[發明專利]含被氧化性物質廢水的處理方法以及含被氧化性物質廢水的處理裝置

有效

• 申請號: 201711202762.X
• 申請日: 2017-11-27
• 公開（公告）號: CN108117186B
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 川岸朋樹;安保貴永;腰塚哲夫;德丸隆之;阿部久起
• 申請（專利權）人: 三菱化學水解決方案株式會社;三菱瓦斯化學株式會社;菱水處理股份有限公司
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F101/30
• 代理公司: 上海華誠知識產權代理有限公司 31300
• 代理人: 李曉

本發明的目的在于提供一種用過氧化氫、鐵鹽以及活性碳高效地分解廢水中的難分解性的被氧化性物質的方法。一種含被氧化性物質廢水的處理方法，其包括下述工序(I)和(II)，工序(I)：在下述條件(A)下將過氧化氫、鐵鹽、活性碳以及含被氧化性物質廢水混合，在酸性條件下分解被氧化性物質而得到反應液的分解工序；工序(II)：將反應液在下述條件(B)下分離為含有亞鐵鹽、三價鐵鹽以及活性碳的污泥和處理水的分離工序；條件(A)：過氧化氫相對于活性碳的總質量的添加速度V_h在下述式(1)的范圍；條件(B)：過氧化氫相對于反應液的總質量的濃度為25ppm以下，(式中，HF是活性碳的過氧化氫分解活性)。

技術領域

本發明涉及含有被氧化性物質的廢水的處理方法。進一步詳細地說，涉及含有難分解性的被氧化性物質的廢水的處理方法。

本申請基于2016年11月28日于日本提出申請的特愿2016-230131號主張優先權，在此援引其內容。

背景技術

在現代社會，各種生產活動中會排出含有各種化學物質的廢水。對環境而言，這些化學物質幾乎都是有害的物質。因此，必須對含有這些有害的化學物質的廢水進行一些處理使其無害，或者使其含量盡可能接近零而排出。

作為含有有害的化學物質的廢水的處理方法，通常的方法是活性污泥法。該方法是利用微生物的代謝功能而分解這些有害物質的方法，是一種僅需要微生物的營養劑的運轉成本廉價的方法。但是，由于該方法除了需要用地很廣之外，還利用微生物的代謝功能而分解化學物質，因此缺點是存在不能分解的難分解性化學物質。

作為分解該用微生物不能分解的難分解性化學物質的方法，已開發有利用臭氧、紫外線、氧、過氧化氫、微波等方法。這些方法被稱為高級氧化法(AOP法)。

該AOP法中，利用過氧化氫和亞鐵鹽的方法被稱為芬頓(Fenton)法，于1890年代由芬頓首次發現了該現象。該方法是利用了當亞鐵離子和過氧化氫在酸性條件下進行反應時所生成的OH自由基分解難分解性化學物質的方法。

然而，該方法中也同時會發生亞鐵離子與過氧化氫進行反應成為三價鐵離子的副反應。該三價鐵離子雖然與過氧化氫進行反應再次成為亞鐵離子，但是該還原反應與副反應相比反應速度慢，因此隨著廢水中的難分解性化學物質的分解反應進行，該三價鐵離子的量也增加，而OH自由基的生成逐漸減少，最后反應停止。

已提出有一種將活性炭作為催化劑使用的方案，該催化劑促進通過該芬頓法的反應產生的三價鐵離子向亞鐵離子的轉換，使由亞鐵離子和過氧化氫的反應引起的OH自由基的生成優先化。然而，即便實施了只添加了活性炭的芬頓法，有機物的分解效率也僅提升一些，反而存在活性炭、鐵鹽的廢棄物增加的問題。

例如，報告有如下一種方法：向有機性廢水中添加活性炭后，添加35％過氧化氫和硫酸亞鐵并且在常溫下攪拌5小時，接著將廢水pH調節為6.2，使沉淀的氫氧化鐵和活性炭再循環(例如參照專利文獻1)。但是，根據我們的研究結果，該方法中有機性廢水(主要成分苯乙烯、馬來酸酯、高級醇，pH8.2，COD成分300ppm)的分解比例低，并且活性炭的劣化大，催化劑的再循環數次停頓，廢棄物的減少效果較小。此外，所謂COD是水質污濁的指標之一，表示化學需氧量。所謂COD成分表示水中含有的被氧化性物質。

此外，報告有如下一種方法：在添加過氧化氫、亞鐵鹽或三價鐵鹽以及活性炭分解有機物的水處理方法中，將添加的活性炭的量相對于亞鐵離子的量以重量比計設為1～20倍，并且將送回的污泥的量相對于添加的亞鐵離子的量以重量比計設為50～1300倍(例如參照專利文獻2)。但是，該方法存在由一次性添加過氧化氫導致的催化劑的劣化大；由于送回的污泥中的鐵鹽成為三價鐵離子，因而由過氧化氫和三價鐵離子的反應產生OH自由基的效率差；以及隨著將鐵離子和活性炭進行再循環，就有廢水中的有機物的分解效率降低這樣的問題，來自鐵鹽和活性炭的廢棄物的減少效果也小。