[發明專利]一種催化內電解-改良曝氣生物濾池處理反滲透濃水的方法

有效

• 申請號: 201510017350.3
• 申請日: 2015-01-14
• 公開（公告）號: CN104609658A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 潘碌亭;王九成
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司 31204
• 代理人: 陳龍梅

技術領域

本發明涉及一種催化內電解-改良曝氣生物濾池處理反滲透濃水的方法，該反滲透濃水是一種污水處理廠中水回用工程中產生的濃縮水。屬于污水深度處理技術領域。

背景技術

城市污水處理廠采用反滲透(RO)工藝制備回用水的過程中會產生反滲透濃水，其中的化學污染物不僅包括二級處理出水中的污染物和工藝運行過程中投加的化學藥劑，還包含二級出水與添加的化學藥劑可能發生的反應所生成的污染物，如鹵代或者亞硝胺類消毒副產物。除了常規污染物外，反滲透(RO)濃水中還存在高風險有毒物質，如藥物及個人護理用品(PPCPs)，內分泌干擾物(EDCs)和消毒副產物(DBPs)等。這些危害人類健康和生態環境的難生物降解有機物質以及高風險有毒物質，若直接排放可能會對土壤、地表水、海洋等產生污染；若排入市政污水處理系統,過高的總溶解性固體對活性污泥的生長也非常不利。如何改善和解決反滲透濃水對環境的污染問題已成為中水回用工程的一個重大任務。

目前，對反滲透濃水常用的處理方法有：①高級氧化：臭氧和過氧化氫高效但昂貴；Fenton試劑法對一些有機物有效,但氧化程度較低；TiO₂光催化氧化法高效且經濟,但催化劑回收難；②蒸餾濃縮：在常壓下利用溫差可將濃水盡可能的回收甚至結晶化，但目前經濟、高質量的疏水微孔膜尚未研發成熟；③回流法：RO濃水回流可提高回收率，增大膜表面沖洗流速，減少污堵；但回流率過高，又會使進水鹽度升高,增加膜的負擔，影響膜壽命；④將濃水直接或間接排放。目前的反滲透濃水處理工藝，出水不能達標或者處理費用高，因此開發一種處理效率高、運行成本低的處理工藝十分必要。

專利CN101381120A公開了一種微波處理反滲透濃水的方法，首先對反滲透濃水加入工藝添加劑、硫酸亞鐵和聚合氯化鋁進行預處理；預處理后的濃水在微波處理器中經場效應和熱點效應以及催化作用等的共同作用下，使得工藝添加劑、硫酸亞鐵、聚合氯化鋁和廢水發生充分的物理化學反應；然后經沉淀和污泥分流后排放。但由于設備限制，該工藝無法實現大規模處理。

專利CN101723485A公開了一種氧化法處理反滲透濃水的方法，向廢水中投加氧化劑雙氧水、二氧化氯、氯氣、臭氧或次氯酸鈉中的一種，同時可以加入催化劑過渡金屬離子Fe²⁺、Mn²⁺、Ni²⁺或金屬氧化物MnO₂、TiO₂、Al₂O₃中的一種或幾種，可將反滲透濃水COD降至60mg/L以下。該方法局限于反滲透濃水COD為61-150mg/L，且大量使用氧化劑可能會對環境造成二次污染。

專利CN101993162A公開了一種混凝沉淀-炭黑-超聲波-Fenton-沉淀處理反滲透濃水的方法，經混凝沉淀去除部分懸浮物、膠體和雜質處理后的反滲透濃水進入反應器，依次加入酸、FeSO₄·7H₂O、炭黑和H₂O₂，然后將反應器置于超聲波清洗槽內，振蕩15-30min后加入堿進行沉淀處理，實現固液分離。該方法操作步驟繁瑣，且處理成本較高。

專利CN102992523A公開了一種吸附-再生循環處理反滲透濃水的方法，包括吸附和再生兩個系統；吸附系統由原水貯槽、提升泵和兩個以上并聯運行的吸附塔構成，再生系統由吸附塔中的陰陽電極加直流電場、再生液提升泵和再生液貯槽構成；吸附塔能夠交替對反滲透濃水進行吸附-再生處理,出水COD≤50mg/L。當出水COD大于50mg/L，要施加電壓為2-55V對吸附塔進行再生，因此能耗較高，且可能產生二次污染。

發明內容

本發明的目的在于提供一種處理效率高、運行成本低的催化內電解–改良曝氣生物濾池處理反滲透(RO)濃水工藝，該工藝能有效去除濃水中有毒有害的有機物，提高廢水可生化性，經過改良的曝氣生物濾池能夠適應濃水高鹽分、難降解的特性。適用于城鎮污水和工業廢水中水回用工程產生的濃縮水的達標排放，處理后出水COD<50mg/L,NH₃-N<5mg/L，其它水質指標均達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB?18918—2002)一級A標準。