本發(fā)明涉及廢水處理領域，具體涉及一種高濃度含磷廢水的處理方法。
背景技術：
含磷廢水主要來源于生活污水和工業(yè)廢水。通常，磷的排放量超過0.02mg/L，就會發(fā)生水體富營養(yǎng)化。相比之下，以上這2種水體中的濃度遠大于造成水體富營養(yǎng)化的排放量。因此，在排放前必須進行處理。目前，國內(nèi)外污水除磷技術主要有生物法和化學法兩大類。生物法主要適合處理低濃度及有機態(tài)含磷廢水，而化學法主要適合處理無機態(tài)含磷廢水，化學法中的混凝沉淀法除磷效率高，是一種可靠的高含磷廢水處理方法。目前，控制磷的排放成為減少水體富營養(yǎng)化最重要的方法之一，同時磷也是廢水中難以去除的物質(zhì)。因此，尋找高效、廉價、可行的水體磷污染防治方法是一項十分緊迫的重要任務。近年來臭氧技術在水處理中有著廣泛的應用，并且逐步發(fā)展到以臭氧為基礎的高級氧化技術。這類高級氧化技術不僅可以提高臭氧氧化速率，而且能夠氧化單獨臭氧作用時難以氧化降解的有機物。臭氧催化氧化技術在處理廢水中應用比較廣泛，在處理垃圾滲濾液、印染廢水、造紙廢水、腈綸廢水等廢水中都得到了較廣的應用。微波加熱是利用介質(zhì)的介電損耗而發(fā)熱，在極短的時間內(nèi)使介質(zhì)分子達到極化狀態(tài)，加劇分子的運動與碰撞。由于電磁能量是以波的形式輻射到介質(zhì)內(nèi)部，內(nèi)外同時加熱，加熱無滯后效應，所以體系受熱均勻。因此，利用微波加熱可合成某些分子量均勻的物質(zhì)，由于加熱無滯后效應可大大加快反應速度，縮短反應周期。
技術實現(xiàn)要素：
要解決的技術問題：本發(fā)明的目的是提供一種高濃度含磷廢水的處理方法，處理效率高，操作簡單方便，能長期安全穩(wěn)定運行處理工藝與方法。
技術方案：一種高濃度含磷廢水的處理方法，包括以下步驟：
（1） 取含磷廢水水樣，含磷廢水與粉煤灰按1:10-1:20進行處理，兩者的接觸時間為60-120min；
（2） 調(diào)節(jié)pH為4-10后，加入Fenton試劑進行氧化降解，反應停留時間控制為1-6h；
（3） 在氧化后進行混凝沉淀，加入氯化鈣3-8wt‰、硅酸鈉1-4wt‰、聚丙烯酰胺2-5wt‰，同時使用微波加熱，溫度為30-50℃，微波輻射1-4min，功率為300-700W；
（4） 將混凝處理后的水樣，加入TiO2，同時通入臭氧，用超聲波處理，頻率80-140kHz，聲強18-30w/cm，TiO2添加量為800-1400mg/L，反應時間40-80min，經(jīng)過濾得到處理后廢水。
進一步的，所述的一種高濃度含磷廢水的處理方法，所述步驟（1）中含磷廢水與粉煤灰比例為1:14-1:18，接觸時間為100min。
進一步的，所述的一種高濃度含磷廢水的處理方法，所述步驟（2）中pH為6-9，時間為2-4 h。
進一步的，所述的一種高濃度含磷廢水的處理方法，所述步驟（2）中Fenton試劑為50wt%雙氧水，廢水投加量為3-5wt‰。
進一步的，所述的一種高濃度含磷廢水的處理方法，所述步驟（3）中溫度為35-45℃，微波輻射2.5min，功率為400-600W。
進一步的，所述的一種高濃度含磷廢水的處理方法，所述步驟（4）中頻率100-130kHz，聲強22-28w/cm，TiO2添加量為1000-1200mg/L，反應時間50-70min。
進一步的，所述的一種高濃度含磷廢水的處理方法，所述步驟（4）中臭氧的流量為0.8L/min。
有益效果：經(jīng)本發(fā)明的方法處理高濃度含磷廢水，廢水經(jīng)過臭氧催化氧化和微波加熱處理后，廢水中磷含量明顯減小，由原來的1123mg/L降為0.10mg/L，同時COD的含量由820mg/L降為44mg/L，達到廢水排放要求，有效防止了水資源的污染，與其他方法相比，具有良好的社會效益。
具體實施方式
實施例1
一種高濃度含磷廢水的處理方法，包括以下步驟：
（1） 取含磷廢水水樣，含磷廢水與粉煤灰按1:10進行處理，兩者的接觸時間為120min；
（2） 調(diào)節(jié)pH為4后，加入Fenton試劑進行氧化降解，反應停留時間控制為6h；
（3） 在氧化后進行混凝沉淀，加入氯化鈣3wt‰、硅酸鈉4wt‰、聚丙烯酰胺5wt‰，同時使用微波加熱，溫度為30℃，微波輻射4min，功率為300W；
（4） 將混凝處理后的水樣，加入TiO2，同時通入臭氧，用超聲波處理，頻率80kHz，聲強30w/cm，TiO2添加量為800mg/L，反應時間80min，經(jīng)過濾得到處理后廢水。
實施例2
一種高濃度含磷廢水的處理方法，包括以下步驟：
（1） 取含磷廢水水樣，含磷廢水與粉煤灰按1:20進行處理，兩者的接觸時間為60min；
（2） 調(diào)節(jié)pH為10后，加入Fenton試劑進行氧化降解，反應停留時間控制為1h；
（3） 在氧化后進行混凝沉淀，加入氯化鈣8wt‰、硅酸鈉1wt‰、聚丙烯酰胺2wt‰，同時使用微波加熱，溫度為50℃，微波輻射1min，功率為700W；
（4） 將混凝處理后的水樣，加入TiO2，同時通入臭氧，用超聲波處理，頻率140kHz，聲強18w/cm，TiO2添加量為1400mg/L，反應時間40min，經(jīng)過濾得到處理后廢水。
實施例3
一種高濃度含磷廢水的處理方法，包括以下步驟：
（1） 取含磷廢水水樣，含磷廢水與粉煤灰按1:14進行處理，兩者的接觸時間為100min；
（2） 調(diào)節(jié)pH為6后，加入Fenton試劑進行氧化降解，反應停留時間控制為2h；
（3） 在氧化后進行混凝沉淀，加入氯化鈣4wt‰、硅酸鈉3wt‰、聚丙烯酰胺3wt‰，同時使用微波加熱，溫度為35℃，微波輻射2.5min，功率為600W；
（4） 將混凝處理后的水樣，加入TiO2，同時通入臭氧，用超聲波處理，頻率130kHz，聲強22w/cm，TiO2添加量為1200mg/L，反應時間50min，經(jīng)過濾得到處理后廢水。
實施例4
一種高濃度含磷廢水的處理方法，包括以下步驟：
（1） 取含磷廢水水樣，含磷廢水與粉煤灰按1:18進行處理，兩者的接觸時間為100min；
（2） 調(diào)節(jié)pH為9后，加入Fenton試劑進行氧化降解，反應停留時間控制為4h；
（3） 在氧化后進行混凝沉淀，加入氯化鈣6wt‰、硅酸鈉2wt‰、聚丙烯酰胺5wt‰，同時使用微波加熱，溫度為45℃，微波輻射2.5min，功率為400W；
（4） 將混凝處理后的水樣，加入TiO2，同時通入臭氧，用超聲波處理，頻率100kHz，聲強28w/cm，TiO2添加量為1000mg/L，反應時間70min，經(jīng)過濾得到處理后廢水。
實施例5
一種高濃度含磷廢水的處理方法，包括以下步驟：
（1） 取含磷廢水水樣，含磷廢水與粉煤灰按1:16進行處理，兩者的接觸時間為100min；
（2） 調(diào)節(jié)pH為8后，加入Fenton試劑進行氧化降解，反應停留時間控制為3h；
（3） 在氧化后進行混凝沉淀，加入氯化鈣5wt‰、硅酸鈉3wt‰、聚丙烯酰胺4wt‰，同時使用微波加熱，溫度為40℃，微波輻射2.5min，功率為500W；
（4） 將混凝處理后的水樣，加入TiO2，同時通入臭氧，用超聲波處理，頻率120kHz，聲強25w/cm，TiO2添加量為1100mg/L，反應時間60min，經(jīng)過濾得到處理后廢水。
對比例1
一種高濃度含磷廢水的處理方法，包括以下步驟：
（1） 取含磷廢水水樣，含磷廢水與粉煤灰按1:10進行處理，兩者的接觸時間為120min；
（2） 調(diào)節(jié)pH為4后，加入Fenton試劑進行氧化降解，反應停留時間控制為6h；
（3） 在氧化后進行混凝沉淀，加入氯化鈣3wt‰、硅酸鈉4wt‰、聚丙烯酰胺5wt‰；
（4） 將混凝處理后的水樣，加入TiO2，同時通入臭氧，用超聲波處理，頻率80kHz，聲強30w/cm，TiO2添加量為800mg/L，反應時間80min，經(jīng)過濾得到處理后廢水。
對比例2
一種高濃度含磷廢水的處理方法，包括以下步驟：
（1） 取含磷廢水水樣，含磷廢水與粉煤灰按1:20進行處理，兩者的接觸時間為60min；
（2） 調(diào)節(jié)pH為10后，加入Fenton試劑進行氧化降解，反應停留時間控制為1h；
（3） 在氧化后進行混凝沉淀，加入氯化鈣8wt‰、硅酸鈉1wt‰、聚丙烯酰胺2wt‰，同時使用微波加熱，溫度為50℃，微波輻射1min，功率為700W，經(jīng)過濾得到處理后廢水。
本方法能有效地處理高濃度含磷廢水，廢水經(jīng)過臭氧催化氧化和微波加熱處理后，廢水中磷含量明顯減小，由原來的1123mg/L降為0.10mg/L，同時COD的含量由820mg/L降為44mg/L，達到廢水排放要求，有效防止了水資源的污染，與其他方法相比，具有良好的社會效益。
表1 通過該高濃度含磷廢水的處理方法后廢水的各項性能指標