[发明专利]集催化、氧化、还原与混凝为一体的铁全价态应用集成废水处理方法

说明书

本发明集催化、氧化、还原与混凝为一体的铁全价态应用集成废水处理方法属于废水处理领域。其目的是为了提供一种成本低、操作简便、处理效果好的集催化、氧化、还原与混凝为一体的铁全价态应用集成废水处理方法。本发明集催化、氧化、还原与混凝为一体的铁全价态应用集成废水处理方法包括以下步骤：向待处理废水中加入铁刨花或其他含铁金属废料，加入氧化剂催化氧化，再次加入铁刨花或其他含铁金属废料，调节pH值进行絮凝沉淀。本发明的集催化、氧化、还原与混凝为一体的铁全价态应用集成废水处理方法可根据废水处理需求，控制原料的投加，调节(亚)铁离子产量，满足处理需求的同时在最大程度上降低污泥产量。

技术领域

本发明属于废水处理领域，特别是涉及一种集催化、氧化、还原与混凝为一体的铁全价态应用集成废水处理方法。

背景技术

常规的废水处理技术主要分为物理处理技术、化学处理技术，以及生物处理技术。

相关研究与工程实践表明，气浮、过滤、混凝等物理处理技术能够部分去除废水中的COD等污染物，但去除效率不高；臭氧、芬顿、电催化等化学处理技术对废水中的COD等污染物去除效果较好，但药剂投加量大、运行费用高，且芬顿处理技术的污泥产量大；厌氧、缺氧、好氧等生物处理技术对废水中的COD等污染物有较佳的去除能力，但对废水的可生化性要求较高。为削弱单一废水处理技术的弊端，废水处理多采用物理+化学+生物处理的组合工艺，但多种技术组合工艺仍然存在工艺复杂、药剂投加量大、污泥产量多、运行费用高等问题。

铁及其化合物在废水处理中有多种应用，如铁碳微电解、芬顿氧化、混凝沉淀、催化氧化等。铁碳微电解是利用铁-碳形成的原电池系统将废水中的污染物氧化去除，但其填料易板结、pH适用范围窄，而铁刨花是铸钢等经机床加工生产下来的废料，试验表明铁刨花对铁碳具有很好的替代作用。然而在芬顿氧化、混凝沉淀与催化氧化过程中，芬顿氧化是利用亚铁离子，后两者则主要是利用(亚)铁离子。从原理上看，这几种技术处理废水所利用的铁的价态不同。若能寻求一种工艺将几种状态的铁有效结合使用，将大幅降低废水处理过程中的药剂投加，进而大大降低成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种成本低、操作简便、处理效果好的集催化、氧化、还原与混凝为一体的铁全价态应用集成废水处理方法。

本发明涉及一种集催化、氧化、还原与混凝为一体的铁全价态应用集成废水处理方法，所述方法包括以下步骤：

(1)向待处理废水中加入铁刨花或其他含铁金属废料，加入的铁刨花或其他含铁金属废料再废水中通过原电池作用生成亚铁离子，此过程中铁作为还原剂，得到含亚铁离子的废水；

(2)向步骤(1)处理得到的含亚铁离子的废水中加入氧化剂进行催化氧化，将废水中的COD值和氨氮浓度氧化降低，此时氧化后的废水中的亚铁离子转化为铁离子，此过程中铁作为催化剂，得到氧化后的废水；

(3)向步骤(2)处理得到的氧化后的废水中加入铁刨花或其他含铁金属废料，使氧化后的废水中的铁离子重新转化为亚铁离子，用作后续深度处理工艺的混凝剂，此过程中铁作为氧化还原剂，得到预处理的废水；

(4)调节预处理的废水的pH值，由于废水中含有前述步骤中的亚铁离子和铁离子，亚铁离子和铁离子作为絮凝剂使预处理的废水发生絮凝沉淀，进一步降低废水中的COD、氨氮及其他污染物浓度，深度净化水质，即完成所述集催化、氧化、还原与混凝为一体的铁全价态应用集成废水处理方法。

优选地，所述步骤(2)中加入氧化剂的方式为通入臭氧或加入双氧水。

优选地，所述步骤(2)中加入氧化剂的方式为通入臭氧时，调节含亚铁离子的废水的pH值为6～10；所述步骤(2)中加入氧化剂的方式为加入双氧水时，调节含亚铁离子的废水的pH值为3～5。

优选地，所述步骤(1)前先调节待处理废水中总盐含量至0.5wt％～15wt％。