[发明专利]一种高盐高氮高浓度有机废水的处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及废水处理领域，尤其涉及一种化工的高盐高氮高浓度有机废水的处理方法。

背景技术

随着工业的快速发展，印染、造纸、化工、制药、石油以及发酵等部门在生产大量产品的同时也不可避免地产生了高盐高氮高浓度有机物废水，这类废水的特点是含盐量高，总含盐(如Na、K、Cl^-、S0₄^2-等)质量分数≥4％，还含有有机物和质量分数≥3.5％的总溶解性固体物(TDS)。这些废水若未经处理直接排放，势必会对水体生物、生活饮用水和工农业生产用水产生极大的危害。

传统的废水处理方法是采用生化处理工艺，但是高盐废水的高盐度环境会抑制微生物的生长，破坏微生物的细胞膜和菌体的酶，由此导致微生物去除率降低，增加生物处理的难度。而仅仅采用化学法、物理法处理工艺则难以实现COD等达标排放，且处理成本较高。随着研究的不断深入，提出了光催化氧化、电化学氧化法、fenton等高级氧化技术，这些方法具有高效性、普遍性和彻底性的特点，但是存在处理成本高、反应条件不成熟等局限，目前应用尚未广泛。

专利ZL201210017318.1公开了一种冶金工业高盐废水的处理方法，该发明专利首先使用低压直流电源，将高盐废水进行电解，将水中油、悬浮物、重金属离子的含量处理到微量，然后用化学法对电解液进行化学处理，使高盐废水中的COD、总磷含量达到国家一级排放标准，该方法具有处理时间短，工艺简单，成本低的优点，但是其所使用的技术的电流效率不高，且处理的高盐废水的COD含量较低，所以该法不适用COD＞10000mg/L的高盐高浓度有机废水的处理，并且该法也不具备去除氨氮的功能。

综上所述，目前还没有一个成熟并且经济有效的技术可用于高盐高氮高浓度有机废水的处理，所以亟需改进现有技术或开发一种新的技术方案来解决当前这类废水带来的水环境污染问题。

发明内容

针对现有高盐高氮高浓度有机废水处理技术的不足，本发明了公开了一种盐度≥6％的高盐高氮高浓度有机废水的处理方法。

当该高盐废水中氨氮浓度≤3600mg/L，可直接用本方法处理后达标排放，本方法按照以下几个步骤进行：

(1)调节上述废水的pH为3～4；

(2)在上述废水中加入Fe/C＝4～5∶1的铁屑和含碳颗粒，在曝气的条件下，停留时间为4～5h，可分解废水中40～50％的有机物，完成废水的A段初步处理；

(3)调节上述废水的pH为2～3.5；

(4)对上述废水外加5～10V的直流电压，通电时间为4.5～6h，并在反应过程中滴加浓度为30％的H₂O₂，滴加量为0.5～0.8ml/gCOD，以此分解废水中70～80％的有机污染物，完成B段的废水处理；

(5)调节上述废水的pH为8～9，自然沉降3～4h后，上清液进入后续反应工艺；

(6)调节上清液的废水的pH为4～6；

(7)提高步骤(4)中的电压为20～25V，通电时间为0.5～2h，将上述处理过的废水进一步电化学氧化，同时浓度为30％的H₂O₂的滴加量为0.05～0.1ml/gCOD，彻底分解有机物，并产生大量化合性氯去除氨和氮化物，实现废水C段处理；

(8)中和上述废水的pH为中性，实现废水的最终处理排放。

所述的步骤(1)中首先调节废水的pH为3～4，因为pH值直接影响铁屑对废水的处理效果，过低的pH值会改变产物的存在形式，影响效率，而pH值在中性或碱性条件，反应基本不反应。

所述的步骤(2)中铁屑和周围的含碳颗粒形成了宏观电池：

Fe作为阳极：Fe-2e→Fe²⁺

C作为阴极：2H⁺+2e→2H→H₂

而有O₂时，还会发生如下反应：

O₂+4H⁺+2e→2H₂O

O₂+2H₂O+4e→4OH^-

2Fe²⁺+O₂+4H⁺→2H₂O+Fe³⁺