CN101723553A

CN101723553A - 一种废塑料拆解综合废水的处理方法

Info

Publication number: CN101723553A
Application number: CN200910213684A
Authority: CN
Inventors: 周少奇; 陈际帆
Original assignee: South China University of Technology SCUT
Current assignee: South China University of Technology SCUT
Priority date: 2009-12-08
Filing date: 2009-12-08
Publication date: 2010-06-09

Abstract

本发明涉及一种废塑料拆解综合废水的处理方法，废水先经格栅井截留粗粒杂物；然后进入隔油池，利用油与水的密度差产生上浮而进行油水分离，去除70％～80％体积的浮油；再经上流式厌氧污泥床(UASB)将污水中的大分子有机物降解为小分子有机物；悬浮填料生物接触氧化池中进一步分解小分子有机物；上清液可进入石英砂过滤罐去除悬浮物和浊度，最后经消毒后回用或达标排出。本发明根据废塑料拆解综合废水的水质特点，先采用隔油池去除大部分的浮油，再经上流式厌氧污泥床降解污水中的有机物，仍未降解和难降解的有机物在悬浮填料生物接触氧化池中进一步分解，从而达到去除废水中CODcr、BOD₅、NH₃-N、石油类等污染物的目的。

Description

一种废塑料拆解综合废水的处理方法

技术领域

本发明涉及废水处理工艺，特别是涉及废塑料拆解综合废水的处理方法。

背景技术

由于拆解技术和设备的落后，废电线电缆及各类废五金产品拆解过程中会产生大量废塑料，而拆解洗涤废塑料的污水、废油和被污染的雨水可一起形成废塑料拆解综合废水，由于含有废油，油类物质漂浮在水面可形成一层薄膜，降低空气中的溶解氧在水中的含量，而拆解洗涤废塑料的污水本身含有难降解的大分子有机物，使得废塑料拆解综合废水的可生化性差，采用传统的好氧生物处理法处理难以达标排放。废塑料拆解综合废水若未经任何处理直接排放，可对地表水、地下水以及土壤造成严重污染。为了保护环境，实施清洁生产，必须将废水处理达标排放。尽管长期以来环境工程领域的科技工作者作了艰苦的努力，取得了一定成果，但迄今国内外尚无环境效益和经济效益俱佳的废塑料拆解综合废水治理示范技术和工业化报道。

中国发明专利“200610151009.8”公布一种“复合式含油污/废水处理方法”，该方法的废水主要通过气浮池、水解酸化池、生物接触氧化池、斜管沉淀池处理，处理单元多，增加了运行和管理的成本，且水解酸化池对大分子有机物的降解效果差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大分子有机物的降解效果好，成本低，适于工业化的废塑料拆解综合废水处理工艺。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的。

一种废塑料拆解综合废水的处理工艺，包括如下步骤和工艺条件：

(1)污水经格栅井截留粗粒杂物；

(2)隔油池处理：利用油与水的密度差产生上浮而进行油水分离，去除70％～80％体积的浮油；

(3)上流式厌氧污泥床处理：隔油池除油后的综合废水通过上流式厌氧污泥床处理4～8小时，在厌氧状态下，难降解的有机物将开环裂解或长链大分子物质断链，转化为易生物降解的小分子物质，减少后续好氧工艺的负荷；

(4)悬浮填料生物接触氧化池：废水在生物接触氧化池中经过曝气，悬浮填料上所附着的生物膜对废水中仍未降解和难降解的有机物进一步分解；生物接触氧化池的水力停留时间为20～60min；生物接触氧化处理过程控制条件为：进水负荷：0.80～1.40Kg BOD₅/m³·天，水温＜40℃，进水Ph＝6～9，接触氧化池溶解氧DO 3～4mg/L；悬浮填料为悬浮状生物挂膜填料，外观上呈球状、圆柱状、方形、海绵状、泡沫状或者网格状，由聚丙烯或聚氯乙烯材质加工而成，密度为0.90g/cm³，直径为100～150mm，比表面积为500～600m²/m³；

(5)上清液进入石英砂过滤罐经砂滤去除悬浮物和浊度，最后经消毒后回用或达标排出。

为进一步实现本发明目的，格栅井前后由粗格栅、细格栅构成，粗格栅的栅条间距为40mm，细格栅的栅条间距为16～20mm。

上流式厌氧污泥床有效容积为400m³，水力停留时间为5～7小时，容积COD_Cr负荷率为6～8kg·m^-3·d^-1，主体为钢混结构，内部设置三相分离器系统及沼气气提内循环污泥搅拌系统，反应器内平均污泥浓度达25g/L。

悬浮填料生物接触氧化池包括池体，池体下部侧面设有进水口，底部设有排泥口，在池体内底部设有曝气管，曝气方式为穿孔管曝气，池体上部设有溢流堰，溢流堰上设有附属排泥管和出水口，池体内部分为污泥区和填料区，填料区中填充有悬浮状生物挂膜填料，填料的分布密度为上密下疏。

所述砂滤采用下流式单滤料过滤方式，滤料层的厚度为1.0～1.5m，底层放置30～40cm的卵石承托层，反冲洗采用气水结合反冲洗方式。

本发明具有如有优点和有益效果：

(1)本发明废水去除粗粒杂物和大部分的浮油后先通过较长时间的厌氧法处理，其出水再直接经过短暂的生物接触氧化法处理即可直接进入石英砂过滤罐，不要二沉池。

(2)由于采用厌氧法处理，不需供氧设备，动力消耗减少；厌氧产泥系数远小于好氧，系统污泥处理费用降低。

(3)生物接触氧化法采用生物填料比表面积大，固膜效果好，不用设二沉池，水力停留时间远小于现有的城市污水处理厂好氧活性污泥法；所以系统占地少，投资省。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但本发明要求保护的范围并不局限性于实施例表示的范围。

实施例1：

经检测，一种废塑料拆解综合废水的COD_cr、BOD₅、SS、NH₃-N和石油类平均值分别为300mg/L、245mg/L、210mg/L、30mg/L和125mg/L，工艺的设计指标见表1，该表显示综合废水的进水水质情况和排放标准。上述废塑料拆解综合废水的处理工艺包括如下步骤：(1)污水经格栅井截留粗粒杂物；格栅井前后由粗格栅、细格栅构成，粗格栅的栅条间距为40mm，细格栅的栅条间距为16～20mm；(2)然后进入隔油池，利用油与水的密度差产生上浮而进行油水分离，石油类浓度从125mg·l^-1下降到10mg·l^-1，去除率可达到92％。(3)再经上流式厌氧污泥床6小时的厌氧处理，即废水先通过反应器下部的均匀布水系统，在反应器底部的污泥床上，由厌氧微生物将大部分有机物降解为沼气，厌氧混合液(沼气、污泥、废水)向上经过三相分离器完成沼气、污泥、废水的良好分离，并防止了污泥的流失，在沉淀区内废水中的污泥沉降分离返回到污泥床层，有效的保证厌氧反应器中具有较大的污泥存有量，并在反应器中培养、驯化出大量的高活性厌氧颗粒污泥；上流式厌氧污泥床有效容积为400m³，容积COD_Cr负荷率为6～8kg·m^-3·d^-1，主体为钢混结构，内部设置三相分离器系统及沼气气提内循环污泥搅拌系统，反应器内平均污泥浓度达25g/L。COD_cr、BOD₅、SS、NH₃-N的浓度分别从300mg/L、245mg/L、210mg/L和30mg/L下降至95.6mg/L、85mg/L、76.8mg/L和25mg/L，去除率可分别达到68.1％、65.3％、63.4％和16.7％，说明UASB中的厌氧颗粒污泥具有高活性，可去除大部分有机物和悬浮固体，同时将难去除的大分子有机物降解为小分子有机物，氨氮的去除效果较差，需经下一步好氧反应进行硝化脱氮。(4)小分子有机物在悬浮填料生物接触氧化池中进一步分解为CH₄和CO₂，反应时间为40min；生物接触氧化处理过程控制条件为：进水负荷：0.80～1.40KgBOD₅/m³·天，水温＜40℃，进水Ph＝6～9，接触氧化池溶解氧DO为3～4mg/L。悬浮填料生物接触氧化池包括池体，池体下部侧面设有进水口，底部设有排泥口，在池体内底部设有曝气管，曝气方式为穿孔管曝气，池体上部设有溢流堰，溢流堰上设有附属排泥管和出水口，池体内部分为污泥区和填料区，填料区中填充有悬浮状生物挂膜填料，填料的分布密度为上密下疏。该悬浮填料为悬浮状生物挂膜填料，外观上呈网格状，由聚氯乙烯材质加工而成，与水的密度相近，为0.90g/cm³，直径为100～150mm，比表面积为500～600m²/m³。生物接触氧化池处理单元的COD_cr、BOD₅、SS和NH₃-N的浓度分别可下降至36mg/L、22.7mg/L、11.2mg/L和7.8mg/L，去除率可分别达到64％、73.3％、86％、68.8％，进一步去除了有机物和氨氮。(5)处理后的上清液可进入石英砂过滤罐砂滤去除悬浮物和浊度，该砂滤采用下流式单滤料过滤方式，滤料层的厚度为1.2m，底层放置35cm的卵石承托层，反冲洗采用气水结合反冲洗方式。(6)最后经消毒后回用或达标排出，其处理结果可参见表2。

表1

表2

实施例2：

本实施例进水的COD_cr、BOD₅、SS、NH₃-N和石油类平均值分别为400mg/L、350mg/L、265mg/L、25mg/L和120mg/L，工艺的设计指标见表一，流程图参考图1，(1)污水经格栅井截留粗粒杂物，格栅井前后由粗格栅、细格栅构成，粗格栅的栅条间距为40mm，细格栅的栅条间距为16～20mm；(2)然后进入隔油池，利用油与水的密度差产生上浮而进行油水分离，石油类浓度从120mg·l^-1下降到20mg·l^-1，去除率可达到83.3％。(3)再经上流式厌氧污泥床4小时的厌氧处理，将污水中的大分子有机物降解为小分子有机物，提高废水的可生化性。如表3所示，COD_cr、BOD₅、SS、NH₃-N的浓度分别从400mg/L、350mg/L、265mg/L和25mg/L下降至129.6mg/L、130.9mg/L、79mg/L和20mg/L，去除率可分别达到67.6％、62.6％、70.2％和20％，说明UASB中的厌氧颗粒污泥具有高活性，可去除大部分有机物和悬浮固体，同时将难去除的大分子有机物降解为小分子有机物，氨氮的去除效果较差，需经下一步好氧反应进行硝化脱氮。(4)小分子有机物在悬浮填料生物接触氧化池中进一步分解，反应时间为20min；生物接触氧化池处理单元的COD_cr、BOD₅、SS和NH₃-N的浓度分别可下降至39mg/L、26mg/L、14.4mg/L和6.4mg/L，去除率可分别达到70％、80％、82％、67.8％，进一步去除了有机物和氨氮。(5)上清液可进入石英砂过滤罐砂滤去除悬浮物和浊度，该砂滤采用下流式单滤料过滤方式，滤料层的厚度为1.0m，底层放置30cm的卵石承托层，反冲洗采用气水结合反冲洗方式。(6)最后经消毒后回用或达标排出，其处理结果可参见表3。

表3

实施例3：

本实施例进水的COD_cr、BOD₅、SS、NH₃-N和石油类平均值分别为480mg/L、450mg/L、280mg/L、42mg/L和135mg/L，工艺的设计指标见表一，流程图参考图1，(1)污水经格栅井截留粗粒杂物，格栅井前后由粗格栅、细格栅构成，粗格栅的栅条间距为40mm，细格栅的栅条间距为16～20mm；(2)然后进入隔油池，利用油与水的密度差产生上浮而进行油水分离，石油类浓度从135mg·l^-1下降到8.5mg·l^-1，去除率可达到90％。(3)再经上流式厌氧污泥床8小时的厌氧处理，将污水中的大分子有机物降解为小分子有机物，提高废水的可生化性。如表4所示，COD_cr、BOD₅、SS、NH₃-N的浓度分别从480mg/L、450mg/L、280mg/L、42mg/L下降至175.7mg/L、179.1mg/L、112.6mg/L、33.6mg/L，去除率可分别达到63.4％、60.2％、59.8％、20％，说明UASB中的厌氧颗粒污泥具有高活性，可去除大部分有机物和悬浮固体，同时将难去除的大分子有机物降解为小分子有机物，氨氮的去除效果较差，需经下一步好氧反应进行硝化脱氮。(4)小分子有机物在悬浮填料生物接触氧化池中进一步分解，反应时间为60min；生物接触氧化池处理单元的COD_cr、BOD₅、SS、NH₃-N的浓度分别可下降至45.7mg/L、48.9mg/L、16.9mg/L、9.5mg/L，去除率可分别达到74％、72.7％、85％、72％，进一步去除了有机物和氨氮。(5)上清液可进入石英砂过滤罐砂滤去除悬浮物和浊度，该砂滤采用下流式单滤料过滤方式，滤料层的厚度为1.5m，底层放置40cm的卵石承托层，反冲洗采用气水结合反冲洗方式。(6)最后经消毒后回用或达标排出。本实施例进水的COD_cr、BOD₅、SS、NH₃-N均较实施例1和实施例2高，因此选择了较长的厌氧处理反应时间(8小时)和好氧处理反应时间(60min)，也达到了满意的处理效果，装置总成的COD_cr、BOD₅、SS、NH₃-N和石油类的去除率可分别达到90.5％、89.1％、94％、77.4％和96.1％。其处理结果可参见表4。

表4

Claims

1.一种废塑料拆解综合废水的处理工艺，其特征在于包括如下步骤和工艺条件：

(1)污水经格栅井截留粗粒杂物；

(3)上流式厌氧污泥床处理：隔油池除油后的综合废水通过上流式厌氧污泥床处理4～8小时；

(4)悬浮填料生物接触氧化池：废水在生物接触氧化池中经过曝气，悬浮填料上所附着的生物膜对废水中仍未降解和难降解的有机物进一步分解；生物接触氧化池的水力停留时间为20～60min；生物接触氧化处理过程控制条件为：进水负荷：0.80～1.40Kg BOD₅/m³·天，水温＜40℃，进水Ph＝6～9，接触氧化池溶解氧DO3～4mg/L；悬浮填料为悬浮状生物挂膜填料，外观上呈球状、圆柱状、方形、海绵状、泡沫状或者网格状，由聚丙烯或聚氯乙烯材质加工而成，密度为0.90g/cm³，直径为100～150mm，比表面积为500～600m²/m³；

2.根据权利要求1所述的废塑料拆解综合废水处理工艺，其特征在于：格栅井前后由粗格栅、细格栅构成，粗格栅的栅条间距为40mm，细格栅的栅条间距为16～20mm。

3.根据权利要求1所述的废塑料拆解综合废水处理工艺，其特征在于：上流式厌氧污泥床有效容积为400m³，水力停留时间为5～7小时，容积COD_Cr负荷率为6～8kg·m^-3·d^-1，主体为钢混结构，内部设置三相分离器系统及沼气气提内循环污泥搅拌系统，反应器内平均污泥浓度达25g/L。

4.根据权利要求1所述的废塑料拆解综合废水处理工艺，其特征在于：悬浮填料生物接触氧化池包括池体，池体下部侧面设有进水口，底部设有排泥口，在池体内底部设有曝气管，曝气方式为穿孔管曝气，池体上部设有溢流堰，溢流堰上设有附属排泥管和出水口，池体内部分为污泥区和填料区，填料区中填充有悬浮状生物挂膜填料，填料的分布密度为上密下疏。

5.根据权利要求1所述的废塑料拆解综合废水处理工艺，其特征在于：所述砂滤采用下流式单滤料过滤方式，滤料层的厚度为1.0～1.5m，底层放置30～40cm的卵石承托层，反冲洗采用气水结合反冲洗方式。