上流式多相氧化塔处理难生化降解废水的方法技术

本发明专利技术涉及一种上流式多相氧化塔处理难生化降解废水的工艺方法。技术方案为：将芬顿试剂和待处理的废水一起用泵送入上流式多相氧化塔内进行反应，其中芬顿试剂投加过程中Ｈ↓［２］Ｏ↓［２］与Ｆｅ↑［２＋］的摩尔比为５～２０∶１，双氧水投加量与待处理水中ＣＯＤ质量比为２～３∶１，反应时间０．５～１ｈ。经氧化塔处理后的废水依次进入中和池、脱气池和混凝沉淀池：在中和池调节ｐＨ值至中性；在脱气池鼓风脱气１０～２０ｍｉｎ，脱去反应中产生的微小氧气气泡，在混凝沉淀池的废水加聚丙烯酰胺进行混凝沉淀，上清液达标排放。经试验，废水处理后ＣＯＤ、色度的去除率均大于７０％。该方法操作简单，反应物易得、费用便宜、无复杂设备、处理时间短且对污染物的去除效率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及处理工业废水的工艺方法，具体是上流式多相氧化塔处理难生 化降解废水的工艺方法。
技术介绍
工业生产过程中产生的一些有毒性或难生化降解的废水，单纯依靠常规的 生化和物化处理很难达到排放要求，因此需要对生化出水做进一步深度处理。 在众多深度处理技术中，利用芬顿试剂处理废水技术具有操作简单，反应物易 得、费用便宜、无复杂设备且对环境友好等优点，已逐渐应用于制浆造纸、染 料、防腐剂、显相剂、农药等废水处理工程中。1894年法国科学家H. J. Fenton发现了 Fe"能通过H2()2有效地催化苹果酸的 氧化反应，后来的研究表明二者的结合对许多种类的有机物都是一种有效的氧 化剂。后人为纪念这位伟大的科学家，将Fe2+和HA组成的试剂命名为Fenton 试剂，使用该试剂的反应称芬顿反应。随后芬顿试剂主要运用于酶反应和羟基 自由基(*0H)对细胞影响的研究中。1964年，加拿大学者H. R. Eisenhaner 将芬顿试剂成功地应用到废水处理上，他用Fe"和&02氧化苯酚废水和垸基废 水中的各种有机物。在近十几年的研究中芬顿试剂已成功运用于多种工业废水 的处理，并日益受到国内外的关注。芬顿试剂之所以具有很强的氧化能力，是因为其中含有Fe"和H202， H202被 亚铁离子催化分解生成羟基自由基(*0H)，并引发更多的其他自由基，其反 应机理如下-Fe2++ H202 — Fe3++ OH— +OHFe3++ H202 —Fe2+ + H02+ H+Fe2+ + OH — 0H_ + Fe3+RH +OH — R+ H20R +Fe3+ — R + + Fe2+R+ + 02— ROO+ —…一C02+ H20以上链反应产生的羟基自由基具有如下重要性质(1) 羟基自由基(*0H)是一种很强的氧化剂，其氧化电极电位(E)为 2. 80V，在己知的氧化剂中仅次于F2;(2) 具有较高的电负性或电子亲和能(569.3kJ)，容易进攻高电子云密 度点，同时羟基自由基('0H)的进攻具有一定的选择性；(3) 羟基自由基(*0H)还具有加成作用，当有碳碳双键存在时，除非被 进攻的分子具有高度活泼的碳氢键，否则将发生加成反应。芬顿试剂处理有机物的实质就是羟基自由基与有机物发生反应。普通利用芬顿试剂处理废水药品用量大，并产生大量的化学污泥，处理成 本较高，直至目前，克服芬顿试剂处理废水时存在的问题尚未见报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述现有利用芬顿试剂处理废水技术中存在的不 足之处，提供一种能降低芬顿试剂药品用量、减少化学污泥的上流式多相氧化 塔处理难生化降解废水的工艺方法。为了解决上述技术问题，本专利技术通过如下技术方案实现一种上流式多相氧化塔处理难生化降解废水的工艺方法，包括以下步骤和 工艺条件1)将废水用泵通过进水管送入上流式多相氧化塔顶部的进水槽，由进水槽分配到2个循环水槽，在2个循环水槽中分别加入&02和FeS04 7H20，其中 HA与Fe"的摩尔比为5 20 : 1，双氧水与待处理水中C0D质量比为2 3 : 1。 废水、芬顿试剂、经处理后废水在循环槽进行混合后，通过循环水泵送至氧化 塔底部旋转布水系统，废水呈旋流流态进入多相氧区内进行反应，废水在氧化 塔内反应时间O. 5 lh。同时在氧化塔载体投入口加有小颗粒载体石英砂，使氧化区形成多相氧化 区。循环水保持一定的上升流速50 80m/h，使载体颗粒呈流态化；氧化反应 中F^+与&02生成的？,以结晶或沉淀的形式吸附到载体的表面上，这部分？63+ 由于发生异相催化氧化反应从而减少芬顿试剂的加入量及产生的化学污泥。石英砂和废水经过氧化塔的固液分离器分离后，废水经溢流堰溢流出，达 到排放标准的水由出水管排放。氧化塔出水一部分流入到中和池进行后续处理； 一部分回流到氧化塔以保 证一定的上升流速。2)经l)处理后的废水依次进入中和池、脱气池和混凝沉淀池在中和池 中加入氢氧化钠，调节废水PH值7 8;经中和后废水进入脱气池，在脱气池中鼓风脱气10 20min，脱去反应中产生的微小氧气气泡，避免后面混凝污泥 上浮；脱气后的废水进入混凝沉淀池，在混凝沉淀池中加聚丙烯酰胺2 4mg/L 进行混凝沉淀，沉淀池表面负荷1 2mVm2 h,废水停留时间2 3h，脱去水 中的悬浮物，上清液达标排放。本专利技术的工艺流程涉及的设备有上流式多相氧化塔、中和池、脱气池和混 凝沉淀池。上所述的混凝沉淀池，其表面负荷为1 2mVm2 h。上所述的上流式多相氧化塔为本工艺专属设备(上流式多相氧化塔己同时 申请技术专利)，氧化塔包括有进水槽、出水管、循环槽、循环管、载 体投放口、旋转布水系统和固液分离器。在氧化塔顶部有2个与进水槽相通循 环水槽，具有2根独立的循环管，循环管的一端和循环槽连接，另一端与布水 系统相连，循环管上装有抽水泵，氧化塔内投加石英砂载体，形成多相氧化区。本专利技术与现有技术比较的有益效果是l.本专利技术方法结合了同相化学氧化、异相化学氧化、流体化床结晶及铁氧 化物的还原溶解等技术，将传统的利用芬顿试剂处理废水的技术作了大幅度的 改良，因此可降低芬顿试剂的用药量且能减少化学污泥产量，同时在载体表面 形成的铁氧化物具有异相催化的效果，多相氧化塔的方式也促进了化学氧化反 应及传质效率，提高去除效率。经试验，废水处理后COD、色度的去除率均大 于70%。2.该方法操作简单，所用原材料均为工业级化学药品易得、费用便宜、处理时间短且对污染物的去除效率高。附图说明图1为上流式多相氧化塔处理难生化降解废水工艺流程示意图。图2为上流式多相氧化塔结构示意图。图中进水管l，进水槽2，循环槽3，循环管4，循环泵5，布水管6，布 水管出水孔7，旋流布水器8，布水器出水孔9，多相氧化区IO，固液分离器 11，环形钢架12，溢流出水槽13，出水管14，石英砂投放口 15。具体实施例方式下面结合实施实例对本专利技术作进一步详细的说明。本专利技术所用化学药品均为工业级化学药品。实施实例1采用上流式多相氧化塔处理难生化降解废水工艺对广西某造纸厂中段废水 生化出水进行处理。废水处理水量为250t/h，废水的C0D值265mg/L，色度 64倍。将废水用泵送入氧化塔顶部进水槽，由进水槽分配至2个循环槽，在 循环槽中分别加入HA和FeS04 7H20。两种药品加入量为双氧水与待处理 水中COD质量比为2 : 1，即BA投加量530mg/L; HA与Fe"的摩尔比为5 : 1, 即FeS04 7H20投加量867mg/L。废水在氧化塔内进行反应，反应时间30min。经氧化塔处理后废水进入中 和池，在中和池中加入氢氧化钠，调节pH值到7 8;经中和后废水进入脱气 池，鼓风脱气lOmin;脱气后废水进入絮凝沉淀池，在沉淀池中按照2 mg/L加入聚丙烯酰胺，形成絮体，沉淀池表面负荷lm7m2 h，停留时间2h，除去 水中的悬浮物。处理后的出水的C0D降至75 mg/L，色度降低至8倍，达到 GB3544-2008制桨造纸工业水污染排放标准。 实施实例2采用上流式多相氧化塔处理难生化降解废水工艺对广西某垃圾填埋场垃圾 渗滤液废水进行处理。废水处理水量为4t/h本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种上流式多相氧化塔处理难生化降解废水的工艺方法，其特征在于包括以下步骤和工艺条件：　１）将废水用泵通过进水管送入上流式多相氧化塔顶部的进水槽，由进水槽分配到２个循环水槽，在２个循环水槽中分别加入Ｈ↓［２］Ｏ↓［２］和ＦｅＳＯ↓［４］.７Ｈ↓［２］Ｏ，其中Ｈ↓［２］Ｏ↓［２］与Ｆｅ↑［２＋］的摩尔比为５～２０∶１，双氧水与待处理水中ＣＯＤ质量比为２～３∶１；废水、芬顿试剂、经处理后废水在循环槽进行混合后，通过循环水泵送至氧化塔底部旋转布水系统，废水呈旋流流态进入多相氧区内进行反应，废水在氧化塔内反应时间０．５～１ｈ；　同时在氧化塔载体投入口加小颗粒载体石英砂，使氧化区形成多相氧化区；循环水保持一定的上升流速５０～８０ｍ／ｈ，使载体颗粒呈流态化；氧化反应中Ｆｅ↑［２＋］与Ｈ↓［２］Ｏ↓［２］生成的Ｆｅ↑［３＋］以结晶或沉淀的形式吸附到载体的表面上，这部分Ｆｅ↑［３＋］由于发生异相催化氧化反应从而减少芬顿试剂的加入量及产生的化学污泥；　石英砂和废水经过氧化塔的固液分离器分离后，废水经溢流堰溢流出，达到排放标准的水由出水管排放；氧化塔出水一部分流入到中和池进行后续处理；一部分回流到氧化塔以保证一定的上升流速。　２）经１）处理后的废水依次进入中和池、脱气池和混凝沉淀池：在中和池中调节废水ｐＨ值７～８，出水进入脱气池，在脱气池中鼓风脱气１０～２０ｍｉｎ，脱气后的废水加聚丙烯酰胺２～４ｍｇ／Ｌ进入混凝沉淀，进行混凝沉淀，停留时间２～３ｈ，脱去水中的悬浮物，上清液达标排放。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王双飞，陈楠，陈国宁，陈永利，宋海农，覃程荣，朱红祥，周永信，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：45[中国|广西]