[发明专利]基于光电芬顿‑生物强化的废水处理系统及其废水处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种废水处理方法，具体涉及一种基于光电芬顿-生物强化的废水处理系统及其废水处理方法，属于废水处理技术领域。

背景技术

化工废水具有水量水质变化大、可生化性差、难以降解的特征以及污染物复杂多样等特点，一般根据实际废水的水质采取适当的预处理方法，如絮凝、微电解、吸附、光催化等工艺，破坏废水中难降解有机物、改善废水的可生化性，再联用生物方法对化工废水进行处理。

从现有的专利资料来看，中国专利“一种废水多重氧化处理方法及装置”(CN106145483A)公开了一种废水多重氧化处理方法及装置，公开的废水多重氧化处理方法包括以下步骤：废水在中性条件下进行阳极电催化氧化；在酸性条件下进行芬顿氧化；部分排出的废水流至中性条件下进行阴极氧还原；这些反应均在超声条件下进行。中国专利“一种高浓度难降解工业废水的综合物化处理装置”(CN203602439U)公开了一种处理装置，包括通过管道依次连接的调节池、一级微电解装置、一级光辐射芬顿催化氧化联动装置、二级微电解装置、二级光辐射芬顿催化氧化联动装置、三级微电解装置、微滤陶瓷膜组件、活性炭吸附罐、碳石纤维聚合粒料吸附罐、超滤装置、反渗透装置；所述光辐射芬顿催化氧化联动装置内部设有紫外线灯管；所述活性炭吸附罐内部设置有超声波发射管。上述专利采用多重反复氧化，工艺路线复杂，未考虑生物处理和后续流程可能会起到的优化作用。

中国专利“一种折流板反应器及其处理污水的方法(CN200610012070)”和“一体式高浓度有机废水处理装置(CN200310100513.1)”涉及厌氧过程和好氧过程的多次耦合，增加了设备的复杂程度和运行管理的难度，而且没有高级氧化过程。

现有的化工废水的组合处理工艺存在工艺路线复杂冗长，组合机理混乱，难降解的特征性的有机污染物去除效率不高，工艺运行不稳定，不能满足环保要求等问题。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种结构设计合理，操作方便，工作效率高，成本低，废水处理效果好的基于光电芬顿-生物强化的废水处理系统，本发明另一个目的是提供一种工艺流程优化合理、难降解有机污染物处理效率高、处理效果稳定的化工废水处理方法。

技术方案：为了实现本发明的目的，本发明采用的技术方案为：

基于光电芬顿-生物强化的废水处理系统，它包括经水管依次连接的预曝气池、光电芬顿反应器、脱气中和池、混凝沉淀池、调节池、微囊化生物流化床和固定化生物活性炭床。

作为优选方案，以上所述的基于光电芬顿-生物强化的废水处理系统，所述的光电芬顿反应器中设有带有TiO₂涂层的阳极和活性炭纤维毡的阴极，阳极和阴极之间的板间距为4～6cm，阴极和阳极间的电压控制为15V，电流密度50～60mA/cm²，施加紫外光光源，与阳极呈45°角照射，组成光电芬顿反应体系。废水先经预曝气后，进入光电芬顿反应器，首先用硫酸调节废水的pH为3～4，然后加入FeSO₄，然后通电开始电解；在电解的同时，用紫外光进行照射，发生光电芬顿反应，促使有机物降解矿化；紫外光的光源为采用250W高强中压汞灯，紫外灯组照射强度40-80MJ/m²，其辐射波段在230～320nm。

进一步地，化工废水高浓度化工废水水质指标：COD为5000～10000mg/L、SS为150～300mg/L，氯苯类为80～100mg/L，硝基苯类为80～100mg/L；所述的调节池的下部设有微孔曝气装置，调节废水的水质水量；经调节后的水质指标：COD为2000～4000mg/L、SS为150～300mg/L，氯苯类为10～15mg/L，硝基苯类为10～15mg/L。

作为优选方案，以上所述的基于光电芬顿-生物强化的废水处理系统，紫外光光源为250W高强中压汞灯，紫外灯组照射强度为40-80MJ/m²，辐射波段为230～320nm。

作为优选方案，以上所述的基于光电芬顿-生物强化的废水处理系统，调节池的下部设有微孔曝气装置，调节废水的水质水量。

作为优选方案，以上所述的基于光电芬顿-生物强化的废水处理系统，微囊化生物流化床采用单筒式厌氧流化床和好氧流化床，厌氧流化床和好氧流化床内设有微胶囊，微胶囊内包埋有高效活性污泥或高效降解菌；