高盐有机废水水污染控制与治理的电芬顿协同处理方法与流程

本发明涉及高盐有机废水处理，具体的说是高盐有机废水水污染控制与治理的电芬顿协同处理方法。

背景技术：

1、现有技术中，高盐有机废水普遍具有盐分高、导电性强、有机污染物浓度高、可生化性差以及水质波动大的特点，尤其当废水中含有较高浓度氯离子时，常规生化处理易受到渗透压和毒性抑制，常规芬顿、臭氧氧化、电催化氧化等高级氧化方式又存在药剂消耗、能耗、污泥处置或副产物控制方面的不足。近年来公开的中国专利中，cn116917242a公开了一种高盐高有机废水的处理方法，其针对电池回收行业含硫酸钠高盐高有机废水，提出先利用活性炭吸附有机物，再采用含二氯甲烷的有机溶剂解析活性炭，并配合后续资源化处理流程，以降低进蒸发结晶系统前的cod。该方案反映出高盐高有机废水在后续除盐、蒸发结晶或回用处理前，通常需要先对有机污染物进行削减，否则易导致泡沫、母液累积和系统运行成本升高。

2、另有cn115124116a公开了一种用于处理高氯盐有机废水的电芬顿装置及方法，其通过电芬顿反应器、储罐和曝气系统，利用阴极碳刷原位生成过氧化氢并形成电芬顿氧化体系，从而在较低电流密度下实现高氯盐废水中有机物的降解，并提出避免氯气产生、无需额外投加过氧化氢、减少铁泥等技术效果。该类方案说明，电芬顿技术因能够利用电化学过程持续生成活性氧物种，对高盐、高氯、难降解有机废水具有较好的适用潜力；但是在含氯离子体系中，氯离子参与阳极或界面反应后可能生成活性氯、含氯氧化性组分或进一步形成含氯有机中间体，若仅依赖单一氧化过程，虽然可以降低部分cod，但难以兼顾有机污染物去除与有机卤素副产物控制。

3、因此，对于含氯离子和有机污染物并存的高盐有机废水，现有处理思路多集中于强化氧化、吸附分离、混凝预处理或资源化除盐，尚未充分解决电芬顿氧化过程中氯离子参与反应后造成的含氯有机中间体累积、残余含氯氧化性组分延续反应以及再氧化阶段可能发生二次氯化的问题。特别是在连续流或分段处理条件下，如何使电芬顿产生的羟基自由基有效降解有机污染物，同时对已形成的含氯有机中间体和残余含氯氧化性组分进行针对性还原脱氯，并在脱氯后继续深度氧化，是高盐有机废水水污染控制与治理中仍需改进的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供高盐有机废水水污染控制与治理的电芬顿协同处理方法，从而解决背景技术中所指出的部分弊端和不足。

2、本发明解决其上述的技术问题所采用以下的技术方案：

3、将含氯离子和有机污染物的高盐有机废水依次通入电芬顿氧化段、阴极还原脱氯段和再氧化段，在电芬顿氧化段内，含氧气体供给至含铁阴极反应界面并原位生成过氧化氢，过氧化氢在含铁活性位点作用下形成羟基自由基，对有机污染物进行氧化降解；

4、在电芬顿氧化段内，使有机污染物在含铁阴极反应界面处与氯离子转化形成的含氯氧化性组分接触，生成含氯有机中间体，随后将含有所述含氯有机中间体和残余含氯氧化性组分的废水通入阴极还原脱氯段，通过降低供氧量的阴极电子转移对所述含氯有机中间体和所述残余含氯氧化性组分进行还原处理；

5、在阴极还原脱氯段内得到脱氯有机中间产物，并使所述残余含氯氧化性组分转化为氯离子，再将含有所述脱氯有机中间产物的废水引入再氧化段，使所述脱氯有机中间产物在含铁阴极反应界面处经电芬顿氧化降解，以降低出水中的有机污染物和有机卤素含量。

6、进一步地，所述电芬顿氧化段内先使所述有机污染物吸附或滞留于所述含铁阴极反应界面，再与所述含氯氧化性组分接触，使所述含氯氧化性组分在所述含铁阴极反应界面处参与有机污染物活化，并抑制主体水相中的氯化反应。

7、进一步地，所述阴极还原脱氯段的供氧量低于所述电芬顿氧化段的供氧量，使所述阴极还原脱氯段内的阴极电子转移用于所述含氯有机中间体和所述残余含氯氧化性组分的还原脱氯。

8、进一步地，所述脱氯有机中间产物进入所述再氧化段前经过所述阴极还原脱氯段对所述残余含氯氧化性组分的还原处理，并在所述再氧化段中与过氧化氢、含铁活性位点和羟基自由基继续反应。

9、进一步地，所述阴极还原脱氯段前设置无供氧过渡区，使从所述电芬顿氧化段带入的溶解氧在接触还原阴极前被消耗或逸散，以降低氧气对所述阴极电子转移的竞争。

10、进一步地，所述阴极还原脱氯段的阴极表面形成有含卤有机物滞留界面，使所述含氯有机中间体先滞留于所述含卤有机物滞留界面，再接受所述阴极电子转移发生脱氯反应。

11、进一步地，所述阴极还原脱氯段将所述残余含氯氧化性组分还原为氯离子，并使所述氯离子随脱氯后的废水进入再氧化段，以减少所述再氧化段内含氯有机中间体的再次生成。

12、进一步地，所述脱氯有机中间产物进入所述再氧化段前经过含铁吸附界面，使所述脱氯有机中间产物在所述含铁吸附界面富集后再进入所述再氧化段。

13、进一步地，所述再氧化段内的含铁活性位点设置于阴极反应界面，所述脱氯有机中间产物在所述阴极反应界面处与过氧化氢和羟基自由基反应。

14、进一步地，所述阴极反应界面具有沿水流方向依次设置的脱氯有机中间产物富集区和羟基自由基生成区，使所述脱氯有机中间产物先在所述脱氯有机中间产物富集区滞留，再进入所述羟基自由基生成区进行氧化降解。

15、本发明通过将含氯离子和有机污染物的高盐有机废水依次通入电芬顿氧化段、阴极还原脱氯段和再氧化段，使废水在同一协同处理路径中先经历氧化降解，再经历还原脱氯，随后进行再氧化深度降解。由此，电芬顿氧化段中含氧气体供给至含铁阴极反应界面并原位生成过氧化氢，在含铁活性位点作用下形成羟基自由基，可对有机污染物进行有效氧化降解，提高高盐有机废水中难降解有机物的去除能力。

16、同时，本发明在电芬顿氧化段后设置阴极还原脱氯段，使生成的含氯有机中间体以及残余含氯氧化性组分在降低供氧量的条件下接受阴极电子转移还原处理，使含氯有机中间体转化为脱氯有机中间产物，并使残余含氯氧化性组分转化为氯离子，从而有利于降低后续出水中的有机卤素含量，减少含氯氧化性组分持续参与副反应的可能性。

17、进一步地，本发明将脱氯有机中间产物引入再氧化段，使其在含铁阴极反应界面处继续经电芬顿氧化降解。该分段协同方式兼顾了有机污染物氧化去除、含氯中间体还原脱氯和脱氯产物再氧化处理，可提高对高盐含氯有机废水的综合处理效果，降低出水中有机污染物和有机卤素含量，适用于高盐有机废水水污染控制与治理。

1.一种高盐有机废水水污染控制与治理的电芬顿协同处理方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的高盐有机废水水污染控制与治理的电芬顿协同处理方法，其特征在于，所述电芬顿氧化段内先使所述有机污染物吸附或滞留于所述含铁阴极反应界面，再与所述含氯氧化性组分接触，使所述含氯氧化性组分在所述含铁阴极反应界面处参与有机污染物活化，并抑制主体水相中的氯化反应。

3.根据权利要求1所述的高盐有机废水水污染控制与治理的电芬顿协同处理方法，其特征在于，所述阴极还原脱氯段的供氧量低于所述电芬顿氧化段的供氧量，使所述阴极还原脱氯段内的阴极电子转移用于所述含氯有机中间体和所述残余含氯氧化性组分的还原脱氯。

4.根据权利要求1所述的高盐有机废水水污染控制与治理的电芬顿协同处理方法，其特征在于，所述脱氯有机中间产物进入所述再氧化段前经过所述阴极还原脱氯段对所述残余含氯氧化性组分的还原处理，并在所述再氧化段中与过氧化氢、含铁活性位点和羟基自由基继续反应。

5.根据权利要求3所述的高盐有机废水水污染控制与治理的电芬顿协同处理方法，其特征在于，所述阴极还原脱氯段前设置无供氧过渡区，使从所述电芬顿氧化段带入的溶解氧在接触还原阴极前被消耗或逸散，以降低氧气对所述阴极电子转移的竞争。

6.根据权利要求3所述的高盐有机废水水污染控制与治理的电芬顿协同处理方法，其特征在于，所述阴极还原脱氯段的阴极表面形成有含卤有机物滞留界面，使所述含氯有机中间体先滞留于所述含卤有机物滞留界面，再接受所述阴极电子转移发生脱氯反应。

7.根据权利要求3所述的高盐有机废水水污染控制与治理的电芬顿协同处理方法，其特征在于，所述阴极还原脱氯段将所述残余含氯氧化性组分还原为氯离子，并使所述氯离子随脱氯后的废水进入再氧化段，以减少所述再氧化段内含氯有机中间体的再次生成。

8.根据权利要求4所述的高盐有机废水水污染控制与治理的电芬顿协同处理方法，其特征在于，所述脱氯有机中间产物进入所述再氧化段前经过含铁吸附界面，使所述脱氯有机中间产物在所述含铁吸附界面富集后再进入所述再氧化段。

9.根据权利要求4所述的高盐有机废水水污染控制与治理的电芬顿协同处理方法，其特征在于，所述再氧化段内的含铁活性位点设置于阴极反应界面，所述脱氯有机中间产物在所述阴极反应界面处与过氧化氢和羟基自由基反应。

10.根据权利要求9所述的高盐有机废水水污染控制与治理的电芬顿协同处理方法，其特征在于，所述阴极反应界面具有沿水流方向依次设置的脱氯有机中间产物富集区和羟基自由基生成区，使所述脱氯有机中间产物先在所述脱氯有机中间产物富集区滞留，再进入所述羟基自由基生成区进行氧化降解。