申请日2013.02.28
公开(公告)日2013.05.01
IPC分类号C02F101/30; C02F1/72
摘要
一种污水中难生化有机物的去除方法，该方法能够将污水中难生化有机物去除，与现有芬顿高级氧化法本质区别是将氢氧化铁作为催化剂，这样就克服了需要不断加入亚铁作为催化剂、并且会产生一部分的含铁污泥而需要进行处理的缺陷。该作为催化剂的氢氧化铁能够回用，没有含铁污泥的产生。其工艺整体还具有结构简单、运行可靠以及成本费用低的优点。
权利要求书
1.一种污水中难生化有机物的去除方法，其特征在于，步骤如下：
步骤1：将作为催化剂的氢氧化铁加入需要进行难生化有机物去除的污水中，氢氧化铁加入污水中的投加量为0.5～100mmol/L，之后持续进行搅拌操作，另外还要向需要进行难生化有机物去除的污水中加入硫酸或者盐酸，加入硫酸或者盐酸直至将待进行难生化有机物去除的污水的ph值调节到1-3的范围;
步骤2：再向该需要进行难生化有机物去除的污水中投加双氧水，投加双氧水后，需要进行难生化有机物去除的污水继续通过搅拌操作来反应，投加的纯双氧水的浓度和需要进行难生化有机物去除的污水的进水COD值的比例为1:1～4:1，该步骤的搅拌反应时间范围为0.5小时至30小时;
步骤3：再向需要进行难生化有机物去除的污水中投加碱，并继续通过搅拌操作来搅拌调节，直至难生化有机物去除的污水的pH值范围达到6～9，这样就能形成氢氧化铁胶体;
步骤4：接着向需要进行难生化有机物去除的污水中投加高分子聚丙烯酰胺助凝剂使氢氧化铁胶体混凝形成氢氧化铁絮体;
步骤5：结束搅拌操作，进行氢氧化铁絮体分离，即将经混凝形成的氢氧化铁絮体采用沉淀、气浮或过滤的分离方法进行分离，分离后得到含水的氢氧化铁沉淀;
步骤6：将步骤5中分离后得到的含水的氢氧化铁沉淀投加到需要进行难生化有机物去除的污水中回用，该氢氧化铁沉淀的氢氧化铁就能作为步骤1中的催化剂，这样返回步骤1中继续按步骤循环执行，而分离后的出水执行排放操作。
2.根据权利要求1中所述的污水中难生化有机物的去除方法，其特征在于，所述步骤1中作为催化剂的氢氧化铁在首次加入时，该氢氧化铁能够用硫酸亚铁或者其他二价铁盐通过氧化获得。
3.根据权利要求1或权利要求2中所述的污水中难生化有机物的去除方法，其特征在于，所述步骤3中的投加双氧水的次数为一次以上。
4.根据权利要求1或权利要求2中所述的污水中难生化有机物的去除方法，其特征在于，所述步骤4中的碱为氢氧化钠或氢氧化钙。
5.根据权利要求1中所述的污水中难生化有机物的去除方法，其特征在于，
步骤如下：
步骤1：将作为催化剂的氢氧化铁加入需要进行难生化有机物去除的污水中，氢氧化铁加入污水中的投加量为80mmol/L，之后持续进行搅拌操作，另外还要向需要进行难生化有机物去除的污水中加入硫酸或者盐酸，加入硫酸或者-盐酸直至将待进行难生化有机物去除的污水的ph值调节到1.6-1.7;
步骤2：再向该需要进行难生化有机物去除的污水中投加双氧水，投加双氧水后，需要进行难生化有机物去除的污水继续通过搅拌操作来反应，投加的纯双氧水的浓度和需要进行难生化有机物去除的污水的进水COD值的比例为4:1，该步骤的搅拌反应时间29小时;
步骤3：再向需要进行难生化有机物去除的污水中投加碱，并继续通过搅拌操作来搅拌调节，直至难生化有机物去除的污水的pH值范围达到7～7.5，这样就能形成氢氧化铁胶体;
步骤4：接着向需要进行难生化有机物去除的污水中投加高分子聚丙烯酰胺助凝剂使氢氧化铁胶体混凝形成氢氧化铁絮体;
步骤5：结束搅拌操作，进行氢氧化铁絮体分离，即将经混凝形成的氢氧化铁絮体采用沉淀、气浮或过滤的分离方法进行分离，分离后得到含水的氢氧化铁沉淀;
步骤6：将步骤5中分离后得到的含水的氢氧化铁沉淀投加到需要进行难生化有机物去除的污水中回用，该氢氧化铁沉淀的氢氧化铁就能作为步骤1中的催化剂，这样返回步骤1中继续按步骤循环执行，而分离后的出水执行排放操作。
6.根据权利要求1中所述的污水中难生化有机物的去除方法，其特征在于，
步骤如下：
步骤1：将作为催化剂的氢氧化铁加入需要进行难生化有机物去除的污水中，氢氧化铁加入污水中的投加量为40mmol/L，之后持续进行搅拌操作，另外还要向需要进行难生化有机物去除的污水中加入硫酸或者盐酸，加入硫酸或者盐酸直至将待进行难生化有机物去除的污水的ph值调节到1.8-1.9的范围;
步骤2：再向该需要进行难生化有机物去除的污水中投加双氧水，投加双氧水后，需要进行难生化有机物去除的污水继续通过搅拌操作来反应，投加的纯双氧水的浓度和需要进行难生化有机物去除的污水的进水COD值的比例3.5:1，该步骤的搅拌反应时间为20小时;
步骤3：再向需要进行难生化有机物去除的污水中投加碱，并继续通过搅拌操作来搅拌调节，直至难生化有机物去除的污水的pH值范围达到6～7，这样就能形成氢氧化铁胶体;
步骤4：接着向需要进行难生化有机物去除的污水中投加高分子聚丙烯酰胺助凝剂使氢氧化铁胶体混凝形成氢氧化铁絮体;
步骤5：结束搅拌操作，进行氢氧化铁絮体分离，即将经混凝形成的氢氧化铁絮体采用沉淀、气浮或过滤的分离方法进行分离，分离后得到含水的氢氧化铁沉淀;
步骤6：将步骤5中分离后得到的含水的氢氧化铁沉淀投加到需要进行难生化有机物去除的污水中回用，该氢氧化铁沉淀的氢氧化铁就能作为步骤1中的催化剂，这样返回步骤1中继续按步骤循环执行，而分离后的出水执行排放操作。
7.根据权利要求1中所述的污水中难生化有机物的去除方法，其特征在于，
步骤如下：
步骤1：将作为催化剂的氢氧化铁加入需要进行难生化有机物去除的污水中，氢氧化铁加入污水中的投加量为20mmol/L，之后持续进行搅拌操作，另外还要向需要进行难生化有机物去除的污水中加入硫酸或者盐酸，加入硫酸或者盐酸直至将待进行难生化有机物去除的污水的ph值调节到2.0-2.1的范围;
步骤2：再向该需要进行难生化有机物去除的污水中投加双氧水，投加双氧水后，需要进行难生化有机物去除的污水继续通过搅拌操作来反应，投加的纯双氧水的浓度和需要进行难生化有机物去除的污水的进水COD值的比例3.2:1，该步骤的搅拌反应时间为5小时;
步骤3：再向需要进行难生化有机物去除的污水中投加碱，并继续通过搅拌操作来搅拌调节，直至难生化有机物去除的污水的pH值范围达到7～9，这样就能形成氢氧化铁胶体;
步骤4：接着向需要进行难生化有机物去除的污水中投加高分子聚丙烯酰胺助凝剂使氢氧化铁胶体混凝形成氢氧化铁絮体;
步骤5：结束搅拌操作，进行氢氧化铁絮体分离，即将经混凝形成的氢氧化铁絮体采用沉淀、气浮或过滤的分离方法进行分离，分离后得到含水的氢氧化铁沉淀;
步骤6：将步骤5中分离后得到的含水的氢氧化铁沉淀投加到需要进行难生化有机物去除的污水中回用，该氢氧化铁沉淀的氢氧化铁就能作为步骤1中的催化剂，这样返回步骤1中继续按步骤循环执行，而分离后的出水执行排放操作。
说明书
一种污水中难生化有机物的去除方法
技术领域
本发明涉一种污水中难生化有机物的去除方法，特别是一种能将难生化或者不可生化有机物机去除的处理方法。
背景技术
随着经济高速发展和工业化进程的推进，出现了越来越多的含有难生化有机物的污水，这些污水用一般的处理方法处理难以实现达标排放。研究和开发含有难生化有机物的污水处理的方法，是环保领域亟待解决的关键问题。
目前针对含有难生化有机物的污水处理方法中得以广泛应用的是芬顿高级氧化法，芬顿高级氧化法是以亚铁离子在酸性条件下催化双氧水产生具有极强氧化活性的自由羟基·OH利用自由羟基·OH氧化有机物的处理方法。其具有氧化能力极强、去除效果好且不会产生有毒有害的副产物的优点。
但是芬顿高级氧化法在针对含有难生化有机物的污水处理过程中的缺陷在于虽然亚铁离子能作为催化剂，在酸性条件下催化双氧水自由羟基产生自由羟基·OH并与水中的有机物进行无选择的氧化反应，达到降解有机物的目的，但需要不断加入亚铁作为催化剂，并且会产生一部分的含铁污泥而需要进行处理的缺陷。
发明内容
本发明提供一种污水中难生化有机物的去除方法，该方法能够将污水中难生化有机物去除，与现有芬顿高级氧化法本质区别是将氢氧化铁作为催化剂，这样就克服了需要不断加入亚铁作为催化剂、并且会产生一部分的含铁污泥而需要进行处理的缺陷。该作为催化剂的氢氧化铁能够回用，没有含铁污泥的产生。其工艺整体还具有结构简单、运行可靠以及成本费用低的优点。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种污水中难生化有机物的去除方法，步骤如下：
步骤1：将作为催化剂的氢氧化铁加入需要进行难生化有机物去除的污水中，氢氧化铁加入污水中的投加量为0.5～100mmol/L，之后持续进行搅拌操作，另外还要向需要进行难生化有机物去除的污水中加入硫酸或者盐酸，加入硫酸或者盐酸直至将待进行难生化有机物去除的污水的ph值调节到1-3的范围;
步骤2：再向该需要进行难生化有机物去除的污水中投加双氧水，投加双氧水后，需要进行难生化有机物去除的污水继续通过搅拌操作来反应，投加的纯双氧水的浓度和需要进行难生化有机物去除的污水的进水COD值的比例为1:1～4:1，该步骤的搅拌反应时间范围为0.5小时至30小时;
步骤3：再向需要进行难生化有机物去除的污水中投加碱，并继续通过搅拌操作来搅拌调节，直至难生化有机物去除的污水的pH值范围达到6～9，这样就能形成氢氧化铁胶体;
步骤4：接着向需要进行难生化有机物去除的污水中投加高分子聚丙烯酰胺助凝剂使氢氧化铁胶体混凝形成氢氧化铁絮体;
步骤5：结束搅拌操作，进行氢氧化铁絮体分离，即将经混凝形成的氢氧化铁絮体采用沉淀、气浮或过滤的分离方法进行分离，分离后得到含水的氢氧化铁沉淀;
步骤6：将步骤5中分离后得到的含水的氢氧化铁沉淀投加到需要进行难生化有机物去除的污水中回用，该氢氧化铁沉淀的氢氧化铁就能作为步骤1中的催化剂，这样返回步骤1中继续按步骤循环执行，而分离后的出水执行排放操作。
所述步骤1中作为催化剂的氢氧化铁在首次加入时，该氢氧化铁能够用硫酸亚铁或者其他二价铁盐通过氧化获得。
所述步骤3中的投加双氧水的次数为一次以上。
所述步骤4中的碱为氢氧化钠或氢氧化钙。
本发明与传统芬顿高级氧化法的本质的区别是用三价铁做催化剂，在酸性条件下催化双氧水自由羟基产生自由羟基·OH并与水中的有机物进行无选择的氧化反应，达到降解有机物的目的。这样，ph回调后产生强氧化铁，可以作为催化剂重复使用。
采取本发明方法处理的含有难生化有机物的污水COD的去除率可以达到80-99%。特别适用含有中高浓度难生化有机物的污水处理。而且可以通过调整氧化剂药剂的加入量，对污水中的难生化有机物的去除率出水有进行调节控制，在一定条件下减少处理运行费用。
本发明与现有技术相比，具有以下特点：
1、对难生化有机物处理能力强，有机物去除率高，最高可以达到可以达到99%的去除率。这是一般工艺所难以达到。
2、由于利用三价铁离子做催化剂，催化剂可以重复使用，没有污泥产生，可减少污泥处理设备投资和污泥处置费用。
3、由于催化剂可以回用，在使用过程中可以加大催化剂用量，提高反应速度，不需要考虑过多催化剂费用和污泥处置问题。
4、整个处理过程没有其他废物产生。
