申请日 2020.09.27
公开（公告）日 2021.01.12
IPC分类号 C02F9/14; C02F101/30
摘要
本发明属于废水处理技术领域，涉及一种利用O3/H2O2协同高级氧化技术处理工业废水的方法，先采用O3/H2O2协同作用下羟基自由基高级氧化技术，打开高分子芳香烃化合物的苯环结构，将芳香烃化合物变为小分子化合物，以降低污水的毒性、提高B/C可生化比，再通过“UASB+MBR”组合工艺进一步强化生化处理效果，去除废水中污染物，提高出水水质，保障水生态安全。
权利要求书
1.一种利用O3/H2O2协同高级氧化技术处理工业废水的方法，其特征在于在利用O3/H2O2协同高级氧化技术处理工业废水的装置中实现，具体过程为：
(1)采集工业废水引入废水箱，将工业废水的pH值调至7.5-8.5后进行过滤，得到澄清透明的深黄色液体即为过滤后的工业废水；
(2)将过滤后的工业废水按照0.8-1.2g/L的比例添加质量分数为30％的H2O2，混匀；通过水泵将添加好H2O2的工业废水泵至O3/H2O2高级氧化反应器，并打开臭氧发生装置，从O3/H2O2高级氧化反应器的底部通入臭氧，气体流量为0.3-0.5L/min，便于臭氧与进入O3/H2O2高级氧化反应器的工业废水充分混合；
(3)开启反应：打开O3/H2O2高级氧化反应器底部开关前，先允许臭氧在高级反应器底部连接管内留存8-15秒钟，避免反应器中工业废水回流至管道；反应过程中，间隔1.5-2.5小时取样一次进行COD的测定，待反应10小时以上且最终COD降至2000左右，停止反应,计算BOD/COD的比值；
(4)反应过程中产生的尾气通入质量分数为2％-10％的KI溶液，进行尾气处理；
(5)反应过程实现连续流，保证工业废水在O3/H2O2高级氧化反应器停留时间在10小时以上，处理结束的工业废水从出水口流出；
(6)将出水采用“UASB+MBR”组合工艺进行后续处理，实现工业废水的处理。
2.根据权利要求1所述利用O3/H2O2协同高级氧化技术处理工业废水的方法，其特征在于所述利用O3/H2O2协同高级氧化技术处理工业废水的装置主体结构包括气罐、臭氧发生器、流量计、O3/H2O2高级氧化反应器、水泵、废水箱、第一取样口、第二取样口、第三取样口、第四取样口和出水口；气罐与臭氧发生器连接，臭氧发生器与O3/H2O2高级氧化反应器的底部连接，臭氧发生器与O3/H2O2高级氧化反应器之间设有流量计，O3/H2O2高级氧化反应器右侧自下而上依次设有第一取样口、第二取样口、第三取样口和第四取样口，O3/H2O2高级氧化反应器左侧上端设有出水口，O3/H2O2高级氧化反应器与废水箱之间通过水泵连接，气罐中储存的气体为氧气。
说明书
一种利用O3/H2O2协同高级氧化技术处理工业废水的方法
技术领域：
本发明属于废水处理技术领域，涉及一种利用O3/H2O2协同高级氧化技术处理工业废水的方法。
背景技术：
近年来，我国的工业化发展形势比较迅速，进而各行各业的污水排放量也有所增加，水污染问题日益严重。大量的工业废水中，难降解的有机污染物含量变高，成分复杂，含有难生物降解的毒性物质，传统的水处理技术已然不能满足如今的处理需求，因此研究有效处理该类工业废水并使其达标排放的方法已迫在眉睫。高级氧化技术是通过产生羟基自由基并利用其强氧化性对污染物质进行处理的一种处理技术，羟基自由基的氧化电位要比普通氧化剂(如氯气、过氧化氢和臭氧)要高很多，氧化能力非常强，它可以把有机物氧化分解成小分子，甚至能够降解成为二氧化碳，水以及其他无毒的小分子酸，同时高级氧化技术还可提高污水的可生化性。鉴于高级氧化技术具有良好的处理效果、较快的反应速度、二次污染小、适用范围广等特点，近年来被逐渐应用于各个行业的废水处理过程中，例如CN201610446099.7提供了一种采用高级氧化技术处理废水的方法，包括：首先将工业废水和高级氧化技术用试剂混合反应，得到化学需氧量小于等于3000mg/L的废水；然后将化学需氧量小于等于3000mg/L的废水、高级氧化技术用试剂和载体混合反应，得到处理后的污水；CN201910679625.8公开了一种一体式废水高级氧化处理方法，包括如下步骤：1)将工业废水和第一高级氧化技术用试剂混合反应，得到化学需氧量小于等于3000mg/L的废水；2)配制过碳酸钠溶液；3)将过碳酸钠溶液按照体积比为0.5～1％的比例加入到3000mg/L废水中，调节溶液pH到9.0-11.0，然后按质量比为0.5-1‰的比例加入20-50目的铁碳填料，搅拌均匀，得混合液；3)将化学需氧量小于等于3000mg/L的废水、第二高级氧化技术用试剂和载体混合反应，得到处理后的废水；4)将混合液置于变频式微波反应器中，持续搅拌反应25～40分钟，得到处理后的废水；CN201811630503.1公开了一种臭氧/双氧水高级氧化难降解工业废水的装置及方法，这种臭氧/双氧水高级氧化难降解工业废水的装置，包括进水管道、出水管道、双氧水投加装置、管道混合器、臭氧发生器、反应装置、尾气处理装置、第一射流器和第二射流器，同时也公开了一种使用该装置处理难降解工业废水的方法，先将废水与双氧水在管道混合器中混合，得到的混合液进入第一射流器与臭氧混合，得到的气液混合物进入反应装置进行氧化反应；反应装置的一部分出水排放至排水管道，另一部分出水返入第二射流器与臭氧混合，得到的气液混合物回流至反应装置中；反应装置的尾气经除雾后，进入尾气处理装置中处理，然后排放。但是现有的高级氧化技术存在以下缺点：处理过程中产生二次污染，对环境污染大，处理成本高，对设备的要求高等。
发明内容：
本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，设计提供一种利用O3/H2O2协同高级氧化技术处理工业废水的方法，先采用O3/H2O2协同作用下羟基自由基高级氧化技术，打开高分子芳香烃化合物的苯环结构，将芳香烃化合物变为小分子化合物，以降低污水的毒性、提高B/C可生化比，再通过“UASB+MBR”组合工艺进一步强化生化处理效果，去除废水中污染物，提高出水水质，保障水生态安全。
为了实现上述目的，本发明在利用O3/H2O2协同高级氧化技术处理工业废水的装置中实现，具体过程为：
(1)采集工业废水引入废水箱，将工业废水的pH值调至7.5-8.5后进行过滤，得到澄清透明的深黄色液体即为过滤后的工业废水；
(2)将过滤后的工业废水按照0.8-1.2g/L的比例添加质量分数为30％的H2O2，混匀；通过水泵将添加好H2O2的工业废水泵至O3/H2O2高级氧化反应器，并打开臭氧发生装置，从O3/H2O2高级氧化反应器的底部通入臭氧，气体流量为0.3-0.5L/min，便于臭氧与进入O3/H2O2高级氧化反应器的工业废水充分混合；
(3)开启反应：打开O3/H2O2高级氧化反应器底部开关前，先允许臭氧在高级反应器底部连接管内留存8-15秒钟，避免反应器中工业废水回流至管道；反应过程中，间隔1.5-2.5小时取样一次进行COD的测定，待反应10小时以上且最终COD降至2000左右，停止反应,计算BOD/COD的比值；
(4)反应过程中产生的尾气通入质量分数为2％-10％的KI溶液，进行尾气处理；
(5)反应过程实现连续流，保证工业废水在O3/H2O2高级氧化反应器停留时间在10小时以上，处理结束的工业废水从出水口流出；
(6)将出水采用“UASB+MBR”组合工艺进行后续处理，实现工业废水的处理。
本发明从采集的工业废水为具有高浓度、高色度、高盐度、高毒性、高难降解和高难生化等水质特点的精细化工废水。
本发明所述利用O3/H2O2协同高级氧化技术处理工业废水的装置主体结构包括气罐、臭氧发生器、流量计、O3/H2O2高级氧化反应器、水泵、废水箱、第一取样口、第二取样口、第三取样口、第四取样口和出水口；气罐与臭氧发生器连接，臭氧发生器与O3/H2O2高级氧化反应器的底部连接，臭氧发生器与O3/H2O2高级氧化反应器之间设有流量计，O3/H2O2高级氧化反应器右侧自下而上依次设有第一取样口、第二取样口、第三取样口和第四取样口，O3/H2O2高级氧化反应器左侧上端设有出水口，O3/H2O2高级氧化反应器与废水箱之间通过水泵连接，气罐中储存的气体为氧气。
本发明与现有技术相比，针对化工厂含有硫酸锌，硫酸，甲苯，甲醇，硫酸钠等难降解有机物的工业废水；采用“O3/H2O2协同高级氧化技术”作为精细化工废水主要预处理技术，高级氧化技术具有有机物去除效率高、不会产生新的环境污染问题等优点，且保证了化工废水后续生化处理效果；所采用的装置小巧、轻便，更利于臭氧与工业污水的充分接触，而且UASB+MBR”组合生物工艺强化生化处理效果，进一步去除废水中污染物，提高出水水质，保障水生态安全。
发明人 （于德爽;王晓群;姜文杰;王晓霞;陈光辉;苗圆圆;）
