CN105246840B - 含生物难分解性有机物的水的处理方法和处理装置 - Google Patents

含生物难分解性有机物的水的处理方法和处理装置 Download PDF

Info

Publication number
CN105246840B
CN105246840B CN201480029877.1A CN201480029877A CN105246840B CN 105246840 B CN105246840 B CN 105246840B CN 201480029877 A CN201480029877 A CN 201480029877A CN 105246840 B CN105246840 B CN 105246840B
Authority
CN
China
Prior art keywords
sludge
water
insoluble
oxidation
containing biological
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201480029877.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105246840A (zh
Inventor
安池友时
小森英之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kurita Water Industries Ltd
Original Assignee
Kurita Water Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kurita Water Industries Ltd filed Critical Kurita Water Industries Ltd
Publication of CN105246840A publication Critical patent/CN105246840A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105246840B publication Critical patent/CN105246840B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/725—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation by catalytic oxidation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/722—Oxidation by peroxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C02F1/54—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities using organic material
    • C02F1/56—Macromolecular compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/66—Treatment of water, waste water, or sewage by neutralisation; pH adjustment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/30—Organic compounds
    • C02F2101/305—Endocrine disruptive agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/30—Organic compounds
    • C02F2101/34—Organic compounds containing oxygen
    • C02F2101/345—Phenols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/30—Organic compounds
    • C02F2101/36—Organic compounds containing halogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
    • C02F2305/02—Specific form of oxidant
    • C02F2305/026—Fenton's reagent

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)

Abstract

本发明涉及含生物难分解性有机物的水的处理方法和处理装置，其能够在含生物难分解性有机物的水的芬顿氧化处理中降低铁药剂的使用量和污泥产生量，并且改善污泥的脱水性，且获得良好水质的处理水。在含生物难分解性有机物的水中，添加过氧化氢以及过氧化氢添加量的0.005～0.2倍摩尔量的铁药剂而在pH2～4条件下反应1小时以上，然后在氧化处理水中添加碱剂从而生成不溶化物，将所生成的不溶化物进行固液分离。将碱混合污泥，作为不溶化工序中添加于氧化处理水中的碱剂的至少一部分进行添加，所述碱混合污泥是将碱剂添加并混合于固液分离工序获得的分离污泥的一部分中而得到。

Description

含生物难分解性有机物的水的处理方法和处理装置
技术领域
本发明涉及含生物难分解性有机物的水的处理方法和处理装置，其中，通过芬顿氧化(Fenton oxidation)处理来有效率地处理含生物难分解性有机物的水。
背景技术
在作为生物难分解性有机物的处理方法的芬顿氧化处理的反应机理中，通过铁药剂与过氧化氢的反应生成作为强氧化剂的OH自由基，该自由基对有机物进行氧化分解。由于必需去除所添加的铁药剂的缘故，芬顿氧化处理具有氧化工序和其后的凝集工序两个工序。
在芬顿氧化处理中，有用作催化剂的铁药剂的添加量增多而影响药品成本的第一问题。且有铁污泥的产生量非常大、随着该污泥脱水而来的脱水费用、污泥运输/处理费用增加的第二问题。
为了解决第一问题，在专利文献1中，将铁药剂的添加量设为少量，并进行在pH1.0～2.0下反应3～8小时的芬顿氧化处理，形成亚铁盐(ferrous salt)和有机物的络合盐(complex salt)，由此，以不生成污泥(sludge)的方式进行生物处理。但是，基于本发明人等的研究，在pH1.0～2.0的情况下COD分解速度非常慢，并在生物处理后最终会生成污泥。
为了解决第二问题，在专利文献2、3中，当对排水(废水)进行凝集处理时，将碱混合污泥送回凝集反应槽，以使金属量达到排水中作为凝集剂所添加的金属盐的例如2～50倍量，该碱混合污泥是将碱剂添加于凝集分离污泥的一部分中而得到。由此，降低凝集剂的需要量，并且降低污泥产生量、提高污泥脱水性。然而，根据本发明人等的研究得知，在将该方法应用于芬顿氧化处理来降低铁药剂的添加量时，污泥脱水性并未得到改善。
在专利文献4中，将2价铁药剂添加于氧化处理水中形成2价铁和3价铁的混合污泥(绿锈(green rust)和亚铁酸盐(ferrous ferrite))，送回分离污泥。但是，在该方法中需要生成2价铁与总铁(total iron)的比例达到0.4～0.8的污泥，因此，2价铁药剂的添加量多，药品成本过大。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特公平4-80758号公报
专利文献2：日本特许第2601441号公报
专利文献3：日本特许第2910346号公报
专利文献4：日本特开2009-148749号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明的目的在于，解决上述以往的问题，提供一种含生物难分解性有机物的水的处理方法和处理装置，其中，在含生物难分解性有机物的水的芬顿氧化处理中，能够降低铁药剂的使用量和污泥产生量，并且改善污泥的脱水性，且获得良好水质的处理水。
解决课题所用的方法
为了解决上述课题，本发明人等反复进行了研究，结果发现了如下方法：在含生物难分解性有机物的水的芬顿氧化处理中，通过在氧化工序中添加过氧化氢以及过氧化氢添加量的0.005～0.2倍摩尔量的铁药剂，并在pH2～4的条件下反应1小时以上，获得氧化处理水，然后，将在固液分离所得到的污泥的一部分中添加了碱剂的碱混合污泥，添加于该氧化处理水。基于该方法，可获得良好的处理水质，并且在减少铁药剂量的同时降低铁污泥产生量，获得被浓缩的脱水性高的铁污泥。通过添加碱混合污泥，也可分解在氧化处理中残留的过氧化氢。
本发明就是基于如上述见解而完成的，其要点如下。
[1]一种含生物难分解性有机物的水的处理方法，其是对含生物难分解性有机物的水进行芬顿氧化处理的方法，其特征在于，包括：芬顿氧化工序，该工序在该含生物难分解性有机物的水中添加过氧化氢以及该过氧化氢添加量的0.005～0.2倍摩尔量的铁药剂，在pH2～4条件下反应1小时以上；不溶化工序，该工序在该氧化工序获得的氧化处理水中添加碱剂生成不溶化物；以及，固液分离工序，该工序将所生成的不溶化物进行固液分离；并且，将碱混合污泥作为在前述不溶化工序中添加于氧化处理水中的碱剂的至少一部分进行添加，该碱混合污泥是将碱剂添加并混合于该固液分离工序获得的分离污泥的一部分中而得到。
[2]如[1]所述的含生物难分解性有机物的水的处理方法，其中，在前述不溶化工序中添加的碱混合污泥的固体成分含量，是前述氧化处理水与碱剂发生反应而生成的不溶化物量的20～500倍量。
[3]如[1]或[2]所述的含生物难分解性有机物的水的处理方法，其中，前述不溶化工序包括：预备中和工序，将前述氧化处理水调整为pH3.5～4.5；以及，中和工序，将预备中和处理水调整为pH5～12。
[4]一种含生物难分解性有机物的水的处理装置，其是对含生物难分解性有机物的水进行芬顿氧化处理的装置，其特征在于，包括：芬顿氧化设备，其在该含生物难分解性有机物的水中，添加过氧化氢以及该过氧化氢添加量的0.005～0.2倍摩尔量的铁药剂，在pH2～4条件下反应1小时以上；不溶化设备，其在前述氧化设备获得的氧化处理水中添加碱剂生成不溶化物；以及，固液分离设备，其将所生成的不溶化物进行固液分离，
并且，包括：碱混合设备，其将碱剂添加并混合于由前述固液分离设备得到的分离污泥的一部分中；以及，碱混合污泥添加设备，其将所得到的碱混合污泥作为在前述不溶化设备添加于氧化处理水中的碱剂的至少一部分进行添加。
[5]如[4]所述的含生物难分解性有机物的水的处理装置，其中，在前述不溶化设备中添加的碱混合污泥的固体成分含量，是前述氧化处理水与碱剂发生反应生成的不溶化物量的20～500倍量。
[6]如[4]或[5]所述的含生物难分解性有机物的水的处理装置，其中，前述不溶化设备包括：预备中和槽，其用以将前述氧化处理水调整为pH3.5～4.5；以及，中和槽，其用以将预备中和处理水调整为pH5～12。
发明效果
基于本发明，在含生物难分解性有机物的水的芬顿氧化处理中，控制芬顿氧化中的pH和铁药剂的添加量以及反应时间，并且，将在固液分离污泥的一部分中添加了碱剂的碱混合污泥，添加于氧化处理水中。由此，可获得良好的处理水质，并且在减少铁药剂量的同时降低铁污泥产生量，从而获得被浓缩的脱水性高的铁污泥。通过添加碱混合污泥，可分解去除在氧化处理中残留的过氧化氢。
附图说明
图1是表示本发明的含生物难分解性有机物的水的处理装置的实施方式的一个例子的系统图。
图2是表示本发明的含生物难分解性有机物的水的处理装置的实施方式的其它例子的系统图。
图3是表示本发明的含生物难分解性有机物的水的处理装置的实施方式的其它例子的系统图。
图4是表示本发明的含生物难分解性有机物的水的处理装置的实施方式的其它例子的系统图。
具体实施方式
下面，详细说明本发明的实施方式。
本发明所处理的含生物难分解性有机物的水，是指含有二甲基亚砜(DMSO)、乙二胺四乙酸(EDTA)、酚类、有机氯化合物、环境激素、表面活性剂、生物代谢物等的生物难分解性有机物的水，通常其有机物含量以CODCr浓度计为50～1000mg/L左右。这些含生物难分解性有机物的水的pH为1～9左右。
在本发明中，将上述含生物难分解性有机物的水作为原水，当进行芬顿氧化处理时，添加规定量的过氧化氢和铁药剂，并且根据需要添加硫酸等酸来调整pH，从而在规定的pH条件下，通过芬顿氧化反应来氧化分解生物难分解性有机物，对氧化处理水进行中和处理而生成不溶化物，并将不溶化物进行固液分离。将固液分离中获得的分离污泥的一部分，作为在该污泥中添加并混合了碱剂的碱混合污泥，添加于中和处理中的氧化处理水中。
如前面所述，芬顿氧化处理包括氧化工序和凝集工序。
在氧化工序的芬顿反应中，通过过氧化氢与2价铁发生反应而生成OH自由基。对铁而言，如下述反应式1所示，由于催化性地重复利用2价和3价，因此无需相对于过氧化氢而添加等摩尔量的铁。
<反应式1>
Fe(II)+H2O2→Fe(III)+OH-+·OH
Fe(III)+H2O2→Fe(II)+H++·OOH
Fe(III)+·OOH→Fe(II)+H++O2
铁是作为催化剂发挥功效，因此铁量会影响反应时间。以往，通常以能够在反应时间15～60分钟左右进行处理的方式确定铁量。但是，本发明人等进行了研究后得知，在以能够在60分钟内的反应时间进行处理的方式添加铁，则处理水的COD浓度会恶化。认为其原因在于，因铁浓度高而与过氧化氢的反应会急速进行，从而会进行下述反应式2所示的过氧化氢的自分解。
<反应式2>
2Fe(II)+2H2O2→2Fe(III)+2OH-+2·OH
·OH+·OH→H2O2
基于上述观点，本发明人等判断：通过加大设定铁添加量来缩短反应时间并不理想。
在本发明中，通过将铁药剂的添加量设为过氧化氢添加量的0.005～0.2倍摩尔量、即少于以往，抑制过氧化氢的自分解。其结果，与以往相比，也可进一步降低过氧化氢添加量。通过减少铁药剂的添加量，将反应时间设为1小时以上，优选设为1～3小时。对铁药剂添加量而言，特别优选设为过氧化氢添加量的0.02～0.1倍摩尔量。
作为添加于原水中的铁药剂，可使用硫酸亚铁、氯化亚铁等亚铁(Fe(II))化合物，硫酸铁、氯化铁等铁(Fe(III))化合物等中的一种或两种以上。即，如前述反应式1所示，在氧化工序中，铁连续地重复2价和3价，因此，在本发明中所添加的铁药剂可以是Fe(II)化合物、Fe(III)化合物中的任一者。但是，由于氧化分解所使用的OH自由基，是通过与2价铁发生反应而生成，因此优选为2价铁化合物。
对过氧化氢的添加量而言，相对于原水的CODCr设为0.5～3倍摩尔量，特别优选设为0.7～2倍摩尔量。
氧化工序中的pH设为2～4。若pH低于2，则虽然铁的溶解量大，但与过氧化氢的反应性差；若pH超过4，则铁会析出。由于在氧化工序后的固液分离工序的入口，铁必需呈离子状态，因此，优选根据反应时间和铁浓度、水温、原水组成来确定最适pH。
在上述氧化工序中获得的氧化处理水中，添加碱剂进行不溶化处理，将不溶化物进行固液分离。在本发明中，将碱剂添加于该固液分离所得到的分离污泥的一部分中而成为碱混合污泥，并将碱混合污泥添加于氧化处理水中进行不溶化处理。如此地，通过将碱混合污泥添加于氧化处理水中，氧化处理水中的铁离子会与吸附于碱混合污泥的污泥表面的氢氧化物发生反应，从而在污泥表面析出，因此，可得到高密度且脱水性优良的污泥。
如前面所述，可明确：虽然以往将分离污泥的一部分送回的处理是如专利文献2、3中所述的公知处理，但对铁浓度低的芬顿氧化处理水而言，即使采用污泥送回法，也未改善污泥的脱水性。
对专利文献2、3中的污泥送回量而言，被送回的污泥中的金属量是作为凝集剂被添加的金属量的2～50倍、优选为15～40倍，但在如此条件下，芬顿氧化处理中的污泥未达到高密度化或者固液分离不稳定。
基于本发明人等的研究得知：将添加于氧化处理水中的污泥的固体成分含量，设为氧化处理水与碱剂发生反应所生成的不溶化物的量(在氧化处理水中仅添加碱剂生成不溶化物时所生成的不溶化物的量)的20～500倍量、优选为50～200倍量，由此，会形成凝集块体的尺寸粗大且脱水性优良的污泥，可使固液分离稳定化。若该污泥送回量少于20倍量，则由于送回污泥量少的缘故，铁离子不析出于污泥表面，从而存在污泥达不到高密度化的趋势；若多于500倍量，则因污泥浓度高而使污泥得不到肥大化而呈分散状态，变得容易从固液分离的沉淀槽中泄漏出。
本发明中的不溶化工序，优选通过预备中和与中和的两个阶段(两步)处理来进行。即，优选在前段的中和处理槽与后段的中和槽中进行。
由于在氧化处理水中包含有机酸等的酸成分，因此，有时在一个阶段(一步)的中和处理中铁不能充分析出而进行部分溶解。因此，优选通过预备中和与中和的两个阶段来进行中和。在所述两个阶段的中和中，对碱混合污泥而言，既可添加于预备中和槽中，也可添加于中和槽中。另外，也可均添加于预备中和槽与中和槽两者之中，还可直接添加未混合碱剂的污泥。例如，可采用如下所述的中和处理方式。
(1)在预备中和槽中添加碱剂，在中和槽中添加碱混合污泥。
(2)在预备中和槽中添加碱混合污泥，在中和槽中添加污泥和碱剂。
(3)在预备中和槽中添加碱混合污泥，在中和槽中添加碱剂。
(4)在预备中和槽与中和槽中分别添加碱混合污泥。
如上述(4)所述，通过分别在预备中和槽与中和槽中添加碱混合污泥，可获得更高密度且脱水性优良的污泥。
如此地，在进行分离污泥的送回时，对污泥的送回量而言，如前面所述，作为添加于氧化处理水中的送回污泥的固体成分含量，优选设为氧化处理水与碱剂发生反应而生成的不溶化物量的20～500倍量。
下面，将送回污泥的固体成分含量相对于氧化处理水与碱剂发生反应而生成的不溶化物量的比例，称为“污泥送回比”。通过将该污泥送回比设为20倍以上，可使固液分离所得到的污泥充分达到高密度化，从而获得脱水性优良的污泥。但是，若过度提高污泥送回比，则处理效率会降低，而且作为预备中和槽或中和槽还需要大容量的槽，因此，优选将污泥送回比设为500倍以下。从处理效率和污泥高密度化的观点出发，优选将污泥送回比设为50～200倍。
当分别在预备中和槽与中和槽中添加送回污泥或者在送回污泥中混合了碱剂的碱混合污泥时，对添加于预备中和槽以及中和槽中的污泥的固体成分含量的比例，并没有特别的限制。优选将送回污泥至少添加于预备中和槽。当将送回污泥和/或碱混合污泥均添加于预备中和槽与中和槽两者之中时，优选将被送回的污泥(也包括碱混合污泥的污泥)中的20～80％添加于预备中和槽而将剩余部分添加于中和槽。
当如上所述以优选的污泥送回比进行处理时，通常，分离污泥、即被送回的污泥的浓度(固体成分浓度)达到10～30％的高浓度。
作为污泥和添加于预备中和槽、中和槽的碱剂，可使用苛性钠(氢氧化钠)、消石灰等。
优选在pH3.5～4.5、特别优选在pH3.8～4.2下进行预备中和槽内的处理。优选预备中和槽的滞留时间为5～20分钟左右。
在预备中和槽中，氧化工序中残留下的过氧化氢也被分解。过氧化氢通过氢氧化物和铁而被分解(参考文献1：Japan tappi journal(紙パ技協誌)第49卷第4号，下述反应式3)。因而，认为在本发明中，由于将污泥的送回比设为高达20～500倍，通过污泥中含有的铁和吸附于污泥表面的高浓度碱剂，使过氧化氢得到分解。为了促进过氧化氢的分解，也可辅助性地将亚硫酸氢钠等还原剂添加于预备中和槽或中和槽。
<反应式3>
预备中和后在中和槽内的处理，优选在pH5～12下进行。如前面所述，有时在预备中和槽中铁未充分析出而进行部分溶解，因此，此时可在中和槽内添加分离污泥或碱混合污泥来促进结晶化。当排水中含有除铁以外的金属时，也可根据排水中的金属成分来选择最适pH而添加分离污泥或碱混合污泥。当铁是氧化处理水中的金属的主要构成成分时，优选在pH6.0～8.5下进行中和槽内的处理。
优选该中和槽的滞留时间为5～20分钟左右。
接下来，对上述中和处理水添加凝集剂，以进行凝集处理，形成凝集块。
作为凝集剂，可使用高分子凝集剂。根据原水的性状，可以单独使用选自阴离子性聚合物、阳离子性聚合物、两性聚合物以及非离子性聚合物中的一种或者组合使用它们中的多种，但优选为阴离子性聚合物。这些凝集剂的添加量通常为1～5mg/L。
接着，对凝集处理水进行固液分离而将处理水和污泥分离。作为固液分离设备，只要能够进行固液分离的设备即可，可使用沉淀槽、膜分离装置、过滤器等。分离后的污泥的一部分被送至预备中和槽、中和槽或碱混合槽，剩余部分作为剩余污泥而被排出至系统外。
在碱混合槽中，将污泥与碱剂混合而成为碱混合污泥。为了将碱混合污泥移送至预备中和槽或中和槽，只要从碱混合槽连续地溢流即可。根据预备中和槽或中和槽的pH变动来控制向碱混合槽添加的碱剂量。
图1～图4是表示本发明的含生物难分解性有机物的水的处理装置的实施方式的一个例子的系统图。图1～图4中，1为芬顿氧化反应槽，2为预备中和槽，3为中和槽，4为凝集槽，5为沉淀槽，6、6A、6B为碱混合槽。不管在哪个装置中，都是在芬顿氧化反应槽1中向原水添加过氧化氢和硫酸亚铁(FeSO4)等铁药剂以及根据需要的硫酸(H2O2)等酸，在pH2～4的条件下进行芬顿氧化1小时以上。接着，对芬顿氧化反应槽1的氧化处理水依次在预备中和槽2、中和槽3中进行中和处理。对于中和处理水，则在凝集槽4中添加高分子凝集剂(聚合物)进行凝集处理；对于凝集处理水，则在沉淀槽5中进行固液分离。将分离污泥的一部分，输送给预备中和槽2、中和槽3、碱混合槽6、6A、6B中的任一槽，将碱混合污泥或分离污泥添加至预备中和槽2和/或中和槽3。
图1示出了前述(1)的污泥送回方式。在图1中，将分离污泥的一部分移送至预备中和槽2，将其它部分移送至碱混合槽6，将在碱混合槽6中添加并混合NaOH等碱剂而成的碱混合污泥添加于中和槽3中。
图2示出了前述(2)的污泥送回方式。在图2中，将分离污泥的一部分移送至中和槽3，将其它部分移送至碱混合槽6，将在碱混合槽6中添加并混合NaOH等碱剂而成的碱混合污泥添加于预备中和槽1中。
图3示出了前述(3)的污泥送回方式。在图3中，将分离污泥的一部分移送至碱混合槽6，将在碱混合槽6中添加并混合碱剂而成的碱混合污泥添加于预备中和槽1，在中和槽3中添加NaOH等碱剂。
图4示出了前述(4)的污泥送回方式。在图4中，将分离污泥的一部分移送至碱混合槽6A，将其它部分移送至碱混合槽6B。将在碱混合槽6A、6B中分别添加并混合NaOH等碱剂而成的碱混合污泥，分别添加于预备中和槽2、中和槽3。
如上所述，在本发明中，控制添加于芬顿氧化反应槽的铁药剂量和pH条件、反应时间，并且，将固液分离所得到的分离污泥的一部分，作为碱混合污泥而添加于芬顿氧化处理水中，进行中和处理。基于本发明，在减少铁药剂的所需量的同时降低污泥生成量，得到被浓缩的高脱水性污泥，进而，通过添加碱混合污泥，还能够分解芬顿氧化处理中残留的过氧化氢。
实施例
下面，举出实施例更具体地说明本发明。
在下面的实施例和比较例中，作为原水的含生物难分解性有机物的水，使用以如下方式所配制的模拟原水来进行处理。
<模拟原水的配制>
将各含100mg/L的异丙醇(IPA)、二甲基亚砜(DMSO)、四甲基氢氧化铵(TMAH)的合成排水进行生物处理后，进行凝集处理、逆渗透膜分离处理，对所得到的浓缩水进一步蒸发浓缩，由此配制出CODCr600mg/L的含生物难分解性有机物的水。
下面的实施例、比较例和参考例中所得到的处理水的CODCr，是在以亚硫酸氢钠分解所残留的过氧化氢后进行了测定。此外，处理水的过氧化氢浓度，是通过栗田工业(株)制造的过氧化氢试纸“チェクル(Chekuru)KS”(测定下限值为3mg/L)进行了测定。
[实施例1]
采用图1的装置以通水量1L/hr进行连续通水处理。
在芬顿氧化反应槽1中，以过氧化氢为1500mg/L、硫酸亚铁为100mg/L(以Fe计)的添加量进行添加，并设为pH3、滞留时间2小时、25℃的条件([Fe]/[H2O2]＝0.04)。
接着，将沉淀槽5的分离污泥送回并添加于预备中和槽2中，并且以使pH成为4.2±0.1的方式添加NaOH。将预备中和槽2的滞留时间设为0.2小时。
接着，在中和槽3中，以使pH成为8.0±0.1的方式添加了来自碱混合槽6的碱混合污泥。将该中和槽的滞留时间设为0.4小时。
此时的送回污泥浓度为12％。将送回污泥比设为80且送回至预备中和槽2和碱混合槽6。即，由于从氧化处理水产生的SS浓度以Fe(OH)3换算为190mg/L，因此，将送回比设为80并以污泥送回量127mL/hr(污泥浓度12％)送回污泥。另外，以使送回污泥中的70％添加至预备中和槽2而30％添加至中和槽3的方式进行调整。
在凝集槽4中，添加3mg/L的作为高分子凝集剂的栗田工业(株)制造的阴离子性聚合物“PA331”，以100rpm进行慢速搅拌，以滞留时间0.1小时进行了凝集处理。
在接下来的沉淀槽5中，将凝集处理生成的粗大块体进行沉淀分离，将水槽内的沟槽溢流的上清水作为实施例1的处理水。
对进行此操作2周之后的处理水进行了分析。将结果示于表1中。此外，将从沉淀槽5中排出的污泥进行脱水处理，将得到的脱水污泥的含水率示于表1中。
[实施例2]
采用图2的装置进行通水量1L/hr的连续通水，以与实施例1相同的反应时间、给药条件、污泥送回条件得到了处理水。将处理水的分析结果和脱水污泥的含水率示于表1中。
[实施例3]
采用图3的装置进行通水量1L/hr的连续通水，以与实施例1相同的反应时间、给药条件、污泥送回条件得到了处理水。其中，将送回污泥作为碱混合污泥而将其总量添加于预备中和槽2。将处理水的分析结果和脱水污泥的含水率示于表1中。
[实施例4]
采用图4的装置进行通水量1L/hr的连续通水，以与实施例1相同的反应时间、给药条件、污泥送回条件得到了处理水。将处理水的分析结果和脱水污泥的含水率示于表1中。
[比较例1]
实施基于芬顿氧化和凝集沉淀处理来进行的试验。
将原水在pH3的条件下添加过氧化氢1500mg/L、硫酸亚铁200mg/L(以Fe计)，在25℃下反应0.5小时后，调整为pH9进行搅拌10分钟，接着，添加3mg/L的栗田工业(株)制造的阴离子性聚合物“PA331”，将所生成的粗大块体进行沉淀分离，将上清水作为比较例1的处理水。
[比较例2]
除了将芬顿氧化中的硫酸亚铁添加量设为100mg/L(以Fe计)、反应时间设为2小时以外，以与比较例1相同的方式实施试验，将沉淀分离所得到的上清水作为比较例2的处理水。将处理水的分析结果和脱水污泥的含水率示于表1中。
[参考例1]
除了将污泥送回比设为20以外，以与实施例1相同的条件实施试验，将沉淀槽5的上清水作为参考例1的处理水。此时的送回污泥浓度为5.5％。即，由于从氧化处理水产生的SS浓度以Fe(OH)3换算为190mg/L，因此，将送回比设为20并以污泥送回量69mL/hr(污泥浓度5.5％)送回污泥。将处理水的分析结果和脱水污泥的含水率示于表1中。
表1
根据表1可知如下情况。
在比较例1中，由于铁药剂添加量为200mg-Fe/L，与实施例1～4相比为2倍量，因此，在芬顿氧化反应中引起过氧化氢自分解，处理水CODCr高，污泥的脱水性也差。此外，比较例2与实施例1的铁药剂添加量相同，因此，处理水CODCr浓度相同，但污泥并没有达到高密度化，因此脱水污泥的含水率高达79％。参考例1与实施例1相同地进行了用以高密度化的污泥送回，虽然处理水CODCr是稍高于实施例1的程度，但污泥送回比低达20，因此，污泥的高密度化并不充分，脱水污泥的含水率高达68％。此外，污泥送回比低，且碱混合污泥与过氧化氢的反应不足，因此，在处理水中残留有过氧化氢。
相对于此，在实施例1～4中，脱水污泥的含水率低达51～56％，尤其是，分别在预备中和槽和中和槽内添加了碱混合污泥的实施例4中，含水率最低，并获得高密度的污泥。
根据以上结果可知，基于本发明，通过以少的铁药剂添加量进行芬顿氧化、在固液分离得到的污泥中添加碱剂并进行碱混合污泥的送回，能够获得良好的水质并能够降低铁药剂添加量、降低污泥产生量以及提高污泥脱水性，进而能够实现残留的过氧化氢的分解去除。
以上，虽然通过特定的实施方式详细说明了本发明，但本领域技术人员应该明确：在不脱离本发明的宗旨和范围的情况下，可进行各种改变。
本发明是基于2013年6月4日提出的日本特许申请2013-117984并在此援引了其全部内容。
附图标记的说明
1：芬顿氧化反应槽
2：预备中和槽
3：中和槽
4：凝集槽
5：沉淀槽
6：碱混合槽

Claims (4)

1.一种含生物难分解性有机物的水的处理方法，其是将含生物难分解性有机物的水进行芬顿氧化处理的方法，其特征在于，
包括：芬顿氧化工序，该工序在所述含生物难分解性有机物的水中添加过氧化氢以及所述过氧化氢添加量的0.005～0.2倍摩尔量的铁药剂，在pH2～4条件下反应1小时以上；
不溶化工序，该工序在所述芬顿氧化工序得到的氧化处理水中添加碱剂生成不溶化物；以及
固液分离工序，该工序将所生成的不溶化物进行固液分离，
并且，将碱混合污泥，作为在所述不溶化工序添加于氧化处理水中的碱剂的至少一部分进行添加，所述碱混合污泥是将碱剂添加并混合于所述固液分离工序获得的分离污泥的一部分中而得到，
并且，在所述不溶化工序中添加的碱混合污泥的固体成分含量，是所述氧化处理水与碱剂发生反应生成的不溶化物量的50～200倍量，
并且，所述铁药剂是Fe(II)化合物或Fe(III)化合物。
2.如权利要求1所述的含生物难分解性有机物的水的处理方法，其中，所述不溶化工序包括：
预备中和工序，该工序将所述氧化处理水调整为pH3.5～4.5；以及
中和工序，该工序将预备中和处理水调整为pH5～12。
3.一种含生物难分解性有机物的水的处理装置，其是将含生物难分解性有机物的水进行芬顿氧化处理的装置，其特征在于，
包括：芬顿氧化设备，其在所述含生物难分解性有机物的水中添加过氧化氢以及所述过氧化氢添加量的0.005～0.2倍摩尔量的铁药剂，在pH2～4条件下反应1小时以上；
不溶化设备，其在所述氧化设备获得的氧化处理水中添加碱剂生成不溶化物；以及
固液分离设备，其将所生成的不溶化物进行固液分离，
并且，包括：碱混合设备，其将碱剂添加并混合于在所述固液分离设备获得的分离污泥的一部分中；以及
碱混合污泥添加设备，其将所得到的碱混合污泥作为在所述不溶化设备添加于氧化处理水中的碱剂的至少一部分进行添加，
并且，在所述不溶化设备中添加的碱混合污泥的固体成分含量，是所述氧化处理水与碱剂发生反应生成的不溶化物量的50～200倍量，
并且，所述铁药剂是Fe(II)化合物或Fe(III)化合物。
4.如权利要求3所述的含生物难分解性有机物的水的处理装置，其中，所述不溶化设备包括：
预备中和槽，其用以将所述氧化处理水调整为pH3.5～4.5；以及
中和槽，其用以将预备中和处理水调整为pH5～12。
CN201480029877.1A 2013-06-04 2014-05-30 含生物难分解性有机物的水的处理方法和处理装置 Active CN105246840B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013117984A JP5720722B2 (ja) 2013-06-04 2013-06-04 難生物分解性有機物含有水の処理方法及び処理装置
JP2013-117984 2013-06-04
PCT/JP2014/064479 WO2014196477A1 (ja) 2013-06-04 2014-05-30 難生物分解性有機物含有水の処理方法及び処理装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105246840A CN105246840A (zh) 2016-01-13
CN105246840B true CN105246840B (zh) 2017-08-08

Family

ID=52008121

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480029877.1A Active CN105246840B (zh) 2013-06-04 2014-05-30 含生物难分解性有机物的水的处理方法和处理装置

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP5720722B2 (zh)
KR (1) KR20160014606A (zh)
CN (1) CN105246840B (zh)
TW (1) TWI605021B (zh)
WO (1) WO2014196477A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108439694B (zh) * 2018-02-12 2021-04-13 东华大学 高盐高有机物废水蒸发浓缩耦合热催化碳结晶的处理方法
JP7237640B2 (ja) * 2018-03-26 2023-03-13 三菱ケミカルアクア・ソリューションズ株式会社 酸性凝集物含有廃液の処理方法および水処理装置
CN110282813A (zh) * 2019-05-17 2019-09-27 兴源环境科技股份有限公司 一种皮革印染废水处理系统及工艺

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01299692A (ja) * 1988-05-27 1989-12-04 Nkk Corp 有機物を含む廃水の処理方法
JPH0352692A (ja) * 1989-07-19 1991-03-06 Ebara Infilco Co Ltd 廃水のフエントン処理方法
JPH0557292A (ja) * 1991-08-29 1993-03-09 Kurita Water Ind Ltd 重金属含有廃水の処理方法
JPH07136408A (ja) * 1993-11-17 1995-05-30 Kankyo Eng Kk 排水処理方法
JP2008229415A (ja) * 2007-03-16 2008-10-02 Japan Organo Co Ltd 水処理方法及び水処理装置
JP2009101262A (ja) * 2007-10-22 2009-05-14 Japan Organo Co Ltd 水処理方法及び水処理装置
JP2009148749A (ja) * 2007-11-30 2009-07-09 Mitsubishi Materials Corp 重金属類含有水の処理方法
CN101921028A (zh) * 2010-08-25 2010-12-22 常州大学 一种硅钢钝化液废液的处理方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5520665A (en) * 1978-07-31 1980-02-14 Gunze Ltd Dye waste water treating method
JPS56163796A (en) * 1980-05-22 1981-12-16 Ebara Infilco Co Ltd Treatment of cod-containing sewage
JPS56168898A (en) * 1980-06-02 1981-12-25 Ebara Infilco Co Ltd Treatment of cod containing waste water
JPH0480758A (ja) 1990-07-23 1992-03-13 Fuji Photo Film Co Ltd 感光性組成物
JPH11156375A (ja) * 1997-11-28 1999-06-15 Nkk Corp 有機物含有水の処理方法
JPH11290894A (ja) * 1998-04-07 1999-10-26 Shinko Electric Ind Co Ltd 高分子有機物を含む廃液の処理方法
JP5464234B2 (ja) * 2012-06-01 2014-04-09 栗田工業株式会社 フッ素含有水の処理方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01299692A (ja) * 1988-05-27 1989-12-04 Nkk Corp 有機物を含む廃水の処理方法
JPH0352692A (ja) * 1989-07-19 1991-03-06 Ebara Infilco Co Ltd 廃水のフエントン処理方法
JPH0557292A (ja) * 1991-08-29 1993-03-09 Kurita Water Ind Ltd 重金属含有廃水の処理方法
JPH07136408A (ja) * 1993-11-17 1995-05-30 Kankyo Eng Kk 排水処理方法
JP2008229415A (ja) * 2007-03-16 2008-10-02 Japan Organo Co Ltd 水処理方法及び水処理装置
JP2009101262A (ja) * 2007-10-22 2009-05-14 Japan Organo Co Ltd 水処理方法及び水処理装置
JP2009148749A (ja) * 2007-11-30 2009-07-09 Mitsubishi Materials Corp 重金属類含有水の処理方法
CN101921028A (zh) * 2010-08-25 2010-12-22 常州大学 一种硅钢钝化液废液的处理方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP5720722B2 (ja) 2015-05-20
KR20160014606A (ko) 2016-02-11
TWI605021B (zh) 2017-11-11
JP2014233692A (ja) 2014-12-15
WO2014196477A1 (ja) 2014-12-11
TW201509828A (zh) 2015-03-16
CN105246840A (zh) 2016-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101440012B1 (ko) 구리 함유 산성 폐액으로부터의 구리의 제거 회수방법과 장치 및 구리 함유물의 제조방법
CN104086022B (zh) 一种含镍废水的处理方法
CN105246840B (zh) 含生物难分解性有机物的水的处理方法和处理装置
JP4894403B2 (ja) シアン含有排水の処理方法及び装置
JP2008188479A (ja) 廃酸液の処理方法及び処理装置
JP2018047417A (ja) 排水処理装置及び当該排水処理装置を用いた排水処理方法
JP2010047799A (ja) 銅含有酸性廃液からの銅含有固形物の回収方法及び装置
CN106414781B (zh) 含铜酸性废液的处理方法
JP2011168856A (ja) 銅含有酸性廃液からの銅の回収方法及び装置
CN107572691A (zh) 一种芬顿氧化处理装置及处理高cod废液的方法
CN107089744A (zh) 一种脱硫废水深度处理零排放的方法
JP5179242B2 (ja) 排水処理方法及び排水処理装置
CN102583819A (zh) 一种酸性蚀刻废液提取氧化铜后废水的处理方法
JP2007125481A (ja) キレート剤含有水のフッ素・リン処理方法および装置
CN103708679A (zh) 一种氟化工废水的处理工艺
JP2007038171A (ja) ホウ素含有排水の処理方法及び処理装置
KR101280550B1 (ko) 철계 응집제 및 철계 응집제 제조방법
JP2008229572A (ja) 溶融亜鉛メッキ鋼板製造設備排水の処理方法
CN109384330B (zh) 适用于石膏中和工序处理后液的二氧化碳除钙系统和方法
CN106029583A (zh) 含有氨的水的处理方法和处理装置
KR100741529B1 (ko) 산성폐수의 처리방법
JP6623288B2 (ja) 硫化水素を含む廃水の処理方法及びその装置
KR102116420B1 (ko) 불소이온 및 시안화물 제거를 위한 폐수 처리방법
CN114466824A (zh) 高浓度铁系絮凝剂及其生产方法
JP2005262186A (ja) ホウ素含有排水の処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant