[发明专利]一种膜滤浓缩液的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种采用芬顿氧化-絮凝-生化处理组合工艺处理膜滤浓缩液的方法。

背景技术

目前，超滤、纳滤和反渗透等膜过滤单元已经在污水深度处理领域得到了广泛的应用，由此产生的膜滤浓缩液的处理问题也为环保技术人员提出了一项新的课题。由于污水深度处理中膜滤浓缩液的COD浓度通常在150～600mg L^-1范围内，必须进行后续处理方可达标排放。但是，膜滤浓缩液的主要组成为上游来水中未降解的有机组分和溶解性微生物产物(多糖、蛋白质、脂类等)，属于典型的难降解有机废水，常规处理手段往往难以奏效。

高级氧化技术具有氧化能力强、反应速率快、对有机物的选择性小、处理效率高、在常温常压下即可进行等显著优点，近年来在国内外各行业也得到了逐步的推广应用。该技术产生和利用羟基自由基(HO^·)作为强氧化剂，与溶解组分反应时可激活一系列氧化反应，直至该组分被完全矿化，因而可以有效地去除水中难生物降解的复杂有机物。芬顿试剂法是目前应用较广泛的一种高级氧化技术。芬顿试剂是Fe²⁺和H₂O₂的结合，其反应方程式可简单表示为：

Fe²⁺+H₂O₂→Fe³⁺+HO^g+OH^-

与其他高级氧化技术相比，芬顿试剂法具有设备要求低、操作简单、运行管理方便等优点。此外，利用芬顿氧化过程的产物Fe³⁺的絮凝沉淀作用，还可以有效去除水中微小悬浮态和胶体有机物。但是，芬顿试剂法也存在加药量大等缺陷。

目前，国内外公开专利、文献等对膜滤浓缩液处理的报道主要集中于蒸发、混凝、吸附、高级氧化等技术手段。如发明专利CN1974445、CN101215058、CN101381120、CN101264997和CN101481196分别公开了一种基于干燥固化、树脂吸附、微波氧化、氧化-混凝和臭氧氧化等工艺的膜滤浓缩液处理方法。需要指出的是，干燥固化仅适用于浓度极高的浓缩液处理，蒸发和吸附的运行成本极其高昂，混凝和高级氧化及其联用工艺相对前二者成本较低，但作为最终处理工艺在技术和经济方面的适用性仍有待商榷。

此外，发明专利CN1323956C公开了一种光助芬顿反应、絮凝和微生物降解联用处理废水的方法，废水先进行光助芬顿反应，再选用铝盐、铁盐及其复合盐为絮凝剂、聚丙烯酰胺为助凝剂进行絮凝，最后再进行微生物降解处理。发明专利CN100494098C公开了一种芬顿与气浮一体化处理方法，其中涉及芬顿氧化絮凝处理，具体方法如下：芬顿试剂加入待处理的废水中，芬顿试剂中双氧水与待处理水中COD质量比为0.3～3∶1，反应0.5～5小时；再用碱性物质调节芬顿试剂预处理的水至pH为6～10。发明专利CN101525190公开了一种基于芬顿反应的高效废水处理工艺，包括下列步骤：将待处理废水的pH值调节到3～5；加入H₂O₂，混合搅拌；分批次加入FeSO₄·7H₂O，且每次投加FeSO₄·7H₂O之前均将待处理水pH调节到3～5，每次添加完FeSO₄·7H₂O后搅拌3～10分钟；将处理后的废水的pH调节到7.5～8；加入絮凝剂，除去凝集沉淀物。其中，H₂O₂的投加量为废水中COD重量的0.5～1.0倍，硫酸亚铁的投加量满足Fe²⁺与H₂O₂的摩尔比为0.4～0.6。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用芬顿氧化-絮凝-生化处理组合工艺对膜滤浓缩液进行处理。

本发明所述的芬顿氧化-絮凝沉淀在一个容器内依次进行，处理步骤和工艺条件如下：

(1)膜滤浓缩液原水进入反应容器，按Fe²⁺∶H₂O₂∶COD的比值、采用分批投加方式加入H₂O₂和Fe²⁺，控制pH值为2.0～4.0，优选3.5～4.0；

(2)快速搅拌使呈完全混合流态，进行不完全的芬顿氧化反应，反应时间30～360min，优选60～120min；