[发明专利]一种氯酚类废水的无害化处理系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及废水处理技术，具体涉及一种氯酚类废水的无害化处理系统及方法。

背景技术

随着我国工业化的不断发展，越来越多的化合物被应用于各种行业。作为一类具有广谱杀菌、杀虫的功效的物质，氯酚类化合物被广泛地应用于防腐剂、防锈剂、杀虫剂、杀菌剂、除草剂等行业中。大量氯酚类化合物的使用导致其不可避免地进入到环境水体中。由于氯酚类化合物具有较强的杀菌活性、生物毒性及致癌、致畸、致突变等“三致”效应，并且在环境中难以降解，可以通过食物链和食物网在生物体内不断积累，严重威胁着人类健康和生态环境。因此需要对含氯酚废水进行有效地处理。

氯酚类化合物由于其特定的芳环结构和氯代原子的存在而导致其可生化性很低，因此难以利用常规生物处理来进行去除。因此现有的生物降解氯酚类化合物需要利用特异性菌群来进行降解，并且操作条件严苛，如CN103736241A。高级氧化技术常被用来作为含氯酚废水处理的工艺。其中臭氧直接氧化对氯酚类物质的氧化的效果较差，处理能力弱；催化氧化因催化剂的大量使用导致污染严重并且价格昂贵；而光催化氧化法虽然避免了催化剂的污染问题，然而对于透光率差的工业废水，处理效果不佳。同时，高级氧化技术虽然对氯酚类物质具有一定的降解效率，但是在氧化过程中会产生大量结构不一的中间产物或副产物，其中有些中间产物的毒性还会远远大于原污染物，难以真正做到氯酚类废水的无害化处理。因此，目前单一的处理技术并不能完全达到去除水体中氯酚类污染物的目的。

发明内容

针对目前氯酚类废水处理过程中存在的废水可生化性差、处理过程的中间产物多、去除不彻底等缺陷，本发明提供一种氯酚类废水的无害化处理系统以及相应的处理方法。

本发明所述的氯酚类废水的无害化处理系统，包括通过管路依次连通的预处理装置、湿式氧化反应装置、废水调配装置以及生化处理装置，其中，所述湿式氧化反应装置的液相产物及固体残渣出口与废水调配装置的入口相连通，所述湿式氧化反应装置的气相产物出口直接通过管道连通至尾气处理装置处理后排出，所述生化处理装置处理后的出水直接排出，生化处理装置处理产生的污泥则通过管道直接导入湿式氧化反应装置。

其中，所述预处理装置和湿式氧化反应装置之间还可以增设一个混合器，将生化处理装置导出的生化污泥先导入混合器内与经过预处理装置预处理之后的滤液混合均匀，然后再导入湿式氧化反应装置。

所述生化处理装置为膜生物反应器。膜生物反应器污泥浓度为5000-10000mg/L、曝气量为20-40L/h、水力停留时间为1-5h。

所述尾气处理装置为生物滤池。所述生物滤池中的填料为泥炭、木屑、多孔陶瓷、颗粒活性炭中的一种或几种，处理温度为25-35℃、pH为7-8。

优选的，所述生化处理装置的污泥出口管道上串联有一个循环泵。

利用上述无害化处理系统处理氯酚类废水的方法，包括以下步骤：

(1)预处理：将待处理的氯酚类废水导入预处理装置，加入絮凝剂，搅拌后过滤去除悬浮物与颗粒物，调节滤液pH为7-9；然后将滤液与步骤(4)生化处理产生的污泥混合，得到混合物；

(2)湿式氧化：将经由步骤(1)预处理之后的混合物输送到湿式氧化反应装置，加入催化剂反应，混合物中的有机污染物得到降解，形成了气相和液相产物及少量固体残渣；反应完成后，气相产物排入尾气处理装置净化后排出，液相产物及固体残渣进入下一步处理；

(3)废水调配：将步骤(2)湿式氧化反应产生的液相产物及固体残渣输送至废水调配装置，沉淀去除固体残渣，然后调节废水pH至6-8、温度至20-35℃、含盐量低于2％；

(4)生化处理：将经由步骤(3)调配后的废水导入生化处理装置，处理后的出水直接排放，处理后产生的生化污泥则与步骤(1)预处理得到的滤液混合后一并导入湿式氧化反应装置。

步骤(1)中，所述絮凝剂为FeCl₃、AlCl₃、聚丙烯酸钠和聚丙烯酰胺其中的一种或几种，投加量为待处理氯酚类废水质量的0.1％-0.3％。

步骤(1)中，根据实际情况，向滤液中加入酸或者碱调节pH为7-9。

步骤(2)中，所述催化剂为Cu、Fe、Mn、Ce和Ti等金属盐溶液中的一种或几种，加入量为待处理氯酚类废水及生化污泥混合物质量的0.1％-0.2％。