申请日2011.10.26
公开(公告)日2012.05.02
IPC分类号C02F9/08; C02F1/78; C02F1/32
摘要
本发明公开了一种难生化降解有机废水的深度处理技术，属工业废水水处理领域。该系统是由进水pH调节系统、沉淀过滤器、高级氧化反应池、出水泵及出水pH调节系统依次连接而成。利用该处理系统可实现对医药废水、化工废水、垃圾渗滤液等难生化降解有机物废水的氧化分解深度处理，并且大大提高废水的可生化性能，在后续工艺中与生物处理技术联用。系统运行控制方便，无二次污染，处理效果显著。
权利要求书
1.一种难生化降解有机废水的深度处理系统，其特征在于，该系统包括：
进水pH调节系统、沉淀过滤器、高级氧化反应池和出水pH调节系统;所述进水pH 调节系统、沉淀过滤器、高级氧化反应池和出水pH调节系统依次连接;其中，所述进水 pH调节系统上设有引入难生化降解有机废水的进水口以及在线加药装置;所述出水pH调 节系统上设有出水口以及在线加药装置;所述高级氧化反应池由反应池、臭氧发生器、曝 气系统、臭氧尾气收集及破坏设备和反应池内设置的紫外光模块构成。
2.根据权利要求1所述的一种难生化降解有机废水的深度处理系统，其特征在于，所 述高级氧化反应池的具体结构为：由6个反应池依次连通而成，前三个反应池内均设有紫 外光模块，6个反应池底部均设有纯钛金属曝气器，各反应池的纯钛金属曝气器均通过管 路分别与臭氧发生器的臭氧输出端连接构成曝气系统;臭氧尾气收集及破坏设备由臭氧收 集罩和臭氧收集罩底座、收集管路、臭氧尾气破坏器构成，6个反应池上均设有臭氧收集 罩底座，臭氧收集罩底座上设有臭氧收集罩，各臭氧收集罩均通过收集管路与臭氧尾气破 坏器连接。
3.根据权利要求2所述的一种难生化降解有机废水的深度处理系统，其特征在于，所 述高级氧化反应池的后三个反应池内也均设有紫外光模块。
4.根据权利要求1或2所述的一种难生化降解有机废水的深度处理系统，其特征在于， 所述高级氧化处理池的紫外光模块采用低压紫外灯，低压紫外灯的发光有效部位浸没在各 反应池的废水中，紫外灯的投加剂量至少为675W·S/cm2，紫外灯发射的紫外线波长为 254nm。
5.根据权利要求1或2所述的一种难生化降解有机废水的深度处理系统，其特征在于， 所述高级氧化反应池的每个反应池的有效水深为5米，水力停留时间为30分钟。
6.根据权利要求1所述的一种难生化降解有机废水的深度处理系统，其特征在于，所 述进水pH调节系统的在线加药装置由管路混合器和经加药计量泵与所述管路混合器连接 的碱液储罐构成;
所述出水pH调节系统的在线加药装置由管路混合器和经加药计量泵与所述管路混合 器连接的酸液储罐构成。
7.根据权利要求1所述的一种难生化降解有机废水的深度处理系统，其特征在于，所 述系统还包括出水泵，设置在所述高级氧化反应池与出水pH调节系统之间。
8.一种难生化降解有机废水的深度处理方法，其特征在于，采用上述权利要求1～7 任一项所述的处理系统，该方法包括：
进水pH调节处理：将难生化降解有机废水引入进水pH调节系统中，通过进水pH调 节系统的在线加药装置加入氢氧化钠溶液，调节废水的pH值为10.0～11.0;
过滤处理：对所述进水pH调节系统调节pH值后的出水，通过沉淀过滤器采用过滤孔 径为1～5μm的滤网进行过滤处理;
高级氧化反应处理：对沉淀过滤器过滤后的出水，通过高级氧化反应池在臭氧和紫外 光协同作用下进行高级氧化处理，臭氧通过曝气系统输出，臭氧的投加剂量为500～ 1000mg/L;高级氧化处理过程中产生的高浓度的羟基自由基，将水中难生化降解有机物氧 化分解为低分子量的有机物，或直接分解为二氧化碳和水;
出水pH调节处理：高级氧化反应池的出水进入出水pH调节系统，通过出水pH调节 系统的在线加药装置加入稀硫酸溶液，调节出水的pH值为7.00～7.50。
9.根据权利要求8所述的一种难生化降解有机废水的深度处理方法，其特征在于，
所述高级氧化反应处理过程中，高级氧化反应器的6个反应池的每个反应池的水力停 留反应时间为30分钟，前3个反应池内分别投加臭氧和施加紫外光，其中，臭氧以纯氧 为氧气源，每个反应池的投加剂量臭氧为500～1000mg/L;紫外光由作为紫外光模块的低 压紫外灯灯管提供，紫外光的波长为254nm;
或者，
所述高级氧化反应处理过程中，高级氧化反应器的的每个反应池的水力停留反应时间 为30分钟，每个反应池内分别投加臭氧和施加紫外光，其中，臭氧以纯氧为氧气源，每 个反应池的投加剂量臭氧为500～1000mg/L;紫外光由作为紫外光模块的低压紫外灯灯管 提供，紫外光的波长为254nm;高级氧化反应器的6个反应池为择一运行或多个反应池同 时运行。
10.根据权利要求8所述的一种难生化降解有机废水的深度处理方法，其特征在于， 所述进水pH调节处理中，加入进水pH调节系统的氢氧化钠溶液的质量浓度为10%。
所述出水pH调节处理中，加入出水pH调节系统的稀硫酸溶液的质量浓度为10%。
说明书
一种难生化降解有机废水的深度处理系统及方法
技术领域
本发明涉及工业废水处理领域，尤其涉及一种难生化降解有机废水的深度处理系统及 方法。
背景技术
我国目前难生化降解有机废水的处理工艺并不多，另外还有以下几种：
(1)芬顿试剂法;
(2)湿式催化氧化法;
(3)电解催化氧化法;
上述工艺(1)中，芬顿试剂(Fenton Reagent)于1894年由H.J.Fenton发现并应 用于苹果酸氧化，其实质是二价铁离子(Fe2+)和H2O2之间的链式反应催化生成HO·，使苹 果酸及其它有机物最终氧化为CO2和H2O。在实际工程应用中，采用芬顿试剂法去除难生化 降解有机废水会带来一系列的问题，主要是存在较大范围调节pH导致酸碱消耗量大，反 应过程中反应药剂的使用效率低，反应结束后铁的沉淀物会造成二次污染等问题。
上述工艺(2)中，湿式催化氧化法在20世纪90年代初期已达到工业化应用水平。 湿式(空气)氧化技术(Wet Air Oxidation)是20世纪50年代发展起来的一种处理高 浓度、有毒、有害、生物难生化降解废水的有效手段。它通常需要在高温(150-350℃) 和高压(0.5-20MPa)条件下，以空气或者纯氧为氧化剂，将污染物氧化降解，不经稀释， 一次处理。由于湿式催化氧化技术要求的高温高压条件苛刻，处理费用高，一次性设备投 资大，难以推广应用。
上述工艺(3)中，电解催化氧化法(Electrochemical Catalytic Oxidation)就 是利用具有催化性能的金属氧化物电极，产生具有强氧化能力的羟基自由基或其它自由基 和基团攻击溶液中的有机污染物，使其完全分解为无害的H2O和CO2的绿色化学技术。但是 由于目前，此技术较少应用与工程实践，主要是因为电极的制作和再生存在较大难度，电 极电解效率较低使整套系统的能耗较高，废水处理的运行费用高，因此目前多数还处于实 验室研发阶段。
总而言之，对于难生化降解有机废水深度处理技术而言，以上三种技术由于存在较 多问题而难于应用于工程，使得高级氧化技术在难生化降解有机废水的处理领域没有发挥 出应有的作用。从工艺角度讲，高级氧化技术对于处理难生化降解有机废水，如果单独使 用，运行成本会非常高，但是如果与其它低成本的处理技术联合应用，将会使其运行费用 大幅度降低，有利于该技术的推广应用。
发明内容
本发明实施方式提供一种难生化降解有机废水的深度处理系统及方法，可解决现有对 难生化降解有机物废水的生化处理效果不好的问题，可有效去除难生化降解有机物废水中 的COD，明显提高废水的可生化性。
解决上述技术问题的技术方案如下：
本发明实施方式提供一种难生化降解有机废水的深度处理系统，该系统包括：
进水pH调节系统、沉淀过滤器、高级氧化反应池和出水pH调节系统;所述进水pH调节 系统、沉淀过滤器、高级氧化反应池和出水pH调节系统依次连接;其中，所述进水pH调节 系统上设有引入难生化降解有机废水的进水口以及在线加药装置;所述出水pH调节系统上 设有出水口以及在线加药装置;所述高级氧化反应池由反应池、臭氧发生器、曝气系统、 臭氧尾气收集及破坏设备和反应池内设置的紫外光模块构成。
本发明实施方式提供一种难生化降解有机废水的深度处理方法，采用上述的处理系 统，该方法包括：
进水pH调节处理：将难生化降解有机废水引入进水pH调节系统中，通过进水pH调 节系统的在线加药装置加入氢氧化钠溶液，调节废水的pH值为10.0～11.0;
过滤处理：对所述进水pH调节系统调节pH值后的出水，通过沉淀过滤器采用过滤孔 径为1～5μm的滤网进行过滤处理;
高级氧化反应处理：对沉淀过滤器过滤后的出水，通过高级氧化反应池在臭氧和紫外 光协同作用下进行高级氧化处理，臭氧通过曝气系统输出，臭氧的投加剂量为500～ 1000mg/L;高级氧化处理过程中产生的高浓度的羟基自由基，将水中难生化降解有机物氧 化分解为低分子量的有机物，或直接分解为二氧化碳和水;
出水pH调节处理：高级氧化反应池的出水进入出水pH调节系统，通过出水pH调节系统 的在线加药装置加入稀硫酸溶液，调节出水的pH值为7.00～7.50。
通过上述提供的技术方案可以看出，本发明实施方式中通过将进水pH调节系统、沉淀 过滤器、高级氧化反应池、出水泵及出水pH调节系统依次连接构成对有机物废水的深度处 理系统，特别是设置了可以臭氧与紫外光协同对废水进行处理的高级氧化反应池，有效提 高了对难生化降解有机废水，特别是对生化处理后的难生化降解有机物废水的处理效果， 使废水的COD明显去除，废水的可生化性明显提高。