[实用新型]光芬顿-正渗透联合处理生物难降解有机废水的一体化装置

说明书

本实用新型涉及一种光芬顿‑正渗透联合处理生物难降解有机废水的一体化装置，包括光芬顿单元和浸没式正渗透单元，光芬顿单元连接浸没式正渗透单元。该装置在利用光芬顿处理单元有效降解或转化有机污染物的同时，利用正渗透膜选择透过性截留光芬顿过程降解或转化不完全的有机污染物，浸没式正渗透单元采用浸没式正渗透结构，无需进水端循环泵及进水罐体，整体结构紧凑、能耗低、易与其他工艺或装置联合。光芬顿单元产生的活性物质在污染物降解转化及在向正渗透单元迁移过程中耗尽，其强氧化性不会影响膜的稳定性，废水处理率高、效果好，适用于推广使用。

技术领域

本实用新型属于废水处理领域，涉及废水生物降解深度处理技术，尤其是一种光芬顿-正渗透联合处理生物难降解有机废水的一体化装置。

背景技术

随着现代工业及相关产业的高速发展，工业废水中污染物种类逐年增加，致使工业废水呈现成分复杂、污染负荷高、毒性风险大等特点。现行的工业废水处理工艺常采用好氧-厌氧结合的微生物方法去除有机污染物以达到降低COD的目的，然而，由于一些难降解有机污染物的潜在毒性及生物难降解性(BOD₅/COD<0.4)，微生物法(包括膜生物反应器MBR)不能有效实现有机污染物的降解和转化，最终导致有机污染物在废水中积累，出水无法满足达标排放要求，对生态环境造成威胁。纳滤、反渗透等传统压力膜技术在产净水时伴生大量高浓度有机废水，需进一步处理，且膜污染问题也是制约膜过程推广应用的技术痛点和难点；吸附法存在吸附剂再生、回收等处理处置问题。

相较上述物理及生物处理工艺，作为化学法水处理工艺中重要分支，以芬顿(Fenton)工艺为代表的高级氧化技术，Fenton试剂(H₂O₂和Fe²⁺)生成的强氧化活性物质无选择性降解甚至完全矿化有机污染物，有效改善废水可生化性，提高出水水质及废水回用率。但传统Fenton工艺对进水pH要求严苛，处理过程中H₂O₂使用量大，易产生铁泥。衍生的光-Fenton技术克服了传统芬顿的缺点，具有反应条件温和，H₂O₂使用量低，不产生二次污染等优点，在高浓度生物难降解有机废水领域展现出潜在工业应用前景。

发明专利(CN105236510A)一种光芬顿催化氧化煤化工废水深度处理装置及其使用方法，由于煤化工废水含有大量酚类、多环芳香族化合物和氰、油、氨氮等有毒有害物质，易对环境造成污染。该装置对煤化工废水中COD和氨氮去除率高达95％以上，但未提及对废水中溶解性盐分，如CN-等离子的去除效率；过程采用普鲁士蓝类固载活性炭作为催化剂，非均相芬顿催化剂涉及回收回用等后处理问题；所用紫外灯源寿命短，废水中透过性差，影响系统运行效率及稳定性；紫外灯源发热严重，加配的温控系统增加了装置的复杂性和能耗。

实用新型专利(CN207210048U)一种处理难降解有机废水的光芬顿反应器，该反应器虽采用紫外发光二极管为光源，克服了传统紫外灯在光芬顿过程中使用的诸多缺点，但反应器以FeSO₄为均相光芬顿催化剂，废水处理过程中Fe²⁺易被氧化并通过中部导流管进入反应器上方出水腔室，如不增加后续处理单元将造成均相催化剂流失，最终影响出水水质。

发明专利(CN104445571A)一种紫外光助非均相芬顿氧化污水处理方法，光芬顿催化剂为具有介孔孔道的固载化催化剂膜，构型虽解决了非均相芬顿催化剂回收问题，模型对低浓度染料废水脱色率超过90％，但膜式催化剂有效催化面积及处理水量有限，安装扩展及维护困难，抗水流冲击能力弱。装置采用传统紫外光源，易造成上述发明专利CN105236510A中的问题。