申请日 20200911
公开（公告）日 20201218
IPC分类号 C02F9/14; C02F101/30; C02F101/16
摘要
本发明属于废水处理技术领域，尤其涉及一种高浓度有机废水的处理方法，该方法包括：a)预处理，待处理废水经格栅过滤后，进入沉淀池进行自然沉淀；b)调质处理，将沉淀后上清液引入调节池后，向其中加入调酸剂，调节废水的pH值至6以下；c)催化氧化处理，向废水中添加氧化剂和催化剂并进行升温，获得处理后的废水，并检测废水中的氨氮浓度，氨氮浓度低于500mg/L时直接进行步骤e)，氨氮浓度高于500mg/L时进行步骤d)；d)去除氨氮，对反应后的废水加热，进行蒸氨，直至pH值为6～7时，停止蒸氨；e)换热，蒸氨后的废水与调质后的废水进行直接和/或间接热交换；f)生化处理。本发明解决了现有技术中有机废水处理中费用高，以及存在二次污染的问题。
权利要求书
1.一种高浓度有机废水的处理方法，其特征在于，该方法包括：
a)预处理，待处理废水经格栅过滤后，进入沉淀池进行自然沉淀；
b)调质处理，将沉淀后上清液引入调节池后，向其中加入调酸剂，调节废水的pH值至6以下；
c)催化氧化处理，向废水中添加氧化剂和催化剂并进行升温，加热至120℃以上，并保持催化氧化反应停留时间为1min以上，获得处理后的废水，并检测废水中的氨氮浓度，氨氮浓度低于500mg/L时直接进行步骤e)，氨氮浓度高于500mg/L时进行步骤d)；
d)去除氨氮，对反应后的废水加热，进行蒸氨，直至pH值为6～7时，停止蒸氨；
e)换热，将蒸氨后的废水引入换热器，并与调质后的废水进行直接和/或间接热交换，以对调质后的废水进行预热；
f)生化处理，将换热后的废水引入生化池，停留时间为8～32h，氧化去除易生物降解的物质。
2.根据权利要求1所述的一种高浓度有机废水的处理方法，其特征在于，所述步骤b)中的调酸剂为盐酸、硫酸、硝酸的任何一种或多种组合。
3.根据权利要求1所述的一种高浓度有机废水的处理方法，其特征在于，所述步骤b)中调质处理后废水的pH为1～6。
4.根据权利要求1所述的一种高浓度有机废水的处理方法，其特征在于，所述步骤c)中催化剂为负载型非均相催化剂，包括载体以及负载在载体上的活性组分；所述载体为活性炭、硅藻土、沸石、陶粒、γ-Al2O3、分子筛中的一种；活性成分包含选自包括锰、金、铂和钌中的至少一种元素或者其化合物。
5.根据权利要求1所述的一种高浓度有机废水的处理方法，其特征在于，所述步骤c)中氧化剂为双氧水、过氧化钙、过氧化镁、过氧乙酸中的任一种或多种相组合。
6.根据权利要求1所述的一种高浓度有机废水的处理方法，其特征在于，所述步骤c)中催化氧化反应的反应停留时间为6～10min，反应温度为120～170℃。
7.根据权利要求1所述的一种高浓度有机废水的处理方法，其特征在于，所述步骤c)中以所述废水的质量为基准，所述催化剂的用量为废水质量的1～6％，所述氧化剂的用量为废水质量的0.5～3％。
8.根据权利要求1所述的一种高浓度有机废水的处理方法，其特征在于，所述步骤e)中所述换热器采用板式换热器、螺旋板式换热器、管式换热器其中的一种或若干个换热器串联、并联组成。
说明书
一种高浓度有机废水的处理方法
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，尤其涉及一种高浓度有机废水的处理方法。
背景技术
有机废水中含有大量生化性较差的有机物，对于这类高浓废水的处理目前企业常用方法有蒸发法、芬顿氧化法、电催化氧化法以及臭氧催化氧化。
蒸发法通过蒸发实现污染物的分离，蒸发出水污染物浓度明显减低，直接进入生化系统进行处理。蒸发釜残截留了大部分盐类和废水中有机污染物，作为危废进行处理，处置成本非常高。
芬顿氧化法是使用过氧化氢为氧化剂在常温常压下降解废水，Fe2+与过氧化氢合称为芬顿试剂。H2O2与Fe2+反应产生强氧化性的羟基自由基，氧化分解有机物。缺点是产生大量的铁泥，增加固废处置成本。
电催化氧化法是通过阳极氧化或阳极反应产生具有强氧化作用的中间物质或发生阳极反应之外的中间反应，在催化剂协同作用下使被处理污染物发生氧化，最终达到氧化降解污染物的目的。电催化氧化法使用时存在的问题：废水必须含有一定的盐分，盐分越高，同电流密度下能耗越低；废水硬度较高时，电极板容易发生结垢，需要经常性酸洗从而造成二次污染；电极板属于耗材，投资较高。
臭氧氧化法主要是通过活泼的羟基自由基与有机物反应，使发色集团中的不饱和键断裂，达到脱色和降解有机物的目的。缺点是臭氧产生费用较高，利用率低，COD去除率较低。
由以上的处理方法可以看出，电催化氧化法、臭氧氧化法存在费用高、工程化难度大的问题，蒸发法、芬顿氧化法虽然条件温和、成本低，但存在二次污染的风险
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种高浓度有机废水的处理方法，旨在解决现有技术中有机废水处理中费用高，以及存在二次污染的问题。
为达到上述目的，本发明一种高浓度有机废水的处理方法所采用的技术方案是：一种高浓度有机废水的处理方法，该方法包括：
a)预处理，待处理废水经格栅过滤后，进入沉淀池进行自然沉淀；
b)调质处理，将沉淀后上清液引入调节池后，向其中加入调酸剂，调节废水的pH值至6以下；
c)催化氧化处理，向废水中添加氧化剂和催化剂并进行升温，加热至120℃以上，并保持催化氧化反应停留时间为1min以上，获得处理后的废水，并检测废水中的氨氮浓度，氨氮浓度低于500mg/L时直接进行步骤e)，氨氮浓度高于500mg/L时进行步骤d)；
d)去除氨氮，对反应后的废水加热，进行蒸氨，直至pH值为6～7时，停止蒸氨；
e)换热，将蒸氨后的废水引入换热器，并与调质后的废水进行直接和/或间接热交换，以对调质后的废水进行预热；
f)生化处理，将换热后的废水引入生化池，停留时间为8～32h，氧化去除易生物降解的物质。
本发明技术方案的进一步改进在于，所述步骤b)中的调酸剂为盐酸、硫酸、硝酸的任何一种或多种组合。
本发明技术方案的进一步改进在于，所述步骤b)中调质处理后废水的pH为1～6。
本发明技术方案的进一步改进在于，所述步骤c)中催化剂为负载型非均相催化剂，包括载体以及负载在载体上的活性组分；所述载体为活性炭、硅藻土、沸石、陶粒、γ-Al2O3、分子筛中的一种；活性成分包含选自包括锰、金、铂和钌中的至少一种元素或者其化合物。
本发明技术方案的进一步改进在于，所述步骤c)中氧化剂为双氧水、过氧化钙、过氧化镁、过氧乙酸中的任一种或多种相组合。
本发明技术方案的进一步改进在于，所述步骤c)中催化氧化反应的反应停留时间为6～10min，反应温度为120～170℃。
本发明技术方案的进一步改进在于，所述步骤c)中以所述废水的质量为基准，所述催化剂的用量为废水质量的1～6％，所述氧化剂的用量为废水质量的0.5～3％。
本发明技术方案的进一步改进在于，所述步骤e)中所述换热器采用板式换热器、螺旋板式换热器、管式换热器其中的一种或若干个换热器串联、并联组成。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：
1.催化氧化处理工序可以对COD浓度低于70000mg/L、氨氮浓度低于5000mg/L的有机废水处理效果明显。与常用的芬顿法相比，在降低同样浓度的有机物时，不产生二次污染，并且可以提高废水的可生化性。
2.去除氨氮工序中采用蒸氨法，可以有效去除废水中大部分氨氮污染物，保证出水的质量，且成本较低，进一步提高废水的可生化性。
3.换热工艺中通过换热器的使用，将调质后的低温废水对蒸氨后的高温废水进行冷却，同时低温废水通过热交换，回收了高温废水的大部分热量而被预热，预热后的废水添加氧化剂和催化剂，并加热到一定温度，进行催化氧化处理，从而实现热量的综合利用，降低运营成本。
4.生化处理工艺中通过生化池进一步氧化废水中易生物降解的物质，经济、高效，大大降低成本。
5.本发明在多次测试的基础上，确定了预处理-调质处理-催化氧化处理-去除氨氮-换热-生化处理的工艺路线，并把它成功运用到工程中，运行结果表明，该工艺路线对COD浓度低于70000mg/L、氨氮浓度低于5000mg/L的有机废水处理效果明显，运行稳定、高效，便于管理，经济合理，且无二次污染问题，具有较高的推广价值。
发明人 （赵少欣;董永章;杨玉淮;）