,不會(huì)產(chǎn)生二次污染。一種催化氧化-復(fù)合絮凝的集成處理綜合廢水工藝，其特征在于按如下步驟實(shí) 現(xiàn)1、催化氧化.無(wú)需預(yù)處理，直接向廢水中投加一定量的催化劑(納米氧化鐵、摻硅 納米氧化鐵或摻鋁納米氧化鐵)，并進(jìn)行曝氣(空氣、純氧或空氣與純氧混合氣體)；2、Fenton氧化.調(diào)節(jié)催化氧化出水pH值至6. O 7. 0，并向其中投加!^enton試 劑(FeSO4 · 7H20和H2O2)，同時(shí)以200 500r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌；3、復(fù)合絮凝.向i^enton反應(yīng)后廢水中投加陽(yáng)離子型高分子絮凝劑(PAM、PDADMA、 PAC、PFC、PFS)，并以300 600r/min的轉(zhuǎn)速快速攪拌2 6min，再以20 60r/min的轉(zhuǎn) 速慢速攪拌8 15min ；4、高效沉淀.經(jīng)過(guò)絮凝的廢水進(jìn)入到高效斜板沉淀池中，靜沉15 30min后出 水，最終使得綜合廢水達(dá)標(biāo)排放。本發(fā)明比常規(guī)的化工廢水處理方法有如下優(yōu)點(diǎn)1、廢水無(wú)需經(jīng)過(guò)pH值調(diào)節(jié)等預(yù)處理過(guò)程，直接進(jìn)行催化氧化反應(yīng)；2、催化氧化中的氧化劑相為空氣或氧氣，無(wú)需加入新的化學(xué)藥劑，經(jīng)濟(jì)環(huán)保，減少 了產(chǎn)生新的污染物質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)；3,Fenton反應(yīng)的pH值范圍為6. O 7. 0，在允許排放的pH范圍之內(nèi)，且對(duì)后續(xù)生 物處理中的微生物不會(huì)產(chǎn)生沖擊。與常規(guī)的i^enton反應(yīng)pH值范圍相比，更接近原水pH，幾 乎不用進(jìn)行酸堿調(diào)節(jié)，不僅節(jié)約了藥劑成本，也避免了由于加入酸堿藥劑而產(chǎn)生新的污染 物質(zhì)；4、Fenton反應(yīng)能夠?qū)⒂袡C(jī)物完全氧化，分解為(X)2和H2O,而沒(méi)有污染物質(zhì)生成。5、與普通絮凝劑相比，使用高分子絮凝劑，不僅能夠減少絮凝劑用量，而且能夠提 高絮凝效果，縮短絮凝時(shí)間，絮體更大而密實(shí)，沉降性能更佳。6、采用高效斜板沉淀池，根據(jù)淺池理論，能夠大大提高沉淀效率，縮短沉淀時(shí)間， 從而縮短整個(gè)工藝的運(yùn)行周期。


附圖為本工藝流程示意圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)結(jié)合實(shí)例將本發(fā)明進(jìn)一步敘述如下實(shí)施例1①將pH值為6. 8，濁度95NTU，色度1700，COD為836mg/L的化工綜合廢水加入到 催化氧化反應(yīng)器中，以100mg/L的比例投加納米氧化鐵催化劑，并以1. 2L/s · m2的曝氣強(qiáng) 度進(jìn)行空氣曝氣，反應(yīng)20min ；②分別以360mg/L和4. Ommol/L的濃度向廢水中投加!^eSO4 · 7H20和H2O2，并在 200r/min的攪拌轉(zhuǎn)速下反應(yīng)30min ；③以0. 5mg/L的濃度投加陽(yáng)離子型PAM，以300r/min的轉(zhuǎn)速快速攪拌3min，再以 40r/min的轉(zhuǎn)速慢速攪拌IOmin ；④廢水進(jìn)入到高效斜板沉淀池中，靜沉15min，出水。經(jīng)過(guò)本工藝處理后，出水濁度小于5NTU，色度小于25，COD小于120mg/L，去除率分 別達(dá)到95%、98%和85%以上。實(shí)施例2①將pH值為6. 98，濁度148. 9NTU,色度1763，COD為2320mg/L的化工綜合廢水加 入到催化氧化反應(yīng)器中，以180mg/L的比例投加納米氧化鐵催化劑，并以2. OL/s · m2的曝 氣強(qiáng)度進(jìn)行空氣曝氣，反應(yīng)35min ；②分別以600mg/L和6. 5mmol/L的濃度向廢水中投加!^eSO4 · 7H20和H2O2，并在 200r/min的攪拌轉(zhuǎn)速下反應(yīng)60min ；③以0. 9mg/L的濃度投加陽(yáng)離子型PAM，以300r/min的轉(zhuǎn)速快速攪拌5min，再以 40r/min的轉(zhuǎn)速慢速攪拌15min ；④廢水進(jìn)入到高效斜板沉淀池中，靜沉30min，出水。經(jīng)過(guò)本工藝處理后，出水濁度小于8NTU，色度小于27，COD小于^Omg/L，去除率分 別達(dá)到94%、98%和87%以上。
權(quán)利要求
1.一種催化氧化-復(fù)合絮凝的集成處理工藝，其特征在于集成了催化氧化、Fenton氧 化、復(fù)合絮凝、高效沉淀等的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用高效催化劑提高處理效率或可生化性，以復(fù)合 絮凝劑為核心簡(jiǎn)化處理過(guò)程并保證處理效果穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)了催化氧化-復(fù)合絮凝的一體化集 成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種催化氧化-復(fù)合絮凝的集成處理綜合廢水工藝，其特征 在于催化劑為納米氧化鐵、摻硅納米氧化鐵、摻鋁納米氧化鐵、納米二氧化鈦、納米二氧化 錳、零價(jià)納米鐵、碳納米管負(fù)載型納米氧化鐵、Ti02/Fe304復(fù)合型納米催化劑等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種催化氧化-復(fù)合絮凝的集成處理綜合廢水工藝，其特征 在于將催化氧化與i^nton氧化有機(jī)結(jié)合，在催化氧化中通入空氣、純氧或空氣與純氧的混 合氣體進(jìn)行曝氣，兼有攪拌與氧化作用；在i^nton氧化中將反應(yīng)pH值調(diào)整為6. O 7. 0， 加入!^eSO4 · 7H20和H2O2，同時(shí)以200 500r/min的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種催化氧化-復(fù)合絮凝的集成處理綜合廢水工藝，其 特征在于所使用的高分子復(fù)合絮凝劑為聚丙烯酰胺(PAM)、聚二甲基二烯丙基氯化銨 (PDADMA)、聚合氯化鋁(PAC)、聚合氯化鐵(PFC)或聚合硫酸鐵(PFS)；所使用的助凝劑為活 化硅酸、骨膠、海藻酸鈉等。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種催化氧化-復(fù)合絮凝的集成處理綜合廢水工藝，其特征 在于以0. 1 1. Omg/L的濃度向廢水中投加陽(yáng)離子型高分子復(fù)合絮凝劑，并以300 600r/ min的轉(zhuǎn)速快速攪拌2 6min，再以20 60r/min的轉(zhuǎn)速慢速攪拌8 15min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種催化氧化-復(fù)合絮凝的集成處理綜合廢水工藝，其特 征在于通過(guò)催化氧化先去除或分解部分或全部難降解有機(jī)污染物，再通過(guò)i^nton氧化去 除剩余的全部或大部分有機(jī)物，之后通過(guò)調(diào)節(jié)絮凝PH值，并利用i^enton反應(yīng)剩余的!^3+ 或狗2+進(jìn)行絮凝，形成狗(OH) 3、Fe (OH) 2等鐵型絮體，同時(shí)投加高分子陽(yáng)離子型復(fù)合絮凝劑 進(jìn)行強(qiáng)化絮凝，形成大而密實(shí)的絮體，最后廢水經(jīng)由高效沉淀后出水，從而實(shí)現(xiàn)催化氧化、 Fenton氧化、復(fù)合絮凝、高效沉淀的一體化集成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種催化氧化-復(fù)合絮凝的集成處理綜合廢水工藝，其特征 在于經(jīng)本工藝處理后，出水水質(zhì)良好，濁度小于5NTU，色度小于25，COD小于120mg/L，去除 率分別可達(dá)95%、98%和87%以上。
全文摘要
本發(fā)明針對(duì)有機(jī)綜合廢水含有難生物降解有機(jī)物處理難的問(wèn)題，發(fā)明了一種催化氧化-復(fù)合絮凝的集成處理工藝，集成了催化氧化、Fenton氧化、復(fù)合絮凝、高效沉淀等的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用高效催化劑提高處理效率或可生化性，以復(fù)合絮凝劑為核心簡(jiǎn)化處理過(guò)程并保證處理效果穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)了催化氧化-復(fù)合絮凝的一體化集成。本發(fā)明技術(shù)路線簡(jiǎn)潔、處理效率高、操作簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)C02F9/04GK102126803SQ20111010210
公開(kāi)日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2011年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月22日
發(fā)明者田秉暉, 羅九鵬, 賈大偉, 辛麗花, 韓菲 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心