CN101492221A - 一种高cod废水处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种COD废水处理方法，首先采用厌氧法对废水进行预处理，将废水中的大部分有机物转化成沼气；将经过厌氧处理后的水，使用活性焦过滤吸附法进行深处理，使处理后的水质达到环保排放标准或企业回用水标准；将厌氧处理过程中产生沼气用作活性焦过滤吸附法中饱和活性焦再生的能源。本发明将厌氧和活性焦吸附两种方法结合起来处理高COD废水，以活性焦过滤吸附法深处理克服厌氧处理方法处理后水质达不到排放标准的缺陷，同时将厌氧处理过程中产生沼气用作活性焦过滤吸附法中饱和活性焦再生的能源，不仅能够降低饱和活性焦的再生成本，从而降低活性焦过滤吸附法处理废水的成本，而且可以节约能源。

Description

一种高COD废水处理方法
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体地涉及一种采用厌氧及活性焦处理高COD废水的方法。
背景技术
在环保工作中，人们采用COD(Chemical Oxygen Demand)用作衡量水中有机物质含量多少的指标。目前，常见的对高COD废水进行处理的方法，一是采用厌氧法，二是采用活性焦过滤吸附法。
采用厌氧法处理高COD废水，占地面积小、投资少、处理成本低，厌氧法的不足之处是处理后的水COD、色度等指标无法达到排放标准，而且在厌氧处理过程中，每厌氧处理1公斤COD产生0.3m3-0.5m3沼气，由于产生的沼气不够经济批量，无法实现回收利用，通常采用火炬燃烧的方法处理，即浪费了能源又造成空气污染。
采用活性焦过滤吸附法处理废水，处理后的水COD可达到50mg/l以下，色度可达到5倍(稀释倍数)以下，完全能够满足环保排放标准。活性焦过滤吸附法的不足之处是处理费用高，导致处理费用高的主要原因是处理废水过程中，每吨饱和活性焦再生需要消耗170-190万kcal热量，折合标煤约243-271公斤，因此，饱和活性焦再生的能源费用占活性焦过滤吸附法处理废水总费用的70-80％。
发明内容
本发明的目的在于提供一种COD废水处理方法，以克服公知技术中存在的缺陷。
为实现上述目的，本发明提供的COD废水处理方法，是将废水经由厌氧处理后，再经活性焦吸附处理，并收集厌氧处理时产生的沼气。
所述的方法，其中，所述的废水是经过沉淀池处理的废水。
所述的方法，其中，所述的废水是经过调节池处理的废水。
本发明是将厌氧和活性焦吸附两种方法结合起来处理高COD废水，即，以活性焦过滤吸附法深处理克服厌氧处理方法处理后水质达不到排放标准的缺陷，同时将厌氧处理过程中产生沼气用作活性焦过滤吸附法中饱和活性焦再生的能源，不仅能够降低饱和活性焦的再生成本，从而降低活性焦过滤吸附法处理废水的成本，而且可以节约能源，以上方法至今尚未见报导。
附图说明
图1为本发明的流程示意图。
图中标记：1-废水、2-沉淀池、3-调节池、4-水泵、5-厌氧反应装置、6-集水池、7-水泵、8-活性焦处理装置、9-清水池、10-沼气、11-沼气储气柜、12-饱和活性焦、13-活性焦再生装置。
具体实施方式
需要说明的是，本发明中厌氧处理和活性焦吸附两方法使用的技术条件和设备均为公知技术，并且在厌氧处理前进行的沉淀以及调节水质所采用的技术条件和设备也均为公知技术。而本发明的新颖性和创造性在于将厌氧处理和活性焦吸附处理两种公知技术结合在一起，并将厌氧处理时产生的沼气作为对饱和的活性焦进行再生的燃料。
具体地说，本发明的技术方案是：(1)首先采用厌氧法对废水进行预处理，将废水中的大部分有机物转化成沼气；(2)将经过厌氧处理后的水，使用活性焦过滤吸附法进行深处理，使处理后的水质达到环保排放标准或企业回用水标准；(3)将厌氧处理过程中产生沼气用作活性焦过滤吸附法中饱和活性焦再生的能源。
请参阅图1。本发明的废水1进入沉淀池2，经过沉淀处理后的水流至调节池3；调节池3中的水再用水泵4送至厌氧反应装置5，在厌氧反应装置5中，在厌氧反应装置5中的产酸菌、甲烷菌的作用下，废水中的绝大部分可生物降解的物质被氧化合成了沼气10，经厌氧反应装置5处理后的水流入集水池6。
集水池6中的废水用水泵7输送到活性焦处理装置8，经过活性焦处理装置8处理后的水流入清水池9。
本发明的活性焦为采用无烟煤、贫煤、瘦煤、焦煤、肥煤、气煤、长焰煤、褐煤、半焦、焦炭或篮炭为原料，经过干燥、干馏、碳化、活化后制成，碘吸附值为400mg/g～800mg/g。
废水1经过厌氧反应装置5预处理和活性焦处理装置8深处理后，水质完全达到环保排放标准。
活性焦处理装置8中的活性焦经过一定时间使用后成为饱和活性焦，需要将饱和活性焦12输送到活性焦再生装置13中进行再生。
本发明将厌氧反应装置5产生的沼气10收集至沼气储气柜11内，沼气储气柜11为公知设备；沼气10在沼气储气柜11的压力下排出，通过管道输送到活性焦再生装置13，作为活性焦再生装置13运行时所需的能源。
本发明采用的厌氧反应装置5为公知设备，可以是UASB厌氧反应器、厌氧反应池(专利号：CN97227787.0，公告号CN2309334)或/和IC厌氧反应器；
本发明采用的活性焦处理装置8可以是活性焦吸附床(专利号：ZL2006 2 0022884.1)或/和活性焦吸附罐(专利号：ZL 2006 2 0022883.7)。较理想的设备是采用专利号为ZL 2006 2 0022883.7提供的活性焦吸附罐。
其中，活性焦处理的装置没有严格的限定，只要能满足以沼气为燃料进行活性焦再生即可。本发明具体地推荐一种本发明采用的用于饱和活性焦进行再生处理的装置，该装置的详细结构和工作原理可参阅专利申请号：200710062831.1公开的活性半焦过滤吸附料加工设备。为了有助于本领域技术人员进一步了解本发明，下面对该装置作一简要描述。
该该活性半焦过滤吸附料加工设备，由加料仓、螺旋给料机、集气装置、滚筒、支撑滚圈、传动齿圈、加热室壁、减速机、变频电机、加热室、排烟口、低压煤气燃烧嘴、测温装置、翻料板、出料装置、小滚筒、蒸汽输入管、观察孔、进料测温装置、出料测温装置、密封装置组成、助燃风机、除尘装置、余热水套、引风机、煤气排送机、机组外壳等组成。
该活性半焦过滤吸附料加工设备的滚筒制作材料选用耐热不锈钢，能够承受机组运行时的高温，能够抵御一般酸碱盐腐蚀。滚筒直径为600mm～2,000mm，长度18,000～28,000mm。
滚筒两端与加热室接触的部位安装密封装置，密封装置采用迷宫式或蒸汽式。滚筒两端各带1米长的小滚筒，滚筒内壁安装挖勺状翻料板，翻料板材质与滚筒相同，滚筒内壁与物料直接接触，上、下层物料交替受热，加热均匀。物料在滚筒内干燥及干馏阶段产生的热煤气，由滚筒前端的集气装置收集后送至低压煤气燃烧嘴燃烧。物料出活化段后进入降温段，自然冷却，直至出料。滚筒由前后端各有1个支撑滚圈，滚筒外壁镶嵌传动齿轮圈，由减速机、变频电机驱动。滚筒设计转速0.5～1.5r/min，变频无级调速。滚筒安装倾角为2°。在机组中部为加热室，由外部加热滚筒外壁。加热室两侧壁上安装有燃烧嘴，由助燃风机提供燃烧时所需的空气，燃烧嘴位于滚筒下部，避免燃烧嘴喷出的火焰直接与滚筒接触。燃烧嘴按照温度曲线共设10～16支，在加热室两侧壁上交叉布置，通过调节各个燃烧嘴的供气量控制加热室内各段的温度，保证活性半焦过滤吸附料制备工艺要求的温度、升温时间和恒温时间。
加热室壁内衬为轻质高铝砖和高铝纤维混合结构，加热室顶部为高铝聚轻砖平吊顶，维修滚筒时拆卸方便，加热室侧墙与机组外壳之间为轻质保温材料，蓄散热量少，升温快。机组外壳为型钢、钢板结构。
活性半焦过滤吸附料加工设备加热室内的烟气由机组顶部安装的排烟口排出，排烟口与余热水套、引风机连接，引风机采用变频调速，余热水套用于回收烟气中的热量、降低烟气温度、加热蒸汽锅炉补水。
加热室壁两侧上安装多个测温装置，检测每个温度段的温度，在机组头、尾安装有测温装置，检测进料温度和出料温度，机组设1台控制柜，控制柜内安装20个数显表，变频电机变频器和引风机变频器和螺旋给料机变频器以及电源开关及低压电器等。
滚筒内的物料在加工过程中产生的热煤气等混合气体由滚筒前端集气装置收集，并经除尘装置处理后由煤气排送机，将热煤气送至机组低压煤气燃烧嘴燃烧。集气装置与滚筒之间设有密封装置，密封装置可以采用迷宫式、蒸汽式。
活性半焦过滤吸附料加工设备运行所需的燃料采用厌氧反应装置6运行时产生的沼气12和活性半焦过滤吸附料加工设备运行过程中产生的混合气体。
活性半焦过滤吸附料加工设备滚筒的前端安装有螺旋给料机、加料仓，螺旋给料机加料速度通过变频控制器调整。滚筒的后端安装有出料装置，滚筒的端面设有观察孔及蒸汽通入管。出料装置与滚筒之间设有密封装置，密封装置可以采用迷宫式、蒸汽式。
实施例1
采用本发明处理造纸企业化学制浆废水。
废水1进入沉淀池2，废水1在沉淀池中的停留时间为2-3小时，经过沉淀处理后的水流至调节池3；在调节池3中，投加NaOH或HCl，调整合适的反应pH值和投加N、P营养盐。在此，废水中复杂的不溶于水的基质被微生物所分泌的胞外酶转化为较小的、可溶于水的基质，即水解反应。调节池3中的水再用水泵4送至厌氧反应装置5。在厌氧反应装置5中的产酸菌、甲烷菌的作用下，废水中的绝大部分可生物降解的物质被氧化合成了沼气10。
本实施例运行参数：
1)每天处理造纸废水5,000吨。进入沉淀池2的废水1COD≤6,000mg/l；
2)废水经过厌氧反应装置5预处理后流入集水池6，水中的COD≤1500mg/l，COD去除率达75％以上；
3)集水池6中的水经过活性焦处理装置8深处理后流入清水池9，水中COD含量≤70mg/l、浊度≤5Ftu、色度≤5倍，达到环保排放标准和造纸用水的标准；
4)活性焦处理装置8每天卸出16吨饱和活性焦12，将上述饱和活性焦12输送到活性焦再生装置13进行再生，活性焦再生装置13每再生1吨饱和活性焦12需热量185.5万kcal，每天再生16吨饱和活性焦12所需总热量为：Q＝185.5万kcal/吨×16吨＝2,968万kcal；
5)厌氧反应装置5运行过程中，每天产生9,460Nm3沼气10，每Nm3甲烷沼气10的发热量为2,720Kcal/m3，9,460Nm3沼气12总热量为2,545万kcal。活性焦再生装置13每天运行所需热量的其余部分，由其运行时滚筒内有机物热解产生的可燃混合气提供。

Claims (2)

1、一种COD废水处理方法，将废水经由厌氧处理后，再采用活性焦过滤吸附处理。
2、如权利要求1所述的方法，其中，将厌氧处理废水过程中产生的沼气收集后，输送到活性焦再生装置作为活性焦再生时所需的能源。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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