CN101041531A - 用于高浓度难降解有机废水处理的多重组合工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于高浓度难降解有机废水处理的多重组合工艺，它的技术要点在于包括下列步骤：(a)曝气混凝－曝气微电解处理强化物化组合工艺，去除有机废水中大部分COD，并提高可生化性；(b)厌氧－水解酸化生化处理，将经过物化处理的有机废水通入内有强化微生物的高效水解酸化池，以切断大分子、提高可生化性，去除部分COD，并使氮元素的价态转变；(c)强化微生物好氧生化处理工艺，将废水通过内有强化微生物的好氧池，去除剩余COD，氨氮，SS等污染物；(d)二次物化处理，采用高效活性氧杀菌消毒，并进一步脱除色度、COD，再经过砂滤达到回用水标准。本工艺尤其适应高难度、高浓度有机废水的处理，并通过不同的工序组合来达到出水达标或回用的目的，且运行费用低。

Description

用于高浓度难降解有机废水处理的多重组合工艺

【技术领域】

本发明涉及一种有机废水的处理工艺，特别涉及一种高难度、高浓度有机废水处理的多重处理工艺。

【背景技术】

随着工业的发展，越来越多的化工产品和工艺应用到生产中，而这些产品和工艺所产生的水体污染大大超过了水体的自净能力，对环境造成了极大污染。

传统的处理工艺主要有：物理法，物理法主要是通过物理作用来分离或回收污水中的悬浮物质；物化法，是用物理和化学的过程来分离污水中的溶解性污染物，以及使水循环利用等，如混凝沉淀法、气浮法、膜分离法、气提及吹脱法、萃取法、铁碳原电池、电解法等；化学法，主要是借助化学反应的作用，来回收或去除污水中的溶解性物质，如湿式氧化法、化学焚烧法等；生化法，是利用水中的微生物使污水中的有机污染物分解和转化为简单物质的过程，如SBR(SBR是序列间歇式活性污泥法的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术)、A2O(A2O工艺是传统活性污泥工艺、生物硝化及反硝化工艺及生物除磷工艺的结合)、氧化沟、活性污泥法、膜生物反应器法、生物转盘法等。

传统的处理工艺由于技术的局限性，多存在这样或者那样的不足。如物理法中采用光、超声波等方法是不能将有机化合物转化为可生物降解的有机化合物；活性污泥法生物负荷低，占地面积大；气浮法能耗高；膜分离法运行成本高，基础投资大；化学焚烧法能耗大，不适合大水量处理等。而且单独使用以上一种工艺难以达到处理高难度废水的目的，都难以使出水达标。因而对各种工艺进行有效组合，利用其优点，并有效的提高生物法处理负荷，才能够实现高难度、高浓度有机废水的高效处理，并有效的控制成本，实现中水回用，得到经济效益和环境效益的双丰收。

【发明内容】

本发明克服了现有技术的不足，提供了一种经过改进的有机废水处理组合工艺，通过对工艺的不同组合，来调整适应不同类型的有机废水。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用下列技术方案：

一种用于高浓度难降解有机废水处理的多重组合工艺，包括以下步骤：(a)物化预处理：将有机废水通过曝气混凝、曝气微电解工艺的任意一种或者两种，去除大部分COD，并提高可生化性；(b)强化微生物厌氧-水解酸化处理：将经过物化处理的有机废水通入内有强化微生物的高效水解酸化池，以切断大分子，提高可生化性，去除部分COD，并使氮元素的价态转变，以利于后续工艺进行脱除；(c)强化微生物好氧生化处理：将废水通过内有强化微生物的好氧池，去除剩余COD，氨氮，SS等污染物，使污染物彻底矿化；(d)二次物化处理，中水回用：采用高效活性氧杀菌消毒，并进一步脱除色度、COD以及残余的铁离子，之后经过砂滤达到中水回用；

如上所述的曝气混凝采用固体硫酸亚铁；

如上所述高效水解酸化池的载体是高分子填料载体或无机填料载体或者包埋性载体，菌种采用固态粉状制剂、块状制剂或活性污泥；

如上所述的一种用于高浓度难降解有机废水处理的多重组合工艺，其特征在于所述好氧池的载体是高分子填料载体或无机填料载体或者包埋性载体，菌种采用固态粉状制剂或块状制剂或活性污泥。

本发明与现有技术相比具有如下的优点：

本发明通过物化方法，有效去除大部分污染物，如有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等，并显著提高可生化性；然后通过强化水解酸化有效切断剩余大分子，进一步提高可生化性，去除COD，转化氮元素的存在形态；通过高效的好氧生化系统，实现短时间内剩余污染物的矿化；最后由高效率活性氧系统进一步脱色、去除COD、脱除残余铁离子，实现中水回用；

本发明由于采用了不同高效率工艺的组合，与之对应的废水处理系统的耐冲击性、耐毒性、稳定性都有大幅度的增强；而不同工艺的组合，进一步提高系统的效率，从而有效的降低了基础投资和运行成本。

【具体实施方式】

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

本发明的实施步骤如下：

a、物化预处理：将有机废水通过曝气混凝、曝气微电解工艺的任意一种或者两种的组合，去除大部分COD，并提高可生化性；

曝气混凝采用最便宜的液体或者固体硫酸亚铁，可以在药剂溶解时曝气预氧化，也可以在混凝的过程中曝气氧化，通过将二价铁离子转化为三价铁离子来提高混凝效率，降低药剂费用；曝气微电解是将普通的铁碳微电解通入空气，充分利用其内电解、吸附-絮凝作用，有效降低污染物含量和提高可生化性；

化学需氧量又称化学耗氧量(chemical oxygen demand)，简称COD，是利用化学氧化剂(如高锰酸钾)将废水中可氧化物质(如有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等)氧化分解，然后根据残留的氮化剂的量计算出氧的消耗量，它是表示水质污染度的重要指标；COD的单位为ppm或毫克/升，其值越小，说明水质污染程度越轻；

铁炭微电解是在偏酸性废水中，利用铁炭间的电化学反应产生新生态H和Fe²⁺，与废水中许多有机物和无机物组分发生氧化还原反应，使大分子物质分解为小分子物质，使难降解的物质转变为容易生物降解的物质，提高废水的可生化性；

b、强化微生物厌氧-水解酸化处理：将经过物化处理的有机废水通入内有强化微生物的高效水解酸化池，其载体可以是高分子填料载体或无机填料载体或者包埋性载体，菌种可以采用固态粉状制剂或块状制剂或活性污泥，经过对微生物进行驯化、附着，增加微生物浓度，提高生物负荷，以切断大分子，提高可生化性，去除部分COD，并使氮元素的价态转变，以利于后续工艺进行脱除；

酸化水解主要利用产酸生物发酵细菌，将复杂的大分子有机物水解为简单的小分子有机物，并进一步发酵为乙酸、丙酸、丁酸等挥发酸和乙醇等更简单的有机物；这类细胞的种类多、代谢能力强、繁殖速度快(世代时间仅需几十分钟)，大大提高后续生化处理的效率；

c、强化微生物好氧生化处理：将废水通过内有强化微生物的好氧池，其载体可以是高分子填料载体或无机填料载体或者包埋性载体，菌种可以采用固态粉状制剂或块状制剂或活性污泥，经过对微生物进行驯化、附着，增加微生物浓度，提高生物负荷，减少基础构筑物；本工段实现剩余COD、氨氮、SS(悬浮性固体)等污染物的彻底矿化；

本阶段将现代微生物培养技术应用于好氧污水处理系统中，通过生物强化技术将好氧系统中专一性强、活性高的优势微生物进行强化，以高于传统活性污泥法的容积负荷，将传统生物法难以处理的高浓度、毒性废水进行生化处理，极大地降低了高浓度有机废水的处理成本，可以产生良好的社会和经济效益；

d、二次物化处理，中水回用：常规杀菌往往引入新的污染物，如采用二氧化氯发生器，有可能产生氯化有机物，并引入了氯离子；本专利采用高效活性氧杀菌消毒，利用设备产生的新生态氧化性物质(如O、O₃、OH自由基等)，进行杀菌消毒，进一步脱除色度、COD以及残余的铁离子，还可以充分利用残余铁离子的混凝沉淀作用，同时降低铁离子含量(出水铁离子浓度小于0.5ppm)，之后经过砂滤去除沉淀物达到中水回用的目的；

实践证明，使用本工艺可以实现污水的稳定达标，在经过二次物化处理后，达到生产回用水标准，回用比率最高可达80％以上；本工艺工艺流程简洁，生化处理时间短，因而基础投资可以节约20-30％，操作简便，运行成本低，经过中水回用后，可以实现污水处理投资的资本回收和收益。

实施例1

诸暨市汤江漂染厂是一家中型印染加工企业，拥有染布、染纱、染袜等多种漂染生产设备，污水日排放量为1000吨，含有大量的PVA浆料废水。水质水量变化复杂。COD变化范围为：600-3000mg/l，PH：6-12，色度：大于300。使用本工艺，其中混凝沉淀采用硫酸亚铁，且只在污水主体为褪浆废水的时候投加，调节PH到8-9，然后曝气混凝2h，投加PAM(聚丙烯酰胺，系水溶性高分子聚合物)，经斜管沉淀池沉淀后进入预曝调节池和其它染色废水混合，此时PH值正好处在6-9之间，调节后进入依次水解酸化池、好氧池，出水经砂滤后排放。经当地环保部门检测结果为：COD：36.3mg/l；色度：15；PH：6-9。

实施例2

中山某袜厂污水主要为染色废水和少量漂白废水，COD变化区间为400-1000，水量400吨，色度大于200，在其现场中试的过程中实施了不同组合的工艺即A)曝气混凝预处理+好氧生化处理，B)直接调节酸度(不做物化处理)+水解酸化+好氧生化处理。两种处理工艺都能取得良好的处理效果：COD稳定在80mg/l以下，色度小于15。

实施例3

中山市福美印染厂是一家生产毛线染色产品的企业，污水排放量4000吨/日，该企业原污水处理设施运行稳定，出水达到广东省二时段排放一级标准，但是不能够中水回用，浪费了大量资源，也给企业造成了成本压力。其原有污水处理工艺为混凝沉淀+活性污泥法，混凝沉淀采用硫酸亚铁+生石灰+PAM，活性污泥法包含水解酸化、好氧生化两个工段，留出时间长，出水能够达标。由于混凝沉淀过程中引入了较多的铁离子，致使出水带有铁离子的颜色。试验采用活性氧系统对出水进行深度处理，强氧化性的新生态氧原子、臭氧分子以及羟基自由基不仅可以破坏有机显色物质，进一步降低COD和色度，还将铁离子转化为三价铁离子的胶体沉淀。经自来水公司检测，总硬度132.5，铁离子浓度0.01ppm，铁离子浓度低于自来水指标，达到了中水回用的目的。

Claims (4)

1、一种用于高浓度难降解有机废水处理的多重组合工艺，其特征在于包括以下步骤：

(a)物化预处理：将有机废水通过曝气混凝、曝气微电解工艺的任意一种或者两种，去除大部分COD，并提高可生化性；

(b)强化微生物厌氧-水解酸化处理：将经过物化处理的有机废水通入内有强化微生物的高效水解酸化池，以切断大分子，提高可生化性，去除部分COD，并使氮元素的价态转变，以利于后续工艺进行脱除；

(c)强化微生物好氧生化处理：将废水通过内有强化微生物的好氧池，去除剩余COD，氨氮，SS等污染物，使污染物彻底矿化；

(d)二次物化处理，中水回用：采用高效活性氧杀菌消毒，并进一步脱除色度、COD以及残余的铁离子，之后经过砂滤达到中水回用。

2、根据权利要求1所述的一种用于高浓度难降解有机废水处理的多重组合工艺，其特征在于所述的曝气混凝采用固体硫酸亚铁。

3、根据权利要求1或2所述的一种用于高浓度难降解有机废水处理的多重组合工艺，其特征在于所述高效水解酸化池的载体是高分子填料载体或无机填料载体或者包埋性载体，菌种采用固态粉状制剂、块状制剂或活性污泥。

4、根据权利要求1或2所述的一种用于高浓度难降解有机废水处理的多重组合工艺，其特征在于所述好氧池的载体是高分子填料载体或无机填料载体或者包埋性载体，菌种采用固态粉状制剂或块状制剂或活性污泥。