申请日2004.04.09
公开(公告)日2005.10.12
IPC分类号C02F9/06; C02F9/02
摘要
一种高浓度、难降解工业废水的预处理方法，包括pH值调节、氧化、混凝、分离各单元过程，其特征是在有序调节废水pH值的同时，将各单元处理过程组合成统一的预处理方法。在pH值2～4时采用化学氧化、光解氧化和微电解分解处理，在pH值6～7时气浮分离浮渣，在pH值8～9时混凝分离沉淀。各单元处理过程据废水初始pH值进行组合，或pH值由低到高或pH值由高到低，或pH值高低变化灵活组合。本方法可处理各种高浓度、难降解工业废水，使其COD值降至500mg/L以下，而且大大提高其生物可降解性，可以排入污水处理站统一进行生化处理。
权利要求书
1、一种高浓度、难降解工业废水的预处理方法，包括pH值的调节、氧化、混凝、 分离各单元过程，其特征在于：在有序调节废水pH值的同时进行以下各单元处理：
(1)、pH值2～4时进行化学氧化、光解氧化和微电解处理，化学氧化是加入0.5～ 1.5%的硫酸亚铁和2～12%的草酸搅拌反应不少于0.5小时;光解氧化是用紫外光照射 不少于2小时;微电解是废水在流动中与触媒充分接触不少于0.5小时，所述的触媒由 铸铁屑同焦炭或者活性碳或者混合碳按1∶0.8～1.2比例混合均匀的固体触媒;
(2)、pH值8～9时进行混凝处理，分离沉淀，混凝处理就是向废水中加入2～5% 的絮凝剂，充分搅拌后静置沉降，分离出下层沉淀;所述的絮凝剂可以是明矾或氯化镁 或磷酸氢二钠中的一种或两种以上混合絮凝剂。
2、根据权利要求1所述的预处理方法，其特征在于：经微电解处理的废水可以调 pH值6～7进行气浮处理，分离浮渣，气浮处理是向废水中加入2～5%的硫酸铝或聚合 氯化铝充分搅拌后静置，分离出上层浮渣后进行混凝处理。
3、根据权利要求1或2所述的预处理方法，其特征在于：在化学氧化时还可以加入 臭氧或过氧化氢。
4、根据权利要求3所述的预处理方法，其特征在于：在絮凝反应的后期加入助凝剂 聚丙烯酰胺。
说明书
高浓度、难降解工业废水的预处理方法
一、技术领域
本发明涉及一种工业废水的处理方法，确切地说是一种高浓度、难降解工业废水的 预处理方法。
二、背景技术
化工、农药、医药、印染、食品等行业在生产过程中都要排放高浓度的工业废水， 这些废水中所含的有机物种类繁多，有些还具有毒性，且浓度高，废水的COD值低则 上万，高则数万、数十万，生物可降解性都很差。
目前许多城市、特别是工业园区内大都建造有对废水进行统一生化处理的污水处理 站，但要求进入该装置的废水COD在500mg/L以下，这就要求对上述废水进行预处理。
上述各类高浓度、难降解工业废水。现有的处理方法如化学法、物理法、生物法、 焚烧法等，实验证明，除焚烧法外，其他方法进行预处理的效果都不理想，特别是对汇 集后的混合废水效果更差。只有优化组合联合使用多种手段的高效水处理技术才能适用 于上述各类废水、特别是混合废水的预处理。
三、发明内容
本发明正是基于上述构想而研制开发的一种具有通用性的预处理技术方案。所谓通 用性就是对上述各类高浓度、难降解工业废水或其混合废水都能进行预处理，使其COD 值低于500mg/L。
一切工业废水，包括高浓度、难降解废水，无论其所含有机废物的种类和含量如何， 就其pH值而言，无非有pH<7、pH=7和pH>7即酸性、中性和碱性三种情况，并且 可以通过稀酸或稀碱调节pH值实现三者之间的转换。申请人据此开发了具有通用性的 预处理方法。对酸性废水使用化学氧化、光解氧化和微电解分解后再混凝沉降的预处理 方法，对碱性废水使用混凝分离沉淀、气浮分离浮渣后再进行化学氧化、光解氧化和微 电解分解的预处理方法。也就是说根据废水pH值以及所含有机物的不同而采用相应的 化学或物理的方法进行预处理，其特征是在有序调节pH值的同时，将化学法或物理法 各单元过程相应组合形成统一的预处理方法。具体的技术方案如下：
pH值为2～4时采用酸性废水的预处理方法，各单元过程如下：
化学氧化使用化学氧化剂硫酸亚铁和草酸。就是向废水中加入0.5～1.5%(重量百 分比，下同)的硫酸亚铁和2～12%的草酸充分搅拌不少于0.5小时。
除上述化学氧化剂外，还可以同时加入5～10%的过氧化氢或臭氧。
光解氧化就是使用紫外光照射不少于2小时，光源可以是紫外灯或高压汞灯或高压 氙灯等。
微电解分解就是让废水在流动中与铸铁屑和焦炭组成的触媒充分接触不少于0.5小 时。除焦炭外，还可以使用活性碳或者焦炭与活性碳按任意比例混合的混合碳。铸铁屑 同焦炭或者活性碳或者混合碳按1∶0.8～1.2的比例混合均匀。
当pH值为6～7时使用气浮分离浮渣的预处理方法。即是向废水中加入2～5%的 硫酸铝或聚合氯化铝，上层浮渣排入贮渣槽，下层废水续继处理。若废水中有机物含量 不多，形成浮渣较少。这时可省略气浮分离工序，直接调pH8～9进入混凝分离工序。
当pH值为8～9时使用混凝分离沉淀的预处理方法。即是向废水中加入2～5%的 絮凝剂，充分搅拌后静置沉降，底层沉淀排入贮渣槽。所述的絮凝剂可以是明矾或者氯 化镁或者磷酸氢二钠等，可以单独使用，也可以混合使用。
在絮凝反应的后期还可以加入助凝剂聚丙烯酰胺等以加速沉降。经混凝分离沉降后 废水便可送入污水处理站进行生化处理。
若高浓度、难降解工业废水的初始状态为酸性，则可按先酸性、后碱性的预处理方 法组合处理，即按pH值2～4、6～7和8～9或者2～4、8～9和6～7或者2～4和8～ 9的次序处理。最后混凝分离或气浮分离后的废水外观色浅或无色、透明、无异味，COD 值≤500mg/L。
若高浓度、难降解工业废水的初始状态为碱性，则可按先碱性、后酸性的预处理方 法组合处理，即按pH值：8～9、6～7和2～4或者6～7、8～9和2～4或者8～9和2～ 4的次序处理。最后微电解分离后的废水外观色浅或无色、透明、无异味，COD值≤ 500mg/L。预处理后废水pH值低(2～4)、酸性大，一般情况下还需用稀碱调节pH值 (6～9)，便可进入污水处理站进行生化处理。
本方法是将各自独立的单元过程进行组合形成统一的工艺方法，其组合十分灵活， 可以据pH值由低到高或由高到低或高低混合变化进行组合，由通用设备如中和、反应 釜、塔等组成成套装置，对各种高浓度、难降解的工业废水进行预处理，最后出水COD 值可降到500mg/L以下，而且大大提高其生物可降解性，可以排入污水处理站统一进行 生化处理后达标排放。
本方法特别适用于各排污企业相对集中的地区应用，因为各类废水汇集方便，混合 废水初始pH值相对固定，这样就可选择一种组合，建设一套装置，集中预处理。不仅 十分经济，而且也方便各级环保部门的监督和管理。
四、具体实施方式
以高浓度、难降解工业废水初始pH值呈酸性为例，非限定实施例叙述如下：
1、将废水投入反应釜中，测定pH值是否达到2～4，若没有用稀酸调节pH值达到 规定值，在搅拌下加入0.5～1.5%的硫酸亚铁和2～12%的草酸，或者同时加入5～10% 过氧化氢或臭氧，搅拌1小时。
2、将经化学氧化后废水泵入光解氧化槽，该槽中装置有能发射200～400nm紫外光 的紫外灯管，照射2小时以上。
3、将经光解氧化后的废水泵入微电解塔，塔内装有由铸铁屑同焦炭按1∶1比例混 合的触媒，废水在塔中循环，充分接触1小时。
4、将经微电解分解后的废水泵入气浮槽，先用稀碱调节pH值至6～7，然后加2～ 5%的聚合硫酸铝，充分搅拌后静置，上层浮渣排入贮渣槽，下层废水继续处理。
5、将由4、经分离浮渣后的废水或者由3、经光解氧化后的废水送入沉降槽，用稀 碱调pH值至8～9，然后加入2～5%的氯化镁和磷酸氢二钠，充分搅拌后沉降，下层沉 淀排入贮渣槽，除去上层少许浮渣，清液即是预处理后的废水，外观色浅或无色，清彻 无异味，COD值≤500mg/L，可直接排入生化池生化处理。
6、贮渣槽内的沉淀和浮渣、经压滤，滤饼焚烧，滤液循环处理。
