申请日2011.11.18
公开(公告)日2013.05.29
IPC分类号C02F9/14; C02F1/72
摘要
本发明属于污水处理领域，涉及一种城市污水回用产生的反渗透浓缩水的处理，在待处理水中加入过氧化氢和含金属离子的盐类或聚合物进行处理，其中金属离子为Fe2+、以及Fe3+或Al3+中的至少一种。本发明解决了城市污水回用过程中产生的反渗透浓缩水难于处理的问题。将Fenton试剂处理RO浓缩水中的有机物和除磷结合在一起，可以减少反应装置的占地面积，同时又能提高Fenton试剂的氧化效率，降低试剂投加成本。本发明操作简单方便，易于实施，处理出水可以达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准，减少了排放到环境中的污染物浓度。
权利要求书
1.一种城市污水回用反渗透浓缩水的处理方法，其特征在于：包含以下步骤： 在待处理水中加入过氧化氢和含金属离子的盐类或聚合物进行处理，得到处 理过的水;其中金属离子为Fe2+、以及Fe3+或Al3+中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的城市污水回用反渗透浓缩水的处理方法，其特征在 于：还包含以下步骤：将所述处理过的水调整pH至6-7后，经固液分离后 进入脱氮型生物滤池处理，得到处理出水。
3.根据权利要求1所述的城市污水回用反渗透浓缩水的处理方法，其特征在 于：所述过氧化氢的投加量与待处理水中COD的质量比为1∶1-3∶1。
4.根据权利要求1所述的城市污水回用反渗透浓缩水的处理方法，其特征在 于：所述过氧化氢的投加量与Fe2+的摩尔比为15∶1-30∶1。
5.根据权利要求1所述的城市污水回用反渗透浓缩水的处理方法，其特征在 于：所述过氧化氢和含金属离子的盐类或聚合物的处理时间为15-60min。
6.根据权利要求1所述的城市污水回用反渗透浓缩水的处理方法，其特征在 于：所述过氧化氢和含金属离子的盐类或聚合物的处理时pH为3.0-5.0。
7.根据权利要求1所述的城市污水回用反渗透浓缩水的处理方法，其特征在 于：所述含Fe2+金属离子的盐类或聚合物选自于硫酸亚铁或氯化亚铁中的一 种或几种;所述含Fe3+或Al3+金属离子的盐类或聚合物选自于硫酸铝、无水 氯化铝、明矾、三氯化铁、聚合硫酸铁、聚合硫酸铝、聚合氯化铝、或聚合 氯化铁铝中的一种或几种。
8.根据权利要求2所述的城市污水回用反渗透浓缩水的处理方法，其特征在 于：所述的脱氮型生物滤池采用下部进水上部出水，中间曝气的操作模式。
说明书
一种城市污水回用反渗透浓缩水的处理方法
技术领域
本发明属于污水处理领域，具体是一种城市污水回用产生的反渗透浓缩 水的处理。
背景技术
我国全国性淡水资源紧张，缺水的城市已占到60%。另一方面，废水排 放量日益增加，2010年，全国废水排放量617.3亿吨，比上年增加4.7%，其 中城市生活污水排放量379.8亿吨，比上年增加7%。淡水资源的短缺和废水 排放量的增加已严重影响到经济的持续发展和人民生活水平的提高，开发新 的水资源成为当务之急。工业废水和城市污水处理、回用即废水资源化是建 立新的水资源的主要内容。
根据建设部发布的《城市污水再生利用技术政策》，2015年北方缺水城 市的再生水直接利用率达到城市污水排放量的20%-25%，南方沿海缺水城市 达到10%-15%。膜技术作为一种新型的分离技术在废水回用处理中得到了广 泛的应用并显示了广阔的发展前景。近年来，多样化的膜组合工艺得到越来 越多的关注，将不同种类的膜组合而成的膜集成系统能发挥各种膜技术的优 势，形成废水深度处理的新工艺。工业废水、城市污水等通过生化处理后再 经膜法深度处理后可回用为工业净水(循环水、工艺水或冷却水等)，提高了 水资源的利用率。反渗透(RO)技术已成为废水深度处理中必用的膜过程之 一。
在这些组合回用工艺中，反渗透浓缩水的产生是一个无法回避的问题， 这是由于反渗透技术并不能真正降解废水中的有机污染物，只是将原有废水 中的有机污染物进行转移和浓缩。城市污水回用产生的反渗透浓缩水除了具 有一般反渗透浓缩水都具有的含盐量高、可生化性差的特点外，其氮磷的含 量较高也是一个处理的难点。
目前针对反渗透浓缩水的处理工艺大多数都是针对其含有的难降解有机 物进行的处理，没有涉及到对于氮磷的处理，而氮磷含量较高的废水直接排 放到环境会造成富营养化等问题，从而对生态环境造成较大的破坏。
丁伟等(由动物脑组织提取神经节苷脂过程中产生的废水处理方法，发 明专利授权公告号CN 100395192C)提到将除磷药剂与Fenton氧化反应的 催化剂合二为一，可以降低除磷费用。但是如果要达到除磷的要求，Fenton 反应中Fe2+的投加量较大，大量Fe2+的存在会导致过氧化氢的利用效率不高， 使有机污染物降解不完全，同时也会增加了过氧化氢的投加费用。
因此，寻找一种经济有效的处理城市污水回用反渗透浓缩水的方法，使 其处理出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准，对于采用 膜法回用城市污水工艺的推广具有重要的意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对城市污水回用过程中产生的可生化性 差、氮磷含量高的反渗透浓缩水，提供一种有效结合高级氧化技术和生化技 术，成本较低、操作简单的新工艺。
本发明的目的可以通过以下措施达到：
一种城市污水回用反渗透浓缩水的处理方法，包含以下步骤：在待处理 水中加入过氧化氢和含金属离子的盐类或聚合物进行处理，得到处理过的水; 其中金属离子为Fe2+、以及Fe3+或Al3+中的至少一种。
过氧化氢与Fe2+的组合体系即为Fenton氧化体系，过氧化氢与Fe2+反应 产生具有强氧化性的羟基自由基，能够快速无选择性的氧化有机污染物，是 水处理过程中一种应用最为广泛和有效的高级氧化方法，适用于不同水质的 处理。在Fenton试剂反应中，Fe2+会被氧化为Fe3+，产生混凝沉淀，因此， Fenton试剂在水处理中具有氧化和混凝两种作用。Fe3+或Al3+的加入在达到 除磷的要求的同时，减少了Fe2+的加入量，从而减少了由于过多的Fe2+的投 加量对过氧化氢的消耗，提高了Fenton试剂对有机物的氧化效率。
该发明还包含以下步骤：将第一步处理过的水调整pH至6-7后，经固 液分离后进入脱氮型生物滤池处理，得到处理出水。由于Fenton氧化反应后 的出水的pH偏低，不适于微生物的生存，需要将该出水pH调整至适宜微生 物生存的范围。
本发明中对于固液分离的具体方法没有特别限定。可以优选采用沉淀池 方法。
所述过氧化氢的投加量与待处理水中COD(化学需氧量)的质量比优选 为1∶1-3∶1。过氧化氢的投加量对待处理水中COD的去除效果有较大的影 响，过氧化氢的投加量过低，对COD的去除效果可能比较有限，投加量过 高，过氧化氢本身也会消耗生成的强氧化性的羟基自由基，增加处理成本， 降低其在实际工程中应用的可行性。
所述过氧化氢的投加量与Fe2+的摩尔比优选为15∶1-30∶1。Fe2+在Fenton 试剂氧化反应中起催化剂的作用，过低的Fe2+的投加量可能会影响其催化效 果，由于Fe2+是具有强还原性的物质，过高的Fe2+的投加量一方面优选会消 耗过氧化氢，另一方面优选会消耗强氧化性的羟基自由基，降低Fenton试剂 对有机物的氧化效率。
所述过氧化氢和含金属离子的盐类或聚合物的处理时间为15-60min。
由于羟基自由基需要在偏酸性的条件下才能生成，所述过氧化氢和含金 属离子的盐类或聚合物的处理时pH优选为3.0-5.0。
所述含Fe2+金属离子的盐类或聚合物优选于硫酸亚铁或氯化亚铁中的一 种或几种;所述含Fe3+或Al3+金属离子的盐类或聚合物优选于硫酸铝、无水 氯化铝、明矾、三氯化铁、聚合硫酸铁、聚合硫酸铝、聚合氯化铝、或聚合 氯化铁铝中的一种或几种。
所述的脱氮型生物滤池优选采用下部进水上部出水，中间曝气的操作模 式。采用中间曝气的操作模式，生物滤池容易形成下部缺氧上部好氧的环境， 有利于脱氮反应的进行。
本发明解决了城市污水回用过程中产生的反渗透浓缩水难于处理的问 题。将Fenton试剂处理RO浓缩水中的有机物和除磷结合在一起，可以减少 反应装置的占地面积，同时又能提高Fenton试剂的氧化效率，降低试剂投加 成本。本发明操作简单方便，易于实施，处理出水可以
