公布日：2023.09.15
申請(qǐng)日：2023.08.01
分類(lèi)號(hào)：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/461(2023.01)N;C02F1/66(2023.01)N;C02F3/28(2023.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發(fā)明一種含難降解有機(jī)物的工業(yè)廢水處理方法采用納米鐵/炭微電解預(yù)處理和厭氧膜處理組合方式處理含難降解有機(jī)物的廢水，處理過(guò)程涉及工業(yè)廢水中微電解氧化、厭氧消化和膜過(guò)濾。本發(fā)明采用具有更強(qiáng)氧化性能的納米鐵/炭作為微電解材料，能明顯提高難降解有機(jī)污染物的去除率，厭氧反應(yīng)不需要曝氣，能耗低。通過(guò)納米鐵/炭微電解和厭氧膜處理組合技術(shù)，工藝流程簡(jiǎn)單，運(yùn)行成本低及難降解有機(jī)污染物去除率高。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種含難降解有機(jī)物的工業(yè)廢水處理方法，其特征在于：所述的工業(yè)廢水處理方法采用納米鐵/炭微電解預(yù)處理和厭氧膜處理組合方式，處理含難降解有機(jī)物的廢水，處理過(guò)程涉及工業(yè)廢水微電解氧化、厭氧消化和膜過(guò)濾，具體步驟如下：步驟1：工業(yè)廢水微電解氧化含難降解有機(jī)物的工業(yè)廢水進(jìn)入納米鐵/炭微電解預(yù)處理裝置中，廢水經(jīng)石碤砂層過(guò)濾去除懸浮物后，流經(jīng)納米鐵/炭層進(jìn)行微電解反應(yīng)；微電解反應(yīng)過(guò)程中采取間歇進(jìn)料，pH控制為5.5-7.0，通過(guò)循環(huán)泵內(nèi)循環(huán)4小時(shí)，將難降解有機(jī)物轉(zhuǎn)化為易于降解的有機(jī)物；步驟2：厭氧消化和膜過(guò)濾經(jīng)過(guò)步驟1處理后的工業(yè)廢水進(jìn)入?yún)捬跄ぬ幚硌b置中，控制厭氧消化反應(yīng)溫度36℃，pH為7.0，厭氧消化反應(yīng)8h，厭氧生物將廢水中的有機(jī)物進(jìn)一步消化降解，產(chǎn)生甲烷和一氧化碳?xì)怏w；厭氧消化后的工業(yè)廢水經(jīng)過(guò)氣、液、固三相分離后，再經(jīng)膜過(guò)濾后達(dá)標(biāo)排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含難降解有機(jī)物的工業(yè)廢水處理方法，其特征在于：所述的納米鐵/炭中的鐵炭質(zhì)量比例為1:70。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含難降解有機(jī)物的工業(yè)廢水處理方法，其特征在于：所述的納米鐵/炭微電解預(yù)處理裝置由容器（1）、進(jìn)料管（2）、石碤砂層（3）、納米鐵/炭層（4）、出水管（5），石碤砂層隔板（6）、納米鐵碳下隔板（7）和納米鐵碳上隔板（8）構(gòu)成；其中，在容器（1）中底部設(shè)置進(jìn)料管（2），頂部側(cè)面設(shè)置出水管（5），中間部分設(shè)置石碤砂層隔板（6）、納米鐵碳下隔板（7）和納米鐵碳上隔板（8）。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含難降解有機(jī)物的工業(yè)廢水處理方法，其特征在于：所述的厭氧膜處理裝置呈圓柱形，由厭氧反應(yīng)區(qū)（9）和膜分離區(qū)（10）兩部分構(gòu)成；上部分為膜分離區(qū)（10），由平板膜（17），排氣管（18）和出水管（19）構(gòu)成，平板膜（17）的材料為PVDF，膜孔徑0.1-0.2um；下部分為厭氧反應(yīng)區(qū)（9），由進(jìn)水管（11）、1號(hào)三相分離器（12）、2號(hào)三相分離器上（13）、2號(hào)氣體上升管（14）、1號(hào)氣體上升管（15）、廢水上升管（16）和污泥回流管（20）構(gòu)成；1號(hào)三相分離器（12）、2號(hào)三相分離器上（13）分別設(shè)置于厭氧反應(yīng)區(qū)（9）中間部位置；廢水上升管（16）一端與厭氧反應(yīng)區(qū)（9）的頂部相連通，另一端與膜分離區(qū)（10）的底部相連通；2號(hào)氣體上升管（14）一端與2號(hào)三相分離器上（13）相連通，另一端與膜分離區(qū)（10）相連通；1號(hào)氣體上升管（15）一端與1號(hào)三相分離器（12）相連通，另一端與膜分離區(qū)（10）相連通；進(jìn)水管（11）設(shè)置在厭氧反應(yīng)區(qū)（9）的底部；排氣管（18）與膜分離區(qū)（10）的頂部相連通；出水管（19）一端與平板膜（17）聯(lián)通。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)工業(yè)廢水處理中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提出一種含難降解有機(jī)物的工業(yè)廢水處理方法。
本發(fā)明提出一種含難降解有機(jī)物的工業(yè)廢水處理方法，所述的工業(yè)廢水處理方法采用納米鐵/炭微電解預(yù)處理和厭氧膜處理組合方式，處理含難降解有機(jī)物的廢水，處理過(guò)程涉及工業(yè)廢水微電解氧化、厭氧消化和膜過(guò)濾，具體步驟如下：步驟1：工業(yè)廢水微電解氧化含難降解有機(jī)物的工業(yè)廢水進(jìn)入納米鐵/炭微電解預(yù)處理裝置中，廢水經(jīng)石碤砂層過(guò)濾去除懸浮物后，流經(jīng)納米鐵/炭層進(jìn)行微電解反應(yīng)；微電解反應(yīng)過(guò)程中采取間歇進(jìn)料，pH控制為5.5-7.0，通過(guò)循環(huán)泵內(nèi)循環(huán)4小時(shí)，將難降解有機(jī)物轉(zhuǎn)化為易于降解的有機(jī)物；步驟2：厭氧消化和膜過(guò)濾經(jīng)過(guò)步驟1處理后的工業(yè)廢水進(jìn)入?yún)捬跄ぬ幚硌b置中，控制厭氧消化反應(yīng)溫度36℃，pH為7.0，厭氧消化反應(yīng)8h，厭氧生物將廢水中的有機(jī)物進(jìn)一步消化降解，產(chǎn)生甲烷和一氧化碳?xì)怏w；厭氧消化后的工業(yè)廢水經(jīng)過(guò)氣、液、固三相分離后，再經(jīng)膜過(guò)濾后達(dá)標(biāo)排出。
所述的納米鐵/炭中的鐵炭質(zhì)量比例為1:70。
所述的納米鐵/炭微電解預(yù)處理裝置由容器（1）、進(jìn)料管（2）、石碤砂層（3）、納米鐵/炭層（4）、出水管（5），石碤砂層隔板（6）、納米鐵碳下隔板（7）和納米鐵碳上隔板（8）構(gòu)成；其中，在容器（1）中底部設(shè)置進(jìn)料管（2），頂部側(cè)面設(shè)置出水管（5），中間部分設(shè)置石碤砂層隔板（6）、納米鐵碳下隔板（7）和納米鐵碳上隔板（8）。
所述的厭氧膜處理裝置呈圓柱形，由厭氧反應(yīng)區(qū)（9）和膜分離區(qū)（10）兩部分構(gòu)成；上部分為膜分離區(qū)（10），由平板膜（17），排氣管（18）和出水管（19）構(gòu)成，平板膜（17）的材料為PVDF，膜孔徑0.1-0.2um；下部分為厭氧反應(yīng)區(qū)（9），由進(jìn)水管（11）、1號(hào)三相分離器（12）、2號(hào)三相分離器上（13）、2號(hào)氣體上升管（14）、1號(hào)氣體上升管（15）、廢水上升管（16）和污泥回流管（20）構(gòu)成；1號(hào)三相分離器（12）、2號(hào)三相分離器上（13）分別設(shè)置于厭氧反應(yīng)區(qū)（9）中間部位置；廢水上升管（16）一端與厭氧反應(yīng)區(qū)（9）的頂部相連通，另一端與膜分離區(qū)（10）的底部相連通；2號(hào)氣體上升管（14）一端與2號(hào)三相分離器上（13）相連通，另一端與膜分離區(qū)（10）相連通；1號(hào)氣體上升管（15）一端與1號(hào)三相分離器（12）相連通，另一端與膜分離區(qū)（10）相連通；進(jìn)水管（11）設(shè)置在厭氧反應(yīng)區(qū)（9）的底部；排氣管（18）與膜分離區(qū)（10）的頂部相連通；出水管（19）一端與平板膜（17）聯(lián)通。
本發(fā)明工業(yè)廢水處理原理：廢水在納米鐵碳層中發(fā)生微電解反應(yīng)，由于鐵與碳之間的電極電位差，廢水中會(huì)形成無(wú)數(shù)個(gè)微原電池。這些微原電池以電位低的鐵成為陽(yáng)極，電位高的碳做陰極，在水溶液中發(fā)生電解反應(yīng)，納米鐵比普通的鐵材料具有更強(qiáng)的氧化作用，可以氧化難降解有機(jī)物；厭氧膜技術(shù)是厭氧生物反應(yīng)和膜的耦合，厭氧微生物將廢水中的有機(jī)污染物消化吸收并降解為甲烷和一氧化碳等，去除廢水中的污染物；膜飛離是膜在外力推動(dòng)下對(duì)廢水混合物進(jìn)行分離，把廢水中的污泥及懸浮物截留下來(lái)。
三相分離器由沉淀區(qū)和氣室組成，其功能是將氣體（沼氣）和液體（廢水）、污泥三相進(jìn)行分離。氣體（沼氣）進(jìn)入氣室，污泥在沉淀區(qū)進(jìn)行沉淀，并回流到反應(yīng)區(qū)。經(jīng)沉淀澄清后的廢水作為處理水排出反應(yīng)器。氣室也稱(chēng)集氣罩，其功能是收集產(chǎn)生的沼氣，并將其導(dǎo)出氣室送往排氣管。
本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明采用具有更強(qiáng)氧化性能的納米鐵/炭作為微電解材料，能明顯提高難降解有機(jī)污染物的去除率，厭氧反應(yīng)不需要曝氣，能耗低。通過(guò)納米鐵/炭微電解和厭氧膜處理組合技術(shù)，工藝流程簡(jiǎn)單，運(yùn)行成本低及難降解有機(jī)污染物去除率高。
（發(fā)明人：黃貞嵐;江成;桂雙林;吳曉;吳莉;龔媛媛）
