CN101311132A - 废水回用综合处理工艺 - Google Patents
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Abstract
废水回用综合处理工艺，包括：采用物化工艺和生化工艺对废水进行预处理；对经预处理的水采用浸没式超滤固液分离系统进行分离；用臭氧去除前一步骤超滤膜透过液中的部分有机物细菌；用活性炭过滤进一步去除前一步骤处理后的水中的有机污染物；对前一步骤处理后的水进行反渗透处理，反渗透膜的透过水为回用水。本发明使所采用的各种废水处理工艺的互相搭配及顺序合理，各司其职，避免了各种废水处理工艺之间的互相影响，使各种废水处理工艺设备能各自达到最佳的处理效果，使废水处理得更完全彻底。
Description
技术领域
本发明涉及废水回用处理工艺，具体地说是指一种结合运用多种废水处理方法的废水回用综合处理工艺。
背景技术
传统的污水治理工艺只是物化或生化工艺处理达标排放，既浪费水资源，也无法保证系统的稳定达标排放，在环保要求越来越严格的情况下，特别是个别环境污染较严重的地区出台的高于国家标准的地方排污标准，传统的治理工艺无法达到达标排放的要求。
发明内容
本发明提供一种废水回用综合处理工艺，其主要目的在于克服现有的膜生物反应器废水处理工艺能耗较大、工艺条件难控制、操作维护较复杂、难以适用于各种废水处理等问题。
本发明采用如下技术方案：废水回用综合处理工艺，包括：1)采用物化工艺和生化工艺对废水进行预处理；2)对经预处理的水采用浸没式超滤固液分离系统进行分离；3)用臭氧去除前一步骤超滤膜透过液中的部分有机物细菌；4)用活性炭过滤进一步去除前一步骤处理后的水中的有机污染物；5)对前一步骤处理后的水进行反渗透处理，反渗透膜的透过水为回用水。
前述废水回用综合处理工艺，其反渗透膜处理所得的浓缩水再经臭氧氧化处理和活性炭过滤后达标排放。
前述废水回用综合处理工艺，在采用浸没式超滤固液分离系统进行固液分离时，将其浸没式超滤膜组件放置于预处理的生化工艺中的生化池里。
前述废水回用综合处理工艺，在采用浸没式超滤固液分离系统进行固液分离时，也可将其浸没式超滤膜组件放置于所述生化工艺后的集水池里。
由上述对本发明的描述可知，本发明根据不同类型的废水，先采用物化工艺和生化工艺对废水进行预处理，接着再通过浸没式超滤固液分离系统进行固液分离，然后通过臭氧和活性炭过滤去除有机细菌和有机污染物，最后通过反渗透处理除去水中的盐分等杂质。本发明使所采用的各种废水处理工艺的互相搭配及顺序合理，各司其职，避免了各种废水处理工艺之间的互相影响，使各种废水处理工艺设备能各自达到最佳的处理效果，使废水处理得更完全彻底；将浸没式超滤膜组件放置于预处理的生化工艺中的生化池里，其占地面积小；而若将浸没式超滤工艺和生化工艺分开，则可避免生化工艺对超滤膜分离系统的影响，也可避免膜系统的运行维护特别是化学清洗时对生化工艺的影响，使生化工艺和膜分离设备能各自达到最佳的处理效果。
附图说明
图1为本发明实施例一的工艺流程图；
图2为本发明实施例二的工艺流程图；
图3为本发明实施例三的工艺流程图；
图4为本发明实施例四的工艺流程图；
图5为本发明实施例一处理过程中各阶段的水质对比；
图6为本发明实施例二处理过程中各阶段的水质对比；
图7为本发明实施例三处理过程中各阶段的水质对比；
图8为本发明实施例四处理过程中各阶段的水质对比。
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的具体实施方式。
本发明的实质是针对不同类别的废水，选取最佳的物化/生化组合工艺进行预处理，再结合浸没式超滤固液分离系统(英文缩写为IUSLS)和反渗透(英文缩写为RO)技术的集成处理方法实现废水的达标治理、循环回用、减量排放的目标。本发明可广泛应用于印染废水、电镀废水、钢铁石化废水、酿造食品废水、屠宰废水、造纸废水、淀粉味精加工等工业废水及生活污水的治理、循环回用减量排放领域。
下面参照附图说明本发明的具体实施方式。
实施例一
本实施例为印染废水的综合处理方法。参照图1，印染废水A101经A2/O集水池A102、A2/O调节池A103、提升泵A104、A2/O活性污泥池A105、A/O厌氧生化池A106、A/O接触氧化池/IUSLS系统池A2进行A2/O加A/O工艺多级生化组合处理，即印染废水与污泥通过厌氧→缺氧→活性污泥性好氧→厌氧→接触氧化法好氧的多级生化组合处理，不仅使水中的COD或BOD得到降解，还能有效实现生物脱氮，通过硝化和反硝化两个生化过程，使污水中含氮化合物经异养性氨化细菌作用分解成HH4+，然后在好氧条件下，通过亚硝酸菌和硝酸菌的作用，将HH4+氧化成NO2-和NO3-，再在缺氧条件下，由于兼性脱氮菌(反硝化菌)的作用，在氢供体H+，充分条件下，使NO2-，NO3-还原成氮气N2排入空气中；而生物降磷是利用除磷菌一类的细菌，过量且超出其生理需要地从外部摄取磷，并将其聚合形态，并将其聚合形态贮藏在体内，形成高磷污泥，排出系统，达到从废水中除磷的效果。
A/O厌氧生化池A106的污泥回流到A2/O调节池A103，A/O接触氧化池/IUSLS系统池A2的污泥及浓缩水回流到A2/O活性污泥池A105，A2/O调节池A103、A2/O活性污泥池A105的污泥进入污泥浓缩池A111浓缩，再进入污泥脱水机A109脱水，污泥脱水机A109的产水回流到A2/O调节池A103循环处理，脱水后的污泥进行污泥无害化处理A110。鼓风机A112为A2/O活性污泥池A105、A/O接触氧化池/IUSLS系统池A2爆气。
A2/O处理工艺是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文缩写，它是厌氧-缺氧-好氧生物脱氮除磷工艺的简称，A2/O工艺是在厌氧-好氧除磷工艺的基础上开发出来的，该工艺同时具有脱氮除磷的功能。A/O处理工艺则是厌氧-好氧生物脱氮处理工艺的简称。这两种处理工艺均为现有技术。上述COD是一种常用的评价水体污染程度的综合性指标，它是英文chemical oxygen demand的缩写，中文名称为“化学需氧量”或“化学耗氧量”，是指利用化学氧化剂(如重铬酸钾)将水中的还原性物质(如有机物)氧化分解所消耗的氧量，它反映了水体受到还原性物质污染的程度，COD在一定程度上反映了水体受到有机物污染的程度。而BOD是生物需氧量的英文缩写。
A/O接触氧化池/IUSLS系统池A2是将浸没式超滤固液分离系统的超滤膜组件浸没于A/O接触氧化池中，即集A/O接触氧化、超滤为一池。超滤部分采用中空纤维膜组件，所述中空纤维膜组件为浸没式超滤膜组件，所述中空纤维膜组件为漂悬式U型中空纤维膜组件，改变传统浸没式中空纤维膜组件膜丝两端浇铸固定不动易断丝的现象，由于膜丝的一端是自由活动的，在系统运行空气吹扫的过程中，能有效减轻膜丝根部抖动的激烈程度，达到降低膜丝的断丝几率，保证系统的长期稳定正常运行。
A/O接触氧化池/IUSLS系统池A2的出水进入臭氧氧化系统A3，可去除超滤膜透过液及RO浓缩液中的含有的部分有机物细菌等。利用臭氧的强氧化性及无污染、无残留的特性，能有效去色、除味、杀菌，改变难降解物质的分子结构、将水中的大分子有机物氧化成小分子，将长键打断成短键，便于后段的生物活性炭的生物处理和吸附。采用O3氧化避免了传统的采用ClO2等氧化剂易残留造成二次污染。
经臭氧氧化系统A3处理的水进入活性炭过滤池A4，所述活性炭为生物活性炭，所述生物活性炭呈蜂窝状，具有比表面积大、吸附能力强的特点。生物活性炭能有效去除废水中的有机污染物(尤其是可生物降解布部分)和臭味。
活性炭过滤池A4的透过水进入反渗透系统A5，利用反渗透技术的选择透过特性，除去水中的盐分等杂质，其透过纯水进入透过水收集池A6供回用生产，浓缩液再经臭氧氧化系统A51氧化、活性炭过滤池A52吸附去除水中的有机物等，使水达标排放A53。此工艺改变传统反渗透浓缩液返回预处理调节池的处理方法，避免造成盐分的累积影响生化系统的处理效果。
透过液收集池A3中的水进入反渗透系统A4，反渗透系统A4的浓缩液回流至A2/O调节池A103循环处理，透过液进入回用水收集池A5成为回用水。
参照图5，为本实施例中各阶段的水质及与排放标准的对比，图中每一行为同一阶段水的各个不同指标的值，每一列为不同阶段水的同一指标的值。由图5可知，其排出水的各指标均优于排放标准。
实施例二
参照图2，本实施例的工艺流程与实施例一大体相同，主要区别在于：A/O接触氧化池A107、二沉池A108及IUSLS系统池A2代替了实施例一中的A/O接触氧化池/IUSLS系统池A2，也就是将生化工艺和超滤分开。
A/O接触氧化池A107的污泥回流到A2/O活性污泥池A105，鼓风机A112为A2/O活性污泥池A105、A/O接触氧化池A107及IUSLS系统池A2爆气。
考虑到有时染色废水色度很高的实情，而后续IUSLS系统池A2虽能去除一般有机物、悬浮物、细菌、胶体物、染料大分子，但不能去除染料小分子，因此，利用二沉池A108前端作为混流反应区，滴加少量混凝脱色剂，以进一步通过混凝絮状物吸附有机物及脱色，为后续浸没式超滤固液分离系统A2出水达标排放创造条件。
二沉池A108的出水进入IUSLS系统池A2，IUSLS系统池A2是一种现有成熟技术，其膜组件浸没在二沉池A108的出水中，鼓风机A112为其提供曝气所需的气流。其膜组件的运行环境远远优于膜生物反应器的膜组件的运行环境，系统运行时所需要用气水比为10～15∶1，在线反洗周期长，通常为1～2小时，反洗时间短，仅为2～3秒，在确实有必要时才进行化学清洗。浸没式超滤固液分离系统A2的透过水进入臭氧氧化系统A3，浓缩液回流至A2/O调节池A103循环处理，污泥排出至污泥浓缩池A111。
参照图6，为本实施例中各阶段的水质及与排放标准的对比，图中每一行为同一阶段水的各个不同指标的值，每一列为不同阶段水的同一指标的值。由图6可知，其排出水的各指标均优于排放标准。
实施例三
本实施例为皮革废水的综合处理方法，制革废水中含有较高浓度的Cr3+、硫化物、油脂等对微生物产生抑制毒害作用的物质以及有机物、固体县浮物，同时水量水质变化很大，预处理的目的是降低废水中的有机物负荷和毒物负荷，保证生物系统稳定正常运行并使生化沉淀池出水达到达标排放的水质标准。
参照图3，酸化池B101的出水经浮油处理B102后，出油回收，上清液进入PH值调节池B119；脱脂废水B103经格栅井B104、隔油沉渣池B105过滤、沉淀后进入集水池B106，集水池B106中的水进入PH值调节池B119，隔油沉渣池B105的沉渣进入沉渣池B111，再进入污泥浓缩池B123；含硫废水B107经沉渣池B108沉渣后进入氧化池B109，向氧化池B109加入硫酸锰对其进行氧化，出水经集水池B110进入PH值调节池B119，沉渣池B108的沉渣经沉渣池B111进入污泥浓缩池B123；浸酸废水、鞣制废水B112经PH值调节池B113调节PH值后进入混凝处理池B114，加入聚丙烯酰胺、聚铝、三氯化铁进行混凝，其出水进入PH值调节池B119，混凝物经浓缩池B115浓缩后进入过滤池B116过滤，透过水进入PH值调节池B119，滤出物进入污泥浓缩池B123；染色废水B117经格栅B118过滤，透过水进入PH值调节池B119，滤出物进入污泥浓缩池B123。
污泥浓缩池B123对污泥进行浓缩处理后，再进行压滤B124，产水进入PH值调节池B119，污泥进行无害化处理B125。PH值调节值B119的出水依次进行物化处理B120和生化处理/IUSLS系统B2，物化处理B120和生化处理/IUSLS系统B2产生的污泥、浓缩水进入污泥浓缩池B123，生化处理/IUSLS系统B2的出水进入臭氧氧化系统B3，经臭氧氧化系统B3处理的水进入活性炭过滤池B4，活性炭过滤池B4的透过水进入反渗透系统B5，反渗透系统B5的透过纯水进入透过水收集池B6供回用生产，浓缩液再经臭氧氧化系统B51氧化、活性炭过滤池B52吸附去除水中的有机物等，使水达标排放。
上述物化处理B120可采用絮凝反应、沉降等方法，生化处理可采用氧化、序列间歇式活性污泥法(SBR)和生物接触氧化法、射流曝气法、间歇式生物膜反应器(SBBR)、流化床和升流式厌氧污泥床(UASB)等方法。
本实施例中，生化处理和超滤处理采用同一生化处理/IUSLS系统B2进行，也就是将超滤膜组件浸泡于生化池中。
参照图7，为本实施例中各阶段的水质及与排放标准的对比，图中每一行同一阶段水的各个不同指标的值，每一列为不同阶段水的同一指标的值。
实施例四
参照图4，本实施例与实施三的主要区别在于：本实施例用生化处理B121、沉淀池B122、IUSLS系统B2代替实施例三中的生化处理/IUSLS系统B2，将生化处理和超滤分开。沉淀池B122、IUSLS系统B2产生的污泥、浓缩水进入污泥浓缩池B123处理。其它部分与实施例三相同。
参照图8，为本实施例中各阶段的水质及与排放标准的对比，图中每一行同一阶段水的各个不同指标的值，每一列为不同阶段水的同一指标的值。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
Claims (4)
1、废水回用综合处理工艺，其特征在于包括：
1)采用物化工艺和生化工艺对废水进行预处理；
2)对经预处理的水采用浸没式超滤固液分离系统进行分离；
3)用臭氧去除前一步骤超滤膜透过液中的部分有机物细菌；
4)用活性炭过滤进一步去除前一步骤处理后的水中的有机污染物；
5)对前一步骤处理后的水进行反渗透处理，反渗透膜的透过水为回用水。
2、如权利要求1所述的废水回用综合处理工艺，其特征在于：反渗透膜处理所得的浓缩水再经臭氧氧化处理和活性炭过滤后达标排放。
3、如权利要求1所述的废水回用综合处理工艺，其特征在于：在采用浸没式超滤固液分离系统进行固液分离时，将其浸没式超滤膜组件放置于预处理的生化工艺中的生化池里。
4、如权利要求1所述的废水回用综合处理工艺，其特征在于：在采用浸没式超滤固液分离系统进行固液分离时，将其浸没式超滤膜组件放置于所述生化工艺后的集水池里。
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