[发明专利]一种利用超临界水与光催化氧化结合的有机污水处理方法

说明书

本发明公开了一种利用超临界水与光催化氧化结合的有机污水处理方法，属于高级氧化水处理技术领域，包括有机污水预处理、超临界水氧化处理、电磁作用下的光催化氧化处理三个步骤，通过超临界水氧化技术可以有机污水中含有的化学需氧物、氨态氮、硫氰化物、挥发酚以及芳烃类物质接近彻底降解，无有害物质排放，处理后的水进行电磁辅助的光催化氧化反应，在磁场和紫外线的协同作用下对难降解物质进行氧化除臭、杀菌，最后经过膜生物反应器净化，使有机污水达到安全排放标准。本发明对有机污水的处理效率高，具有广阔的市场应用前景。

技术领域

本发明属于高级氧化水处理技术领域，具体是涉及一种利用超临界水与光催化氧化结合的有机污水处理方法。

背景技术

水环境保护是当前人类社会广泛关注的一个问题，随着我国国民经济的快速发展，高浓度的有机废水对我国宝贵的水资源造成了威胁。然而利用现有的生物处理方法，对可生化性差、相对分子质量从几千到几万的物质处理较困难，而高级氧化法（AdvancedOxidation Process,简称AOPs）可将其直接矿化或通过氧化提高污染物的可生化性，同时还在环境类激素等微量有害化学物质的处理方面具有很大的优势，能够使绝大部分有机物完全矿化或分解，具有很好的应用前景。

高级氧化技术又称做深度氧化技术，以产生具有强氧化能力的羟基自由基为特点，在高温高压、电、声、光辐照、催化剂等反应条件下，使大分子难降解有机物氧化成低毒或无毒的小分子物质。根据产生自由基的方式和反应条件的不同，可将其分为光化学氧化、催化湿式氧化、声化学氧化、臭氧氧化、电化学氧化、Fenton氧化等。

由于反应条件温和、氧化能力强光化学氧化法近年来迅速发展，但由于反应条件的限制，光化学法处理有机物时会产生多种芳香族有机中间体，致使有机物降解不够彻底，这成为了光化学氧化需要克服的问题。超临界水是指当气压和温度达到一定值时，因高温而膨胀的水的密度和因高压而被压缩的水蒸气的密度正好相同时的水。此时，水的液体和气体便没有区别，完全交融在一起，成为一种新的呈现高压高温状态的液体，在此条件下水具有许多独特的性质。如烃类等非极性有机物与极性有机物一样可完全与超临界水互溶，氧气、氮气、一氧化碳、二氧化碳等气体也都能以任意比例溶于超临界水中，无机物尤其是盐类在超临界水中的溶解度很小。超临界水还具有很好的传质、传热性质。这些特性使得超临界水成为一种优良的反应介质。因此将超临界水氧化技术正好能够弥补光催化氧化技术在有机污水处理领域的不足。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种利用超临界水与光催化氧化结合的有机污水处理方法，将有机污水经过预处理除杂后，再通过超临界水氧化技术氧化，除去有机污水中烃类等非极性有机物与极性有机物，再通过磁化与光催化氧化相结合，深度的去除有机污染物，最后通过膜生物反应器安全排放。

本发明的技术方案为：一种利用超临界水与光催化氧化结合的有机污水处理方法，主要包括以下步骤：

（1）有机污水预处理：将有机污水分别通过粗格栅和细格栅过滤悬、漂浮物，投加絮凝剂进入沉淀池沉淀，固液分离，然后使用气浮除油法除油，得到预处理后的有机污水；

（2）超临界水氧化处理：将预处理后的有机污水引流，加压后通过质量流量计，使水的超临界压力为22．1-30MPa，将有机污水加热至580-600℃，通入超临界反应器，同时通入氧化剂流体，所述氧化剂流体与加压升温后的有机污水同等压力和温度，所述的含氧化剂流体按氧化剂摩尔量为有机物完全氧化理论需氧摩尔量的6-8倍，氧化剂流体与有机污水在超临界反应器中进行超临界水氧化反应，时间为20-30秒，反应结束后将得到的反应产物冷却，进行高压气液分离，处理后的水，备用；