一种催化内电解-改良曝气生物滤池处理反渗透浓水的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种催化内电解-改良曝气生物滤池处理反渗透浓水的方法，该反渗 透浓水是一种污水处理厂中水回用工程中产生的浓缩水。属于污水深度处理技术领域。
【背景技术】
[0002] 城市污水处理厂采用反渗透（RO)工艺制备回用水的过程中会产生反渗透浓水， 其中的化学污染物不仅包括二级处理出水中的污染物和工艺运行过程中投加的化学药剂， 还包含二级出水与添加的化学药剂可能发生的反应所生成的污染物，如卤代或者亚硝胺类 消毒副产物。除了常规污染物外，反渗透（RO)浓水中还存在高风险有毒物质，如药物及个 人护理用品（PPCPs)，内分泌干扰物（EDCs)和消毒副产物（DBPs)等。这些危害人类健康和 生态环境的难生物降解有机物质以及高风险有毒物质，若直接排放可能会对土壤、地表水、 海洋等产生污染；若排入市政污水处理系统，过高的总溶解性固体对活性污泥的生长也非 常不利。如何改善和解决反渗透浓水对环境的污染问题已成为中水回用工程的一个重大任 务。
[0003] 目前，对反渗透浓水常用的处理方法有：①高级氧化：臭氧和过氧化氢高效但昂 贵；Fenton试剂法对一些有机物有效，但氧化程度较低；TiO 2光催化氧化法高效且经济， 但催化剂回收难；②蒸馏浓缩：在常压下利用温差可将浓水尽可能的回收甚至结晶化，但 目前经济、高质量的疏水微孔膜尚未研发成熟；③回流法：RO浓水回流可提高回收率，增大 膜表面冲洗流速，减少污堵；但回流率过高，又会使进水盐度升高，增加膜的负担，影响膜 寿命；④将浓水直接或间接排放。目前的反渗透浓水处理工艺，出水不能达标或者处理费用 高，因此开发一种处理效率高、运行成本低的处理工艺十分必要。
[0004] 专利CN101381120A公开了一种微波处理反渗透浓水的方法，首先对反渗透浓水 加入工艺添加剂、硫酸亚铁和聚合氯化铝进行预处理；预处理后的浓水在微波处理器中经 场效应和热点效应以及催化作用等的共同作用下，使得工艺添加剂、硫酸亚铁、聚合氯化铝 和废水发生充分的物理化学反应；然后经沉淀和污泥分流后排放。但由于设备限制，该工艺 无法实现大规模处理。
[0005] 专利CN101723485A公开了一种氧化法处理反渗透浓水的方法，向废水中投加氧 化剂双氧水、二氧化氯、氯气、臭氧或次氯酸钠中的一种，同时可以加入催化剂过渡金属离 子Fe 2+、Mn2+、Ni2+或金属氧化物MnO 2、Ti02、Al2O3中的一种或几种，可将反渗透浓水COD降 至60mg/L以下。该方法局限于反渗透浓水COD为61-150mg/L，且大量使用氧化剂可能会对 环境造成二次污染。
[0006] 专利CN101993162A公开了一种混凝沉淀-炭黑-超声波-Fenton-沉淀处理反渗 透浓水的方法，经混凝沉淀去除部分悬浮物、胶体和杂质处理后的反渗透浓水进入反应器， 依次加入酸、FeSO 4 · 7H20、炭黑和H2O2，然后将反应器置于超声波清洗槽内，振荡15-30min 后加入碱进行沉淀处理，实现固液分离。该方法操作步骤繁琐，且处理成本较高。
[0007] 专利CN102992523A公开了一种吸附-再生循环处理反渗透浓水的方法，包括吸附 和再生两个系统；吸附系统由原水贮槽、提升泵和两个以上并联运行的吸附塔构成，再生系 统由吸附塔中的阴阳电极加直流电场、再生液提升泵和再生液贮槽构成；吸附塔能够交替 对反渗透浓水进行吸附-再生处理，出水COD彡50mg/L。当出水COD大于50mg/L，要施加 电压为2-55V对吸附塔进行再生，因此能耗较高，且可能产生二次污染。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的在于提供一种处理效率高、运行成本低的催化内电解-改良曝 气生物滤池处理反渗透（RO)浓水工艺，该工艺能有效去除浓水中有毒有害的有机物，提 高废水可生化性，经过改良的曝气生物滤池能够适应浓水高盐分、难降解的特性。适用 于城镇污水和工业废水中水回用工程产生的浓缩水的达标排放，处理后出水C0D〈50mg/ L，NH 3-N〈5mg/L，其它水质指标均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918- 2002) -级A标准。
[0009] 为了达到上述目的，本发明首先采用催化内电解对RO浓水进行预处理，去除部分 有机污染物并提高废水的可生化性；然后废水的污染物再经两级生物滤池降解去除。本发 明提出的催化内电解主要针对硝基苯类、偶氮类、高氯烃和芳香烃等难降解有毒害有机物， 在酸性充氧条件下，利用铁炭内电解反应生成具有较强化学活性的新生态[H]来破坏某些 有机物的发色基团和助色基团，将大分子裂解为小分子达到脱色的目的，亦提高废水的可 生化性。同时生成的Fe 2+通过后续加碱生成Fe (OH) JPFe(OH) 3絮状物，发生混凝吸附反应， 能使废水中微小的分散颗粒以及脱稳胶体形成絮体沉淀，达到去除难降解有机物的作用。
[0010] 改良曝气生物滤池是在常规曝气生物滤池工艺的基础上，通过投加新型滤料和高 效微生物菌群，而产生的一种高效污水深度处理技术。高效微生物菌群与新型滤料结合在 一起，与填充常规滤料的曝气生物滤池相比，新型滤料微生物菌胶团密实，微生物菌群多， 产泥量少，滤池底部可不设沉淀区，不需要反冲洗即可实现滤池运行。本发明调节PH值后， 提升至催化内电解反应器，在有氧的条件下，将废水中难生物降解物质降解为小分子物质， 提高后续微生物处理效率；经过混凝沉淀池后，出水进入两级生物滤池，再经过缺氧和好氧 过程进一步去除废水中有机物和NH 3-N,好氧段出水经过泥水分离后达标排放，部分回流至 缺氧池进行反硝化作用。具体操作步骤如下：
[0011] A，催化内电解预处理
[0012] 调节废水pH值在2-3之间，进入填充铁碳微电解填料的催化内电解反应器进行曝 气，铁碳微电解填料投加量按400-600个/m 3放置，溶解氧浓度控制在2-3mg/L，停留时间 0. 5-2h，经预处理后，进入混凝沉淀池，投加 Ca (OH) 2回调pH值为7-8,并投加混凝剂，混凝 搅拌池水力停留时间IOmin ;采用斜板沉淀池沉淀，水力停留时间30min，混凝沉淀后进入 生物膜处理阶段。
[0013] 催化内电解预处理采用的铁碳微电解填