CN104671610A

CN104671610A - 一种化工废水的深度处理方法

Info

Publication number: CN104671610A
Application number: CN201510080393.6A
Authority: CN
Inventors: 宋保德
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-02-13
Filing date: 2015-02-13
Publication date: 2015-06-03

Abstract

本发明公开了一种化工废水的深度处理方法，属于废水处理领域。该处理方法的步骤包括好氧生物反应，混凝沉淀，Fenton氧化和pH调节，终沉排水。将该方法适用于各类化工废水的深度处理，具有处理成本低，操作简单，污染物去除率高，工艺稳定性强，出水水质安全稳定等优点，适合在化工类废水处理中广泛使用。

Description

一种化工废水的深度处理方法

技术领域

本发明属于环保技术领域，涉及废水处理技术，具体涉及一种化工废水的深度处理方法。

背景技术

目前化工废水较较为普遍的采用“预处理+厌氧处理+好氧处理”组合工艺进行处理，由于化工类废水具有有机物含量高，成分复杂，色度高，pH波动大，存在生物毒性物质等特点，使得经过常规工艺处理之后的废水仍然无法满足达标排放要求。因此需增加深度处理工艺来进一步矿化有机物为二氧化碳和无机离子的目的，从而达到国家规定的排放要求。

国内外诸多学者对化工类废水的深度处理方法进行了大量研究，包括混凝沉淀法、吸附法、化学氧化法、电化学氧化法、光催化氧化法及膜分离等，这些处理方法普遍存在处理成本高、操作复杂、耐负荷冲击能力差、不具有广谱性等问题，因此寻找一条经济环保、稳定有效的化工废水的深度处理工艺显得极为重要，对于我国各类化工企业的发展和环境保护具有十分重要的意义。

发明内容

为了克服现有化工废水深度处理技术的不足，本发明在于提供一种处理成本低，操作简单，污染物去除率高，工艺稳定性强，出水水质安全稳定等优点，适合在化工类废水处理中广泛使用的处理方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种化工废水的深度处理方法，包含以下步骤：

1)好氧生物反应；

2)混凝沉淀；

3)Fenton氧化和pH调节；

4)终沉排水。

优选的，一种化工废水的深度处理方法，包含以下步骤：

1)好氧生物反应：化工废水在好氧微生物的作用下进行有机物的降解；

2)混凝沉淀：向经过步骤1)处理后的化工废水中加入废水处理用混凝剂，搅拌充分后沉淀，并进行固液分离；

3)Fenton氧化：向经过步骤2)处理后的化工废水上清液中加入Fenton试剂，进行Fenton反应，调节废水pH并搅拌充分；

4)终沉排水：经过步骤3)处理后化工废水经沉淀后固液分离，排出上清液。

优选的是，步骤1)中所述好氧生物反应为A/O工艺、SBR工艺、接触氧化工艺、CASS工艺等常见好氧生物工艺中的一种。

优选的是，步骤2)中所述混凝剂为酸性聚铁混凝剂。为了加速沉淀速度，缩短沉淀时间，更优选的是，投加酸性聚铁混凝剂搅拌充分后再投加PAM进行沉淀。为了达到最佳的处理效果，最优选的是，酸性聚铁混凝剂的投加量为1-2‰，体积比，PAM浓度为2g/L，PAM投加量为0.5-1‰，体积比。

优选的是，步骤3)中所述Fenton试剂中的FeSO₄.7H₂O的投加量为1.2-1.8g/L，30％质量浓度的H₂O₂的投加量为0.3-0.8‰，体积比；所述Fenton反应时间为1～3小时；所述调节废水pH至7-9；所述pH调节所用的试剂为30％(m/v)氢氧化钠溶液。

本发明还公开实施所述化工废水的深度处理方法的装置由好氧生物反应池、混凝沉淀池、Fenton氧化池、终沉池、污泥浓缩池组成。

本发明采用上述装置对化工废水进行深度处理的工艺流程为：

1)废水在好氧生物反应池中经过好氧微生物对有机物的降解，降解后的废水仍然不能达到相关的废水排放标准，废水好氧生物反应池排水口排出。

2)步骤1)中的排水进入混凝沉淀池，按比例加入混凝剂或絮凝剂，搅拌充分后再投加一定比例的PAM进行沉淀，沉淀后进行固液分离，上层出水从混凝沉淀池排水口排出，下层污泥经排泥管线排至污泥浓缩池。

3)步骤2)中的排水进入Fenton氧化反应池，按比例加入Fenton试剂，即加入FeSO₄.7H₂O和H₂O₂，进行Fenton反应，充分反应一定时间后，加入适量液碱调节废水pH并搅拌充分，处理后的出水从Fenton氧化池排水口排出。

4)步骤3)中的排水排入终沉池进行沉淀，固液分离后，出水达标排放，沉淀污泥经排泥管线排至污泥浓缩池。

本发明技术方案中将混凝沉淀和Fenton氧化结合对化工废水进行深度处理，取得了如下预料不到的效果：

(1)本发明将常规聚铁混凝剂的混凝沉淀作用和常规Fenton试剂的氧化作用巧妙结合，不但发挥了各自在废水处理中的优势，而且合理的先后结合方式发挥了协同作用，比两者的其它结合方式处理废水效果更优。

(2)本发明中的混凝沉淀和Fenton氧化均为现有成熟技术，所需要的混凝剂和Fenton试剂原料来源广泛，价格低廉，更适合大规模化工废水处理使用。

(3)本发明打破了混凝沉淀作为废水处理最终环节的固有方式，将混凝沉淀置于Fenton氧化之前，不但取得了良好的废水处理效果，而且混凝剂使用量少，进行Fenton氧化前也无需使用硫酸调节废水pH，Fenton氧化后氢氧化钠的用量减少，因此运行成本更低。

(4)本发明中的混凝沉淀和Fenton氧化均为物理化学反应，对废水具有广谱的适用性，适用于各类水质的化工废水，应用范围广。

(5)本发明所述化工废水深度处理方法可以作为现有废水处理站的升级改进，只需增加少量的处理设施或者通过现有管线的灵活调整，即可对现有生化出水进行深度处理，因此有着广阔的应用前景。

具体实施方式

以下将通过具体实施例进一步说明本发明，但本领域技术人员应该理解，本发明具体实施例并不以任何方式限制本发明，在本发明基础上任何等同替换均落入本发明保护范围之内。

实施例1：对比试验

对某焦化废水的生化出水进行下述对比实验：

对照组一：单一混凝沉淀后出水；

对照组二：单一Fenton氧化沉淀后出水；

对照组三，常规Fenton氧化联合混凝沉淀后出水；

实验组：本发明所述混凝沉淀联合Fenton氧化出水。

以上四组实验所处理的废水水质、水量、以及搅拌时间和沉淀时间均相同。实验结果如表一所示：

表一：四组实验的对比结果

对比组名称	对照组一	对照组二	对照组三	实验组
					市售聚铁混凝剂用量(mL)	2	0	2	2
2g/L的PAM用量(mL)	0.5	0	0.5	0.5
					FeSO₄.7H₂O用量(g)	0	1.5	1.5	1.5

30％H₂O₂用量(mL)	0	0.6	0.6	0.6
					98％硫酸用量(mL)	0	0.9	0.9	0
处理后调节废水pH	8.0	8.0	8.0	8.0
					30％氢氧化钠用量(mL)	1.2	1.0	2.1	0.7
处理水量(mL)	1000	1000	1000	1000
					进水COD(mg/L)	316	316	316	316
出水COD(mg/L)	185	192	97	75
					COD去除率(％)	41.5	39.2	69.3	76.3
进水色度(倍)	400	400	400	400
					出水色度(倍)	100	200	80	50
色度去除率(％)	75	50	80	87.5

结果表明：对照组一采用单一的混凝沉淀，对照组二采用单一的Fenton氧化处理焦化废水生化出水时，处理后的排水COD浓度和色度仍然很高，不能满足排放标准的要求。

对照组三采用常规Fenton氧化联合混凝沉淀处理焦化废水生化出水时，对COD和色度的去除率虽然较高，但因为Fenton氧化前需要将废水调节为酸性，Fenton氧化后需要调节为碱性才能沉淀，而混凝沉淀后废水还需要调节为碱性进行沉淀，一次调酸和两次调减过程消耗了大量的硫酸和氢氧化钠，运行成本明显不占优势。

实验组采用本发明所述混凝沉淀联合Fenton氧化处理焦化废水生化出水时，对COD和色度的去除率均优于以上三组，出水满足排放标准的要求，而且利用现有市售聚铁混凝剂酸性的特点，混凝后的废水只加入PAM进行沉淀，为后续Fenton氧化提供酸性的废水水质，因此无需使用硫酸调节，只需在反应最终加入少量的氢氧化钠进行沉淀即可。

综上，本发明所述废水深度处理方法不仅处理效果好，而且运行成本低。

实施例2：本发明所述方法处理四种典型的化工类废水

采用本发明所述方法对以下化工类废水进行深度处理：农药废水、医药化工废水、印染废水、石油化工废水。结果如表二所示：

表二：四种典型化工类废水处理结果

废水名称	农药废水	医药化工废水	印染废水	石油化工废水
					市售聚铁混凝剂用量(mL)	10	8	10	9
2g/L的PAM用量(mL)	3	2.5	4	3.5
					FeSO₄.7H₂O用量(g)	8	7	9	8.5
30％H₂O₂用量(mL)	3	2.5	3.5	3.5
					98％硫酸用量(mL)	0	0	0	0
处理后调节废水pH	7.5	8.0	7.5	8.0
					30％氢氧化钠用量(mL)	3.0	2.8	3.2	3.0
处理水量(mL)	5000	5000	5000	5000
					进水COD(mg/L)	323	297	376	339
出水COD(mg/L)	77	63	85	80
					COD去除率(％)	76.2	78.8	77.4	76.4
进水色度(倍)	400	200	600	500
					出水色度(倍)	50	30	80	50
色度去除率(％)	87.5	85	86.7	90

结果表明：采用本发明所述方法对四种典型的化工类废水进行深度处理时，出水COD均在100mg/L以下，出水色度均在100倍以下，满足化工类废水的排放标准要求。

Claims

1.一种化工废水的深度处理方法，其特征在于包含以下步骤：

1)好氧生物反应；

2)混凝沉淀；

3)Fenton氧化和pH调节；

4)终沉排水。

2.一种化工废水的深度处理方法，其特征在于包含以下步骤：

3.根据权利要求2所述的化工废水的深度处理方法，其特征在于，步骤1)中所述好氧生物反应为A/O工艺、SBR工艺、接触氧化工艺、CASS工艺等常见好氧生物工艺中的一种。

4.根据权利要求2所述的化工废水的深度处理方法，其特征在于，步骤2)中所述混凝剂为酸性聚铁混凝剂。

5.根据权利要求4所述的化工废水的深度处理方法，其特征在于，投加酸性聚铁混凝剂搅拌充分后再投加PAM进行沉淀。

6.根据权利要求5所述的化工废水的深度处理方法，其特征在于，酸性聚铁混凝剂的投加量为1-2‰，体积比，PAM浓度为2g/L，PAM投加量为0.5-1‰，体积比。

7.根据权利要求2所述的化工废水的深度处理方法，其特征在于，步骤3)中所述Fenton试剂中的FeSO₄.7H₂O的投加量为1.2-1.8g/L，30％质量浓度的H₂O₂的投加量为0.3-0.8‰，体积比；所述Fenton反应时间为1～3小时；所述调节废水pH至7-9；所述调节废水pH所用的试剂为质量浓度为30％的液碱。

8.根据权利要求1-7任一所述的化工废水的深度处理方法，其特征在于，实施上述处理方法的装置由好氧生物反应池、混凝沉淀池、Fenton氧化池、终沉池、污泥浓缩池组成。