[发明专利]处理高浓度难生物降解有机废水的方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种废水处理，特别涉及一种处理高浓度难生物降解有机废水的方法及其装置。 

背景技术

近年来，印染、制药、化工和石油等行业的迅速发展，产生了大量含有难生物降解有机污染物的废水，给生态环境带来了极大的危害。该类废水具有高浓度、高色度、毒性强和稳定性好等特征，传统的生化处理工艺效果差，其它物理和化学方法要么处理效果不好，要么处理成本高，因此对该类废水的处理一直是国内外污水处理界公认的难题。为此，人们一直不懈地寻找经济且处理效果好的新的处理工艺，提出了如特种生物法、高级氧化技术、膜法等，但用于工程处理实践且处理效果和经济性都好的实用工艺却没有。 

高级氧化技术（简称AOP)的显著特点是通过产生氧化能力极强的羟基自由基（OH)将废水中的有机污染物分解，甚至彻底氧化成二氧化碳、水和无机盐。Fenton氧化法为高级氧化技术中的一种，应用于环境污染物处理领域虽然具有较好的处理水中难降解有机污染物的效果，但在实际应用中存在以下不足：1）H₂O₂ 利用率低，有机污染物降解不完全。2）简单的Fenton反应必须在PH<3的酸性介质中进行，极低的酸度要求增加了水处理成本。 

电絮凝（Electric Rocoagulation,EC)是在外电场作用下使可溶性阳极（牺牲阳极）产生大量阳离子对废水进行絮凝，从而将污染物去除的水质净化技术，融入采用微孔曝气,空气中的氧高有效溶在水中,使高级氧化和电-Fenton效率提高,它兼具高级氧化、电化学氧化、絮凝和气浮三者的特点。电絮凝处理废水，一般不需要添加化学药剂。但是，电絮凝存在以下不足：1）电絮凝技术在很大程度上依赖水溶液的化学特性，尤其是传导性，因此某些水质需要外加电解质提高电导率。2）水样本身的理化性质对电絮凝处理效果有明显的影响。3）极板易形成氧化膜而钝化，影响电絮凝的处理效率。 

发明内容

本发明的目的之一就在于提供一种处理高浓度难生物降解有机废水的方法，该处理高浓度难生物降解有机废水的方法提高了难生物降解有机污染物的去除效率。 

技术方案是：一种处理高浓度难生物降解有机废水的方法，包括以下步骤： 

① 调废水的PH值至3；

② 将调后的废水送入Fenton反应器，采用微孔曝气,同时加入Fenton试剂，发生Fenton反应；

③将含有Fenton试剂的废水流过电絮凝装置，在脉冲电源电场的作用下并采用微孔曝气,继续发生Fenton反应，同时还发生电-Fenton反应和电催化氧化反应，反应使得废水中的有机物进一步降解，同时生成絮凝物和沉淀；絮凝物由设置在电絮凝装置气浮区的刮渣机刮除；

④带沉淀的废水流入沉淀池，调PH值至7-8，将沉淀后的废水排出沉淀池。

作为优选，该方法还包括步骤⑤生化处理步骤；步骤④出来的废水流入生化处理装置进行后续处理。 

作为优选，所述生化处理装置包括水解酸化反应器、UASB厌氧反应器、SBR生物反应器或/和曝气生物滤池生化装置。 

作为优选，所述步骤②中，废水停留时间20分钟，Fenton试剂中H₂O₂和亚铁盐投加量为废水重量比的1:0.1%~0.5%:0.05%~0.2%，采用微孔曝气,水比:1:2.5. 

作为优选，所述步骤③中，脉冲电源的电压15V，电源频率0.5~1kHz,占空比为0.5~0.8，电流密度为20~50mA/cm2。

作为优选，所述步骤③中，含有Fenton试剂的废水由电絮凝装置底部进入，并采用微孔曝气,由下到上流过极板反应区后从气浮区中部流出电絮凝装置。 

作为优选，所述步骤③中，脉冲电源为大功率高频软开关电源，所述电絮凝装置其电极为铁板电极或铜铁复合电极。 

本发明的目的之二是提供一种处理高浓度难生物降解有机废水的方法的装置系统。

技术方案是：一种处理高浓度难生物降解有机废水的方法的装置系统，该装置系统包括Fenton反应器、电絮凝装置、脉冲电源和沉淀池，所述Fenton反应器与电絮凝装置之间通过管道连接，所述脉冲电源与电絮凝装置连接，所述电絮凝装置还通过管道与所述沉淀池相连；所述电絮凝装置内设置有极板反应区和气浮区。 

作为优选，所述电絮凝装置气浮区设置有刮渣机，所述电絮凝装置电极为铁板电极或铜铁复合电极；所述脉冲电源为大功率高频软开关电源。