[发明专利]一种高硫酸盐和有机物溶度的酸性工业废水处理方法

说明书

技术领域

本发明属于工业废水处理技术领域，具体涉及一种含高硫酸盐和有机物溶度的酸性工业废水处理方法。

背景技术

近年来，随着我国工业的快速发展，一些化工、制药、造纸、食品、发酵等行业排放了大量的高溶度硫酸盐有机废水到自然生态水体中。水体中过量的硫酸盐不仅可以使水体发臭、水质变坏，而且能够强烈限制水生生物和植物的生长，引起周边土壤的盐渍化，总之其导致的水体、土壤污染正变的日趋严重并引起了人们的广泛关注。

高硫酸盐有机废水治理的难点是缺少一些能够高效、清洁地去除废水中中硫酸盐和有机物的技术和方法。一般的脱盐方法如蒸发结晶、膜分离、离子交换等技术普遍存在着处理费用高以及容易造成二次污染等问题，而目前国内外多采用的生物厌氧消化技术的处理效果又明显受到废水中各菌种间的竞争抑制和产生的硫化氢的毒性作用影响，其实际的应用效果并不理想。为了克服上述厌氧消化的不利影响，名为“一种硫酸盐废水的处理装置及方法”的专利(CN102351381A)公开了一种组合两级厌氧与循环汽提吹脱工艺处理高溶度硫酸盐废水的装置和方法，该发明的不足之处是水力负荷小，对水质的适应性差，而且很难应用于较高硫酸盐溶液的有机废水处理，因为对硫酸盐溶度高于100g/L的有机酸性废水，其巨大的渗透压将导致微生物无法进行正常的代谢和生长，因此组合了物化和生物方法的处理工艺是被更多的研究和应用。

名为“一种高COD、高溶度硫酸根酸性有机化工废水处理方法”的专利(CN102190411B)发明了一种组合Ca(OH)₂沉淀、厌氧消耗、两段好氧曝气的方法处理酸性硫酸盐有机化工废水。该方法适用于更广泛溶度的硫酸盐废水处理，并能克服硫酸盐还原抑制的影响，但缺点是工艺复杂，水力停留时间长，操作难度较大，并对废水中的硫酸盐的综合利用考虑不足。

名为“一种高硫酸盐有机废水的处理方法”的发明专利(CN102260014B)采用降温结晶、固液分离的方法对废水中的硫酸盐进行回收利用，然后将除盐后的出水依次通过芬顿氧化和耐硫酸盐SBR法去除废水中的有机物。该方法的优点是操作性好，适应性强，但在废水中有机物未被充分降解的情况下，通过降温结晶回收的硫酸盐中可能会带有大量的有毒有机物，对其后续的综合利用存在较大的安全隐患。除此之外，利用芬顿法降解废水中的有机物会有大量的铁泥产生，处置难度大。

上世纪80年代发展起来的高级氧化技术目前已成为水处理领域的研究热点。它通过利用光、声、电、磁等物理和化学过程产生高活性的自由基来分解、矿化废水中的有机物，具有适用范围广、降解能力强、二次污染小等特点。以活性炭为非均相芬顿催化剂的高级氧化技术是利用活性炭表面丰富的石墨烯结构以及其自身携带一定量的铁成分催化双氧水分解产生羟基自由基降解有机物，与光催化氧化、臭氧氧化、超声氧化、湿式氧化和超临界水氧化等高级氧化技术相比，它具有反应条件易实现、操作简单、处理费用较低等优点，而已传统的芬顿法相比，它不仅能避免大量铁泥的产生，并且活性炭能够作为催化剂重复连续地使用。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种高硫酸盐和有机物溶度的酸性工业废水处理方法。通过该方法可以清洁、高效地去除废水中有机毒物的含量，并实现废水中硫酸盐的无害化和资源化利用。

本发明所采用的技术方案步骤是：

一种高硫酸盐和有机物溶度的酸性工业废水处理方法，包括以下步骤：

(1)用NaOH将酸性废水的pH调节至2～5；

(2)在加热条件下对调节pH值后的工业废水进行曝气吹脱处理，吹脱废气收集后燃烧处理；

(3)在吹脱后的废水中加入活性炭和双氧水，利用活性炭作非均相芬顿催化剂，催化双氧水降解废水中剩余的有机物；

(4)去除有机物后的废水被滤出，并通过冷却结晶的方法回收废水中的硫酸盐，而活性炭继续可用于下一批次的废水处理。

步骤(1)中调节废水pH值时的搅拌速率为120～150r/min。

步骤(2)中吹脱温度控制在50～90℃，曝气强度为10～15L/min,吹脱时间控制在30～50min。采用的吹脱设备的曝气头直径为10～20mm，曝气孔径为0.5～1mm。