[发明专利]一种预处理高浓度难降解有机废水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水处理技术，特别是一种预处理高浓度难降解有机废水的新方法。

背景技术

高浓度难降解有机废水因其所含有机物很难被微生物直接利用，在生化处理前必须采取强化预处理措施。

近年来，铁碳微电解因其成本低、效率高成为废水处理工程普遍采用的物化预处理措施。铁碳微电解法利用Fe²⁺/Fe⁰和H⁺/H₂两个电极的电势差0.447V，产生[H].的强还原性对有机物发生破环、断链的效果，使大分子难降解有机物结构被分解为易生化降解的小分子有机物。在处理过程中，需要维持铁碳微电解反应器中的强酸性，PH值一般为3~4，这会造成反应器内零价铁的快速消耗。

铁碳微电解反应器对COD的去除率有限，工程上应用不会超过40%。由于在铁碳微电解过程中产生的大量Fe²⁺能与H₂O₂组成芬顿试剂，且铁碳微电解出水仍然呈酸性，因此，将其与芬顿氧化联合使用对高浓度难降解废水COD的去除可以达到很好的效果。芬顿氧化后Fe²⁺全部转化为Fe³⁺，需要通过化学絮凝沉淀将废水中的Fe³⁺去除。

高浓度难降解废水通过铁碳微电解+芬顿氧化+化学絮凝沉淀联用的预处理方法虽然COD去除率较高，但如果初始废水浓度太高则预处理的出水COD仍将达不到生化处理的进水要求。简单地通过增加停留时间或增加药剂投加量的方法强化铁碳微电解和芬顿氧化，去除效果不明显，而且增加了设备投资和运行成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出了一种投资少、成本低、效果显著的预处理高浓度难降解有机废水的新方法。

本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种预处理高浓度难降解有机废水的方法，其特点是，处理步骤如下：

⑴将高浓度难降解有机废水首先进行Ⅰ级铁碳微电解和Ⅰ级芬顿氧化处理；⑵在上述经过Ⅰ级铁碳微电解和Ⅰ级芬顿氧化处理后的废水中加入零价铁进行Ⅱ级微电解处理，II级铁碳微电解为：I级铁碳微电解+I级芬顿氧化出水中的Fe³⁺与零价铁组成Fe³⁺/Fe²⁺和Fe²⁺/Fe⁰原电池的两个新池电极：

正极：2Fe³⁺+2e——2Fe²⁺                φ^θ(Fe³⁺/ Fe²⁺)=+0.771v 

负极：Fe⁰-2e——Fe²⁺             φ^θ(Fe²⁺/ Fe⁰)=-0.447v

新原电池电动势为1.218v，C为导电电极不参与反应。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，经Ⅱ级铁碳微电解处理后的废水再进行II级芬顿氧化， II级铁碳微电解后水中含有大量Fe²⁺和部分小分子有机物，加碱后Fe²⁺与OH^-形成的Fe(OH)₂为絮状颗粒，再次芬顿试剂氧化为Fe(OH)₃，粒径增大，投加絮凝剂就可以快速沉降，从而实现分离；同时II级芬顿氧化进一步氧化分解有机分子。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，经II级芬顿氧化后进行化学絮凝沉淀，II级芬顿氧化后水中含有大量Fe³⁺和少量有机分子，加碱调节PH=8~9，Fe³⁺与 OH^-形成Fe(OH)₃颗粒物，再投加絮凝剂使粒径进一步增大，经沉淀即可去除水中Fe³⁺；同时Fe(OH)₃在下沉过程中裹夹部分有机物，进一步去除有机物。