申请日2010.07.13
公开(公告)日2011.12.07
IPC分类号C02F9/06; C02F1/56; C02F1/72; C02F1/461
摘要
一种催化内电解耦合氧化絮凝深度处理工业废水的方法，涉及一种工业废水深度处理技术。先将经生化处理后CODCr为200～300mg/L、色度为100～400倍的工业废水的pH调节为5，然后加入铁碳(体积比为1∶1)鲍尔环填料，曝气两小时;再将熟石灰∶质量分数为30%过氧化氢溶液∶水=2∶1∶17(质量比)的混合溶液投入使废水的pH=8～9;加入阴离子聚丙烯酰胺，使废水中PAM的含量保持在0.5ppm左右，水力搅拌15min后(转速为80r/min)，静止沉淀30min，测定上层清液的CODCr<100mg/L，色度<50倍，排放出水达到《污水综合排放标准》国家一级标准。本发明在催化内电解电解、氧化、吸附和絮凝协同作用下完成，处理效率高、水力停留时间短、污泥沉降速度快、产泥量少、运行成本低，能广泛适用于各种工业废水深度处理。
翻译权利要求书
1.一种催化内电解耦合氧化絮凝深度处理工业废水的方法，其特征是：先 用废酸将经生化处理后CODCr为200～300mg/L、色度为100～400倍的工业废水 的pH调节为5～6，然后加入铁碳鲍尔环填料，铁碳鲍尔环填料的投加量为每L 工业废水投加10个铁碳鲍尔环填料，曝气两小时，得到经过内电解曝气后的出 水;接着按熟石灰∶质量分数为30%的过氧化氢溶液∶水=2∶1∶17质量比量取 后搅拌均匀得到混合溶液，将混合溶液投加到经过内电解曝气后的出水中，使出 水的pH=8～9，然后加入市售阴离子聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺的加入量为聚丙烯 酰胺在废水中的含量为0.5ppm，以80r/min转速搅拌15min后，停止搅拌，静置 30min，沉淀得到上层清液，经测定，上层清液的CODCr<100mg/L，色度<50倍， 达到《污水综合排放标准》国家一级标准，进行排放。
2.根据权利要求1所述的催化内电解耦合氧化絮凝深度处理工业废水的方 法，其特征在于：所述的铁碳鲍尔环填料，其组成为铁∶碳=1∶1体积比，形状 与国家标准的鲍尔环填料形状相同。
说明书
一种催化内电解耦合氧化絮凝深度处理工业废水的方法
技术领域
一种催化内电解耦合氧化絮凝深度处理工业废水的方法，涉及一种催化内电解耦合氧化絮凝技术及工业废水深度处理新方法。
背景技术
由于工业的迅速发展，工业废水的水量及水质污染量很大，它是最重要的污染源，具有以下几个特点：
(1)排放量大，污染范围广，排放方式复杂。工业生产用水量大，相当一部分生产用水中都携带原料、中间产物、副产物及终产物等排出厂外。工业企业遍布全国各地，污染范围广，不少产品在使用中又会产生新的污染。如全世界化肥施用量约5亿t，农药200多万吨，使遍及全世界广大地区的地表水和地下水都受到不同程度的污染。工业废水的排放方式复杂，有间歇排放，有连续排放，有规律排放和无规律排放等，给污染的防治造成很大困难。
(2)污染物种类繁多，浓度波动幅度大。由于工业产品品种繁多，生产工艺也各不相同，因此，工业生产过程中排出的污染物也数不胜数，不同污染物性质有很大差异，浓度也相差甚远。(3)污染物质毒性强，危害大。被酸碱类污染的废水有刺激性、腐蚀性，而有机含氧化合物如醛、酮、醚等则有还原性，能消耗水中的溶解氧，使水缺氧而导致水生生物死亡。工业废水中含有大量的氮、磷、钾等营养物，可促使藻类大量生长耗去水中溶解氧，造成水体富营养化污染。工业废水中悬浮物含量很高，可达3000mg/L，为生活废水的10倍。(4)污染物排放后迁移变化规律差异大。工业废水中所含各种污染物的性质差别很大，有些还有较强毒性，较大的蓄积性及较高的稳定性。一旦排放，迁移变化规律很不相同，有的沉积水底，有的挥发转入大气，有的富集于生物体内，有的则分解转化为其他物质，甚至造成二次污染，使污染物具有更大的危险性。(5)恢复比较困难。水体一旦受到污染，即使减少或停止污染物的排放，要恢复到原来状态仍需要相当长的时间。
常见经过生化处理后难以达到《污水综合排放标准》的工业废水包括造纸废水、焦化废水以及印染废水等，这些废水经过各种组合工艺处理后，CODCr值在 200-300mg/L，色度在100-400倍之间，仍难以达到排放标准，且CODCr/BOD5<0.2，可生化性差，不能继续采用生物处理。
内电解法是利用金属腐蚀原理，形成原电池对废水进行处理的良好工艺，又称为微电解法、零价铁法、铁屑过滤法、铁碳法。该工艺自诞生开始就引起了许多国家的重视，如美国、苏联、日本等。20世纪70年代，由前苏联的科学工作者首先把铁屑用于印染废水的处理。该法于20世纪80年代引入我国，是近30年来被广泛应用于印染、重金属、制药、油田废水等污水处理中的一种新兴的电化学方法，其具有使用范围广、工艺简单、处理效果好等特点，尤其对于高盐度，高CODCr以及高色度的废水处理较其他工艺具有更加明显的优势。难生物降解的废水经微电解工艺处理后B/C值(生化需氧量与化学需氧量的比值)大大提高，有利于后续生物处理效果的提高。国内一般将该工艺用于废水的预处理，或者与其他工艺结合使用以达到去除污染物的目的。微电解法处理废水因废水的性质不同，处理过程中所涉及的原理亦不同。在电极反应的基础上，微电解法降解废水中的污染物还可能有电场作用、铁的还原作用、氢的氧化还原作用、铁离子的络合作用、电子传递作用以及物理吸附作用等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效的工业废水深度处理技术方法，该方法对于去除工业废水中难降解的有机物有很好的效果，并且脱色效果优异，适用于各种工业废水难以达到排放标准的深度处理，处理后的出水CODCr<100mg/L，色度<50倍，达到《污水综合排放标准》一级标准。
为了达到上述目的，本发明以铁碳内电解为主要处理工艺，同时耦合氧化絮凝，通过协同作用来深度处理各种工业废水。具体工艺如下：
先用废酸调节经生化处理后CODCr为200～300mg/L、色度为100～400倍的工业废水的pH=5，然后加入鲍尔环填料，按10个填料/L废水投加，曝气两小时;接着按熟石灰∶过氧化氢溶液(质量分数为30%)∶水=2∶1∶17(质量比)配置、搅拌均匀后的混合溶液，将其投加到经过内电解曝气后的废水中，调节废水pH值至8～9，然后再加入市售阴离子聚丙烯酰胺，使废水中聚丙烯酰胺含量为保持在0.5ppm左右，再以80r/min转速搅拌30min后，停止搅拌，静置30min，沉淀得到上层清液，经测定上层清液的CODCr<100mg/L，色度<50倍，出水达到《污水综合排放标准》国家一级标准，进行排放。
所述的鲍尔环填料是形状与国家标准的鲍尔环填料形状一样，鲍尔环填料的组成为铁碳质量比为1∶1。
所述的过氧化氢在混合溶液中的质量百分数含量为5%。
所述的熟石灰在混合溶液中的质量百分数含量为10%。
本发明的优点如下：
1.本发明将内电解应用于污水深度处理，能快速高效的去处污水中有机污染物，并且脱色效果优异，出水可以直接排放，不会产生二次污染。
2.一般微电解处理时必须将废水pH调到3以下，而本发明用废酸调节废水pH值在5左右，减少了酸的使用量;
3.由于本发明向曝气后的废水出水中投过氧化氢，其与二价铁离子可以形成芬顿反应，进一步去处污水中的有机物，因此与传统的微电解处理比较，COD的去除效果高。
4.本发明投加的PAM量极少，能大大降低药剂成本。
5.本发明反应后泥水分离快，生成的污泥沉降性能好、产量少，便于处理。
6.本发明方法工艺简单，操作简便，便于推广，可在原有的池体基础上稍加改进即可。
