申请日2010.04.29
公开(公告)日2010.09.01
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明涉及一种臭氧预氧化-漆酶深度水处理方法。本发明是将废水、臭氧及过碳酸钠分别进混合器混合，再打入臭氧反应器装置中搅拌反应，再进入到三沉池沉淀固液分离，将分离后的上清液、漆酶打入漆酶反应池，让漆酶与废水充分混合反应，然后稀释后的介体与漆酶反应池的出水经混合后再进终沉池进行絮凝沉淀固液分离，出水再进行厌氧、好氧生化处理。本发明解决了成本过高，酶处理效率低，酶用量大，自身很难沉降析出等缺陷。本发明仅使臭氧预氧化、漆酶-介体催化聚合两个处理单元形成了良好互相促效及梯度处理效果，促进O3的分解，使预臭氧化的微絮凝效应在最佳pH值范围内，有利于降低混凝剂用量，废水可以循环使用，可规模化应用。
摘要附图
权利要求书
1.一种臭氧预氧化-漆酶深度水处理方法，其步骤在于：
(1)将经过絮凝物化+生化的二级处理后的废水、臭氧发生器产生的臭氧及按重量比10倍清水稀释后的过碳酸钠同时持续进混合器混合，再经防腐水泵持续打入臭氧反应器装置中的搅拌反应罐的底部搅拌反应，再进入到三沉池沉淀固液分离;
(2)将上述三沉池的上清液、按重量比10倍清水稀释后的漆酶经自流或经泵打入到带曝气装置的漆酶反应池，让漆酶与废水充分混合反应，然后按重量比10倍清水稀释后的介体与漆酶反应池的出水经混合器混合后再进终沉池进行絮凝沉淀固液分离，出水实施回用或达标排放;三沉池和终沉池的污泥直接回流到厌氧池进水口与废水充分混合，再进行厌氧、好氧生化处理。
2.根据权利要求1所述的一种臭氧预氧化-漆酶深度水处理方法，其特征在于步骤(1)中的臭氧用量8～30mg/L废水，过碳酸钠用量0.1～0.5‰约占废水重量比的。
3.根据权利要求1所述的一种臭氧预氧化-漆酶深度水处理方法，其特征在于步骤(2)中的漆酶的酶活≥800IU/ml，用量为8～15IU/L废水。
4.根据权利要求1所述的一种臭氧预氧化-漆酶深度水处理方法，其特征在于步骤(2)中的介体选松柏醇葡萄糖苷或对-羟基肉桂酸或醋酸中的一种。
5.根据权利要求4所述的一种臭氧预氧化-漆酶深度水处理方法，其特征在于介体优选对-羟基肉桂酸，对-羟基肉桂酸用量为20～60mg/L废水。
6.根据权利要求1所述的一种臭氧预氧化-漆酶深度水处理方法，其特征在于步骤(2)中的漆酶反应池的气水体积比为10∶1。
说明书
一种臭氧预氧化-漆酶深度水处理方法
技术领域：
本发明涉及深度水处理领域，特别涉及一种臭氧预氧化-漆酶深度水处理方法。
背景技术：
我国工业废水排放标准已提标升级，造纸、淀粉、酿酒等废水经生化二级处理后废水色度仍较高且含有部分难以生物降解的有机物，由此必须再实施深度水处理。近年来出现了不同氧化法及他们的联合深度水处理技术，例如：UV/H2O2/Fe2+、H2O2/Fe2+、O3/H2O2，催化氧化法存在的主要弊端：需要反复调节pH值，使用成本高，产生大量化学污泥且难以脱水，存在二次污染。臭氧具有氧化分解有机物，去除铁、锰，脱色、除味和助凝作用。但臭氧使用量大，每克COD需要消耗0.5-0.6克臭氧，营运成本过高，在工业废水处理方面受到了限制发展。
针对造纸、印染等有机废水实施二级处理采用生物法处理技术的营运成本低，使用效果好，但针对深度水处理实施生物技术主要干扰因素在于1、BOD与COD的比值低，可生化性差;2、生物技术受水温影响，尤其我国北方地区在冬季水温低，不仅难以实施生物法深度水处理技术，而且前端二级生化处理效率低，导致出水浓度高，增加了末端的深度水处理的负荷，这也是众多废水处理的出水难以稳定达标的主要原因之一。
现有众多用酶法处理废水的技术报道，例如2009年《中华纸业》第30卷第14期“漆酶作用下添加对-羟基肉桂酸处理APMP废水的研究”，介绍了化学机械浆(APMP)造纸废水在漆酶的作用下添加介体对-羟基肉桂酸，水温25℃，处理时间1h条件下处理效果最好，COD210mg/L降至65mg/L，COD去除率可达69.1%，色度的脱除率为86.7%。该技术文献还阐明了漆酶在某一温度下它的酶活最高，而无论低于还是高于这一温度，它的酶活都会有所降低，使催化效果降低，酶用量大，成本加大。由此说明，酶法技术在冬季水温低的情况下并且COD浓度比较高的情况下是很难以做到国家新排放标准的水质要求。
发明内容：
本发明的目的就在于克服上述缺陷，研制一种臭氧预氧化-漆酶深度水处理方法。
本发明的技术方案是：
一种臭氧预氧化-漆酶深度水处理方法，其主要技术步骤在于：
(1)将经过絮凝物化+生化的二级处理后的废水、臭氧发生器产生的臭氧及按重量比10倍清水稀释后的过碳酸钠分别同时持续进混合器混合，再经防腐水泵持续打入臭氧反应器装置中的搅拌反应罐的底部搅拌反应，再进入到三沉池沉淀固液分离;
(2)将上述三沉池的上清液、按重量比10倍清水稀释后的漆酶经自流或经泵打入到带曝气装置的漆酶反应池，让漆酶与废水充分混合反应，然后按重量比10倍清水稀释后的介体与漆酶反应池的出水经混合器混合后再进终沉池进行絮凝沉淀固液分离，出水实施回用或达标排放;三沉池和终沉池的污泥直接回流到厌氧池进水口与废水充分混合，再进行厌氧、好氧生化处理。
本发明提供一种臭氧预氧化-漆酶深度水处理方法。主要适用于造纸、印染、淀粉、酿酒等废水深度水处理。
本发明提供的臭氧预氧化-漆酶深度水处理方法的特征，首先利用臭氧与过碳酸钠两种强氧化剂对废水进行预氧化，然后利用漆酶与介体对废水进行催化氧化、聚合反应。废水COD、色度等大幅度下降，实施全部回用或微排、少排。产生的污泥量少且可生化性强，实施回流到前端生化处理系统，继续发挥漆酶的二次作用和进行污泥减量化处理。
本发明提供的臭氧预氧化-漆酶深度水处理方法技术原理分析：前端经生化二级处理后的废水偏碱性，pH值一般在7.3～8.5之间，符合臭氧的氧化反应条件。臭氧与有机物反应后得到的产物：甲醛、乙酸、丙酮酸、脂肪族芳香烃以及其它的氧化物，这些产物不仅很容易生化降解，而且随着氧化过程的进行，pH值逐渐降低到中性及偏酸，符合后续的漆酶催化氧化反应及介体的聚合反应需要的条件，由此节省了漆酶和介体的用量。
漆酶是一种强氧化还原酶，漆酶能使废水中难降解木素、单宁、酚醛化合物，有机氯化物等发生氧化酶-介体催化、聚合反应，形成大分子疏水性聚合产物，从废水中沉淀出来并去除。不仅使废水COD、BOD、色度大幅度下降，而且可生化性也明显得到改善。
本发明的优点和效果在于提供的臭氧预氧化的特征是选择臭氧与过碳酸钠两种强氧化剂的组合，能加速氧化速度和提高对污染物氧化的广谱性。过碳酸钠也起到臭氧化过程的碱性催化剂和预臭氧化微絮凝效应的助凝剂作用。臭氧只有在废水中性及碱性时才是按自由基反应模式来进行的。过碳酸钠溶于废水生成碳酸钠和过氧化氢，碳酸钠(别名纯碱)提高了废水的pH值，一方面促进O3的分解，易产生·OH自由基等活性中间体来强化臭氧化，另一方面使预臭氧化的微絮凝效应在最佳pH值范围内，起助凝和保护絮凝效果，有利于降低混凝剂用量，同时也起到软化水质效应。
本发明的优点和效果还在于：(1)不仅使臭氧预氧化、漆酶-介体催化聚合两个处理单元形成了良好互相促效及梯度处理效果，符合各单元的反应条件，省去了专项调pH值的费用，降低了臭氧、漆酶及介体的用量，而且解决了现有臭氧、漆酶处理技术的高营运费问题;(2)深度水处理产生的污泥达到了减量化、无害化;(3)COD、色度去除率高并且出水稳定，达到回用水或达标排放的水质。处理后的废水可以循环使用，节约了工业用水。(4)本发明易达到设备成套化和工程规模化应用。
