【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于及环境工程高盐有机废水生物处理，具体涉及一种双膜异相生物类芬顿反应装置及其处理方法。
技术介绍
1、我国化工、制药、农药、焦化等行业排放的高盐有机废水占比高达5％。这种高盐有机废水已经成为典型的污染源。高盐有机废水主要来自工业废水，除了含盐量高和cod高的特点外，还具有酸碱性强、毒性大、化学成分复杂、生化性差等特点。这类废水是业界公认的最难处理的一类工业废水。若高盐有机废水不经有效处理直接排入自然水体，其中的可溶性无机盐和难降解毒性有机物等会对土壤和水体造成严重影响，给环境带来不可逆转的破坏。因此，研究高盐有机废水的有效处理方法是非常必要的。
2、目前可采用高级氧化技术对高盐有机废水进行处理，包括但不限于芬顿(fenton)氧化法、臭氧高级氧化法、电化学氧化法、湿式氧化法、光催化氧化法等。其中，均相芬顿法通过使二价铁溶液与过氧化氢发生反应，产生大量的羟基自由基，利用羟基自由基的强氧化性来处理废水中的难降解物质。该方法操作简单，反应速度快，但存在一些弊端，如对ph有要求严格(要求较低的ph值)、生成铁泥、催化剂无法回收等。此外，在处理高盐有机废水时，该方法易受氯离子和硫酸根离子的影响，导致无法取得较好的实际处理效果。
3、生物类芬顿反应是一种新兴的高级氧化降解过程，该过程完全由生物驱动，通过微生物胞外产生的过氧化氢等活性氧，利用厌氧还原作用产生亚铁离子，或在好氧条件下直接由外界提供亚铁离子，从而在体系内原位产生高活性的羟基自由基。生物类芬顿反应不需要额外添加过氧化氢，其适用于较广范围的ph条件
4、膜生物反应器(mbr)是由膜分离技术和生物处理工艺组合而成的污水处理技术。该系统主要由生物反应器和膜组件两部分组成，其中膜组件具有良好的截留功能，能够实现污水的泥水分离，因此被广泛用于污水的深度处理。
5、由此可知，耦合了膜曝气下的好氧生物处理、异相类芬顿反应和膜分离技术的双膜异相生物类芬顿反应装置，具有无需添加过氧化氢、ph范围广、无铁泥生成、不易受盐离子影响、催化剂可回收、降解速率快、分离效果好等特点，有望为高盐有机废水提供一种低碳、高效和经济的处理方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决现有芬顿工艺处理高盐有机废水的问题，并提供一种双膜异相生物类芬顿反应装置及其处理方法。
2、本专利技术所采用的具体技术方案如下：
3、第一方面，本专利技术提供一种双膜异相生物类芬顿反应装置，反应装置内沿水流方向分为依次连通的好氧生物处理区、异相类芬顿反应区和固液分离区；
4、原水水箱通过管道与好氧生物处理区中的进水口连通；所述好氧生物处理区内接种产过氧化氢微生物；所述好氧生物处理区底部通过空气泵设有若干膜曝气装置，且底部还开设回泥口；
5、所述异相类芬顿反应区设置于好氧生物处理区上方，两者之间设有开设有通孔的筛板；所述异相类芬顿反应区内添加用于催化芬顿反应的异相磁性催化剂，且其顶部通过电源设有用于回收异相磁性催化剂的磁性板；所述筛板上的通孔孔径小于异相磁性催化剂的粒径；所述异相类芬顿反应区底部设有用于混匀异相磁性催化剂和水流的搅拌器；所述异相类芬顿反应区顶部还设有溢流堰；
6、所述固液分离区通过溢流堰与异相类芬顿反应区连通；所述固液分离区内设置用于固液分离的平板膜组件；固液分离区底部设有倾斜的隔板；所述固液分离区顶部通过管道设有用于排出固液分离后上清液的出水口，底部设有用于排出污泥的排泥口；所述排泥口通过管道与回泥口连通。
7、作为优选，原水水箱和进水口之间的管道上设有进水泵；所述固液分离区顶部与出水口之间的管道上设有出水泵；所述排泥口与回泥口之间的管道上设有回泥泵。
8、作为优选，好氧生物处理区、异相类芬顿反应区和固液分离区的容积比为3：3：1。
9、作为优选，好氧生物处理区接种的产过氧化氢微生物为在中国典型培养物保藏中心cctcc保藏的中度嗜盐多环芳烃降解菌martelella sp.ad-3，保藏时间为2011年6月30日，保藏编号为cctcc no:m2011218。
10、作为优选，膜曝气装置设置9个；膜曝气装置由聚丙烯多孔中空纤维膜组成，其中聚丙烯多孔中空纤维膜的具体参数如下：内半径为0.9mm，厚度为0.4mm，孔径为0.2μm，孔隙率为60％。
11、作为优选，异相类芬顿反应区内添加的异相磁性催化剂为氨基修饰的含铁金属有机框架碳化衍生材料c-nh2-mil-101-(fe)，具体制备方法如下：
12、将分别溶于n，n-二甲基甲酰胺的2-氨基对苯二甲酸溶液和氯化铁溶液混合均匀，转移至水热釜后，在110℃下反应24小时；反应完成后，离心、洗涤并干燥得到氨基修饰的含铁金属有机框架材料；将所述氨基修饰的含铁金属有机框架材料转移到管式炉中并在800℃条件下高温热解2h，得到氨基修饰的含铁金属有机框架碳化衍生材料c-nh2-mil-101-(fe)；
13、所述异相磁性催化剂的粒径为0.5～1mm，在异相类芬顿反应区内的堆积密度为0.40～0.44g/ml。
14、作为优选，筛板上开设的通孔孔径小于0.5mm。
15、作为优选，溢流堰为锐角三角堰，溢流堰口的角度为60°～80°；所述隔板倾斜角度为25°～30°。
16、作为优选，磁性板采用铁氧体磁铁。
17、第二方面，本专利技术提供一种利用第一方面所述双膜异相生物类芬顿反应装置处理高盐有机废水的方法，具体如下：
18、s1：将所述产过氧化氢微生物接种至好氧生物处理区，接种量为107～108cell/ml；随后将待处理高盐有机废水由原水水箱通过进水泵泵入好氧生物处理区，在膜曝气装置下的作用下高盐有机废水中有机污染物被产过氧化氢微生物初步降解，并产生过氧化氢；
19、s2：经产过氧化氢微生物初步降解后的出水通过筛板进入异相类芬顿反应区，且产生的过氧化氢在搅拌器的作用下与异相磁性催化剂发生芬顿反应，生成羟基自由基从而进一步降解高盐有机废水中含有的有机污染物；通过电源调整磁性板的磁性回收失去催化活性的异相磁性催化剂，并重新添加异相磁性催化剂，使得异相磁性催化剂的堆积密度保持在0.40～0.44g/ml；
20、s3：经异相类芬顿反应区中芬顿反应处理后的出水通过溢流堰进入固液分离区；出水在固液分离区通过平板膜组件的作用下完成固液分离，上清液通过出水泵的作用流向出水口，污泥在重力本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种双膜异相生物类芬顿反应装置，其特征在于，所述反应装置内沿水流方向分为依次连通的好氧生物处理区(I)、异相类芬顿反应区(II)和固液分离区(III)；
2.根据权利要求1所述的双膜异相生物类芬顿反应装置，其特征在于，所述原水水箱(1)和进水口(3)之间的管道上设有进水泵(2)；所述固液分离区(III)顶部与出水口(16)之间的管道上设有出水泵(15)；所述排泥口(17)与回泥口(19)之间的管道上设有回泥泵(18)。
3.根据权利要求1所述的双膜异相生物类芬顿反应装置，其特征在于，所述好氧生物处理区(I)、异相类芬顿反应区(II)和固液分离区(III)的容积比为3：3：1。
4.根据权利要求1所述的双膜异相生物类芬顿反应装置，其特征在于，所述好氧生物处理区(I)接种的产过氧化氢微生物(6)为在中国典型培养物保藏中心CCTCC保藏的中度嗜盐多环芳烃降解菌Martelella sp.AD-3，保藏时间为2011年6月30日，保藏编号为CCTCC NO:M2011218。
5.根据权利要求1所述的双膜异相生物类芬顿反应装置，其特征在
6.根据权利要求1所述的双膜异相生物类芬顿反应装置，其特征在于，所述异相类芬顿反应区(II)内添加的异相磁性催化剂为氨基修饰的含铁金属有机框架碳化衍生材料C-NH2-MIL-101-(Fe)，具体制备方法如下：
7.根据权利要求6所述的双膜异相生物类芬顿反应装置，其特征在于，所述筛板(7)上开设的通孔孔径小于0.5mm。
8.根据权利要求1所述的双膜异相生物类芬顿反应装置，其特征在于，所述溢流堰(12)为锐角三角堰，溢流堰口的角度为60°～80°；所述隔板(13)倾斜角度为25°～30°。
9.根据权利要求1所述的双膜异相生物类芬顿反应装置，其特征在于，所述磁性板(10)采用铁氧体磁铁。
10.一种利用权利要求2～9任一所述双膜异相生物类芬顿反应装置处理高盐有机废水的方法，其特征在于，具体如下：
...【技术特征摘要】
1.一种双膜异相生物类芬顿反应装置，其特征在于，所述反应装置内沿水流方向分为依次连通的好氧生物处理区(i)、异相类芬顿反应区(ii)和固液分离区(iii)；
2.根据权利要求1所述的双膜异相生物类芬顿反应装置，其特征在于，所述原水水箱(1)和进水口(3)之间的管道上设有进水泵(2)；所述固液分离区(iii)顶部与出水口(16)之间的管道上设有出水泵(15)；所述排泥口(17)与回泥口(19)之间的管道上设有回泥泵(18)。
3.根据权利要求1所述的双膜异相生物类芬顿反应装置，其特征在于，所述好氧生物处理区(i)、异相类芬顿反应区(ii)和固液分离区(iii)的容积比为3：3：1。
4.根据权利要求1所述的双膜异相生物类芬顿反应装置，其特征在于，所述好氧生物处理区(i)接种的产过氧化氢微生物(6)为在中国典型培养物保藏中心cctcc保藏的中度嗜盐多环芳烃降解菌martelella sp.ad-3，保藏时间为2011年6月30日，保藏编号为cctcc no:m2011218。
5.根据权利要求1所述的双膜异相生物类芬顿...
【专利技术属性】
技术研发人员：厉巍，王祖豪，刘达，雷菊英，崔长征，刘勇弟，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：
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