一种多级芬顿催化氧化处理高浓度有机磷农药废水的方法技术

本发明专利技术涉及工业废水处理技术领域，尤其是涉及一种多级芬顿催化氧化处理高浓度有机磷农药废水的方法，包括以下步骤：将有机磷废水依次经多级芬顿催化氧化处理，即完成对有机磷废水的处理；其中，每级芬顿催化氧化处理均包括芬顿反应、脱气处理、混凝反应和沉淀分离。本发明专利技术的多级芬顿催化氧化处理的方法，一方面可提高废水处理效果，另一方面分级进行芬顿催化氧化处理，可降低一次芬顿催化氧化处理高投入的成本，提高芬顿催化氧化处理过程中药剂的利用率。因此，本发明专利技术多级芬顿催化氧化处理的方法，针对高浓度有机磷农药废水目标污染物，具有针对性、专一性，既可发挥核心工艺段最佳的处理效果，又降低了单一级别芬顿催化氧化处理废水的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种多级芬顿催化氧化处理高浓度有机磷农药废水的方法
本专利技术涉及工业废水处理
，尤其是涉及一种多级芬顿催化氧化处理高浓度有机磷农药废水的方法。
技术介绍
农药废水因其有机污染物种类多、浓度高、色度深、毒性大等特点，而成为国内外难处理的高浓度有机废水。随着各类农药被广泛应用，农药生产及使用过程中排放的农药废水因其成分复杂、浓度高、毒性强、对环境造成的污染较为严重等特点，已成为我国污染最严重、最难处理的工业废水之一。有机磷农药废水是指由有毒的化学原料合成化学农药过程中排放的有机废水，每合成1吨农药约消耗3-4t化工原料，排放废水2-3t。废水中污染物浓度高，具有成分复杂、有机物含量大、浓度高、具有不同程度的生物抑制性和毒性、废水可生化性差等特点，属于难降解有机废水。目前，对于有机磷农药废水的处理通常采用物化与生化相结合的方法，主要包括湿式氧化法、吸附法、超声降解、光催化氧化法、芬顿氧化法、臭氧法、生化法等。使用物化单元进行处理，主要是针对盐度高、有机物等污染负荷进行削减，以满足后续生化处理单元的水质要求，确保整个处理技术系统稳定高效运行。由于有机磷农药废水的复杂性与难降解性，运用混凝沉淀、吸附、超声等物化方法处理效果不佳，且不可直接进行生化处理。高级氧化技术通常指在环境温度和压力下通过产生具有高反应活性的羟基自由基(.HO)来氧化降解有机污染物的处理技术，包括光催化氧化、臭氧氧化、芬顿试剂氧化以及它们的组合氧化技术。其中，芬顿氧化技术能够氧化难降解有机物，在农药废水处理中广泛应用，但芬顿氧化反应需在低pH条件下进行，反应中过氧化氢消耗量大且利用率低，在实际应用时会增加废水的处理成本。因此，需开发一种处理成本低的技术来弥补传统芬顿氧化反应的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种多级芬顿催化氧化处理高浓度有机磷农药废水的方法，该处理方法显著提高有机磷农药废水的处理效果，降低了处理成本。本专利技术提供一种多级芬顿催化氧化处理高浓度有机磷农药废水的方法，包括以下步骤：将有机磷废水依次经多级芬顿催化氧化处理，即完成对有机磷废水的处理；其中，每级芬顿催化氧化处理均包括芬顿反应、脱气处理、混凝反应和沉淀分离。将有机磷农药废水进行多级芬顿催化氧化处理，一方面可提高废水处理效果，另一方面分级进行芬顿催化氧化处理，可降低一次芬顿催化氧化处理高投入的成本，提高芬顿催化氧化处理过程中试剂的利用率。解决芬顿反应中过氧化氢消耗量大且利用率低，在实际应用时会增加废水处理成本的问题。进一步，具体包括以下步骤：S1、将高浓度有机磷废水依次进行一级芬顿反应、一级脱气处理、一级混凝反应和一级沉淀分离，完成对废水的一级芬顿催化氧化处理；S2、将步骤S1一级沉淀分离得到的上清液依次二级芬顿反应、二级脱气处理、二级混凝反应和二级沉淀分离，即完成对有机磷废水的处理。有机磷农药废水的处理方法具体包括两级芬顿催化氧化处理，而每级芬顿催化氧化处理中又包括芬顿反应、脱气处理、混凝反应和沉淀分离，其中，芬顿反应可将废水中大部分有机磷分解为气体和无机磷，而脱气处理可充分脱除废水的废气，混凝反应和沉淀分离可进一步去除废水中的悬浮物、胶体、，无机磷等反应沉淀物。因此，本专利技术多级组合芬顿催化氧化处理有机磷废水的方法，针对有机磷农药废水目标污染物，具有针对性、专一性，既可发挥核心工艺段最佳的处理效果，又降低了单一级别芬顿催化氧化处理废水的成本。进一步，所述一级芬顿反应和所述二级芬顿反应时，首先将废水pH调至4-5，然后向废水中加入硫酸亚铁和过氧化氢。因芬顿反应需在弱酸条件下进行，因此，在一级芬顿反应和二级芬顿反应时，均需先将废水pH调至4-5，然后向废水中加入硫酸亚铁和过氧化氢，并利用硫酸亚铁和过氧化氢产生的羟基自由基非选择性地快速矿化有毒难降解污染物，并将有毒难降解污染物分解转化为易生化处理的小分子物质，提高废水的可生化性，降低废水中的COD值。进一步，所述一级芬顿反应时，所述硫酸亚铁和所述过氧化氢的投加质量比(5-7)：1，反应时间为0.5-2.5h所述二级芬顿反应时，所述硫酸亚铁和所述过氧化氢的投加质量比(6-8)：2，反应时间为1.5-3.5h。一级芬顿催化氧化处理与二级芬顿催化氧化处理原理相同，唯一区别是芬顿反应时两者药剂添加比例不一样。其中，一级芬顿反应硫酸亚铁和过氧化氢质量比为(5-7)：1，二级芬顿反应硫酸亚铁和过氧化氢质量比(6-8)：2。通过一级芬顿催化氧化处理，可去除较大一部分COD和有机磷，使有机磷开链、断链，并通过沉淀分离去除较难处置的有机磷及其他污染物；二级芬顿催化氧化进一步处置农药废水，因经过一级芬顿催化氧化处理后的出水变得更加难处理，所以可在二级芬顿催化氧化处理时，改变停留时间、反应时间及药剂投加量，以提高对有机磷农药废水的处置效果。进一步，所述一级脱气处理的时间为1-2h，所述二级脱气处理的时间为2-3h。经芬顿反应后，有机硫将被分解为气体和无机磷，有机物被分解为气体等，因此需对废水进行脱气处理，使废水中的气体充分逸出，为后续工艺沉淀做准备。而根据一级芬顿反应和二级芬顿反应程度，为取得较佳的脱气效果，需控制一级脱气处理的时间为1-2h，二级脱气处理的时间为2-3h。进一步，所述一级混凝反应和所述一级混凝反应时，首先将废水pH调至7.5-9.5，然后向废水中加入絮凝剂和助凝剂。进一步，所述一级混凝反应的时间为0.5-1.5h，所述二级混凝反应的时间为1.5-2.5h。因二级芬顿催化氧化处理目标污染物量较大，有机磷被分解产生的气体也比较多，因此，二级混凝反应的时间比一级混凝反应的时间略长，才能保证良好的脱气效果。进一步，所述絮凝剂为聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合硫酸铁或聚合氯化铁中的任意一种或多种；所述助凝剂为聚丙酰胺。进一步，在所述一级芬顿反应和所述二级芬顿反应之前，分别还包括对废水的一级均质调节和二级均质调节；其中，所述一级均质调节时间为5-7h，所述二级均质调节时间为2-4h。为减少处理过程中工艺负荷的波动，在芬顿反应之前，可对废水进行均质调节，因处理初期废水水质稳定性差，调节时间宜控制在5-7h，而经一级芬顿催化氧化处理后的废水水质基本已稳定，因此二级均质调节时间控制在2-4h即可。本专利技术的有机磷农药废水的处理方法，与现有技术相比，具有以下优点：芬顿催化氧化技术可氧化高浓度有机磷农药废水中难降解的有机物，而将高浓度有机磷农药废水进行多级芬顿催化氧化处理，一方面可提高废水处理效果，另一方面分级进行芬顿催化氧化处理，可降低一次芬顿催化氧化处理高投入的成本，提高芬顿催化氧化处理过程中试剂的利用率。而每级芬顿催化氧化处理又包括芬顿反应、脱气处理、混凝反应和沉淀分离，其中，芬顿反应可将废水中大部分有机磷分解为气体和无机磷，而脱气处理可充分脱除废水的废气，混凝反应和沉淀分离可进一步去除废水中的悬浮物、胶体、，无机磷等反应沉淀物。因此，本专利技术多级芬顿催化氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多级芬顿催化氧化处理高浓度有机磷农药废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n将高浓度有机磷废水依次经多级芬顿催化氧化处理，即完成对有机磷废水的处理；/n其中，每级芬顿催化氧化处理均包括芬顿反应、脱气处理、混凝反应和沉淀分离。/n

【技术特征摘要】
1.一种多级芬顿催化氧化处理高浓度有机磷农药废水的方法，其特征在于，包括以下步骤：
将高浓度有机磷废水依次经多级芬顿催化氧化处理，即完成对有机磷废水的处理；
其中，每级芬顿催化氧化处理均包括芬顿反应、脱气处理、混凝反应和沉淀分离。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1、将高浓度有机磷废水依次进行一级芬顿反应、一级脱气处理、一级混凝反应和一级沉淀分离，完成对废水的一级芬顿催化氧化处理；
S2、将步骤S1一级沉淀分离得到的上清液依次二级芬顿反应、二级脱气处理、二级混凝反应和二级沉淀分离，即完成对有机磷废水的处理。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述一级芬顿反应和所述二级芬顿反应时，首先将废水pH调至4-5，然后向废水中加入硫酸亚铁和过氧化氢。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述一级芬顿反应时，所述硫酸亚铁和所述过氧化氢的投加质量比(5-7)：1，反应时间为0.5-2.5h
所述二级芬顿反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：金涛，马文明，刘晓静，杨航，吴迪，张云富，
申请(专利权)人：中建水务环保有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11