申请日2018.05.25
公开(公告)日2018.11.06
IPC分类号C02F9/04; C02F9/12; C02F101/30
摘要
本发明公开了一种难生物降解的有机废水的处理方法，包括以下步骤：向装有催化剂颗粒的反应器中注入待处理的所述有机废水，使得所述有机废水中的有机质在所述催化剂颗粒的作用下被氧气氧化形成无机物;将所述反应器的出水通入分离器，采用膜分离或磁场分离将反应器出水中的催化剂颗粒分离并截留回流至所述反应器，所述分离器的出水为最终出水。本发明无需采用贵金属催化剂，采用低成本的过渡金属作为催化剂原料，降低了催化剂成本并且活性和稳定性强，不易中毒;另一方面，反应过程仅需低温常压的反应条件，这就无需压力容器，工艺难度和运行费用大幅降低，能在低温常压条件下将难生物降解的有机质降解为CO2、N2、H2O等无机物。
翻译权利要求书
1.一种难生物降解的有机废水的处理方法，包括以下步骤：
向装有催化剂颗粒的反应器中注入待处理的所述有机废水，使得所述有机废水中的有机质在所述催化剂颗粒的作用下被氧气氧化形成无机物;
将所述反应器的出水通入分离器，采用膜分离或磁场分离将反应器出水中的催化剂颗粒分离并截留回流至所述反应器，所述分离器的出水为最终出水。
2.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于：所述催化剂颗粒的活性成分是Ni、Co、Mn、Fe中的一种或几种金属的尖晶石。
3.如权利要求2所述的处理方法，其特征在于：反应器内催化剂颗粒浓度为1～20g/L。
4.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于：所述反应器采用全混式或推流式，运行方式为间歇运行或连续运行。
5.如权利要求1至4任一项所述的处理方法，其特征在于：所述反应器内处理所述有机废水时，反应温度为60～90℃，压力为常压，pH为中性或碱性，曝气的氧气流速为0.02～0.25L/min。
6.如权利要求5所述的处理方法，其特征在于：曝气采用微米或纳米级曝气头进行纯氧或空气曝气。
7.如权利要求5所述的处理方法，其特征在于：曝气过程中的水气混合方式采用气液混合泵将空气或纯氧与所述有机废水混合。
8.如权利要求2所述的处理方法，其特征在于：所述催化剂颗粒为NiCo2O4尖晶石颗粒。
说明书
一种难生物降解的有机废水的处理方法
技术领域
本发明涉及废水处理领域，具体涉及对难以生物降解的有机废水进行处理的方法。
背景技术
难生物降解的有机物包括苯酚类、腐殖质、木质素、有机染料、抗生素类等，主要来源于市政污水、造纸厂废水、印染废水、消化污泥等。这类难生物降解的物质通常具有一定的毒性、刺激性气味或色度，对生态环境的危害较大，并且难以通过常规的微生物法(例如活性污泥法、生物膜法和厌氧消化法等)处理降解。而如果采用常见的物理化学技术如絮凝、吸附、沉淀、汽提等来处理，则需要消耗大量药剂，且仍需进一步的后续处理才可将这些有机物从环境中去除。化学处理技术主要是高级氧化，包括湿式催化氧化、臭氧氧化、芬顿氧化、光芬顿氧化、光催化等。其中，湿式催化氧化可以利用分子氧(空气或纯氧)，在催化剂的作用下，氧化降解废水中的有机物。与其它高级氧化技术相比，湿式催化氧化无需化学药剂和光照，但是其采用的催化剂多以Pt、Pd、Ru等贵金属为主，反应条件一般为温度120～250℃，压强2.0～5.0MPa，比较苛刻，因此设备成本和运行成本较高，且催化剂易中毒失活，导致其应用受限。
以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日前已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
发明内容
本发明的主要目的在于提出一种难生物降解的有机废水的处理方法，采用非贵金属作为催化剂，不仅降低了催化剂成本，而且不需要压力容器，可以实现在低温常压下进行难降解有机质的分解，以解决现有的难生物降解有机废水处理方法存在的设备、运行成本高，且催化剂易中毒失活的问题。
本发明为达上述目的提出以下技术方案：
一种难生物降解的有机废水的处理方法，包括以下步骤：
向装有催化剂颗粒的反应器中注入待处理的所述有机废水，使得所述有机废水中的有机质在所述催化剂颗粒的作用下被氧气氧化形成无机物;将所述反应器的出水通入分离器，采用膜分离或磁场分离将反应器出水中的催化剂颗粒分离并截留回流至所述反应器，所述分离器的出水为最终出水。
优选地，所述催化剂颗粒的活性成分是Ni、Co、Mn、Fe中的一种或几种金属的尖晶石。
优选地，反应器内催化剂颗粒浓度为1～20g/L。
优选地，所述反应器采用全混式或推流式，运行方式为间歇运行或连续运行。
优选地，所述反应器内处理所述有机废水时，反应温度为60～90℃，压力为常压，pH为中性或碱性，曝气的氧气流速为0.02～0.25L/min。
优选地，曝气采用微米或纳米级曝气头进行纯氧或空气曝气。
优选地，曝气过程中的水气混合方式采用气液混合泵将空气或纯氧与所述有机废水混合。
优选地，所述催化剂颗粒为NiCo2O4尖晶石颗粒。
与现有的湿式催化氧化技术相比，本发明的前述技术方案具有如下有益效果：
无需采用贵金属催化剂，采用低成本的过渡金属作为催化剂原料，降低了催化剂成本并且活性和稳定性强，不易中毒;另一方面，反应过程仅需低温常压的反应条件，这就无需压力容器，工艺难度和运行费用大幅降低，能在低温常压条件下将难生物降解的有机质降解为CO2、N2、H2O等无机物。
