CN105036433A - 一种催化氧化处理生化出水cod的工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种催化氧化处理生化出水COD的工艺方法，通过对生化出水进行生化氧化、紫外照射催化氧化反应、PH回调、混凝处理、絮凝废水的分离，最后排放。本发明以采用氯酸钠氧化剂，并在酸性环境下生成强氧化剂ClO2，以ClO2在常温常压下185nmUV条件下氧化有机污染物，使有机污染物降解成小分子无机物，甚至直接矿化成CO2和H2O。同时，大幅降低药剂成本，排除了氯离子等对试剂的干扰，使得处理***运行稳定，COD去除率高，并且该方法能够使处理设备一体化，采用浮球、PH表等进行联动控制，使得日常操作管理简单化。可以根据出水使用要求，调整加药量，具有更大费效比和适应范围。
Description
技术领域
本发明属于生化水处理领域，具体地说是涉及一种催化氧化处理生化出水COD的工艺方法。
背景技术
因某些污废水生化性差，COD浓度高等，对人类的健康造成极大的危害。以纺织印染废水为例，其组成非常复杂，多数分子是以苯环为核心的稠环、杂环结构，属于高度稳定且有高致癌性的废水，它难以降解，并含有大量残余的染料和助剂。目前染料废水主要问题是残余染料所产生的色度。染料废水中颜色来源于染料分子的共扼体系，经传统生化处理***处理后无法达到国家或者地方排放标准，此工艺适用于传统生化出水的深度处理。
近年来，人们致力于研究芬顿试剂与有机物及其中间产物之间的反应规律；研究芬顿试剂对不同有机物的动力学，并建立了不同的动力学模型，这种研究指导了芬顿试剂的工业化应用。探讨对芬顿试剂氧化氯酚的反应特征，主要研究pH、H202、Fe2+对反应的影响。在研究中发现，如果酸性太强，溶液中的H+浓度过高，过氧化氢以H3O2+稳定存在，而且有机物在强酸性环境中不易分解，Fe3+不能被顺利地还原成Fe2+，催化反应受阻。被芬顿试剂分解的小分子有机物，有一部分会加速分解，而另外一部分会和Fe2+形成稳定的化合物，很难被进一步降解，反应受到中间有机产物的影响极大。在实际反应中氯离子等对芬顿试剂的影响很大。因此，在实际的难降解工业废水处理中，可以根据需要用芬顿试剂氧化法寻找替代方法及替代试剂，寻找合适的反应停留时间和反应的级数和速率常数，从而为大型工业化有机废水处理反应器的设计提供坚实的理论依据。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种催化氧化处理生化出水COD的工艺方法。
为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：
一种催化氧化处理生化出水COD的工艺方法，包括以下步骤：
(1)生化出水的生化氧化：将生化出水废水抽入化学氧化池，同时，通过计量泵往化学氧化池内投加氯酸钠溶液氧化剂，每升生化出水废水中加入100～500mg浓度5％-15％氯酸钠溶液氧化剂，并采用化学氧化池底部的空气搅拌***搅拌2-3h使氯酸钠溶液氧化剂与生化处理出水废水充分混合，得含氧化剂废水；
(2)含氧化剂废水的紫外照射催化氧化反应：将含氧化剂废水通过管道自流进入与化学氧化池管道连接的氧化反应池，同时，往氧化反应池中投加浓度10％盐酸调节含氧化剂废水PH为2.5-4.0之间，以185nm的紫外光照射含氧化剂废水，含氧化剂废水中发生氧化剂与盐酸的反应生成强氧化剂ClO2和大量自由基，同时废水中有机污染物在强氧化剂ClO2和自由基的作用下发生一系列降解使得实现生化出水COD的去除，得初步处理的废水一备用；
其中，氧化剂与盐酸的反应生成强氧化剂ClO2如下：
2NaClO3+4HCl＝＝2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O
4ClO2+2H2O＝4HClO+3O2
(3)初步处理的废水一的PH回调：将初步处理的废水一通过管道自流流入与氧化反应池管道连接的回调池，同时，往回调池中投加浓度10％的NaOH溶液调节PH值7.4-7.6，得PH回调液备用；
(4)混凝处理：将PH回调液自流如絮凝池，同时往絮凝池里投加PAC和PAM，PAC，每升废水中加入30～50mg浓度2.5％的PAC，投加10～30mg浓度0.1％的PAM，缓慢搅拌使废水絮凝产生絮团，得絮凝废水备用；
(5)絮凝废水的分离：采用气浮法处理絮凝废水使其形成絮凝污泥，进行固—液分离，得达标水；
(6)达标水排放：将达标水通过排水管网达标排放或者回用。
废水中有机污染物在强氧化剂ClO2和自由基的作用下发生一系列降解是指：
(a)废水中有机污染物在强氧化剂ClO2以及常温常压下紫外光催化下直接被氧化或者分解；同时打断有机污染物分子中的偶氮基、硝基、硫化羟基这些双键发色团，达到脱色的目的。
(b)废水中有机污染物通过与自由基发生加成、取代、电子转移反应，使废水中难降解的大分子有机污染物物降解为低毒或无毒的小分子物资，甚至直接降解为CO2和H2O，接近完全矿化。
本发明的有益效果：
本发明以氯酸钠替代H202，并在酸性环境下生成强氧化剂ClO2，以ClO2在常温常压下185nmUV条件下氧化有机污染物物，使有机污染物降解成小分子无机物，甚至直接矿化成CO2和H2O。同时，大幅降低药剂成本，排除了氯离子等对试剂的干扰，使得处理***运行稳定，COD去除率高，并且该方法能够使处理设备一体化，采用浮球、PH表等进行联动控制，使得日常操作管理简单化。可以根据出水使用要求，调整加药量，具有更大费效比和适应范围。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的说明。
一种催化氧化处理生化出水COD的工艺方法，包括以下步骤：
(1)生化出水的生化氧化：将生化出水废水抽入化学氧化池，同时，通过计量泵往化学氧化池内投加氯酸钠溶液氧化剂，每升生化出水废水中加入100～500mg浓度5％-15％氯酸钠溶液氧化剂，并采用化学氧化池底部的空气搅拌***搅拌2-3h使氯酸钠溶液氧化剂与生化处理出水废水充分混合，得含氧化剂废水；
(2)含氧化剂废水的紫外照射催化氧化反应：将含氧化剂废水通过管道自流进入与化学氧化池管道连接的氧化反应池，同时，往氧化反应池中投加浓度10％盐酸调节含氧化剂废水PH为2.5-4.0之间，以185nm的紫外光照射含氧化剂废水，含氧化剂废水中发生氧化剂与盐酸的反应生成强氧化剂ClO2和大量自由基，同时废水中有机污染物在强氧化剂ClO2和自由基的作用下发生一系列降解使得实现生化出水COD的去除，得初步处理的废水一备用；
其中，氧化剂与盐酸的反应生成强氧化剂ClO2如下：
2NaClO3+4HCl＝＝2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O
4ClO2+2H2O＝4HClO+3O2
(3)初步处理的废水一的PH回调：将初步处理的废水一通过管道自流流入与氧化反应池管道连接的回调池，同时，往回调池中投加浓度10％的NaOH溶液调节PH值7.4-7.6，得PH回调液备用；
(4)混凝处理：将PH回调液自流如絮凝池，同时往絮凝池里投加PAC和PAM，PAC，每升废水中加入30～50mg浓度2.5％的PAC，投加10～30mg浓度0.1％的PAM，缓慢搅拌使废水絮凝产生絮团，得絮凝废水备用；
(5)絮凝废水的分离：采用气浮法处理絮凝废水使其形成絮凝污泥，进行固—液分离，得达标水；
(6)达标水排放：将达标水通过排水管网达标排放或者回用。
废水中有机污染物在强氧化剂ClO2和自由基的作用下发生一系列降解是指：
(a)废水中有机污染物在强氧化剂ClO2以及常温常压下紫外光催化下直接被氧化或者分解；同时打断有机污染物分子中的偶氮基、硝基、硫化羟基这些双键发色团，达到脱色的目的。
(b)废水中有机污染物通过与自由基发生加成、取代、电子转移反应，使废水中难降解的大分子有机污染物物降解为低毒或无毒的小分子物资，甚至直接降解为CO2和H2O，接近完全矿化。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
Claims (2)
1.一种催化氧化处理生化出水COD的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)生化出水的生化氧化：将生化出水废水抽入化学氧化池，同时，通过计量泵往化学氧化池内投加氯酸钠溶液氧化剂，每升生化出水废水中加入100～500mg浓度5％-15％氯酸钠溶液氧化剂，并采用化学氧化池底部的空气搅拌***搅拌2-3h使氯酸钠溶液氧化剂与生化处理出水废水充分混合，得含氧化剂废水；
(2)含氧化剂废水的紫外照射催化氧化反应：将含氧化剂废水通过管道自流进入与化学氧化池管道连接的氧化反应池，同时，往氧化反应池中投加浓度10％盐酸调节含氧化剂废水PH为2.5-4.0之间，以185nm的紫外光照射含氧化剂废水，含氧化剂废水中发生氧化剂与盐酸的反应生成强氧化剂ClO2和大量自由基，同时废水中有机污染物在强氧化剂ClO2和自由基的作用下发生一系列降解使得实现生化出水COD的去除，得初步处理的废水一备用；
其中，氧化剂与盐酸的反应生成强氧化剂ClO2如下：
2NaClO3+4HCl＝＝2ClO2+Cl2+2NaCl+2H2O
4ClO2+2H2O＝4HClO+3O2
(3)初步处理的废水一的PH回调：将初步处理的废水一通过管道自流流入与氧化反应池管道连接的回调池，同时，往回调池中投加浓度10％的NaOH溶液调节PH值7.4-7.6，得PH回调液备用；
(4)混凝处理：将PH回调液自流如絮凝池，同时往絮凝池里投加PAC和PAM，PAC，每升废水中加入30～50mg浓度2.5％的PAC，投加10～30mg浓度0.1％的PAM，缓慢搅拌使废水絮凝产生絮团，得絮凝废水备用；
(5)絮凝废水的分离：采用气浮法处理絮凝废水使其形成絮凝污泥，进行固—液分离，得达标水；
(6)达标水排放：将达标水通过排水管网达标排放或者回用。
2.根据权利要求1所述的一种催化氧化处理生化出水COD的工艺方法，其特征在于：所述废水中有机污染物在强氧化剂ClO2和自由基的作用下发生一系列降解是指：
(a)废水中有机污染物在强氧化剂ClO2以及常温常压下紫外光催化下直接被氧化或者分解；同时打断有机污染物分子中的偶氮基、硝基、硫化羟基这些双键发色团，达到脱色的目的。
(b)废水中有机污染物通过与自由基发生加成、取代、电子转移反应，使废水中难降解的大分子有机污染物物降解为低毒或无毒的小分子物资，甚至直接降解为CO2和H2O，接近完全矿化。
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