本發(fā)明屬于生化尾水深度處理與回用領(lǐng)域,具體地說,涉及一種紫外聯(lián)合氯去除污水生化尾水有機物的方法。
背景技術(shù):
污水二級出水有機物(effluentorganicmatter,efom)是污水初級和二級生化處理后剩余的難降解有機物質(zhì),分為非溶解態(tài)和溶解態(tài)有機物。其中溶解態(tài)部分約占86%(以cod計),主要包括微生物代謝產(chǎn)物(smps)、天然有機物(nom)和痕量毒害有機物(如ppcps、edcs等),是污水深度處理的主要去除對象與難點。
目前,混凝沉淀、過濾、吸附分離、離子交換吸附、膜分離和高級氧化法等技術(shù)已用于efom的去除。混凝沉淀、過濾等常規(guī)處理工藝難以去除溶解態(tài)有機物;吸附法、離子交換法對其吸附能力有限;膜分離因膜的堵塞、抗污染及濃縮液等問題使其應(yīng)用受限;o3高級氧化、tio2光催化氧化、電化學(xué)氧化等高級氧化技術(shù)受藥劑成本、處理效率、催化或電極材料活性等因素限制而難以實現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。因此,亟需發(fā)展經(jīng)濟、高效去除efom的深度處理技術(shù)。
紫外光或氯已廣泛應(yīng)用于飲用水與廢水的氧化或消毒等過程,兩者聯(lián)用可有效避免各自的不足,如紫外線無持續(xù)殺菌能力、氯消毒易產(chǎn)生有毒有害的消毒副產(chǎn)物。紫外聯(lián)合氯高級氧化技術(shù)可同時產(chǎn)生多種強氧化性活性物種,包括羥基自由基(ho·)、活性氯(cl·、cl2·-和clo·)等,可實現(xiàn)對降解水中農(nóng)藥、edcs、ppcps等毒害有機污染物的高效降解,因而在污水的深度處理中具有較好的應(yīng)用前景。ho·的氧化還原電位e為2.8ev,可快速氧化nom、smps、ppcps和edcs等有機物,且反應(yīng)速率常數(shù)高達108~1010m-1s-1;而cl·、cl2·-和clo·等活性氯可通過單電子轉(zhuǎn)移、奪氫和加成等反應(yīng)方式快速氧化芳香化合物和富電子化合物(如苯胺、苯甲酸和酚類),且反應(yīng)速率高于ho·。通常smps、nom等efom組分富含芳香結(jié)構(gòu)(如芳香族蛋白質(zhì))和富電子基團(如羥基、氨基等),可推測活性氯對efom具有較高的反應(yīng)活性。因此,ho·和活性氯(cl·、cl2·-和clo·等)有望實現(xiàn)對nom、smp和ppcps、edcs等毒害有機物協(xié)同降解,達到污水生化尾水深度處理的目標(biāo)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對混凝沉淀、吸附等傳統(tǒng)技術(shù)對溶解態(tài)efom去除效果不佳,而膜分離、o3高級氧化、tio2光催化氧化、電化學(xué)氧化等技術(shù)受藥劑成本、關(guān)鍵材料活性與穩(wěn)定性等諸多因素限制而難以大規(guī)模應(yīng)用這一現(xiàn)狀,本發(fā)明提供利用羥基自由基(ho·)和活性氯(cl·、cl2·-和clo·)的強氧化性,依靠其協(xié)同氧化作用實現(xiàn)對efom的降解與礦化的紫外聯(lián)合氯去除污水生化尾水有機物的方法。
實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種紫外聯(lián)合氯去除污水生化尾水有機物的方法,其特征在于:包括有以下步驟:一、向先經(jīng)混凝沉淀去除懸浮態(tài)有機物的污水生化二級出水中投加氯系氧化劑并攪拌,其中氯系氧化劑產(chǎn)生的活性氯投量為5~350mg/l;二、用紫外光輻照,光照時間為1~60min。
本發(fā)明的進一步設(shè)置:所述氯系氧化劑為液氯或氯氣或次氯酸鈉或漂白粉,上述方法適用的污水ph范圍為3~9。
本發(fā)明的再進一步設(shè)置:該方法適用溫度范圍為5~40℃。
采用上述方案,實現(xiàn)如下有益效果:城市污水或印染、制藥、化工、焦化等工業(yè)廢水的生化二級出水,經(jīng)本技術(shù)方案處理后,cod去除率50~80%,tn去除率30~50%,色度去除率95%以上,工業(yè)廢水出水水質(zhì)可達gb18918-2002一級a標(biāo)準(zhǔn),回用率可達50%以上;城市污水水質(zhì)接近ⅳ類水質(zhì),滿足《城市污水再生水利用》系列標(biāo)準(zhǔn),可回用于補充地下水、工業(yè)用水、景觀和綠化用水等。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。
附圖說明
圖1為紫外聯(lián)合氯處理城市污水二級生化尾水的效果圖。
具體實施方式
實施例一:生化尾水取自某carrousel氧化溝處理系統(tǒng)的城市污水廠二沉池出水(codcr45mg/l,tn15mg/l,色度30倍),氯投量105mg/l(一次性投加),ph7.0,溫度250c。按本發(fā)明的一種紫外聯(lián)合氯去除污水生化尾水有機物的方法中的步驟進行反應(yīng)30min。本實施方案中codcr去除率為56%,tn去除率為35%,色度去除率為96.5%。
實施例二:生化尾水取自某曝氣生物濾池處理系統(tǒng)的城市污水廠二沉池出水(codcr60mg/l,tn18mg/l,色度25倍),投量142mg/l(多次性投加),ph7.5,溫度250c。按本發(fā)明的一種紫外聯(lián)合氯去除污水生化尾水有機物的方法中的步驟進行反應(yīng)30min。本實施方案中codcr去除率為65%,tn去除率為42%,色度去除率為98%。
實施例三:生化尾水取自某印染廢水生化系統(tǒng)的二沉池出水(codcr150mg/l,tn65mg/l,色度150倍),投量300mg/l(多次性投加),ph7.5,溫度250c。按本發(fā)明的一種紫外聯(lián)合氯去除污水生化尾水有機物的方法中的步驟進行反應(yīng)60min。本實施方案中codcr去除率為68%,tn去除率為35%,色度去除率為95%。
實施例四:生化尾水取自某制藥廢水生化處理系統(tǒng)的二沉池出水(codcr120mg/l,tn50mg/l,色度80倍),投量300mg/l(一次性投加),ph7.5,溫度250c。按本發(fā)明的一種紫外聯(lián)合氯去除污水生化尾水有機物的方法中的步驟進行反應(yīng)60min。本實施方案中codcr去除率為70%,tn去除率為40%,色度去除率為95%。
實施例五:生化尾水取自某化工廢水生化處理系統(tǒng)的二沉池出水(codcr110mg/l,tn52mg/l,色度60倍),投量300mg/l(多次性投加),ph6.5,溫度250c。按本發(fā)明的一種紫外聯(lián)合氯去除污水生化尾水有機物的方法中的步驟進行反應(yīng)60min。本實施方案中codcr去除率為72%,tn去除率為45%,色度去除率為97%。
實施例六:生化尾水取自某焦化廢水生化處理系統(tǒng)的二沉池出水(codcr100mg/l,tn40mg/l,色度80倍),投量300mg/l(多次性投加),ph6.0,溫度250c。按本發(fā)明的一種紫外聯(lián)合氯去除污水生化尾水有機物的方法中的步驟進行反應(yīng)30min本實施方案中codcr去除率為52%,tn去除率為32%,色度去除率為95%。