專利名稱：一種城市污水回用反滲透濃縮水的處理方法
技術領域：
本發明屬于污水處理領域，具體是ー種城市污水回用產生的反滲透濃縮水的處理。
背景技術：
我國全國性淡水資源緊張，缺水的城市已占到60 %。另ー方面，廢水排放量日益增加，2010年，全國廢水排放量617.3億噸，比上年增加4.7%，其中城市生活污水排放量379.8億噸，比上年增加7%。淡水資源的短缺和廢水排放量的增加已嚴重影響到經濟的持續發展和人民生活水平的提高，開發新的水資源成為當務之急。エ業廢水和城市污水處理、回用即廢水資源化是建立新的水資源的主要內容。根據建設部發布的《城市污水再生利用技術政策》，2015年北方缺水城市的再生水直接利用率達到城市污水排放量的20% -25%，南方沿海缺水城市達到10% -15%。膜技術作為ー種新型的分離技術在廢水回用處理中得到了廣泛的應用并顯示了廣闊的發展前景。近年來，多祥化的膜組合エ藝得到越來越多的關注，將不同種類的膜組合而成的膜集成系統能發揮各種膜技術的優勢，形成廢水深度處理的新エ藝。エ業廢水、城市污水等通過生化處理后再經膜法深度處理后可回用為エ業浄水(循環水、エ藝水或冷卻水等)，提高了水資源的利用率。反滲透(RO)技術已成為廢水深度處理中必用的膜過程之一。在這些組合回用エ藝中，反滲透濃縮水的產生是一個無法回避的問題，這是由于反滲透技術并不能真正降解廢水中的有機污染物，只是將原有廢水中的有機污染物進行轉移和濃縮。城市污水回用產生的反滲透濃縮水除了具有一般反滲透濃縮水都具有的含鹽量高、可生化性差的特點外，其氮磷的含量較高也是ー個處理的難點。目前針對反滲透濃縮水的處理工藝大多數都是針對其含有的難降解有機物進行的處理，沒有涉及到對于氮磷的處理，而氮磷含量較高的廢水直接排放到環境會造成富營養化等問題，從而對生態環境造成較大的破壞。丁偉等(由動物腦組織提取神經節苷脂過程中產生的廢水處理方法，發明專利授權公告號CN 100395192C)提到將除磷藥劑與Fenton氧化反應的催化劑合ニ為一，可以降低除磷費用。但是如果要達到除磷的要求，Fenton反應中Fe2+的投加量較大，大量Fe2+的存在會導致過氧化氫的利用效率不高，使有機污染物降解不完全，同時也會増加了過氧化氫的投加費用。因此，尋找ー種經濟有效的處理城市污水回用反滲透濃縮水的方法，使其處理出水達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》ー級B標準，對于采用膜法回用城市污水エ藝的推廣具有重要的意義
發明內容

本發明要解決的技術問題是:針對城市污水回用過程中產生的可生化性差、氮磷含量高的反滲透濃縮水，提供一種有效結合高級氧化技術和生化技術，成本較低、操作簡單的新エ藝。本發明的目的可以通過以下措施達到:ー種城市污水回用反滲透濃縮水的處理方法，包含以下步驟:在待處理水中加入過氧化氫和含金屬離子的鹽類或聚合物進行處理，得到處理過的水；其中金屬離子為Fe2+、以及Fe3+或Al3+中的至少ー種。過氧化氫與Fe2+的組合體系即為Fenton氧化體系，過氧化氫與Fe2+反應產生具有強氧化性的羥基自由基，能夠快速無選擇性的氧化有機污染物，是水處理過程中一種應用最為廣泛和有效的高級氧化方法，適用于不同水質的處理。在Fenton試劑反應中，Fe2+會被氧化為Fe3+，產生混凝沉淀，因此，Fenton試劑在水處理中具有氧化和混凝兩種作用。Fe3+或Al3+的加入在達到除磷的要求的同時，減少了 Fe2+的加入量，從而減少了由于過多的Fe2+的投加量對過氧化氫的消耗，提高了 Fenton試劑對有機物的氧化效率。該發明還包含以下步驟:將第一歩處理過的水調整pH至6-7后，經固液分離后進入脫氮型生物濾池處理，得到處理出水。由于Fenton氧化反應后的出水的pH偏低，不適于微生物的生存，需要將該出水pH調整至適宜微生物生存的范圍。本發明中對于固液分離的具體方法沒有特別限定。可以優選采用沉淀池方法。所述過氧化氫的投加量與待處理水中COD(化學需氧量)的質量比優選為1:1-3:1。過氧化氫的投加量對待處理水中COD的去除效果有較大的影響，過氧化氫的投加量過低，對COD的去除效果可能比較有限，投加量過高，過氧化氫本身也會消耗生成的強氧化性的羥基自由基，増加處理成本，降低其在實際工程中應用的可行性。所述過氧化氫的投加量與Fe2+的摩爾比優選為15: 1-30: I。Fe2+在Fenton試劑氧化反應中起催化劑的作用，過低的Fe2+的投加量可能會影響其催化效果，由于Fe2+是具有強還原性的物質，過高 的Fe2+的投加量一方面優選會消耗過氧化氫，另ー方面優選會消耗強氧化性的羥基自由基，降低Fenton試劑對有機物的氧化效率。所述過氧化氫和含金屬離子的鹽類或聚合物的處理時間為15_60min。由于羥基自由基需要在偏酸性的條件下才能生成，所述過氧化氫和含金屬離子的鹽類或聚合物的處理時PH優選為3.0-5.0。所述含Fe2+金屬離子的鹽類或聚合物優選于硫酸亞鐵或氯化亞鐵中的一種或幾種；所述含Fe3+或Al3+金屬離子的鹽類或聚合物優選于硫酸鋁、無水氯化鋁、明礬、三氯化鐵、聚合硫酸鐵、聚合硫酸鋁、聚合氯化鋁、或聚合氯化鐵鋁中的ー種或幾種。所述的脫氮型生物濾池優選采用下部進水上部出水，中間曝氣的操作模式。采用中間曝氣的操作模式，生物濾池容易形成下部缺氧上部好氧的環境，有利于脫氮反應的進行。本發明解決了城市污水回用過程中產生的反滲透濃縮水難于處理的問題。將Fenton試劑處理RO濃縮水中的有機物和除磷結合在一起，可以減少反應裝置的占地面積，同時又能提高Fenton試劑的氧化效率，降低試劑投加成本。本發明操作簡單方便，易于實施，處理出水可以達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》ー級B標準，減少了排放到環境中的污染物濃度。


圖1是采用本發明的水處理工藝流程圖。
具體實施例方式實施例中的COD (化學需氧量)的測定采用標準重鉻酸鉀法(中華人民共和國國家標準GB11914-89)，總氮的測定采用堿性過硫酸鉀-消解紫外分光光度法(中華人民共和國國家標準GB11894-89)，總磷的測定采用鑰酸銨分光光度法(中華人民共和國國家標準GBl 1893-89)。其中的水質數據是測試中得到的平均值(每兩周測試I次，半年的平均值)。實施例中使用的化學物質購買于國藥集団化學試劑有限公司。實施例1如圖1，采用本發明エ藝處理城市污水回用產生的反滲透濃縮水，處理水量為50m3/d，在待處理水中加入過氧化氫和硫酸亞鐵與三氯化鐵，其中過氧化氫的投加量與待處理水中COD的質量比為2，過氧化氫的投加量與Fe2+的摩爾比為20，三氯化鐵的投加量根據待處理水中的總磷的含量確定為6mg/L(以Fe計)，反應時間為30min,反應pH為4,反應結束后將處理過的水pH調整至6.5經沉淀池固液分離后進入脫氮型生物濾池進行處理。處理出水可達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002) —級B標準。進出水水質如表I所示。表I試驗進出水水質
權利要求
1.ー種城市污水回用反滲透濃縮水的處理方法，其特征在于:包含以下步驟:在待處理水中加入過氧化氫和含金屬離子的鹽類或聚合物進行處理，得到處理過的水；其中金屬離子為Fe2+、以及Fe3+或Al3+中的至少ー種。
2.根據權利要求1所述的城市污水回用反滲透濃縮水的處理方法，其特征在于:還包含以下步驟:將所述處理過的水調整PH至6-7后，經固液分離后進入脫氮型生物濾池處理，得到處理出水。
3.根據權利要求1所述的城市污水回用反滲透濃縮水的處理方法，其特征在于:所述過氧化氫的投加量與待處理水中COD的質量比為1: 1-3: I。
4.根據權利要求1所述的城市污水回用反滲透濃縮水的處理方法，其特征在于:所述過氧化氫的投加量與Fe2+的摩爾比為15: 1-30: I。
5.根據權利要求1所述的城市污水回用反滲透濃縮水的處理方法，其特征在于:所述過氧化氫和含金屬離子的鹽類或聚合物的處理時間為15-60min。
6.根據權利要求1所述的城市污水回用反滲透濃縮水的處理方法，其特征在于:所述過氧化氫和含金屬離子的鹽類或聚合物的處理時PH為3.0-5.0。
7.根據權利要求1所述的城市污水回用反滲透濃縮水的處理方法，其特征在于:所述含Fe2+金屬離子的鹽類或聚合物選自于硫酸亞鐵或氯化亞鐵中的ー種或幾種；所述含Fe3+或Al3+金屬離子的鹽類或聚合物選自于硫酸鋁、無水氯化鋁、明礬、三氯化鐵、聚合硫酸鉄、聚合硫酸鋁、聚合氯化鋁、或聚合氯化鐵鋁中的ー種或幾種。
8.根據權利要求2所述的城市污水回用反滲透濃縮水的處理方法，其特征在于:所述的脫氮型生 物濾池采用下部進水上部出水，中間曝氣的操作模式。
全文摘要
本發明屬于污水處理領域，涉及一種城市污水回用產生的反滲透濃縮水的處理，在待處理水中加入過氧化氫和含金屬離子的鹽類或聚合物進行處理，其中金屬離子為Fe2+、以及Fe3+或Al3+中的至少一種。本發明解決了城市污水回用過程中產生的反滲透濃縮水難于處理的問題。將Fenton試劑處理RO濃縮水中的有機物和除磷結合在一起，可以減少反應裝置的占地面積，同時又能提高Fenton試劑的氧化效率，降低試劑投加成本。本發明操作簡單方便，易于實施，處理出水可以達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》一級B標準，減少了排放到環境中的污染物濃度。
文檔編號C02F1/72GK103121743SQ20111036708
公開日2013年5月29日 申請日期2011年11月18日 優先權日2011年11月18日
發明者田陸梅, 黃圣散, 楊瑜芳 申請人:東麗纖維研究所(中國)有限公司