[發(fā)明專利]集催化、氧化、還原與混凝為一體的鐵全價態(tài)應(yīng)用集成廢水處理方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811432025.3
• 申請日: 2018-11-28
• 公開（公告）號: CN109467215A
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姜筆存;曲艷南;宋均軻;于偉華;陳達(dá);王強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 南京環(huán)保產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心有限公司
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04
• 代理公司: 北京中企鴻陽知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11487
• 代理人: 李文麗

本發(fā)明集催化、氧化、還原與混凝為一體的鐵全價態(tài)應(yīng)用集成廢水處理方法屬于廢水處理領(lǐng)域。其目的是為了提供一種成本低、操作簡便、處理效果好的集催化、氧化、還原與混凝為一體的鐵全價態(tài)應(yīng)用集成廢水處理方法。本發(fā)明集催化、氧化、還原與混凝為一體的鐵全價態(tài)應(yīng)用集成廢水處理方法包括以下步驟：向待處理廢水中加入鐵刨花或其他含鐵金屬廢料，加入氧化劑催化氧化，再次加入鐵刨花或其他含鐵金屬廢料，調(diào)節(jié)pH值進(jìn)行絮凝沉淀。本發(fā)明的集催化、氧化、還原與混凝為一體的鐵全價態(tài)應(yīng)用集成廢水處理方法可根據(jù)廢水處理需求，控制原料的投加，調(diào)節(jié)(亞)鐵離子產(chǎn)量，滿足處理需求的同時在最大程度上降低污泥產(chǎn)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于廢水處理領(lǐng)域，特別是涉及一種集催化、氧化、還原與混凝為一體的鐵全價態(tài)應(yīng)用集成廢水處理方法。

背景技術(shù)

常規(guī)的廢水處理技術(shù)主要分為物理處理技術(shù)、化學(xué)處理技術(shù)，以及生物處理技術(shù)。

相關(guān)研究與工程實踐表明，氣浮、過濾、混凝等物理處理技術(shù)能夠部分去除廢水中的COD等污染物，但去除效率不高；臭氧、芬頓、電催化等化學(xué)處理技術(shù)對廢水中的COD等污染物去除效果較好，但藥劑投加量大、運行費用高，且芬頓處理技術(shù)的污泥產(chǎn)量大；厭氧、缺氧、好氧等生物處理技術(shù)對廢水中的COD等污染物有較佳的去除能力，但對廢水的可生化性要求較高。為削弱單一廢水處理技術(shù)的弊端，廢水處理多采用物理+化學(xué)+生物處理的組合工藝，但多種技術(shù)組合工藝仍然存在工藝復(fù)雜、藥劑投加量大、污泥產(chǎn)量多、運行費用高等問題。

鐵及其化合物在廢水處理中有多種應(yīng)用，如鐵碳微電解、芬頓氧化、混凝沉淀、催化氧化等。鐵碳微電解是利用鐵-碳形成的原電池系統(tǒng)將廢水中的污染物氧化去除，但其填料易板結(jié)、pH適用范圍窄，而鐵刨花是鑄鋼等經(jīng)機(jī)床加工生產(chǎn)下來的廢料，試驗表明鐵刨花對鐵碳具有很好的替代作用。然而在芬頓氧化、混凝沉淀與催化氧化過程中，芬頓氧化是利用亞鐵離子，后兩者則主要是利用(亞)鐵離子。從原理上看，這幾種技術(shù)處理廢水所利用的鐵的價態(tài)不同。若能尋求一種工藝將幾種狀態(tài)的鐵有效結(jié)合使用，將大幅降低廢水處理過程中的藥劑投加，進(jìn)而大大降低成本。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種成本低、操作簡便、處理效果好的集催化、氧化、還原與混凝為一體的鐵全價態(tài)應(yīng)用集成廢水處理方法。

本發(fā)明涉及一種集催化、氧化、還原與混凝為一體的鐵全價態(tài)應(yīng)用集成廢水處理方法，所述方法包括以下步驟：

(1)向待處理廢水中加入鐵刨花或其他含鐵金屬廢料，加入的鐵刨花或其他含鐵金屬廢料再廢水中通過原電池作用生成亞鐵離子，此過程中鐵作為還原劑，得到含亞鐵離子的廢水；

(2)向步驟(1)處理得到的含亞鐵離子的廢水中加入氧化劑進(jìn)行催化氧化，將廢水中的COD值和氨氮濃度氧化降低，此時氧化后的廢水中的亞鐵離子轉(zhuǎn)化為鐵離子，此過程中鐵作為催化劑，得到氧化后的廢水；

(3)向步驟(2)處理得到的氧化后的廢水中加入鐵刨花或其他含鐵金屬廢料，使氧化后的廢水中的鐵離子重新轉(zhuǎn)化為亞鐵離子，用作后續(xù)深度處理工藝的混凝劑，此過程中鐵作為氧化還原劑，得到預(yù)處理的廢水；

(4)調(diào)節(jié)預(yù)處理的廢水的pH值，由于廢水中含有前述步驟中的亞鐵離子和鐵離子，亞鐵離子和鐵離子作為絮凝劑使預(yù)處理的廢水發(fā)生絮凝沉淀，進(jìn)一步降低廢水中的COD、氨氮及其他污染物濃度，深度凈化水質(zhì)，即完成所述集催化、氧化、還原與混凝為一體的鐵全價態(tài)應(yīng)用集成廢水處理方法。

優(yōu)選地，所述步驟(2)中加入氧化劑的方式為通入臭氧或加入雙氧水。

優(yōu)選地，所述步驟(2)中加入氧化劑的方式為通入臭氧時，調(diào)節(jié)含亞鐵離子的廢水的pH值為6～10；所述步驟(2)中加入氧化劑的方式為加入雙氧水時，調(diào)節(jié)含亞鐵離子的廢水的pH值為3～5。

優(yōu)選地，所述步驟(1)前先調(diào)節(jié)待處理廢水中總鹽含量至0.5wt％～15wt％。