申请日2011.04.22
公开(公告)日2013.01.02
IPC分类号C02F9/04; C02F1/74; C02F1/72
摘要
本发明针对有机综合废水含有难生物降解有机物处理难的问题，发明了一种催化氧化-复合絮凝的集成处理工艺，集成了催化氧化、Fenton氧化、复合絮凝、高效沉淀等的技术优点，应用高效催化剂提高处理效率或可生化性，以复合絮凝剂为核心简化处理过程并保证处理效果稳定，实现了催化氧化-复合絮凝的一体化集成。本发明技术路线简洁、处理效率高、操作简单。
权利要求书
1.一种催化氧化-复合絮凝的集成处理综合废水工艺，其特征在于集成了催化氧化、Fenton 氧化、复合絮凝和高效沉淀的技术优点，应用高效催化剂提高处理效率或可生化性，以复合 絮凝剂为核心简化处理过程并保证处理效果稳定，具体工艺步骤如下：1)催化氧化：投加纳 米氧化铁、掺硅纳米氧化铁或掺铝纳米氧化铁催化剂，并进行空气、纯氧或空气与纯氧混合 气体曝气;2)Fenton氧化：控制催化氧化出水pH值至6.0～7.0，并向其中投加FeSO4·7H2O 和H2O2的Fenton试剂，同时以200～500r/min的转速进行搅拌;3)复合絮凝：向Fenton反 应后废水中投加阳离子型高分子絮凝剂PAM、PDADMA、PAC、PFC或PFS，并以300～600r/min 的转速快速搅拌2～6min，再以20～60r/min的转速慢速搅拌8～15min;4)高效沉淀：经过絮 凝的废水进入到高效斜板沉淀池中，静沉15～30min后出水，最终使得综合废水达标排放;从 而实现了催化氧化-复合絮凝的一体化集成。
2.根据权利要求1所述的一种催化氧化-复合絮凝的集成处理综合废水工艺，其特征在 于以0.1～1.0mg/L的浓度向废水中投加阳离子型高分子复合絮凝剂，并以300～600r/min的转速 快速搅拌2～6min，再以20～60r/min的转速慢速搅拌8～15min。
3.根据权利要求1所述的一种催化氧化-复合絮凝的集成处理综合废水工艺，其特征在 于通过催化氧化先去除或分解部分或全部难降解有机污染物，再通过Fenton氧化去除剩余的 全部或大部分有机物，之后通过调节絮凝pH值，并利用Fenton反应剩余的Fe3+或Fe2+进行 絮凝，形成Fe(OH)3、Fe(OH)2铁型絮体，同时投加高分子阳离子型复合絮凝剂进行强化絮凝， 形成大而密实的絮体，最后废水经由高效沉淀后出水，从而实现催化氧化、Fenton氧化、复 合絮凝、高效沉淀的一体化集成。
4.根据权利要求1所述的一种催化氧化-复合絮凝的集成处理综合废水工艺，其特征在于 经本工艺处理后，出水水质良好，浊度小于5NTU，色度小于25，COD小于120mg/L，去除 率分别可达95%、98%和87%以上。
说明书
一种催化氧化-复合絮凝的集成处理综合废水工艺
技术领域
本发明属于环境保护技术领域，具体涉及一种化工综合废水处理的集成工艺。
背景技术
在化工生产过程中，化工综合废水的处理一直是较头疼的问题。化工行业所涉及的企业 类型众多，如精细化工、焦化、石油、制药、染料等，工业企业排出的废水主要包括工艺过 程用水、设备冷却水、洗涤水等生产废水和企业职工的生活污水，由于工业企业类型繁多， 生产工艺各异，产生的废水性质完全不同，成分差异较大，如酚、有机磷和有机氯、多环芳 烃类、杂环类化合物、氯代芳香族化合物以及有机氰化合物等，普遍存在难降解和高毒性有 机污染物质。
化工园区综合废水的常规处理方法一般是采用高浓度活性污泥法、水解酸化-好氧生物 法、A/O2-混凝沉淀工艺以及膜生物反应器等生化法和物理吸附法。生化法对高COD、高毒 性有机物含量的化工废水处理效果不好，仍有较大污染。因此化工综合废水一般不能直接进 行生物处理。物理吸附主要以活性炭吸附为主，其对化工废水处理效果较好，但只是将有毒 有害物质浓缩提取后燃烧处理，并没有将其进行彻底的无害化处理，造成了二次污染，且活 性炭再生困难，处理费用高。因此，寻求一种高效、操作简单、工艺灵活、成本相对较低的 适合化工综合废水处理的工艺方法迫在眉睫。
如曹健等人(专利申请号：200510101734.X)发明了一种“印染废水处理工艺”，经过a. 调节pH值、b.一级过滤、c.脱色絮凝、d.二级过滤、e.脱水及氧化过程处理纺织印染生产过程 中产生的高污染废水，效果较好;赵金标等人(专利申请号：200710053564.1)发明了一种“盐 酸废液净化处理工艺”，适用于盐酸酸洗废液处理，具有成本低、安全性好等特点;李国平等 人(专利申请号：200710020462.X)发明了“一种氟苯生产废水处理组合工艺”，经过该工艺9 个步骤的处理，出水能够达到达标排放。
诸如此类工艺方法对废水处理均具有一定效果，但都或多或少存在工艺复杂、操作繁琐、 工艺集成度不高等缺点，为此，我们发明了一种催化氧化-复合絮凝的集成处理综合废水工艺， 本发明具有技术路线简洁、处理效率高、操作简单等优点。
发明内容
本发明的的是提供一种处理高效、操作简单、便于管理且经济性好的化工综合废水处 理工艺。
本发明的的创新性在于其既可作为生化处理的前处理工段，亦可作为生化处理后的深度处 理工艺。具体说明如下：
1、本发明主要针对两种废水：①难生物降解废水;②生化处理后BOD已经很低，废 水中大部分污染物质是不可生化处理物质。
2、针对以上两种废水的特点，得到两种处理思路：①对于难生物降解废水，应着重提 高可生化性，打开不易降解的有机碳链，比如苯杂环、烯键、炔键等;②有效去除难降解毒 害性有机物。
3、针对以上两种思路，可对Fenton反应单元做相应调整：①在反应初期加一定的酸， 调整pH值到6.0～7.0，采用酸化诱发，从而提高废水可生化性;②根据废水的难处理性，在 催化、絮凝已很难去除的情况下，反应pH值可适当降到3.5左右。
4、为了降低Fenton反应的成本，可在Fenton的同时加上催化氧化单元;为了强化Fenton 效果，可在Fenton后加上强化絮凝。
5、絮凝就利用Fenton出水的调节池和沉淀池来完成，催化氧化和絮凝作为Fenton的辅 助单元，都是Fenton的一部分。
将该工艺应用于处理含高浓度有机物、有毒有害物质，成分复杂、水质多变的化工综合 废水，不仅解决了在这种水质条件下微生物难以存活及驯化的问题，而且处理后有机物被完 全氧化为CO2和H2O，不会产生二次污染。
一种催化氧化-复合絮凝的集成处理综合废水工艺，其特征在于按如下步骤实现：
1、催化氧化.无需预处理，直接向废水中投加一定量的催化剂(纳米氧化铁、掺硅纳米 氧化铁或掺铝纳米氧化铁)，并进行曝气(空气、纯氧或空气与纯氧混合气体);
2、Fenton氧化.调节催化氧化出水pH值至6.0～7.0，并向其中投加Fenton试剂 (FeSO4·7H2O和H2O2)，同时以200～500r/min的转速进行搅拌;
3、复合絮凝.向Fenton反应后废水中投加阳离子型高分子絮凝剂(PAM、PDADMA、PAC、 PFC、PFS)，并以300～600r/min的转速快速搅拌2～6min，再以20～60r/min的转速慢速搅拌 8～15min;
4、高效沉淀.经过絮凝的废水进入到高效斜板沉淀池中，静沉15～30min后出水，最终使 得综合废水达标排放。
本发明比常规的化工废水处理方法有如下优点：
1、废水无需经过pH值调节等预处理过程，直接进行催化氧化反应;
2、催化氧化中的氧化剂相为空气或氧气，无需加入新的化学药剂，经济环保，减少了产 生新的污染物质的风险;
3、Fenton反应的pH值范围为6.0～7.0，在允许排放的pH范围之内，且对后续生物处理 中的微生物不会产生冲击。与常规的Fenton反应pH值范围相比，更接近原水pH，几乎不用 进行酸碱调节，不仅节约了药剂成本，也避免了由于加入酸碱药剂而产生新的污染物质;
4、Fenton反应能够将有机物完全氧化，分解为CO2和H2O，而没有污染物质生成。
5、与普通絮凝剂相比，使用高分子絮凝剂，不仅能够减少絮凝剂用量，而且能够提高絮 凝效果，缩短絮凝时间，絮体更大而密实，沉降性能更佳。
6、采用高效斜板沉淀池，根据浅池理论，能够大大提高沉淀效率，缩短沉淀时间，从而 缩短整个工艺的运行周期。
