本发明专利技术涉及再生水处理领域，特别涉及一种利用原位生成羟基氢氧化铁In?situ?FeOxHy去除再生水中有机物的方法。本发明专利技术针对城市污水厂二级出水中有机物含量较高的问题，提出了一种利用碱盐与铁盐的共同作用提高再生水厂混凝、沉淀、过滤单元对有机物去除效果的方法。其中，将碱盐和铁盐溶液按一定摩尔比投加，二者反应原位生成羟基氧化铁(In?situ?FeOxHy)可凝聚吸附水中的有机物并提高絮体的沉降性能，进一步通过固液分离反应器实现对有机物的去除。本发明专利技术可应用于城市污水厂二级出水深度净化，也可应用于以城市污水厂出水或雨水为水源的再生水处理工程。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于再生水处理
，特别涉及一种利用原位生成羟基氢氧化铁Insitu FeOxHy去除再生水中有机物的方法。
技术介绍
城市污水厂出水(即再生水原水)中往往存在较高浓度的溶解性有机物(DOM)、低剂量的雌激素等小分子有机物。许多再生水净化工艺并不能有效地上述风险污染物；另一方面则可能由于水中某些污染物在净化与消毒工艺中转化为毒性更强的副产物，从而显著增大水质安全风险。混凝沉淀法除水中污染物效果显著、运行稳定，还可有效去除水中色度、浊度、SS、CODcr, BOD5等污染物。此外，采用混凝法除有机物不需要额外大幅净化设施，且具有工艺简单、占地面积小、投资和运行成本低等优点。对比而言，三氯化铁、硫酸亚铁、硫酸铁等铁系混凝剂较铝盐具有更好的除有机物效果。但是，城市污水厂出水中有机物往往与悬浮颗粒物、氨氮等共存，上述污染物也会消耗混凝剂而大幅提高铁盐投量。对于碱度较低、缓冲能力较弱的污水厂出水，采用铁盐混凝工艺去除有机物，往往会出现铁盐水解不彻底、絮体粒径小、出水中铁含量升高、色度增大、沉淀过滤效果差等问题。采用羟基氧化铁、羟基磷酸钙、硅藻土负载羟基铁、复合羟基铝铁等吸附剂吸附除有机物可避免混凝的不利影响，但存在成本高、吸附剂效率低、再生操作复杂等问题。如何改善羟基氧化铁等吸附剂的生成及除有机物效果，是拓展混凝技术在再生水除有机物处理中应用的重要方式。本专利技术针对上述问题和再生水的水质化学特点，将三价铁盐(Fe3+)与一定摩尔比的OH—混合，将其适度水解形成羟基氧化铁，充分利用其除有机物活性高、吸附位点丰富的优点，以提高再生水铁盐混凝除有机物的去除效果；另一方面，与单独铁盐相比，本方法可以有效避免絮体粒径小、出水 铁升高、色度增大、沉淀过滤效果差等问题。本专利技术可应用于城市污水厂二级出水深度净化，也可应用于以城市污水厂出水或雨水为水源的再生水处理工程。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对水中的有机物，尤其是城市污水厂出水或再生水源水中的有机物，并根据待处理水的水质化学特性，提供一种性能高效、经济可行、易于在工程中大规模应用的原位生成羟基氢氧化铁(Insitu FeOxHy)吸附材料的应用方法。本专利技术的具有不同水解度的原位生成羟基氢氧化铁In situ FeOxHy吸附材料的应用方法，是根据水质化学特性，将具有不同水解度的原位生成羟基氢氧化铁In situ FeOxHy用于去除水中的有机物，其应用方法包括以下步骤:(I)将具有不同水解度的原位生成羟基氢氧化铁In situ FeOxHy投加至待处理水中，在混合反应器的充分搅拌条件下使具有不同水解度的原位生成羟基氢氧化铁In situFeOxHy与待处理水充分接触(优选混合反应的时间为10 120s)，之后进入吸附反应器中进行吸附反应(优选吸附反应的时间为2.5 120分钟)；其中，具有不同水解度的原位生成羟基氢氧化铁In situ FeOxHy的投量为使得具有不同水解度的原位生成羟基氢氧化铁Insitu FeOxHy中的铁与待处理水中的C0D&的质量比为1:1 15:1 ;(2)将步骤(I)吸附反应器中的反应后的出水在固液分离反应器中进行固液分离；固液分离处理后的水流出，得到去除了待处理水中的有机物的水。所述的待处理水指的是再生水源中有机物浓度(C0D&)大于80mg/L的水，尤其是指作为再生水源的城市污水厂二级出水或雨水。所得去除了待处理水中的CODtt的水能达到国家污水排放一级A标准、一级B标准或生活杂用水水质标准。上述固液分离反应器中的吸附了有机物的具有不同水解度的原位生成羟基氢氧化铁In situ FeOxHy的一部分从固液分离反应器中排出，另一部分回流至吸附反应器中进行重复使用，回流至吸附反应器中进行重复使用的吸附了有机物的具有不同水解度的原位生成羟基氢氧化铁In situ FeOxHy为所投加的具有不同水解度的原位生成羟基氢氧化铁Insitu FeOxHy 重量的 0% 75%。所述的混合反应器可采用水力混合反应器、曝气混合反应器或机械混合反应器中的一种或几种的组合。所述的吸附反应器是机械搅拌槽或动态膜反应器。所述的固液分离反应器可以是平流沉淀池、斜管/斜板板沉淀池、旋流分离器、离心分离器、介质过滤器或膜过滤器中的一种或几种的组合。本专利技术所使用的具有不同水解度的原位生成羟基氢氧化铁In situ FeOxHy是根据待处理水的水质化学条件，优化铁盐的水解度得到的；在吸附去除有机物过程中，利用具有不同水解度的原位生成羟基氢氧化铁In situ FeOxHy的表面活性位点的吸附、离子交换、表面络合等作用实现有机物从水相中去除。采用具有不同水解度的原位生成羟基氢氧化铁Insitu FeOxHy去除水中的C0D&,处理水能达到国家污水排放一级A标准、一级B标准或生活杂用水水质标准。所述的具有不同水解度的原位生成羟基氢氧化铁In situ FeOxHy可采用异位制备方法或采用原 位制备方法进行制备，具体包括以下步骤:分别将碱盐和铁盐在充分搅拌下溶解，形成碱盐溶液和铁盐溶液。其中碱盐中的氢氧根与铁盐中铁元素的摩尔比为0.02:1 3:1。所述的碱盐可选自氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾等中的一种或一种以上的混合盐；所述的铁盐可选自氯化铁、硫酸铁、硝酸铁、聚合氯化铁、聚合硫酸铁、聚合硝酸铁等中的一种或一种以上的混合盐。采用异位制备方法进行制备In situ FeOxHy时，将铁盐溶液加入碱盐溶液中进行充分混合，或将碱盐溶液加入铁盐溶液中进行充分混合，或将铁盐溶液与碱盐溶液同时加入一个容器中进行混合；混合时间范围为IOs 3min ；采用原位制备方法进行制备In situ FeOxHy时，将铁盐溶液与碱盐溶液分别投加入待处理水中，二者投加时间先后顺序是以下方式之一；先投加铁盐溶液，充分混合后投加碱盐溶液；先投加碱盐溶液，充分混合后投加铁盐溶液；铁盐溶液与碱盐溶液同时投加后充分混合；当铁盐溶液与碱盐溶液不是同时投加时，铁盐溶液与碱盐溶液投加先后时间间隔为5s 60s。本专利技术的具有不同水解度的原位生成羟基氢氧化铁In situ FeOxHy的制备方法具有以下优选方案:优选的方案I为:当原水pH小于6.5且水中总碱度小于250mg/L时,碱盐中的氢氧根与铁盐中铁元素的摩尔比为2: 1(不含2:1) 3:1;优选的方案2为:当原水pH大于6.5且小于7.5且水中总碱度小于250mg/L时，碱盐中的氢氧根与铁盐中铁元素的摩尔 比为1: 1(不含1:1) 2: 1(含2: I)；优选的方案3为:当原水pH大于6.5且小于7.5且水中总碱度大于250mg/L时，碱盐中的氢氧根与铁盐中铁元素的摩尔比为0.2: I (不含0.2: I) 1: 1(含1:1);优选的方案4为:当原水pH大于7.5且水中总碱度小于250mg/L时，碱盐中的氢氧根与铁盐中铁元素的摩尔比为0.05: 1(不含0.05: I) 0.2: 1(含0.2: I);优选的方案5为:当原水pH大于7.5且水中总碱度大于250mg/L时,碱盐中的氢氧根与铁盐中铁元素的摩尔比为0.02: 1(不含1:1) 0.05: 1(含0.05: I)。本专利技术实现的技术效果如下:1.无需进行大规模工本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有不同水解度的原位生成羟基氢氧化铁In?situ?FeOxHy的应用，其特征是：所述的应用为：(1)将具有不同水解度的原位生成羟基氢氧化铁In?situ?FeOxHy投加至待处理水中，在混合反应器中的充分搅拌混合条件下使具有不同水解度的原位生成羟基氢氧化铁In?situ?FeOxHy与待处理水充分接触(优选混合反应的时间为10～120s)，之后进入吸附反应器中进行吸附反应(优选吸附反应的时间为2.5～120分钟)；其中，具有不同水解度的原位生成羟基氢氧化铁In?situ?FeOxHy的投量为使得具有不同水解度的原位生成羟基氢氧化铁In?situ?FeOxHy中的铁与待处理水中的CODCr的质量比为1∶1～15∶1；(2)将步骤(1)吸附反应器中的反应后的出水在固液分离反应器中进行固液分离；固液分离处理后的水流出，得到去除了待处理水中的有机物的水。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：孙丽华，张雅君，许萍，冯萃敏，齐晓璐，
申请(专利权)人：北京建筑工程学院，
类型：发明
国别省市：
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