[发明专利]化学模拟生物降解法处理污水的方法

说明书

本发明涉及一种含有机污染物的废水的处理方法。

对于含有机污染物质污水的处理，一直是人们关心的重大问题。比如城市的生活污水，工厂的污水等等，尤其是对一些COD和色素含量很高的污水的处理，如味精生产废水，酒精生产废水等等，至今是一个难题。

目前，通常的处理方法是：使用药剂的絮凝处理法、微生物法等等。絮凝法处理成本高，而且很难彻底。微生物法效率低、投资大，而且对于COD和色素含量高的污水，几乎无能为力。此外，两种方法都有大量的淤泥生成，难以处理，造成严重的二次污染。

本发明所提出的技术，使用很少量的活性物质，在空气中氧气的帮助下，将水中的有机污染物直接降解，活性物质可以不断地循环使用。因此，消耗的只是动力，处理成本很低，同时不产生淤泥。

本发明的技术原理是：使用一种可逆性的活性物质加于污水中，使其经过化学反应将污水中的有机污染物分解成二氧化碳和水之类的简单物质。分解有机物之后，它不能在空气中的(或其它来源的)氧气的作用下或者通过电极反应过程而再生，继续发生作用。于是，就这样周而复始地循环作用，直至将有机污染物除尽为止。

将污水处理达标之后，可以用简单的方法将活性物质回收再利用。因此，除了少量的损耗而外，活性物质基本不消耗。由于活性物质可以简易地沉淀回收完全，所以，排放的处理合格的出水中，残余活性物的含量可以低于10^-9mol/l。

本发明所使用的活性物质，是一类具有氧化还原作用的化学物质，如锰的化合物，铁的化合物，镍的化合物等等。它们在一定的条件下，可以将污水中的有机物分解，自己则成为其低氧化态的形态。而它的低氧化态的形态，又能在一定的条件下，被氧气氧化(或者经过电极反应过程)重新成为高氧化态的形态，重新获得破坏有机物的能力。于是，过程得以循环往复地进行下去。

若设活性物质的高氧化态为A，低氧化态B，用Org表示有机污染物，则本发明的基本原理可以形式化地描述为

本发明具体是这样实现的：

一种化学模拟生物降解法处理污水的方法，其特征是该方法依次由下列步骤组成：

a、污水预处理，即除去污水中的沉淀物、杂质、粗蛋白物质等；

b、将预处理后的污水置入内装空气散布器的反应釜中，并加入适量的具有氧化还原作用的化学物质，该化学物质可以是可逆的高氧化态化学物质A，也可以是低氧化态化学物质B，同时向空气散布器中压入空气，化学物质A便会不断地与污水中的有机污染物发生反应，生成CO₂、H₂O及低氧化态的化学物质B，低氧化态的化学物质B与从空气散布器中散入污水中的氧气发生反应后将B氧化成高氧化态物质A，A又与污水中的有机污染物发生反应，生成CO₂、H₂O及低氧化态的化学物质B，如此循环反应，即可脱除污水中的有机污染物。

进一步的方案是，经处理脱除有机污染物的水在弱碱性条件下通过沉淀即可回收该化合物A或B。

更进一步的方案是，反应釜保持在常温常压条件下，且污水的PH值在1～14的范围内均可进行正常反应。

再进一步的方案是，所述的具有氧化还原作用的化学物质可以是单独的锰的化合物、铁的化合物或镍的化合物，也可以是锰的化合物、铁的化合物或镍的化合物的混合物。

更好的方案是，所述的具有氧化还原作用的化学物质可以是硫酸锰，硫酸亚铁或硫酸镍。

在污水中按每立方米加入的具有氧化还原作用的化学物质在200ppm以上为宜，实践中一般为200～600ppm。

由于不产生淤泥，故本技术的降解法，只需要能够鼓风送氧的容器，在常温常压下进行，不需设搅拌器，结构十分简单，因此投资很低。

本发明的方法适用于一切含有机污染物的污水处理，如城市生活污水，味精生产污水，造纸生产污水等等。

实施例：本发明已经过南宁市味精厂的中间试验。试验所用的污水，为该厂经过预处理，回收了部分粗蛋白之后的污水、COD在18000～20000mg/l。处理的设备是一台6m³的反应釜，内装空气散布器。水深2米，风量0.3m³/min，按每立方米污水加入500ppm硫酸锰，试验的结果，COD的平均降解速度为每小时300～500mg/l，COD脱除率达到98～99％。脱去色素后的色度可达50以下。