[發明專利]一種去除工業反滲透濃水中難降解有機物的方法

在審

• 申請號: 201711034107.8
• 申請日: 2017-10-30
• 公開（公告）號: CN107540175A
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 盧杰;夏交輝;李娜;張慧
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F101/30;C02F101/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于廢水處理領域，具體涉及一種去除工業反滲透濃水中難降解有機物的方法。

背景技術

隨著反滲透膜質量的提高和價格的不斷降低，反滲透技術發展迅速，已廣泛應用于國民經濟的各個領域，特別是廢水、污水回用處理領域。反滲透工藝的進水多為經生化處理后出水或水質惡劣的苦咸水，在除鹽制取回用水的同時，進水中雜質被高度濃縮，產生原水用水量的三分之一左右的反滲透濃水，濃水中硬度、堿度、有機物等含量相對大幅提升，其主要成分包括鹽、、DOM( 溶解性有機物 )、TDS( 總溶解性固體 ) 及較高的COD（化學需氧量），其中 COD 多為難生物降解有機物。生化處理后的濃水中有機污染物的數量繁多，種類復雜，且其分子結構大多具有共軛雙鍵、苯環、羰基、羧基等官能團，消毒過程中更易于產生三鹵甲烷類物質。此外，濃水中的主要污染物高級脂肪烴、多環芳烴、多環芳香化合物等難降解有機物也使其可生化性大大降低。

近十年來的研究結果證實，高級氧化技術 (AOP) 在難降解有機廢水治理中具有很好的應用前景，是國內外研究的熱點之一。高級氧化技術在處理難降解有機廢水方面，具有反應時間短、反應過程易于控制、對有機物降解無選擇性也比較徹底等優點。此外，高級氧化技術還具有適用范圍廣、反應效率快、無二次污染或少污染、可回收能量及有用物質的優點，但各類高級氧化技術在實際應用中都存在一些問題。在實際應用中，該處理技術反應到一定程度后反應效率下降明顯，因為化學氧化過程中生成的高氧化態物質很難被化學氧化劑進一步氧化。進而影響了污水的最終處理效率。因此，將原先難生物降解的有機污染物通過高級氧化轉化成易生物降解的中間產物, 隨后再通過生物降解作用礦化這些中間產物是一個比較合理的處理方法。

目前針對各類有機廢水的生物處理方法有好氧和厭氧兩大類，但針對含有有毒物質及難生物降解的有機廢水，尤其是含有多環芳烴、多環芳香化合物等難降解有機物的反滲透濃水，傳統的好氧和厭氧生物方法難以得到有效的處理。而在厭氧條件下，腐殖質還原菌可以腐殖質為終端電子受體或氧化還原中間體，厭氧降解或還原某些多鹵取代化合物、硝基取代芳香族化合物及放射性核素等有毒污染物，腐殖質呼吸能夠影響環境中碳、氮循環及一些痕量金屬的生物地球化學循環，并且能夠促進重金屬以及有機污染物的脫毒。具有腐殖質呼吸能力的多種細菌在水體沉積物、污染土壤以及污水廠活性污泥中均被發現，主要包括Fe(Ⅲ)還原菌、硫還原菌、嗜熱產甲烷古細菌等。腐殖質作為氧化還原中間體還能完成對多種末端電子受體的電子轉運，可以使反滲透濃水中復雜且難以生物降解的有機成分在這種高效協同降解下進行有效的生物轉化。腐殖式呼吸作用所產生的還原態腐殖質可以進一步還原環境中的氧化態物質，如Fe(Ⅲ)、Mn(Ⅳ)、Cr(Ⅵ)、U(Ⅵ)、硝基芳香化合物和多鹵代污染物。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種高效的反滲透濃水處理方法，將臭氧協同紫外Fenton的高級氧化方法同腐殖質微生物活性炭有機的結合在一起，充分利用高級氧化方法降解大分子和提高濃水可生化性的能力，以及活性炭對污染物的吸附性能，腐殖質微生物對有毒及難降解污染物的還原去除能力，強化降解反滲透濃水復雜及難降解有機物，實現工業反滲透濃水的深度凈化，減輕對城市污水處理廠的負荷和對環境的危害。為了使上述目的得以實現，本發明采用下述技術方案。

臭氧協同紫外Fenton的高級氧化方法：

首先調節pH，使pH值穩定在2.5左右，向調節好pH的濃水中投加FeSO₄·7H₂O，同時進行攪拌。攪拌均勻的濃水流向高級氧化處理裝置，在入口處投加H₂O₂，在高級氧化裝置內通過內曝氣的方法實現對混合液攪拌、減少H₂O₂ 藥劑消耗和提高氧化效果的目的。同時，高級氧化裝置內設有紫外線發生裝置和臭氧進氣口，通過調節臭氧通入量和紫外線照射波長來增強反應的效果。

此過程的目的為：利用高級氧化法來實現難降解目標污染物的部分氧化，使之轉化成生化性較好的中間產物及小分子有機物。

濃水的軟化和過濾沉降：