[发明专利]一种可控制药剂投加的芬顿反应系统

说明书

技术领域

本发明属于污水处理领域，具体涉及一种城市污水回用产生的反渗透浓缩水的处理的可控制药剂投加的芬顿反应系统。

背景技术

我国全国性淡水资源紧张，缺水的城市已占到60%。另一方面，废水排放量日益增加，淡水资源的短缺和废水排放量的增加已严重影响到经济的持续发展和人民生活水平的提高，开发新的水资源成为当务之急。工业废水和城市污水处理、回用即废水资源化是建立新的水资源的主要内容。

根据建设部发布的《城市污水再生利用技术政策》，2015年北方缺水城市的再生水直接利用率达到城市污水排放量的20%-25%，南方沿海缺水城市达到10%-15%。膜技术作为一种新型的分离技术在废水回用处理中得到了广泛的应用并显示了广阔的发展前景。近年来，多样化的膜组合工艺得到越来越多的关注，将不同种类的膜组合而成的膜集成系统能发挥各种膜技术的优势，形成废水深度处理的新工艺。工业废水、城市污水等通过生化处理后再经膜法深度处理后可回用为工业净水(循环水、工艺水或冷却水等），提高了水资源的利用率。反渗透（RO）技术已成为废水深度处理中必用的膜过程之

在这些组合回用工艺中，反渗透浓缩水的产生是一个无法回避的问题，这是由于反渗透技术并不能真正降解废水中的有机污染物，只是将原有废水中的有机污染物进行转移和浓缩。城市污水回用产生的反渗透浓缩水除了具有一般反渗透浓缩水都具有的含盐量高、可生化性差的特点外，其氮磷的含量较高也是一个处理的难点。

专利（CN 201110367083.4）提到了一种城市污水回用反渗透浓缩水的处理方法，将Fenton系统应用于反渗透浓缩水的处理，同时达到去除COD和总磷的效果。但是并没有对Fenton系统的加药装置进行细化，根据原水中的COD浓度来判断投加药剂的种类。这样就造成了部分药剂投加的浪费，增加了药剂处理的成本。

因此，提供一种处理成本更低、易于控制、效果更好的处理城市污水回用反渗透浓缩水的方法，使其处理出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准，对于采用膜法回用城市污水工艺的推广具有重要的意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对城市污水回用过程中产生的可生化性差、氮磷含量高的反渗透浓缩水，提供一种处理成本较低、易于控制、处理效果良好的新的芬顿反应系统。

本发明的目的可以通过以下措施达到：

一种可控制药剂投加的芬顿反应系统，芬顿反应系统进水口设置在线化学需氧量COD监测仪，当经过脱氮处理后的反渗透浓水化学需氧量COD≤60mg/L时，药剂投加设置为氯化铁投加；当经过脱氮处理后的反渗透浓水化学需氧量COD>60mg/L，药剂投加设置为氯化铁及过氧化氢投加，并且进行pH调节，调整pH为3-5。

增加COD（化学需氧量）监测仪后，可以根据芬顿反应系统进水的COD浓度确认要投加的药剂的种类，当RO浓水COD≤60mg/L时，即COD已达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准，就不需要进行过氧化氢的投加，这样就节约了过氧化氢的药剂投加费用，降低了废水处理的成本。

经过脱氮处理后的反渗透浓水化学需氧量COD>60mg/L时，过氧化氢的投加量与脱氮处理后的反渗透浓水化学需氧量COD的质量比为1：1-3：1；过氧化氢的投加量对待处理水中COD的去除效果有较大的影响，过氧化氢的投加量过低，对COD的去除效果可能比较有限，投加量过高，过氧化氢本身也会消耗生成的强氧化性的羟基自由基，增加处理成本，降低其在实际工程中应用的可行性。

过氧化氢的投加量与氯化铁的Fe³⁺的摩尔比为5：1-10：1；Fe³⁺在芬顿反应中起催化剂的作用，过低的Fe³⁺的投加量可能会影响其催化效果，而且不能保证水中总磷的去除效果。过高的Fe³⁺的投加量会增加不必要的药剂投加成本。

经过脱氮处理后的反渗透浓水化学需氧量COD≤60mg/L时，氯化铁的投加量与反渗透浓水中总磷的质量比为5：1-8：1，即可以使得出水中总磷的浓度达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准。