[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

摘要

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。

主权项

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，其特征在于，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.污泥驯化原水组成为难降解有机物、易降解有机物、(NH4)2SO4、Na2HPO4、KH2PO4、微量CaCl2和MgSO4，其中，BOD5：N：P＝100‑200：5：1，pH值为6‑9；污泥驯化时，将原水稀释1‑10倍作为反应器进水，并在进水中加入FeCl3，使其浓度为40‑100mg/L；污泥驯化以厌氧‑好氧交替方式进行，厌氧反应6‑24h，溶解氧控制在0‑0.5mg/L，好氧反应6‑24h，溶解氧控制在2‑4mg/L；每当进水COD去除率达80％以上时，沉降0.5小时，排水，再逐步加大进水中原水比例，进入下一轮驯化，直至驯化完成；污泥驯化期间，反应器温度保持在10‑40℃；步骤3.亚微米铁氧化物强化生物处理难降解有机废水将步骤1得到的亚微米铁氧化物和步骤2得到的污泥加入序批式生物反应器中，控制亚微米铁氧化物与污泥质量比为0.05‑0.2，污泥浓度控制在3‑10g/L，进水COD控制在200‑6000mg/L，进水0.5‑1h，厌氧反应6‑24h，溶解氧控制在0‑0.5mg/L，好氧反应12‑48h，溶解氧控制在2‑4mg/L，沉降0.5h，排水0.2‑0.5h，进入下一个循环；当污泥浓度大于10g/L时，排泥，收集剩余污泥，用于步骤1中制备亚微米铁氧化物，并补充亚微米铁氧化物使序批式生物反应器中铁氧化物与污泥质量比为0.05‑0.2；或者将步骤1得到的亚微米铁氧化物和步骤2得到的污泥加入微氧水解酸化反应器中，控制亚微米铁氧化物与污泥质量比为0.05‑0.2，污泥浓度控制在5‑20g/L，进水COD控制在500‑10000mg/L，溶解氧控制在0.5‑0.9mg/L，水力停留时间为6‑24h，反应器连续运行，出水进入产甲烷反应器或好氧生物反应器进一步处理；当微氧水解酸化反应器中污泥浓度大于20g/L时，排泥，收集剩余污泥，用于步骤1中制备亚微米铁氧化物，并补充亚微米铁氧化物使微氧水解酸化反应器中铁氧化物与污泥质量比为0.05‑0.2。