專利名稱：一種城市污水回用反滲透濃縮水的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于污水處理領(lǐng)域，具體是ー種城市污水回用產(chǎn)生的反滲透濃縮水的處理。
背景技術(shù)：
我國(guó)全國(guó)性淡水資源緊張，缺水的城市已占到60 %。另ー方面，廢水排放量日益增加，2010年，全國(guó)廢水排放量617.3億噸，比上年增加4.7%，其中城市生活污水排放量379.8億噸，比上年增加7%。淡水資源的短缺和廢水排放量的增加已嚴(yán)重影響到經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展和人民生活水平的提高，開發(fā)新的水資源成為當(dāng)務(wù)之急。エ業(yè)廢水和城市污水處理、回用即廢水資源化是建立新的水資源的主要內(nèi)容。根據(jù)建設(shè)部發(fā)布的《城市污水再生利用技術(shù)政策》，2015年北方缺水城市的再生水直接利用率達(dá)到城市污水排放量的20% -25%，南方沿海缺水城市達(dá)到10% -15%。膜技術(shù)作為ー種新型的分離技術(shù)在廢水回用處理中得到了廣泛的應(yīng)用并顯示了廣闊的發(fā)展前景。近年來，多祥化的膜組合エ藝得到越來越多的關(guān)注，將不同種類的膜組合而成的膜集成系統(tǒng)能發(fā)揮各種膜技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，形成廢水深度處理的新エ藝。エ業(yè)廢水、城市污水等通過生化處理后再經(jīng)膜法深度處理后可回用為エ業(yè)浄水(循環(huán)水、エ藝水或冷卻水等)，提高了水資源的利用率。反滲透(RO)技術(shù)已成為廢水深度處理中必用的膜過程之一。在這些組合回用エ藝中，反滲透濃縮水的產(chǎn)生是一個(gè)無法回避的問題，這是由于反滲透技術(shù)并不能真正降解廢水中的有機(jī)污染物，只是將原有廢水中的有機(jī)污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)移和濃縮。城市污水回用產(chǎn)生的反滲透濃縮水除了具有一般反滲透濃縮水都具有的含鹽量高、可生化性差的特點(diǎn)外，其氮磷的含量較高也是ー個(gè)處理的難點(diǎn)。目前針對(duì)反滲透濃縮水的處理工藝大多數(shù)都是針對(duì)其含有的難降解有機(jī)物進(jìn)行的處理，沒有涉及到對(duì)于氮磷的處理，而氮磷含量較高的廢水直接排放到環(huán)境會(huì)造成富營(yíng)養(yǎng)化等問題，從而對(duì)生態(tài)環(huán)境造成較大的破壞。丁偉等(由動(dòng)物腦組織提取神經(jīng)節(jié)苷脂過程中產(chǎn)生的廢水處理方法，發(fā)明專利授權(quán)公告號(hào)CN 100395192C)提到將除磷藥劑與Fenton氧化反應(yīng)的催化劑合ニ為一，可以降低除磷費(fèi)用。但是如果要達(dá)到除磷的要求，F(xiàn)enton反應(yīng)中Fe2+的投加量較大，大量Fe2+的存在會(huì)導(dǎo)致過氧化氫的利用效率不高，使有機(jī)污染物降解不完全，同時(shí)也會(huì)増加了過氧化氫的投加費(fèi)用。因此，尋找ー種經(jīng)濟(jì)有效的處理城市污水回用反滲透濃縮水的方法，使其處理出水達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》ー級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于采用膜法回用城市污水エ藝的推廣具有重要的意義
發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:針對(duì)城市污水回用過程中產(chǎn)生的可生化性差、氮磷含量高的反滲透濃縮水，提供一種有效結(jié)合高級(jí)氧化技術(shù)和生化技術(shù)，成本較低、操作簡(jiǎn)單的新エ藝。本發(fā)明的目的可以通過以下措施達(dá)到:ー種城市污水回用反滲透濃縮水的處理方法，包含以下步驟:在待處理水中加入過氧化氫和含金屬離子的鹽類或聚合物進(jìn)行處理，得到處理過的水；其中金屬離子為Fe2+、以及Fe3+或Al3+中的至少ー種。過氧化氫與Fe2+的組合體系即為Fenton氧化體系，過氧化氫與Fe2+反應(yīng)產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化性的羥基自由基，能夠快速無選擇性的氧化有機(jī)污染物，是水處理過程中一種應(yīng)用最為廣泛和有效的高級(jí)氧化方法，適用于不同水質(zhì)的處理。在Fenton試劑反應(yīng)中，F(xiàn)e2+會(huì)被氧化為Fe3+，產(chǎn)生混凝沉淀，因此，F(xiàn)enton試劑在水處理中具有氧化和混凝兩種作用。Fe3+或Al3+的加入在達(dá)到除磷的要求的同時(shí)，減少了 Fe2+的加入量，從而減少了由于過多的Fe2+的投加量對(duì)過氧化氫的消耗，提高了 Fenton試劑對(duì)有機(jī)物的氧化效率。該發(fā)明還包含以下步驟:將第一歩處理過的水調(diào)整pH至6-7后，經(jīng)固液分離后進(jìn)入脫氮型生物濾池處理，得到處理出水。由于Fenton氧化反應(yīng)后的出水的pH偏低，不適于微生物的生存，需要將該出水pH調(diào)整至適宜微生物生存的范圍。本發(fā)明中對(duì)于固液分離的具體方法沒有特別限定。可以優(yōu)選采用沉淀池方法。所述過氧化氫的投加量與待處理水中COD(化學(xué)需氧量)的質(zhì)量比優(yōu)選為1:1-3:1。過氧化氫的投加量對(duì)待處理水中COD的去除效果有較大的影響，過氧化氫的投加量過低，對(duì)COD的去除效果可能比較有限，投加量過高，過氧化氫本身也會(huì)消耗生成的強(qiáng)氧化性的羥基自由基，増加處理成本，降低其在實(shí)際工程中應(yīng)用的可行性。所述過氧化氫的投加量與Fe2+的摩爾比優(yōu)選為15: 1-30: I。Fe2+在Fenton試劑氧化反應(yīng)中起催化劑的作用，過低的Fe2+的投加量可能會(huì)影響其催化效果，由于Fe2+是具有強(qiáng)還原性的物質(zhì)，過高 的Fe2+的投加量一方面優(yōu)選會(huì)消耗過氧化氫，另ー方面優(yōu)選會(huì)消耗強(qiáng)氧化性的羥基自由基，降低Fenton試劑對(duì)有機(jī)物的氧化效率。所述過氧化氫和含金屬離子的鹽類或聚合物的處理時(shí)間為15_60min。由于羥基自由基需要在偏酸性的條件下才能生成，所述過氧化氫和含金屬離子的鹽類或聚合物的處理時(shí)PH優(yōu)選為3.0-5.0。所述含F(xiàn)e2+金屬離子的鹽類或聚合物優(yōu)選于硫酸亞鐵或氯化亞鐵中的一種或幾種；所述含F(xiàn)e3+或Al3+金屬離子的鹽類或聚合物優(yōu)選于硫酸鋁、無水氯化鋁、明礬、三氯化鐵、聚合硫酸鐵、聚合硫酸鋁、聚合氯化鋁、或聚合氯化鐵鋁中的ー種或幾種。所述的脫氮型生物濾池優(yōu)選采用下部進(jìn)水上部出水，中間曝氣的操作模式。采用中間曝氣的操作模式，生物濾池容易形成下部缺氧上部好氧的環(huán)境，有利于脫氮反應(yīng)的進(jìn)行。本發(fā)明解決了城市污水回用過程中產(chǎn)生的反滲透濃縮水難于處理的問題。將Fenton試劑處理RO濃縮水中的有機(jī)物和除磷結(jié)合在一起，可以減少反應(yīng)裝置的占地面積，同時(shí)又能提高Fenton試劑的氧化效率，降低試劑投加成本。本發(fā)明操作簡(jiǎn)單方便，易于實(shí)施，處理出水可以達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》ー級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)，減少了排放到環(huán)境中的污染物濃度。


圖1是采用本發(fā)明的水處理工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例中的COD (化學(xué)需氧量)的測(cè)定采用標(biāo)準(zhǔn)重鉻酸鉀法(中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB11914-89)，總氮的測(cè)定采用堿性過硫酸鉀-消解紫外分光光度法(中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB11894-89)，總磷的測(cè)定采用鑰酸銨分光光度法(中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GBl 1893-89)。其中的水質(zhì)數(shù)據(jù)是測(cè)試中得到的平均值(每?jī)芍軠y(cè)試I次，半年的平均值)。實(shí)施例中使用的化學(xué)物質(zhì)購(gòu)買于國(guó)藥集団化學(xué)試劑有限公司。實(shí)施例1如圖1，采用本發(fā)明エ藝處理城市污水回用產(chǎn)生的反滲透濃縮水，處理水量為50m3/d，在待處理水中加入過氧化氫和硫酸亞鐵與三氯化鐵，其中過氧化氫的投加量與待處理水中COD的質(zhì)量比為2，過氧化氫的投加量與Fe2+的摩爾比為20，三氯化鐵的投加量根據(jù)待處理水中的總磷的含量確定為6mg/L(以Fe計(jì))，反應(yīng)時(shí)間為30min,反應(yīng)pH為4,反應(yīng)結(jié)束后將處理過的水pH調(diào)整至6.5經(jīng)沉淀池固液分離后進(jìn)入脫氮型生物濾池進(jìn)行處理。處理出水可達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002) —級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)出水水質(zhì)如表I所示。表I試驗(yàn)進(jìn)出水水質(zhì)
權(quán)利要求
1.ー種城市污水回用反滲透濃縮水的處理方法，其特征在于:包含以下步驟:在待處理水中加入過氧化氫和含金屬離子的鹽類或聚合物進(jìn)行處理，得到處理過的水；其中金屬離子為Fe2+、以及Fe3+或Al3+中的至少ー種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市污水回用反滲透濃縮水的處理方法，其特征在于:還包含以下步驟:將所述處理過的水調(diào)整PH至6-7后，經(jīng)固液分離后進(jìn)入脫氮型生物濾池處理，得到處理出水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市污水回用反滲透濃縮水的處理方法，其特征在于:所述過氧化氫的投加量與待處理水中COD的質(zhì)量比為1: 1-3: I。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市污水回用反滲透濃縮水的處理方法，其特征在于:所述過氧化氫的投加量與Fe2+的摩爾比為15: 1-30: I。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市污水回用反滲透濃縮水的處理方法，其特征在于:所述過氧化氫和含金屬離子的鹽類或聚合物的處理時(shí)間為15-60min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市污水回用反滲透濃縮水的處理方法，其特征在于:所述過氧化氫和含金屬離子的鹽類或聚合物的處理時(shí)PH為3.0-5.0。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的城市污水回用反滲透濃縮水的處理方法，其特征在于:所述含F(xiàn)e2+金屬離子的鹽類或聚合物選自于硫酸亞鐵或氯化亞鐵中的ー種或幾種；所述含F(xiàn)e3+或Al3+金屬離子的鹽類或聚合物選自于硫酸鋁、無水氯化鋁、明礬、三氯化鐵、聚合硫酸鉄、聚合硫酸鋁、聚合氯化鋁、或聚合氯化鐵鋁中的ー種或幾種。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的城市污水回用反滲透濃縮水的處理方法，其特征在于:所述的脫氮型生 物濾池采用下部進(jìn)水上部出水，中間曝氣的操作模式。
全文摘要
本發(fā)明屬于污水處理領(lǐng)域，涉及一種城市污水回用產(chǎn)生的反滲透濃縮水的處理，在待處理水中加入過氧化氫和含金屬離子的鹽類或聚合物進(jìn)行處理，其中金屬離子為Fe2+、以及Fe3+或Al3+中的至少一種。本發(fā)明解決了城市污水回用過程中產(chǎn)生的反滲透濃縮水難于處理的問題。將Fenton試劑處理RO濃縮水中的有機(jī)物和除磷結(jié)合在一起，可以減少反應(yīng)裝置的占地面積，同時(shí)又能提高Fenton試劑的氧化效率，降低試劑投加成本。本發(fā)明操作簡(jiǎn)單方便，易于實(shí)施，處理出水可以達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)，減少了排放到環(huán)境中的污染物濃度。
文檔編號(hào)C02F1/72GK103121743SQ20111036708
公開日2013年5月29日 申請(qǐng)日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者田陸梅, 黃圣散, 楊瑜芳 申請(qǐng)人:東麗纖維研究所(中國(guó))有限公司