[发明专利]一种化工废水生化出水的高效处理及回用方法

说明书

技术领域

本发明属于废水处理领域，更具体地说，涉及一种化工废水生化出水的高效处理及回用方法。

背景技术

化工行业的废水排放量巨大，且其中含有大量的难降解有毒有害物质，目前所使用的常规工艺难以对该类废水进行高效的处理。废水进入环境中，造成严重污染，大量的毒害有机物在自然界中迁移积累，直接或间接地对人体健康造成危害。因此，大量的深度处理技术被广泛用于强化对化工废水生化出水的处置效果，使其能够达标排放甚至可以中水回用。

常用的深度处理技术包括化学氧化、混凝沉淀、膜分离技术、活性炭吸附、树脂吸附技术等。这些方法各有各的优势，同时也各有各的缺点。树脂吸附法因其吸附容量大、选择性高、易于再生利用等优点在高浓有机化工废水的处理与资源化方面做出了巨大贡献。磁性树脂的开发，使得其可以被应用于全混式的操作模式，大大增强了处理水量，降低了树脂处理的成本，提高了其在低浓度废水处置方面的应用范围。李爱民等人曾研发出一种磁性丙烯酸系阴离子交换树脂对化工废水生化出水的深度处理方法（专利公开号：CN101905931），该方法可有效去除废水中的COD和色度。但是该方法所使用的磁性丙烯酸离子交换树脂仅能通过离子交换作用对水体中的阴离子物质进行去除，而化工废水中存在大量的非极性物质，难以高效去除，使用该方法仅能将水体中的COD降低到80mg/L以下。专利公开号为CN1346708A的专利文献曾公开一种具有双重功能的超高交联弱碱阴离子交换树脂的合成方法，该树脂在具有较高比表面积的吸附树脂表面修饰离子基团，可通过离子交换和高比表面积吸附两种作用方式同时去除水体中的非极性和极性物质，在高浓度难降解有机废水治理与资源化中得到广泛的应用推广。在此启发下，本课题组开发出胺基修饰的磁性超高交联复合功能树脂（申请号为201310106265.5）。然而，树脂的处理成本较高，在对高浓废水处理过程中，资源化能够带来大量的受益可以抵消其处置成本，而对于低浓废水的深度净化，其回收价值较小，因此，如何降低其处理成本，提高其利用效率，是需要考虑的首要问题。

以树脂吸附技术为核心，在其前端增加相应的预处理技术，一方面可以降低树脂的处理负荷，另一方面，可以将水体中的难去除物质转化成易于吸附去除的物质，不仅能够提高树脂的处理效率，还能增强树脂的使用寿命。芬顿氧化是一种常见的化工废水处理方法，其处理效率高，但是传统的芬顿氧化需投加大量的试剂，成本耗费巨大，又易造成大量化学污泥，而且，许多污染物经过芬顿氧化后并不能完全降解，产生大量中间产物，其出水往往不能达到回用要求。而将芬顿氧化与树脂吸附联用，利用树脂对芬顿不完全氧化的产物进行处理，不仅进一步净化了水质，同时可发挥树脂对芬顿氧化中间产物的吸附优势，降低了试剂用量、拓宽了pH条件，回避彼此的缺陷。本技术正是基于以上思路，开发出一种基于芬顿氧化与基于胺基修饰的磁性超高交联复合功能树脂吸附的两种技术联用工艺，对化工废水生化出水进行高效处理并且回用。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有工艺中存在的化工废水在生化处理工艺之后，由于水体中残留了难降解物质，其出水水质较差的问题，本发明提供了一种化工废水生化出水的高效处理及回用方法，它可以有效去除化工废水生化出水中的难降解物质，出水达到国家城镇污水处理厂污染物排放一级A标准及相关再生水回用标准，适用于废水的深度处理及回用。

2.技术方案

本发明的方法，是芬顿氧化与树脂吸附的耦合工艺，利用树脂吸附法对芬顿氧化不完全氧化处理后的物质进行去除。

本发明的具体技术方案如下：

一种化工废水生化出水的高效处理及回用方法，其步骤为：

(1)在反应池中进行芬顿氧化反应，调节pH值为5～7后，向水样中投加硫酸亚铁和双氧水，使得水样中Fe²⁺浓度为1～3mmol/L，H₂O₂浓度为2～5mmol/L，反应60～600分钟；

(2)将基化超高交联树脂与步骤（1）中的出水进行混合，树脂的用量为水体积的0.1%～5%，混合10～1000分钟；

(3)将步骤（2）出水进行树脂和水的固液分离，分离后的出水即可排放或直接回用。

优选地，所述的基化超高交联树脂为胺基修饰的磁性超高交联复合功能树脂。