[發明專利]高濃度難降解有機廢水的預處理系統和預處理方法

有效

• 申請號: 201310703592.9
• 申請日: 2013-12-18
• 公開（公告）號: CN103739128A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 鄭旭晨;林瑩;駱椿明;屈立宇;李娜;沈東升;馮華軍
• 申請（專利權）人: 杭州智水水務科技有限公司;浙江工商大學
• 主分類號: C02F9/06
• 分類號: C02F9/06
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本發明屬于高濃度難降解有機廢水的處理技術領域，具體涉及一種高濃度難降解有機廢水的預處理系統和預處理方法。?

背景技術

高濃度難降解有機廢水的處理，是目前國內外污水處理界公認的難題。高濃度難降解有機廢水包括：焦化廢水、石化/油類廢水、紡織/印染廢水、化工廢水等等。所謂“高濃度”，是指這類廢水中有機物濃度（以COD計）較高，一般均在2000mg/L以上；所謂“難降解”是指這類廢水的可生化性較低，BOD₅/COD值一般均在0.3以下，難以直接進行生物降解。所以，業內普遍將COD濃度大于2000mg/L、BOD₅/COD值小于0.3的有機廢水統一稱為高濃度難降解有機廢水。?

高濃度難降解有機廢水因其所含的有機物很難被微生物直接利用，在生化處理前需采取預處理措施。鐵碳微電解法因其成本低、效率高，成為了廢水處理工程中普遍采用的物化預處理措施。鐵碳微電解法利用Fe²⁺/Fe⁰和H⁺/H₂兩個電極的電勢差0.447v，產生的[H]具有強還原性對廢水中的有機物進行破壞，使大分子難降解有機物被分解為易生化降解的小分子有機物。?

傳統的鐵碳微電解法是在廢水中直接投加鐵屑和活性碳顆粒，如公開號為CN102464422B的中國專利文獻公開了一種工業廢水的預處理方法和裝置，該裝置包括：微電解池、平流沉淀池（1）、臭氧氧化池、脫硫池、平流沉淀池（2）、輻流沉淀池、砂濾池、氣浮池、氨吹脫塔、一級氨循環吸收塔、二級氨循環吸收塔組成，依次通過：鐵碳微電解-臭氧氧化-氧化鈣、氯化鈣化學沉淀-氨吹脫-酸吸收這5個步驟對廢水進行預處理。?

該方法的步不足之處在于，由于鐵碳反應時鐵的析出易導致鐵碳結痂，微電解長期運行后，鐵屑容易板結，導致處理效果大幅度下降，甚至無法運行。并且通過增加后續處理步驟來彌補鐵碳微電解對有機物降解的?不足，使得預處理步驟非常繁瑣。?

公布號為CN102992527A的中國專利文獻公開了一種預處理高濃度難降解有機廢水的方法，首先將高濃度難降解有機廢水進行Ⅰ級鐵碳微電解和Ⅰ級芬頓氧化處理，然后在Ⅰ級鐵碳微電解和Ⅰ級芬頓氧化出水中加入零價鐵進行Ⅱ級微電解處理，Ⅰ級鐵碳微電解和Ⅰ級芬頓氧化出水中的Fe³⁺與零價鐵組成Fe³⁺/Fe²⁺和Fe²⁺/Fe⁰原電池的兩個新電極。新原電池的電動勢為1.218v，是原來的近3倍，得失電子能力更大，氧化還原反應更為劇烈，一些在Ⅰ級鐵碳微電解和Ⅰ級芬頓氧化過程中未被徹底分解的有機物能在Ⅱ級微電解過程中得到徹底分解。?

該方法在鐵碳反應時不直接投加鐵屑，而是投加納米材料零價鐵，但零價鐵制備過程復雜，且易于消耗，增加了處理成本。?

發明內容

本發明提供了一種用于高濃度難降解有機廢水預處理系統，對鐵碳微電解池進行改造，有效提高鐵碳微電解對有機物的降解效率。?

一種高濃度難降解有機廢水預處理系統，包括沿水流方向依次連接的碳粒投加池、鐵碳微電解池、pH調節池、沉淀池和光催化池，所述鐵碳微電解池包括相互連通的第一反應池和第二反應池，第一反應池和第二反應池內均安裝有鐵銅合金材質的折流板，且均設有pH控制模塊與碳粒濃度控制模塊。?

鐵碳微電解池內為酸性環境，折流板采用鐵銅合金材質制成，在酸性條件下，亞鐵離子逐漸從折流板上溶出，與碳粒發生微電解反應，對廢水中的大分子有機物進行降解。由于不必額外投加鐵屑，因此不會出現大面積的鐵碳結痂現象。而銅由于惰性較大，鐵碳微電解池的酸性環境還無法使銅離子溶出，在亞鐵離子不斷溶出的過程中，銅以銅屑的形式混入鐵碳混合物中，有效防止鐵碳結痂。作為優選，所述折流板分為沿水流方向交錯分布的左右兩排。左右交錯分布的兩排折流板使折流板與水體的接觸時間更長，進一步提高處理效率。并且，折流板是以可拆卸方式安裝的，當折流板被消耗后，便于更換新的折流板。?

本發明還將鐵碳微電解池分成相互連通的兩個部分，根據有機物?被降解的程度，將有機物的降解過程分成兩個階段，分別在第一反應池和第二反應池中進行。由于第一反應池和第二反應池內設定的pH參數、碳粒濃度參數均不相同，因此在第一反應池及第二反應池內設置pH控制模塊和碳粒濃度控制模塊，對池內的pH變化、碳粒濃度變化分別進行實時監測并進行相應調節，進一步提高了對廢水的預處理效果。?