申请日2016.07.21
公开(公告)日2016.10.26
IPC分类号C02F9/08
摘要
本发明涉及污水处理领域，具体涉及梯度复用多级高级氧化处理系统预处理有机废水的方法，所述梯度复用多级高级氧化处理系统包括进出口依次相连的均化调节池、微电解反应器、芬顿反应器和UV反应器，所述微电解反应器内装填有微电解填料，所述UV反应器内安装有紫外灯组，有机废水依次经过均化调节池、微电解反应器、芬顿反应器和UV反应器处理，去除有机废水中有机污染物。本发明通过合理梯度复用反应过程中的生成物和残余反应物，依次实现电化学氧化、药剂化学氧化、光化学氧化并可以无选择性地氧化分解难降解有机污染物的高级氧化处理技术。
权利要求书
1.梯度复用多级高级氧化处理系统预处理有机废水的方法，其特征在于，所述梯度复用多级高级氧化处理系统包括进出口依次相连的均化调节池、微电解反应器、芬顿反应器和UV反应器，所述微电解反应器内装填有微电解填料，所述UV反应器内安装有紫外灯组，所述方法包括以下步骤：
(1)将有机废水蓄积在均化调节池;
(2)将均化调节池中有机废水引入微电解反应器，加酸液调节pH值至2-3，微电解反应器底部通入含氧气体，将有机废水电解均化至pH值为4-4.5，得到废水A;
(3)将废水A引入芬顿反应器，加入质量比为3-5：1的二价铁盐和双氧水，机械搅拌混合反应，反应中控制pH值为4-5，得到废水B;
(4)将废水B引入UV反应器，在紫外灯组照射下反应至pH值为6-7。
2.根据权利要求1所述的梯度复用多级高级氧化处理系统预处理有机废水的方法，其特征在于：所述微电解填料包含铁和碳，通过高温微孔活化技术，进行固相烧结而成。
3.根据权利要求1所述的梯度复用多级高级氧化处理系统预处理有机废水的方法，其特征在于：所述步骤(2)中酸液为质量浓度为20-40%的H2SO4。
4.根据权利要求1所述的梯度复用多级高级氧化处理系统预处理有机废水的方法，其特征在于：所述步骤(2)中含氧气体为空气，气水比为4-8：1。
5.根据权利要求1所述的梯度复用多级高级氧化处理系统预处理有机废水的方法，其特征在于：所述步骤(3)中二价铁盐为10-20ppm的Fe2SO4，双氧水为质量浓度15-25%的双氧水。
6.根据权利要求1所述的梯度复用多级高级氧化处理系统预处理有机废水的方法，其特征在于：所述芬顿反应器底部和UV反应器底部分别设有空气入口，气水比为3-6：1。
7.根据权利要求1所述的梯度复用多级高级氧化处理系统预处理有机废水的方法，其特征在于：所述步骤(4)中，紫外灯组照射强度为40-80MJ/m2。
说明书
梯度复用多级高级氧化处理系统预处理有机废水的方法
技术领域
本发明涉及污水处理领域，具体涉及梯度复用多级高级氧化处理系统预处理有机废水的方法。
背景技术
高级氧化技术又称做深度氧化技术，以产生具有强氧化能力的羟基自由基(•OH)为特点，在高温高压、电、声、光辐照、催化剂等反应条件下，使大分子难降解有机物氧化成低毒或无毒的小分子物质。根据产生自由基的方式和反应条件的不同，可将其分为光化学氧化、催化湿式氧化、声化学氧化、臭氧氧化、电化学氧化、芬顿(Fenton)氧化等。
高级氧化技术已应用于高难度废水处理领域，高级氧化技术并不是通过简单的并用就能达到提高处理效果的目的。对不同的污染体系最适用的技术不同，同一种方法在不同的污染物浓度下效率也可能不同。而且，高级氧化法往往设备投资过大，处理电耗、药剂费高昂，往往不能广泛推广应用。
目前，国内常常采用一种或其中两种高级氧化技术进行联用，能达到较好处理效果。如采用微电解+Fenton氧化法、UV-Fenton、UV-臭氧等，实践证明，微电解、Fenton氧化法较其他高级氧化法可操作性较强，设备投资和运行成本较低。
另外，高级氧化技术涉及氧化剂及催化剂用量的平衡问题，在实际工程应用过程中，氧化剂的投加量很难控制，一般情况为了保证处理效果，均放大投加系数，适当增加投加量。催化剂也同样如此，一般情况下，处理出水会携带未反应完全的残余催化剂和氧化剂。这种情况下，需另外辅助处理后方可进入生化系统进一步处理。否则，会严重影响活性污泥特性。
因此，本发明提供一种药剂耗量少、操作简单，处理后催化剂和氧化剂的残余量少的有机废水预处理方法。
发明内容
本发明的目的在于解决以上技术问题，提供梯度复用多级高级氧化处理系统预处理有机废水的方法，通过合理梯度复用反应过程中的生成物和残余反应物，依次实现电化学氧化、药剂化学氧化、光化学氧化并可以无选择性地氧化分解难降解有机污染物的高级氧化处理技术。
为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：
梯度复用多级高级氧化处理系统预处理有机废水的方法，所述梯度复用多级高级氧化处理系统包括进出口依次相连的均化调节池、微电解反应器、芬顿反应器和UV反应器，所述微电解反应器内装填有微电解填料，所述UV反应器内安装有紫外灯组，所述方法包括以下步骤：
(1)将有机废水蓄积在均化调节池;
(2)将均化调节池中有机废水引入微电解反应器，加酸液调节pH值至2-3，微电解反应器底部通入含氧气体，将有机废水电解均化至pH值为4-4.5，得到废水A;
(3)将废水A引入芬顿反应器，加入质量比为3-5：1的二价铁盐和双氧水，机械搅拌混合反应，反应中控制pH值为4-5，得到废水B;
(4)将废水B引入UV反应器，在紫外灯组照射下反应至pH值为6-7。
进一步地，所述微电解填料包含铁和碳，通过高温微孔活化技术，进行固相烧结而成。
进一步地，所述步骤(2)中酸液为质量浓度为20-40%的H2SO4。
进一步地，所述步骤(2)中含氧气体为空气，气水比为4-8：1。
进一步地，所述步骤(3)中二价铁盐为10-20ppm的Fe2SO4，双氧水为质量浓度15-25%的双氧水。
进一步地，所述芬顿反应器底部和UV反应器底部分别设有空气入口，气水比为3-6：1。
进一步地，所述步骤(4)中，紫外灯组照射强度为40-80MJ/m2。
本发明微电解反应器底部通入含氧气体，形成充氧曝气系统，有机废水经微电解反应器处理后pH值略有升高，适于芬顿反应器的pH环境，而且经微电解反应器处理过程中会消耗微电解填料中的铁，生产Fe2+，可作为芬顿反应工艺中的催化药剂，并投加双氧水，由二价铁离子催化生成羟基自由基，可根据水质情况不同，辅助投加二价铁盐，水进入芬顿反应器后，Fe2+与H2O2加药比例为3-5：1，在芬顿反应出水后，进入UV反应器，使系统形成UV-H2O2和UV-芬顿的反应体系，对残余的Fe2+与H2O2进行复用，残余量大大减小，而且pH值接近中性，无需进一步沉淀去除杂质，大大降低反应处理成本和简化处理流程。
本发明梯度复用多级高级氧化处理系统预处理有机废水的方法，与现有技术相比，其突出的特点和优异的效果在于：
1.本发明通过合理梯度复用反应过程中的生成物和残余反应物，依次实现电化学氧化、药剂化学氧化、光化学氧化并可以无选择性地氧化分解难降解有机污染物的高级氧化处理技术，达到处理后催化剂和氧化剂的残余量少的效果。
2.本发明梯度复用多级高级氧化处理系统预处理有机废水的方法使用的药剂耗量少、操作简单，减少了生成物处理工序及相应成本。
3.本发明的步骤简单，操作方便，能有效处理有机废水中有机物，对促进污水处理的应用发展具有重要意义。