专利名称：一种催化氧化联合曝气生物滤池处理废水的方法
技术领域：
本发明涉及一种废水处理的方法。
背景技术：
随着我国工业化和城市化的进程，大量的工业和生活污染物排放到环境中，给水 体带来越来越严重的污染。恶化的水质不但造成众多地区水质性缺水，增加整个社会获取 水资源的成本，更为严重的是还会危及到人们的健康，因而需要对含污染物的废水进行处 理，使其能够达标排放。随着水处理技术的不断发展，大多数的废水都能够得到处理，但长 期以来，环境中可生化性差的有机废水的处理一直是水处理技术中的难点，也是困扰世界 各国环境界的重要难题。该类废水由于可生化性差，很难直接采用生化的方法处理，通过普通的过滤和絮 凝等常规方法处理基本没有效果，而活性炭吸附等深度处理技术成本又过高，膜分离技术 由于投资昂贵和膜污染等实际问题，在应用上也存在一定难度。近年来催化氧化技术处理可生化性差有机废水的研究取得了显著的进展。催化氧 化的机理在于用催化剂与氧化剂结合，在反应中产生活性极强的自由基(如· 0H)；再通过 自由基与有机化合物之间的加合、取代、电子转移、断键等，使水体中的大分子难降解有机 物氧化降解成易于生物降解的小分子物质，甚至直接降解成为CO2和H2O,接近完全矿化。由 于催化氧化技术具有操作简单，反应快速等特点，成为人们研究的热点。但直接采用催化氧 化技术处理废水成本较高，而采用催化氧化的方法提高废水的可生化性，在通过生化的方 法处理废水可有效降低废水的处理成本，因而得到了广泛的研究。例如a. CN1724420A提出一种化学氧化-曝气生物滤池联合水处理的方法，该方法采用 芬顿试剂-曝气生物滤池工艺处理化工厂二级生化出水，处理后废水的COD可降至30mg/L。b. CN16366893A提出一种用光助芬顿反应、絮凝和微生物降解联用处理废水的方 法，其COD去除率可达98. 9%。但上述方法尚存在酸碱消耗量大等问题，使工业化应用受到限制。
发明内容
本发明的目的是提出一种催化氧化联合曝气生物滤池处理废水的方法，以进一步 降低废水的处理成本。本发明中的处理废水的方法是在传统催化氧化方法的基础上，采用后加碱和沉淀 回流的方式来减少酸碱的消耗量，提高催化氧化的处理效果。本发明提供的处理废水的方法按顺序包括以下步骤4)使待处理的废水全部或部分经过絮凝池进行絮凝沉淀后，进入氧化池；5)向氧化池中加入酸，调节废水的pH值0 8，加入氧化剂和催化剂进行催化氧 化反应；6)氧化后的废水进入沉降池沉降，上清液排出后加碱调节pH值5 9，进入曝气生物滤池处理后排出；沉降下来的酸性沉淀回流至溶解池中加酸调节到沉淀全部溶解，溶 液进入絮凝池与全部或部分待处理的废水进行絮凝沉淀反应。本发明中采用的氧化剂可以是双氧水、臭氧、次氯酸盐、高氯酸盐、过硫酸盐中的 一种，优选双氧水。本发明中的催化剂可以是还原态过渡金属离子，可以选自Fe2+、Mn2+、Ni2+、C02+、 Cd2+、Cu2+、Ag+、Cr3+和&ι2+中的一种或几种，优选!^2+，可以来源于硫酸亚铁、氯化亚铁、 硝酸亚铁中的一种或几种，优选硫酸亚铁。本发明加入的酸可以是硫酸、盐酸、硝酸中的一种，优选硫酸。本发明中加入的碱可以是氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠、碳酸钠中的一种，优选氢氧化钠。在本发明中根据废水的水质情况，在絮凝池中还可以加入助凝剂以增强絮凝效 果，所采用的助凝剂可以是聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺中的一种或几种。本发明中的氧化剂与废水中的COD的质量浓度之比为5 1 1 100优选 2 1 1 20。氧化剂和催化剂的摩尔比为10 1 1 3，优选5 1 1 2。氧化池中废水的ρΗ值可以是0 8，优选2 6。沉降池上清液ρΗ值6 9，优选 6-8。溶解池中ρΗ值可以是小于2，优选0. 1 1。废水在氧化池中的停留时间可以为10-120分钟，优选30-60分钟，在沉淀池中的 停留时间可以是5 500分钟，优选10 300分钟，在曝气生物滤池中的停留时间可以是 0. 5 20小时，优选1 10小时。与现有技术相比，本发明具有如下优点1、减少了酸碱消耗量，降低了处理成本。2、在催化氧化反应前，预先进行絮凝沉淀处理，提高了废水的处理效果。3、酸碱消耗量的减少还可以减少废水中的盐含量，利于后续污水回用的处理。4、采用催化氧化联合曝气生物滤池的处理方式，既使难生物降解的废水得到处 理，又降低了单独采用催化氧化工艺处理的成本。
图1是本发明催化氧化联合曝气生物滤池处理方法的流程示意图。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明，但本发明要求保护的范围并不局 限于实施例表示的范围。实施例1处理某炼油厂不达标外排废水，采用H2A为氧化剂，Fe2SO4为催化剂，所用的酸碱 为浓&S04*Na0H。操作条件为=H2O2与废水中的有机物(COD)的质量浓度之比为1 3， H202/Fe2+的摩尔比为1 2，氧化池ρΗ为3，沉降池上清液ρΗ为7，溶解池的ρΗ为0. 3，废 水在絮凝池停留时间为1小时，氧化池停留时间为60分钟，沉降池停留时间为2小时，曝气 生物滤池的停留时间为4小时。处理结果见表1。从表1的数据可以看出废水通过催化氧 化处理后，COD和油含量大幅降低，可生化性显著提高，再经BAF处理后废水的COD和油含量进一步降低，满足达标排放的水质要求。
表1处理炼厂不达标外排废水
权利要求
1.一种催化氧化联合曝气生物滤池处理废水的方法，按顺序包括以下步骤1)使待处理的废水全部或部分经过絮凝池进行絮凝沉淀后，进入氧化池；2)向氧化池中加入酸，调节废水的PH值0 6，加入氧化剂和催化剂进行催化氧化反应；3)氧化后的废水进入沉降池沉降，上清液排出后加碱调节pH值6 9，进入曝气生物 滤池处理后排出；沉降下来的酸性沉淀回流至溶解池中，加酸调节到沉淀全部溶解，溶液进 入絮凝池与全部或部分待处理的废水进行絮凝沉淀反应。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧化剂选自双氧水、臭氧、次氯酸盐、 高氯酸盐、过硫酸盐中的一种。
3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述催化剂选自还原态过渡金属离子。
4.按照权利要求3所述的方法，其特征在于，所述催化剂选自i^2+、Mn2+、m2+、Co2+、Cd2+、 Cu2+、Ag+、Cr3+和Si2+中的一种或几种。
5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，所述催化剂!^2+来源于硫酸亚铁、氯化亚 铁、硝酸亚铁中的一种或几种。
6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所加入的酸是硫酸、盐酸或硝酸。
7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所加入的碱是氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸 氢钠或碳酸钠。
8.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在絮凝池中还加入助凝剂，所采用的助凝 剂是聚合氯化铝、聚合硫酸铁、聚丙烯酰胺中的一种或几种。
9.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，氧化剂与废水中的COD的质量浓度之比为 5 1 1 100。
10.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，氧化剂与废水中的COD的质量浓度之比 为 2 1 1 20。
11.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，氧化剂和催化剂的摩尔比为10 1 1 3。
12.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，氧化剂和催化剂的摩尔比为5 1 1 2。
13.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，调节氧化池中废水的pH值为2 6。
14.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，调节沉降池上清液的pH值为6 8。
15.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，调节溶解池中pH值小于2。
16.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，废水在氧化池中的停留时间可以为 10-120分钟，在沉淀池中的停留时间可以是5 500分钟，在曝气生物滤池中的停留时间可 以是0. 5 20小时。
全文摘要
一种催化氧化联合曝气生物滤池处理废水的方法，按顺序包括以下步骤1)使待处理的废水全部或部分经过絮凝池进行絮凝沉淀后，进入氧化池；2)向氧化池中加入酸，调节废水的pH值0～6，加入氧化剂和催化剂进行催化氧化反应；3)氧化后的废水进入沉降池沉降，上清液排出后加碱调节pH值6～9，进入曝气生物滤池处理后排出；沉降下来的酸性沉淀回流至溶解池中，加酸调节到沉淀全部溶解，溶液进入絮凝池与全部或部分待处理的废水进行絮凝沉淀反应。与现有技术相比，本发明减少了酸碱消耗量，降低了处理成本。
文档编号C02F1/76GK102040308SQ20091018077
公开日2011年5月4日 申请日期2009年10月22日 优先权日2009年10月22日
发明者李本高, 桑军强, 高峰 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院