公布日：2023.12.12
申請日：2023.10.27
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/66(2023.01)N;C02F1/72(2023.01)N;C02F3/28(2023.01)N;C02F1/00(2023.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發明屬于廢水處理技術領域，且公開了一種高難度廢水預處理方法，包括以下處理步驟：S1、pH初調，將廢水通入至調節池中，檢測廢水pH值，加入pH調節劑。本發明通過添加了高效氧化劑(過硫酸鈉)，綜合提高了高濃廢水的預處理效率，縮短了芬頓試劑的反應時間，并通過改良高效水解單元，通過布置高效填料以及改善布水方式，同時配合在厭氧處理中增加循環回流量，采用壓力式點位布水，進一步提高了水解和厭氧處理效果，針對高濃度、高毒性有機廢水的預處理設備，為廢水處理整套工藝的前段，減輕后端生化工藝、深度處理工藝的負荷，降低后端生物處理的生物毒性，提高廢水的可生化性，為整套高濃、高毒有機廢水的處理工藝提供更好的處理效果。
權利要求書
1.一種高難度廢水預處理方法，其特征在于：包括以下處理步驟：S1、pH初調將廢水通入至調節池中，檢測廢水pH值，加入pH酸性調節劑，進行pH初步調節，維持弱酸環境；S2、高級氧化處理使用亞鐵(FeSO4·7H2O)和雙氧水(H2O2)作為芬頓試劑，并補充添加高效氧化劑(過硫酸鈉)，進行高級氧化處理；S3、pH回調再次檢測氧化處理后的廢水pH值，并添加pH堿性調節劑進行回調，維持中性環境，同時添加PAM(聚丙烯酰胺)作為絮凝劑；S4、廢水沉淀對上述處理過的廢水通入到沉淀池中，并進行沉淀緩沖，使得污泥積累在污泥池中，并將沉淀后的廢水通入至水解池；S5、高效水解采用上部配水底部點位布水方式的水解罐，該布水結構解決了傳統穿孔布水易堵、布水不均勻、不易清堵的缺點，系統添加親水親生物填料，增加了微生物與廢水接觸的比表面積，提高了水解效率，水解完成后將處理后廢水泵送至厭氧池中；S6、厭氧處理A、采用點位式布水；B、使用循環水與原水進行混合進水；C、采用雙層三相分離器作為厭氧單元；厭氧處理后將廢水泵送至厭氧池沉淀池；S7、輸送至深度處理單元將沉淀后的預處理完成的廢水通入至后續深度處理單元，配合污泥回流泵將厭氧沉淀池內污泥輸送至污泥池。
2.根據權利要求1所述的一種高難度廢水預處理方法，其特征在于：所述芬頓試劑高級氧化的化學反應式為：Fe2++H2O2→Fe3++(OH)-+OH·。
3.根據權利要求1所述的一種高難度廢水預處理方法，其特征在于：所述過硫酸鈉在廢水處理中的催化及降解原理如下式：S2O82-+Fe2+→·SO4-+SO42-+Fe3+①·SO4-+R-H(有機物)→·
++SO42-②·SO4-+R-H(有機物)→R·+HSO4-③。
4.根據權利要求1所述的一種高難度廢水預處理方法，其特征在于：所述厭氧反應中，有機污染物進入厭氧反應區后，在細胞外酶作用下水解為短鏈有機物，在酸化菌的作用下將其轉化為脂肪酸、醇類等，在乙酸菌內將其轉化為乙酸類物質，最后通過產甲烷菌將有機物轉化為CH4、CO2、H2、H2S等，實現了有機物的礦化。
5.根據權利要求1所述的一種高難度廢水預處理方法，其特征在于：所述過硫酸鈉基于高氧化電位的試劑，在固定污染物、固定應時間的前提下，通過BOD5/COD的數據比對，完成固定。
6.根據權利要求1所述的一種高難度廢水預處理方法，其特征在于：所述pH初調過程中，將廢水溶液pH值調節到3-4，且當pH值為3-4時，OH·自由基的氧化電勢最高，氧化能力最強。
7.根據權利要求1所述的一種高難度廢水預處理方法，其特征在于：所述pH回調過程中，針對高級氧化處理后的廢水進行回調處理，使得檢測廢水pH值維持在6-8范圍。
8.根據權利要求1所述的一種高難度廢水預處理方法，其特征在于：所述高級氧化處理過程中，單元氧化反應時間為20-25min。
9.根據權利要求1所述的一種高難度廢水預處理方法，其特征在于：所述FeSO4·7H2O和H2O2的比例為4:1，所述FeSO4·7H2O的濃度為20％FeSO4·7H2O，H2O2濃度為30％H2O2。
發明內容
本發明的目的在于提供一種高難度廢水預處理方法，以解決上述背景技術中提出的問題。
為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種高難度廢水預處理方法，包括以下處理步驟：
S1、pH初調
將廢水通入至調節池中，檢測廢水pH值，加入pH調節劑，進行pH初步調節；
S2、高級氧化處理
使用亞鐵(FeSO4·7H2O)和雙氧水(H2O2)作為芬頓試劑，并補充添加高效氧化劑(過硫酸鈉)，進行高級氧化處理；
S3、pH回調
再次檢測氧化處理后的廢水pH值，并添加pH調節劑進行回調；
S4、廢水沉淀
對上述處理過的廢水通入到沉淀池中，并進行沉淀緩沖，使得污泥積累在污泥池中，并將沉淀后的廢水通入至水解池；
S5、高效水解
采用上部配水底部點位布水方式的水解罐，該布水結構解決了傳統穿孔布水易堵、布水不均勻、不易清堵的缺點，系統添加親水親生物填料，增加了微生物與廢水接觸的比表面積，提高了水解效率，水解完成后將處理后廢水泵送至厭氧池中；
S6、厭氧處理
A、采用點位式布水；B、使用循環水與原水進行混合進水；C、采用雙層三相分離器作為厭氧單元；厭氧處理后將廢水泵送至厭氧池沉淀池；
S7、輸送至深入處理單元
將沉淀后的預處理完成的廢水通入至后續深度處理單元，配合污泥回流泵將厭氧沉淀池內污泥輸送至污泥池。
優選的，所述芬頓試劑高級氧化的化學反應式為：Fe2++H2O2→Fe3++(OH)-+OH·。
優選的，所述過硫酸鈉在廢水處理中的催化及降解原理如下式：
S2O82-+Fe2+→·SO4-+SO42-+Fe3+①
·SO4-+R-H(有機物)→·++SO42-②
·SO4-+R-H(有機物)→R·+HSO4-③。
優選的，所述厭氧反應中，有機污染物進入厭氧反應區后，在細胞外酶作用下水解為短鏈有機物，在酸化菌的作用下將其轉化為脂肪酸、醇類等，在乙酸菌內將其轉化為乙酸類物質，最后通過產甲烷菌將有機物轉化為CH4、CO2、H2、H2S等，實現了有機物的礦化。
優選的，所述過硫酸鈉基于高氧化電位的試劑，在固定污染物、固定應時間的前提下，通過BOD5/COD的數據比對，完成固定。
優選的，所述pH初調過程中，將廢水溶液pH值調節到3-4，且當pH值為3-4時，OH·自由基的氧化電勢最高，氧化能力最強。
優選的，所述pH回調過程中，針對高級氧化處理后的廢水進行回調處理，使得檢測廢水pH值維持在6-8范圍。
優選的，所述高級氧化處理過程中，單元氧化反應時間為20-25min。
優選的，所述FeSO4·7H2O和H2O2的比例為4:1，所述FeSO4·7H2O的濃度為20％FeSO4·7H2O，H2O2濃度為30％H2O2。
本發明的有益效果如下：
本發明通過采用高級氧化+水解+厭氧的組合工藝，且高級氧化段添加了高效氧化劑(過硫酸鈉)，綜合提高了高濃廢水的預處理效率，縮短了芬頓試劑的反應時間，并通過改良高效水解單元，通過布置高效填料以及改善布水方式，使得廢水在經過高效水解單元，通過水解菌將大分子有機物降解為小分子有機物，進一步提高廢水的可生化性，同時配合在厭氧處理中增加循環回流量，采用壓力式點位布水，進一步提高了水解和厭氧處理效率，針對高濃度、高毒性有機廢水的預處理設備，為廢水處理整套工藝的前段，減輕后端生化工藝、深度處理工藝的負荷，降低后端生物處理的生物毒性，提高廢水的可生化性，為整套高濃、高毒有機廢水的處理工藝提供更好的處理效果。
（發明人：張冬梅;王天廣;宋家軍）
