申请日2015.07.03
公开(公告)日2015.09.30
IPC分类号C02F9/06
摘要
本发明的治理废水的高压溶氧氧化处理工艺，包括吸附剂处理、混凝沉淀处理、电化学和高压溶氧催化处理以及进一步的混凝沉淀处理。本发明复合工艺，可有效降解各种环类、大分子类等难降解的有机物，可以有效的处理高浓度的有机废水，大大降低了废水的污染物含量。同时，废水中的COD、总磷和总氮得到了有效的去除。
权利要求书
1.一种治理废水的高压溶氧氧化处理工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：
(1)调节废水的pH至2.5-3.5，进行电催化氧化处理，极板间距为1.5cm-2.5cm，调节电流密度为12-15mA/cm2，投加H2O2，与阳极产生的Fe2+构成芬顿试剂，分解废水中的络合物等各种有机物，废水停留时间为20-30min;
(2)向步骤(1)的出水加入150-300mg/L Ca(OH)2调节pH，加入8-12g/L的吸附剂，混合搅拌20min，经沉淀后出水;
(3)向步骤(2)的出水加入絮凝剂，搅拌进行混凝反应，经沉淀后出水。
2.根据权利要求1所述的治理废水的高压溶氧氧化处理工艺，其特征在于，所述步骤(1)中阳极的基材为钛，涂层材料为铁和铝，阴极为多孔性石墨电极。
3.根据权利要求1所述的治理废水的高压溶氧氧化处理工艺，其特征在于，所述H2O2的投加量，为每升废水投加5-9ml。
4.根据权利要求1所述的治理废水的高压溶氧氧化处理工艺，其特征在于，所述步骤(2)中的的吸附剂为硅藻土、高粘凹凸棒石粘土、氯化钠和六偏磷酸钠组成的复合吸附剂，其比值为20：35：2：1，使用前将其混合均匀。
5.根据权利要求1所述的治理废水的高压溶氧氧化处理工艺，其特征在于，所述硅藻土、高粘凹凸棒石粘土、氯化钠和六偏磷酸钠的粒度为50-90目。
6.根据权利要求1所述的治理废水的高压溶氧氧化处理工艺，其特征在于，所述步骤(3)中的絮凝剂为聚硅酸硫酸铁和聚丙烯酰胺的混合物，其比值为3：1。
7.根据权利要求1所述的治理废水的高压溶氧氧化处理工艺，其特征在于，所述步骤(3)中的絮凝剂的加入量为8-12 mg/L。
说明书
一种治理废水的高压溶氧氧化处理工艺
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体为一种治理废水的高压溶氧氧化处理工艺。
背景技术
随着工业的迅速发展，废水的种类和数量迅猛增加，对水体的污染也日趋广泛和严重，威胁人类的健康和安全。 一些涂装废水、电镀废水、皮革废水和焦化废水不仅有机物浓度高，而且毒性大，不可生物降解，多为持久性有机物(POPs)、对环境、人体危害极大。目前，降解此类有机污染物的有效方法是高级氧化技术，电化学方法和Fenton(芬顿)氧化技术作为高级氧化技术中的一类，是最有可能进入工业应用的有效技术。
Fenton(芬顿)氧化反应术主要是利用溶解态Fe2+作催化剂。由于Fenton反应中副反应多，当H2O2和FeSO4混合不充分、反应时间不当时，反应效率降低，加药量大，产生铁泥较多，既浪费了原料又额外增加铁泥处理费用，给后续处理带来较重的负担。
电化学方法处理废水的机理是在反应体系中产生强氧化物质(·OH、H2O2、OCl-、Cl2、O3、·O2等)，与有机污染物发生直接氧化反应和间接氧化反应，将难生物降解的大分子有机物分解成为易生物降解的小分子有机物，提高废水的可生化性，甚至将其完全矿化为CO2和H2O等无机物。
利用电化学反应使金属离子及其水解聚合物的混凝作用，去除水中羽毛和悬浮物，同时水的电解产生的氢离子和氢氧根离子对水中的离子进行氧化、还原，且极板在电解时产生铁离子与水中金属离子混凝沉淀，电解过程中的羟基自由基具有限强的氧化能力，能有效的降低COD，对直流电源要求小，减小占地面积，增大处理水量。另外，废水经过两次或多次电解，提高了污染物的处理将是。但很多生产过程中产生的有机废水很难被氧化，大环长链很难处理，给生物处理带来很大的困扰。
混凝沉淀技术是一种物化处理技术，其主要过程是向废水中投加混凝剂和助凝剂，使废水中的胶体和细微悬浮物脱稳，并聚集为矾花，通过重力沉降方式分离去除。
高压溶氧氧化技术是利用化学氧化剂的强氧化性结合电化学溶氧反应，将废水中的无机物和有机物彻底氧化成无毒的小分子物质或气体，从而达到处理的目的。高压溶氧氧化技术已成为治理生物难降解有机有毒污染物的主要手段，它的特点是通过反应产生羟基自由基(·OH)，该自由基具有极强的氧化性，能够将有机污染物有效地分解，甚至彻底地转化为无害的无机物，如CO2、N2、O2和H2O等。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种效率高、反应快、COD和重金属去除率高的治理废水的高压溶氧氧化处理工艺。
为解决上述技术问题，本发明的治理废水的高压溶氧氧化处理工艺，包括以下步骤：
(1)调节废水的pH至2.5-3.5，进行电催化氧化处理，极板间距为1.5cm-2.5cm，调节电流密度为12-15mA/cm2，投加H2O2，与阳极产生的Fe2+构成芬顿试剂，分解废水中的络合物等各种有机物，废水停留时间为20-30min;
(2)向步骤(1)的出水加入150-300mg/L Ca(OH)2调节pH，加入8-12g/L的吸附剂，混合搅拌20min，经沉淀后出水;
(3)向步骤(2)的出水加入絮凝剂，搅拌进行混凝反应，经沉淀后出水。
优选的，步骤(1)中阳极的基材为钛，涂层材料为铁和铝，阴极为多孔性石墨电极。
优选的，步骤(1)中H2O2的投加量，为每升废水投加5-9ml。
优选的，步骤(2)中的的吸附剂为硅藻土、高粘凹凸棒石粘土、氯化钠和六偏磷酸钠组成的复合吸附剂，其比值为20：35：2：1，使用前将其混合均匀。
优选的，所述硅藻土、高粘凹凸棒石粘土、氯化钠和六偏磷酸钠的粒度为50-90目。
优选的，步骤(3)中的絮凝剂为聚硅酸硫酸铁和聚丙烯酰胺的混合物，其比值为3：1。
优选的，步骤(3)中的絮凝剂的加入量为8-12 mg/L。
步骤(2)中添加的Ca(OH)2不但可以调节水的pH，同时，氢氧根离子与步骤(2)中产生的Fe3+和Al3+生成氢氧化铁和氢氧化铝胶体，与加入的聚丙酰胺絮凝剂促进水中细微的分子与细小颗粒物沉淀析出。
本发明的有益效果是：本发明采用物理、电化学以及高压溶氧氧化等工艺组成的复合工艺，可有效降解各种环类、大分子类等难降解的有机物， 可以有效的处理高浓度的有机废水，大大降低了废水的污染物含量。同时，废水中的COD、总磷和总氮得到了有效的去除。