[发明专利]一种利用亚微米铁氧化物强化难降解有机废水生物处理的方法

说明书

本发明提供了一种利用亚微米铁氧化物强化难降解有机废水生物处理的方法，属于环境工程废水处理技术领域。采用剩余污泥裂解液绿色制备亚微米铁氧化物，并将亚微米铁氧化物加入序批式生物反应器或微氧水解酸化反应器中，通过铁还原‑氧化反应实现铁氧化物原位形成，避免亚铁离子随出水流失，从而持续地强化废水中难降解有机物的生物降解。本发明效果和益处是亚微米铁氧化物制备工艺简单，成本低，无二次污染，可以有效地克服难降解有机废水生物处理中厌氧阶段处理效率低的技术瓶径，在印染废水、制药废水以及石化废水的处理中具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于环境工程废水处理技术领域，涉及一种利用亚微米铁氧化物强化难降解有机废水生物处理的方法。

背景技术

随着社会经济的快速发展，产生了大量的难降解有机物,如卤代有机物、含氮芳香化合物、多环芳烃等等。这些化合物被广泛应用于人们生产和生活中并经过多种途径进入自然环境，呈现长期残留性和高毒性等特点，其中的一些持久性有机污染物具有“三致”效应，严重威胁到人类的生命安全。含难降解有机物废水的处理有物理、化学和生物法及这些方法的组合。由于生物法具有操作简单、运行成本低，无二次污染的优点，因此是上述废水的首选处理技术。生物处理法可分为好氧法、厌氧法和厌氧-好氧法，其中，厌氧-好氧工艺和序批式生物处理工艺是处理难降解有机废水的经济高效方法。

目前，厌氧-好氧工艺和序批式生物处理工艺处理难降解有机废水存在的主要问题是：厌氧阶段处理效率低，是废水中难降解有机物完全生物降解的瓶颈。已有报道生物反应器中投加一定量铁氧化物对一些生物反应具有促进效应，但铁氧化物在厌氧条件下易于生物溶解，形成亚铁离子随出水流失，导致铁氧化物的厌氧强化效应难以持续；而且传统铁氧化物颗粒的粒径较大，投加量大，不易与污泥有效接触，而纳米级铁氧化物对污泥毒性较大。

发明内容

本发明的目的是针对难降解有机废水生物处理中厌氧阶段处理效率低的技术瓶径，为难降解有机废水提供一种经济高效的生物强化处理方法。

本发明的技术解决方案是采用剩余污泥裂解液绿色制备亚微米铁氧化物，并将亚微米铁氧化物加入序批式生物反应器或微氧水解酸化反应器中，通过铁还原-氧化反应实现铁氧化物原位形成，避免亚铁离子随出水流失，从而持续地强化废水中难降解有机物的生物降解。

本发明的技术方案：

一种利用亚微米铁氧化物强化难降解有机废水生物处理的方法，步骤如下：

步骤1.绿色制备亚微米铁氧化物

取城市污水处理厂剩余污泥或步骤3得到的剩余污泥，调节剩余污泥浓度为10-30g/L，控制初始pH为10-12；在80-100℃的条件下裂解0.5-2h，得到污泥裂解物；将上述得到的污泥裂解物在6000-12000r/min离心5-30min，回收沉淀物，并收集污泥裂解上清液，调节污泥裂解上清液COD为1000-5000mg/L，即为污泥裂解液；在300-800r/min下搅拌污泥裂解液，并逐渐加入0.1mol/L硫酸亚铁溶液，控制硫酸亚铁溶液与污泥裂解液体积比为1:2-1:8；调节混合液pH为8-9，在300-800r/min下搅拌混合液1h，得到亚微米铁氧化物悬浮液；在8000-12000r/min下离心5-20min，沉淀物干燥，即得到亚微米铁氧化物，其粒径为0.2-0.8μm；离心后上清液与步骤3进水混合，进入生物反应器进行处理；

步骤2.污泥驯化