CN101575161B - 高含盐量有机废水处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高含盐量有机废水处理装置，包括电絮凝单元和膜生物处理单元，电絮凝单元包括絮凝槽，絮凝槽内放置相互平行的阳、阴电极板，絮凝槽的下部设有沉淀区，絮凝槽的上部设有刮渣机，絮凝区内装有超声阻垢器；膜生物处理单元包括2级膜生物反应器，膜生物反应器包括膜孔径为0.1～0.4微米的浸没式微滤膜组件。废水首先在电絮凝单元中进行电絮凝处理，之后在膜生物处理单元中进行膜分离和生物处理。工艺和设备简单、处理效果稳定、出水水质好、装置运行成本低。

Description

高含盐量有机废水处理装置

技术领域

本发明涉及一种废水处理装置，尤其涉及一种高含盐量有机废水处理装置。

背景技术

高含盐量有机废水是指含有有机物和至少总溶解固体TDS(Total Dissolved Solid)的质量分数≥3.5％的废水，包括高盐生活废水和高盐工业废水。主要来源于直接利用海水的工业生产、生活用水和食品加工厂、化工厂及石油和天然气的采集加工等。高含盐量有机废水的有机物根据生产过程不同，所含有机物的种类及化学性质差异较大，但所含盐类物质多为Cl^-、SO₄ ^2-、Na⁺、Ca²⁺等盐类物质。这类废水，若未经处理直接排放，会对水体生物、生活饮用水和工农业生产用水产生极大的危害。

由于生物处理法具有运行费用低、管理维护方便、高效无害等优点，往往被视为水处理技术优先考虑方案。但高含盐工业废水中的无机盐对微生物具有较强的抑制作用，人们考虑通过培养耐盐微生物和嗜盐微生物来处理高含盐量有机废水。此方法在经济和技术方面较可行，并且取得了一定成效。但不同工业行业排放的废水中有机物成分差异很大，绝大多废水含有难生物降解的有机物，对微生物有抑制作用，可生化性低，单纯的生物处理技术往往难以达到所要求的排放标准。因此高含盐量有机废水需要经过预处理，去除水中的部分污染物，特别是对微生物有抑制作用或毒性的污染物，并提高废水的可生化性，有利于后续生物处理工艺运行。

如图1所示，现有技术中，一种高含盐量有机废水处理系统工艺，高含盐量有机废水进入生物处理子系统的缺氧池内进行反硝化脱氮去除部分有机物，缺氧池处理后的出水进入好氧池内在曝气好氧状态下进行硝化反应及有机物的降解，随后出水进入膜生物反应器内继续硝化和有机物的降解，出水再进入下一步的盐结晶子系统，经过两级反渗透脱盐后的水再通过蒸发结晶处理，得到的结晶盐可回收利用，产水达到排放标准排放。

上述现有技术至少存在以下缺点：

工艺流程复杂、处理效率低、系统运行不稳定、水处理成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种工艺简单、运行稳定、成本低的高含盐量有机废水处理装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的高含盐量有机废水处理装置，包括电絮凝单元和膜生物处理单元，废水首先在电絮凝单元中进行电絮凝处理，之后在膜生物处理单元中进行膜分离和生物处理。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的高含盐量有机废水处理装置，由于包括电絮凝单元和膜生物处理单元，废水首先在电絮凝单元中进行电絮凝处理，之后在膜生物处理单元中进行膜分离和生物处理。工艺简单、运行稳定、成本低。

附图说明

图1为现有技术中高含盐量有机废水处理系统的工艺流程图；

图2为本发明的高含盐量有机废水处理装置的工艺流程图；

图3为本发明中电絮凝单元结构示意图；

图4为本发明中膜生物反应器的结构原理图。

图3中：1.进水口、2.絮凝区、3.沉淀区、4.电极板、5.出水口、6.排污口、7.刮渣机、8.直流电源、9.超声阻垢器。

具体实施方式

本发明的高含盐量有机废水处理装置，其较佳的具体实施方式是，包括电絮凝单元和膜生物处理单元，废水首先在电絮凝单元中进行电絮凝处理，之后在膜生物处理单元中进行膜分离和生物处理。

电絮凝单元包括絮凝槽，絮凝槽内设有絮凝区，絮凝区内放置相互平行的阳、阴电极板；絮凝槽的下部设有沉淀区；絮凝槽的上部设有刮渣机。

70％～100％数量电极板的材料可以为铁、铝中的一种或两种。

0％～30％数量电极板的材料可以为钛，钛表面镀有钌、钽中的一种或两种材料。

絮凝区内可以装有超声阻垢器。

上述的阳、阴电极板分别与直流电源的正、负极连接，所述直流电源的输出电压可以为5～700V。应用过程中，阳、阴电极板每间隔5min～5h可以变换一次极性。

上述的膜生物处理单元可以包括1至3级膜生物反应器，如包括2级膜生物反应器。膜生物反应器内可以包括膜孔径为0.1～0.4微米的浸没式微滤膜组件。

本发明在生物处理单元前放置电絮凝单元，通过电解氧化还原、电絮凝、电气浮等过程降解去除高含盐量有机废水中抑制微生物生长的有毒有害物质，从而提高生物处理单元的污染物去除效率，生物处理单元运行稳定，克服了以往工艺技术的弱点。

下面结合具体实施例对本发明进行详细的描述：

高含盐量有机废水处理装置由两个单元组成，电絮凝单元与膜生物处理单元。

如图2所示，高含盐量有机废水首先进入电絮凝单元，从电絮凝单元出来的水依次进入一级膜生物反应器和二级膜生物反应器等生物处理单元。

如图3所示，电絮凝单元包括絮凝槽，絮凝槽内放置相互平行的电极板4，活泼金属电极板(铁或铝)与具有纳米贵金属钌、钽等氧化物涂层的钛电极板按一定比例布置，形状为网状或板状，相邻的电极板之间为正负极关系，间隔的电极板相互连接后分别与直流电源的正负极通过电导线连接。两种电极板4的布置比例可根据废水不同水质调整，从而提高电絮凝槽的气浮作用，提高污染物去除率。

活泼金属阳极板上生成Al³⁺或Fe²⁺、Fe³⁺等阳离子，与水中OH^-离子结合成Al(OH)₃或Fe(OH)₂、Fe(OH)₃等絮凝剂，絮凝废水中悬浮物和胶体等污染物质。在电絮凝过程中随着进水pH不同，形成不同的络合物，如铁离子可形成以下络合物：Fe(H₂O)₆ ³⁺、Fe(H₂O)₅(OH)²⁺、Fe(H₂O)₄(OH)²⁺、Fe₂(H₂O)₈(OH)₂ ⁴⁺以及Fe₂(H₂O)₆(OH)₄ ⁴⁺等，这些络合物可起到凝聚、吸附和共沉淀的作用。同时在阳极上析出O₂微气泡，在阴极上产生H₂微气泡。电絮凝槽中有一定比例的不溶性纳米电极板式，从而提高电流效率，增加阴阳极析出的O₂和H₂微气泡量，有利于电气浮作用的增强。所生成的微小气泡远小于加压气浮产生的气泡，因而其气浮能力更强，对污染物的去除效果也更好。在电流作用下，原水中的部分有机物可被氧化为低分子有机物，甚至直接被氧化为CO₂和H₂O；同时，阴极产生的新生态H₂还原能力很强，可与废水中的污染物发生还原反应，从而使污染物得到降解。

具体是，进水由底部进水口进入絮凝槽，在絮凝区2经过电解氧化还原、电絮凝、电气浮等过程，大块絮凝体沉积在絮凝槽的沉淀区3内，由底部的排污口排出，而一部分比重小的絮凝体由O₂和H₂微气泡一同上浮，由刮渣机7排除；絮凝区2内排列的阴阳电极板4分别与直流电源8的负极和正极相连；絮凝区2内装有超声阻垢器9，可防止电极板4上结垢，同时有利于新生态的O₂和H₂与有机物的反应。

为了更有利于缓解电极板4结垢和阳极钝化，经常转换电极板极性，其转换时间间隔为5min～5h。与电极板相连的直流电源输出电压为5～700V。

如图4所示，膜生物反应器中放置膜孔径0.1～0.4微米的浸没式微滤膜组件。两个反应器各自的进水条件不同，形成完全独立的微生物生长环境，微生物群落有所不同，从而提高污染物的去除效率，再通过外排剩余污泥而去除部分无机盐，出水水质更优。通过两级膜生物反应器去除废水中大部分有机污染物，出水可达到排放标准

本发明与传统工艺相比，具有处理效果稳定、出水水质好、装置运行成本低、占地面积小等特点；处理污染物范围广、去除效率高、不添加化学药剂、无二次污染、工艺和设备简单、可操控性好；结构简单、可以全自动化运行、可做到无人职守运行；经过两级膜生物反应器的处理，出水可达标排放。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种高含盐量有机废水处理装置，其特征在于，包括电絮凝单元和膜生物处理单元，废水首先在电絮凝单元中进行电絮凝处理，之后在膜生物处理单元中进行膜分离和生物处理；

所述的电絮凝单元包括絮凝槽，所述絮凝槽内设有絮凝区，所述絮凝区内放置相互平行的阳、阴电极板；所述絮凝槽的下部设有沉淀区；所述絮凝槽的上部设有刮渣机；

所述电极板70％数量电极板的材料为铁、铝中的一种或两种；

所述电极板30％数量电极板的材料为钛，钛表面镀有钌、钽中的一种或两种材料；

所述高含盐量有机废水是指含有有机物和至少总溶解固体的质量分数≥3.5％的废水；

所述絮凝区内装有超声阻垢器；

所述阳、阴电极板分别与直流电源的正、负极连接，所述直流电源的输出电压为5～700V；

所述阳、阴电极板每间隔5min～5h变换一次极性。

2.根据权利要求1所述的高含盐量有机废水处理装置，其特征在于，所述的膜生物处理单元包括1至3级膜生物反应器。

3.根据权利要求2所述的高含盐量有机废水处理装置，其特征在于，所述的膜生物处理单元包括2级膜生物反应器。

4.根据权利要求2或3所述的高含盐量有机废水处理装置，其特征在于，所述的膜生物反应器包括膜孔径为0.1～0.4微米的浸没式微滤膜组件。

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