[发明专利]一种去除工业反渗透浓水中难降解有机物的方法

说明书

技术领域

本发明属于废水处理领域，具体涉及一种去除工业反渗透浓水中难降解有机物的方法。

背景技术

随着反渗透膜质量的提高和价格的不断降低，反渗透技术发展迅速，已广泛应用于国民经济的各个领域，特别是废水、污水回用处理领域。反渗透工艺的进水多为经生化处理后出水或水质恶劣的苦咸水，在除盐制取回用水的同时，进水中杂质被高度浓缩，产生原水用水量的三分之一左右的反渗透浓水，浓水中硬度、碱度、有机物等含量相对大幅提升，其主要成分包括盐、、DOM( 溶解性有机物 )、TDS( 总溶解性固体 ) 及较高的COD（化学需氧量），其中 COD 多为难生物降解有机物。生化处理后的浓水中有机污染物的数量繁多，种类复杂，且其分子结构大多具有共轭双键、苯环、羰基、羧基等官能团，消毒过程中更易于产生三卤甲烷类物质。此外，浓水中的主要污染物高级脂肪烃、多环芳烃、多环芳香化合物等难降解有机物也使其可生化性大大降低。

近十年来的研究结果证实，高级氧化技术 (AOP) 在难降解有机废水治理中具有很好的应用前景，是国内外研究的热点之一。高级氧化技术在处理难降解有机废水方面，具有反应时间短、反应过程易于控制、对有机物降解无选择性也比较彻底等优点。此外，高级氧化技术还具有适用范围广、反应效率快、无二次污染或少污染、可回收能量及有用物质的优点，但各类高级氧化技术在实际应用中都存在一些问题。在实际应用中，该处理技术反应到一定程度后反应效率下降明显，因为化学氧化过程中生成的高氧化态物质很难被化学氧化剂进一步氧化。进而影响了污水的最终处理效率。因此，将原先难生物降解的有机污染物通过高级氧化转化成易生物降解的中间产物, 随后再通过生物降解作用矿化这些中间产物是一个比较合理的处理方法。

目前针对各类有机废水的生物处理方法有好氧和厌氧两大类，但针对含有有毒物质及难生物降解的有机废水，尤其是含有多环芳烃、多环芳香化合物等难降解有机物的反渗透浓水，传统的好氧和厌氧生物方法难以得到有效的处理。而在厌氧条件下，腐殖质还原菌可以腐殖质为终端电子受体或氧化还原中间体，厌氧降解或还原某些多卤取代化合物、硝基取代芳香族化合物及放射性核素等有毒污染物，腐殖质呼吸能够影响环境中碳、氮循环及一些痕量金属的生物地球化学循环，并且能够促进重金属以及有机污染物的脱毒。具有腐殖质呼吸能力的多种细菌在水体沉积物、污染土壤以及污水厂活性污泥中均被发现，主要包括Fe(Ⅲ)还原菌、硫还原菌、嗜热产甲烷古细菌等。腐殖质作为氧化还原中间体还能完成对多种末端电子受体的电子转运，可以使反渗透浓水中复杂且难以生物降解的有机成分在这种高效协同降解下进行有效的生物转化。腐殖式呼吸作用所产生的还原态腐殖质可以进一步还原环境中的氧化态物质，如Fe(Ⅲ)、Mn(Ⅳ)、Cr(Ⅵ)、U(Ⅵ)、硝基芳香化合物和多卤代污染物。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种高效的反渗透浓水处理方法，将臭氧协同紫外Fenton的高级氧化方法同腐殖质微生物活性炭有机的结合在一起，充分利用高级氧化方法降解大分子和提高浓水可生化性的能力，以及活性炭对污染物的吸附性能，腐殖质微生物对有毒及难降解污染物的还原去除能力，强化降解反渗透浓水复杂及难降解有机物，实现工业反渗透浓水的深度净化，减轻对城市污水处理厂的负荷和对环境的危害。为了使上述目的得以实现，本发明采用下述技术方案。

臭氧协同紫外Fenton的高级氧化方法：

首先调节pH，使pH值稳定在2.5左右，向调节好pH的浓水中投加FeSO₄·7H₂O，同时进行搅拌。搅拌均匀的浓水流向高级氧化处理装置，在入口处投加H₂O₂，在高级氧化装置内通过内曝气的方法实现对混合液搅拌、减少H₂O₂ 药剂消耗和提高氧化效果的目的。同时，高级氧化装置内设有紫外线发生装置和臭氧进气口，通过调节臭氧通入量和紫外线照射波长来增强反应的效果。

此过程的目的为：利用高级氧化法来实现难降解目标污染物的部分氧化，使之转化成生化性较好的中间产物及小分子有机物。

浓水的软化和过滤沉降：