CN102276082A - 高盐度有机废水的处理方法 - Google Patents

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何慧军
罗胜联
罗旭彪
刘莉华
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易斌
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Abstract

一种高盐度有机废水的处理方法，该方法是采用吸附、Fenton反应以及吸附剂解吸再生重复使用相结合的工艺，通过活性炭吸附所述废水中的一部分有机物，之后投加Fenton试剂去除掉一部分有机物，然后投加化学药剂使吸附剂解吸再生重复使用。经过前述步骤后，处理后的废水可以排放到一般的生活污水处理厂进行最后处理，同时吸附过程中的活性炭再生后基本上能够循环利用。本发明的方法具有工艺简单、处理效果好、维护方便、不产生二次污染等。

Description

高盐度有机废水的处理方法
技术领域
 本发明涉及废水处理的方法，尤其涉及一种高盐度有机废水的处理方法。
背景技术
由于高盐有机废水除含有高浓度的有机物外，还含有高浓度的盐类物质和总溶解性固体物，是目前最难处理的有机废水之一。采用传统的物理法和物化法进行处理，难以达到良好的处理效果，不仅容易造成二次污染，而且投资大，运行费用高。采用生物法进行处理，高浓度的盐类物质会导致渗透压升高，引起微生物细胞原生质分离，盐析作用会降低代谢酶活性，破坏微生物酶结构，抑制微生物的生长和酶促作用，从而降低微生物对废水的处理效果。同时，盐度较高会引起活性污泥易上浮流失，从而严重影响生物处理工艺的净化效果。为此，对高盐有机废水进行生物处理之前，需要对废水进行稀释，使盐分的质量分数小于1%，但这又会造成水资源的浪费，使处理设施庞大，投资增加，运行费用提高。目前尽管有对含盐量更高废水的处理技术的研究报道，但运行性能往往不太稳定。因此，开发一种更加有效的处理高盐有机废水技术以替代传统的物化处理和生物处理过程，具有非常重要的意义。离子交换法和吸附法具有反应速率快、不受有机物浓度波动冲击等优点，被认为是最有效的处理高盐有机废水技术。
活性炭是一种具有二维有序微晶区结构和不规则交联碳六角形空间晶格结构的高效无机吸附剂，表面含有很多含氧官能团，可将废水中的非极性有机物和极性有机物吸附到活性炭表面，同时一部分有机物会进入活性炭内部微孔结构，形成螯合物，从而达到净化废水的目的。活性炭广泛应用于含有酚类、苯系物、多环芳烃、杂环化合物、长链烃、胺类等难降解有机物和氨、氰、硫氰根等无机污染物的废水处理过程中。
高级化学氧化技术是在结合现代光、电、声、磁、材料等相近学科的基础上，对传统水处理技术中的经典化学氧化法改革形成的一种新技术方法。Fenton反应的机理是Fenton试剂中的Fe2+和过氧化氢结合反应生成具有强氧化能力的羟基自由基，羟基自由基与有机污染物相互作用，通过裂解有机物碳链，达到去除有机污染物的目的。Fenton氧化法在处理难降解或一般化学氧化难以奏效的有机污染物中应用最为广泛，这是因为Fenton氧化法具有操作简单、反应快速等优点。
发明内容
本发明的目的是提供一种高盐度有机废水的处理方法，它能够达到资源充分利用，环保无害的效果。
本发明的目的是这样来实现的，其方法步骤为：1）活性炭的吸附：在室温条件下，控制高盐度有机废水溶液pH为4.5～8.0，活性炭投加量为每升废水添加5～20 g，反应时间控制在60～120 min，搅拌速率控制在100～300 r/min，此时的COD去除率能达到45%~55%，吸附反应完成后，出水进行下一个处理，活性炭进行回收再利用；2）Fenton反应：对吸附后的水样调pH为2.0～5.0，然后30 %双氧水的添加量为每升废水添加10～50 mL/L，FeSO4·7H2O的添加剂为每升废水添加4～8g/L，反应时间控制在10～60 min，反应一段时间后，COD去除率为95%左右，经过以上处理，剩余水中COD含量大约在350mg/L左右；3）活性炭解吸再生：在吸附完成后的活性炭，使其解吸再生，所用30％双氧水的投加量为每克活性炭添加1～5 mL，FeSO4·7H2O的投加量为每克活性炭添加0.2～0.6 g，时间控制在20～60 min，pH值控制在2～5，经过解吸后的活性炭基本上能达到天然活性炭的效果。
所述高盐度有机废水，其含盐类为Na2SO4类，该废水中SO4 2-含量约为212 000 mg/L，COD含量为14000 mg/L左右，COD/SO4 2-<0.1，pH值为10.3左右。
本发明的优点在于：本发明针对现有高盐度有机废水处理的技术难点，通过由活性炭吸附、Fenton高级氧化反应处理废水中的有机物，其次投加化学药剂使活性炭解吸再生并重复使用，避免产生二次污染和资源浪费，经过上述步骤以达到出水的目的。可见，本发明的工艺采用了物理吸附、高级氧化、化学沉淀相结合的方法，同时吸附后的活性炭经过再生可再次投入使用。该方法操作简单方便，反应快速，又能充分利用资源。此外，本发明提供的高盐度有机废水处理工艺可有效地结合传统的水处理工艺（如：SBR、UASB等），具有很好的实际应用价值。
具体实施方式
本实施例中，所述高盐度有机废水含盐类主要为Na2SO4类，该废水SO4 2-含量约为212 000 mg/L，COD含量为14000 mg/L左右，COD/SO4 2-<0.1，pH值为10.3左右。实施例1、 其方法步骤如下：
1）活性炭的吸附：在室温条件下，控制高盐度有机废水溶液pH为4.5，活性炭投加量为每升废水添加5 g，反应时间控制在60 min，搅拌速率控制在100 r/min，此时的COD去除率能达到45%~55%，吸附反应完成后，出水进行下一个处理，活性炭进行回收再利用；
2）Fenton反应：对吸附后的水样调pH为2.0，然后30 %双氧水的添加量为每升废水添加10 mL/L，FeSO4·7H2O的添加剂为每升废水添加4g/L，反应时间控制在10 min，反应一段时间后，COD去除率为95%左右，经过以上处理，剩余水中COD含量大约在350mg/L左右；
3）活性炭解吸再生：在吸附完成后的活性炭，使其解吸再生，所用30％双氧水的投加量为每克活性炭添加1 mL，FeSO4·7H2O的投加量为每克活性炭添加0.2 g，时间控制在20 min，pH值控制在2，经过解吸后的活性炭基本上能达到天然活性炭的效果。
实施例2、 其方法步骤如下：
1）活性炭的吸附：在室温条件下，控制高盐度有机废水溶液pH为6，活性炭投加量为每升废水添加10 g，反应时间控制在90 min，搅拌速率控制在150 r/min，此时的COD去除率能达到45%~55%，吸附反应完成后，出水进行下一个处理，活性炭进行回收再利用；
2）Fenton反应：对吸附后的水样调pH为4，然后30 %双氧水的添加量为每升废水添加30mL/L，FeSO4·7H2O的添加剂为每升废水添加6g/L，反应时间控制在30 min，反应一段时间后，COD去除率为95%左右，经过以上处理，剩余水中COD含量大约在350mg/L左右；
3）活性炭解吸再生：在吸附完成后的活性炭，使其解吸再生，所用30％双氧水的投加量为每克活性炭添加3 mL，FeSO4·7H2O的投加量为每克活性炭添加0.4 g，时间控制在30 min，pH值控制在4，经过解吸后的活性炭基本上能达到天然活性炭的效果。
实施例3、 其方法步骤如下：
1）活性炭的吸附：在室温条件下，控制高盐度有机废水溶液pH为8.0，活性炭投加量为每升废水添加20 g，反应时间控制在120 min，搅拌速率控制在300 r/min，此时的COD去除率能达到45%~55%，吸附反应完成后，出水进行下一个处理，活性炭进行回收再利用；
2）Fenton反应：对吸附后的水样调pH为5.0，然后30 %双氧水的添加量为每升废水添加50 mL/L，FeSO4·7H2O的添加剂为每升废水添加4～8g/L，反应时间控制在10～60 min，反应一段时间后，COD去除率为95%左右，经过以上处理，剩余水中COD含量大约在350mg/L左右；
3）活性炭解吸再生：在吸附完成后的活性炭，使其解吸再生，所用30％双氧水的投加量为每克活性炭添加5 mL，FeSO4·7H2O的投加量为每克活性炭添加0.6 g，时间控制在60 min，pH值控制在5，经过解吸后的活性炭基本上能达到天然活性炭的效果。
本实施例提供的全工艺流程包括了活性炭吸附、高级氧化反应以及化学沉淀等多个步骤，同时回收的活性炭可经过再生循环利用。该工艺方法操作简单，反应停留时间短，资源充分利用，同时可以结合传统的水处理工艺进行下一步处理，以达到出水排放的目的。

Claims (2)

1. 一种高盐度有机废水的处理方法，其特征是方法步骤为：
1）活性炭的吸附：在室温条件下，控制高盐度有机废水溶液pH为4.5～8.0，活性炭投加量为每升废水添加5～20 g，反应时间控制在60～120 min，搅拌速率控制在100～300 r/min，吸附反应完成后，出水进行下一个处理，活性炭进行回收再利用；
2）Fenton反应：对吸附后的水样调pH为2.0～5.0，然后30 %双氧水的添加量为每升废水添加10～50 mL/L，FeSO4·7H2O的添加剂为每升废水添加4～8g/L，反应时间控制在10～60 min，经过以上处理，剩余水中COD含量在350mg/L；
3）活性炭解吸再生：在吸附完成后的活性炭，使其解吸再生，所用30％双氧水的投加量为每克活性炭添加1～5 mL，FeSO4·7H2O的投加量为每克活性炭添加0.2～0.6 g，时间控制在20～60 min，pH值控制在2～5，经过解吸后的活性炭基本上能达到天然活性炭的效果。
2. 根据权利要求1所述高盐度有机废水的处理方法，所述高盐度有机废水指标为：该废水SO4 2-含量约为212 000 mg/L，COD含量为14000 mg/L左右，COD/SO4 2-<0.1，pH值为10.3左右。
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