CN101973661A

CN101973661A - 处理五倍子加工废水的方法

Info

Publication number: CN101973661A
Application number: CN 201010281679
Authority: CN
Inventors: 李绪忠; 刘玉洁; 卢丽
Original assignee: Changsha Design Institute of Nonferrous Metallurgy
Current assignee: Chinalco environmental protection and energy conservation group Co., Ltd
Priority date: 2010-09-15
Filing date: 2010-09-15
Publication date: 2011-02-16
Anticipated expiration: 2030-09-15
Also published as: CN101973661B

Abstract

一种处理五倍子加工废水的方法，该方法采用絮凝沉淀池、UFB系统、电凝聚、A/O系统、活性炭过滤五道工艺系统串联组成，连续进水、连续出水，系统具有处理效果稳定、高效、操作简单，运行费用低的特点。

Description

处理五倍子加工废水的方法

技术领域：

本发明涉及一种五倍子制药废水处理方法，尤指一种高含盐量、高色度、高有机物废水的处理方法。

背景技术：

五倍子深加工行业制药废水为高含盐量、高色度、高有机物废水，主要是没食子酸生产工段的废水(高浓度废水)，出水COD_cr浓度一般均在20000mg/L以上，陈皮甙工段出水COD_cr浓度一般均在5000mg/L以上，即使是各工段的混合水及生活污水，出水COD_cr浓度一般也均在5000mg/L以上。没食子酸粗母液废水含有大量的无机盐，且以NaCl为主，浓度过高，会对微生物产生毒性，从而严重影响生化系统。高盐环境对微生物的主要影响表现在：由于盐析作用致使微生物的脱氢酶活性降低，生物增长缓慢，产率系数低；盐浓度升高时，水的渗透压也会随之升高，使微生物细胞脱水引起细胞原生质分离，从而导致微生物细胞破裂而死亡。没食子酸粗母液废水的含盐量在10％以上，普通生物难以适应这样的高盐环境，采用常规的生物处理显然是不可行的，需要对没食子酸粗母液废水进行脱盐预处理，降低含盐量，以提高废水的可生化性。

常见的污水处理方法有：

1、采用UASB和SBR的两级处理，利用UASB厌氧水解，SBR好氧降解，但是SBR作为间歇式反应器，在UASB和SBR之间必须增加调节池，且为了能满足日处理水量的要求，调节池和SBR池的有效容积势必很大，在基建费和运行费上的投入也必然较大。

2、将高浓度废水进行厌氧预处理，再与低浓度废水(陈皮甙废水、各工段的混合水及生活污水)混合，进行好氧生化处理，厌氧部分采用UASB工艺，好氧部分则采用接触氧化工艺。接触氧化作为一种生物膜的处理工艺，必须保证污水与生物膜充分接触，因此须控制进水流量，若进水流量过大，流速过快，致使水力停留时间缩短，处理效果将无法达到预想目标，所以接触氧化的处理量较小，不适宜在大处理量的情况下运用。另外接触氧化剩余污泥产生量少，除磷效果较差。

3、采用微电解方法进行第一级的处理。微电解工艺用于难降解高色度废水可降低水体的COD_cr和色度，提高废水的可生化性。一般微电解工艺所采用的微电解材料为铁屑和木炭，使用前要加酸碱活化，使用的过程中很容易钝化板结，又因为铁与炭是物理接触，之间很容易形成隔离层使微电解不能继续进行而失去作用，这导致了频繁地更换微电解材料，不但工作量大成本高还影响废水的处理效果和效率。另外，微电解材料表面积太小也使得废水处理需要很长的时间，所以目前微电解工艺尚没有很好的得到推广，投入实际工程的风险相对较大。

上述常规的几种处理方法各有弊病，国内外尚无成功处理该废水的案例，需研发更完善处理高含盐量、高色度、高有机物废水的处理方法。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是，针对上述现有技术的不足，提供一种更完善的处理五倍子加工废水的方法，使五倍子深加工行业制药废水处理后，出水水质符合GB21905-2008《提取类制药工业水污染物排放标准》一级排放标准。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：一种处理五倍子加工废水的方法，其特点是：该方法依序包括如下步骤：

a、将所述五倍子加工废水在粗母液贮池用质量浓度为5-15％的石灰乳调pH值至11后，进入粗母液沉淀池，沉淀22-26小时，上部废水进入调节池；

b、在调节池内，将上述得到的废水与低浓度废水(陈皮甙废水、及生活污水等)混合，稀释浓度和盐分，控制COD_cr为5000-6000mg/L、BOD₅为3000-4000mg/L、及NaCl≤10000mg/L，再用质量浓度为8-10％的石灰乳或质量浓度为15-25％的盐酸调混合废水的pH值至7-8；如果稀释后NaCl浓度大于10000mg/L时，可以加雨水进行调节；

c、得到的混合废水进入絮凝沉淀池，于混合废水中投加硅藻精土，硅藻精土的加入量为每升混合废水加28-32mg硅藻精土；

d、絮凝沉淀池出来的上部废水进入厌氧流化床反应器；

e、厌氧流化床反应器出来的上部废水进入二沉池，沉淀后，于废水中加混凝剂和脱色剂溶液，再进入电凝聚及配套自浮槽设备，混凝剂的加入量为每升废水加5-10mg混凝剂，脱色剂溶液的加入量为每升废水加75-85ml质量浓度为2％的脱色剂溶液；

f、e步骤出来的上部废水依次进入厌氧接触池、及好氧接触池，废水经生化处理后出水自流入终沉池，沉淀后进入活性炭过滤器。

与现有技术相比，本发明具有如下特点：

1、采用絮凝系统、厌氧流化床系统(UFB系统)、电凝聚、厌氧接触池/好氧接触池系统(简称A/O系统)、活性炭过滤五道工艺系统串联组成。连续进水、连续出水，系统具有处理效果稳定、高效、操作简单，运行费用低的特点。

2、考虑废水的含胶体和高有机物的特点，该方法在絮凝系统中投入硅藻精土。硅藻精土的特点如下：

a)硅藻精土处理系统具有集絮凝、吸附和过滤为一体的功能，对污水中的COD_cr、SS、BOD、P有很强的去除能力。由于硅藻表面的不平衡电位能中和悬浮粒子的电荷，使其相斥电位受到破坏而与硅藻形成醪羽，凝集成较大的絮花。另一方面，由于其巨大的比表面积和表面吸附性，脱稳胶体极易被吸附到硅藻土上，且附着了污染物质的硅藻土颗粒间相互吸附能力大，可快速形成粒度和密度较大的絮体，且絮体的稳定性好。

b)硅藻精土天然无毒的特性，与微生物产生良好的协同作用，可降低污水中的有机物和氨氮。硅藻精土内部孔隙多，孔隙间串联相通，拥有巨大的比表面和合适的表面负电性，同时它又是单细胞低等植物硅藻的遗骸，使得它具有优良的生物相容性，可以作为一种优良的多孔生物载体。多种微生物大量富集和挂膜在硅藻精土的内外，与硅藻精土协同作用，从而形成了类似于生物活性炭同时又优于活性炭的“生物硅藻土”。正因为这一优良的生物相容性多孔载体的特性，提高了生物活性、延长了和污染物的接触时间。硅藻精土表面的生物膜存在着好氧硝化过程、缺氧反硝化过程和同时硝化一反硝化(SND)过程，从而能够有效地降低了废水中的氨氮。

3、考虑废水COD_cr浓度极高的特点，采用UFB工艺，UFB是在UASB基础上的改良的一种高效的生物膜处理法，它利用砂等大比表面积的物质为载体，厌氧生物以生物膜形式结在砂或其他载体表面、在污水中成流动状态，微生物与污水中有机物进行接触吸附并分解有机物，去除大部分COD_cr。

4、考虑废水的色度和COD_cr难以达标的特点，该方法采用电凝聚工艺。

电凝技术利用直流电溶解平行排列的电极单元，从而向废水中释放带正电荷的金属离子。这些离子与污染物中带微弱负电荷的液滴或微粒异性相吸，原来液滴或微粒之间的斥力被破坏，相互分散的微粒结合成较大的可分离聚合物。这些聚合物逐渐变大，直到在水体中不再稳定。此时，水中的正电荷离子与负电荷微粒反应形成比较稳定的絮凝物，它们根据废水的性质而下沉或者上浮。同时，电解反应所产生的气体形成极微小的气泡，它们与凝结物相粘附从而将其浮除。电凝产生的稳定性高的絮凝物质容易被多数常规的二级分离技术分离出来。

电絮凝法中常用的电极材料为铝和铁，在阳极和阴极之间通以直流电，发生的电极反应如下：

铝阳极

Al-3e→Al^3e+ (1)

在碱性条件下

Al^3e++3OH^-→Al(OH)₃ (2)

在酸性条件下

Al^3e++3H₂O→Al(OH)₃+3H⁺ (3)

铁阳极

Fe-2e→Fe^2e+ (4)

在碱性条件下

Fe^2e++2OH^-→Fe(OH)₂ (5)

在酸性条件下

4Fe^2e++O₂+2H₂O→4Fe^3e++4OH^- (6)

另外，水的电解还有氧气放出

2H₂O-4e→O₂+4H⁺ (7)

在阴极发生如下反应

2H₂O+2e→H₂+2OH^- (8)

电絮凝法在处理过程中具有多功能性，除了电絮凝作用之外还有电化学氧化和还原、电气浮等作用。

根据这个原理，通过电解能够大大降低色度，去除大部分COD_cr，并且提高废水的可生化性，以确保废水生化处理效果。

附图说明：

图1为是本发明的工艺流程图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

参见图1，五倍子加工废水经粗母液废水管进入粗母液贮池，用质量浓度为5-15％的石灰乳将PH值调至11后，用泵提升至粗母液沉淀池，沉淀22-26h后，上部废水进入综合废水调节池，底部污泥定期回收利用。

将上述高浓度废水与陈皮甙废水、生活污水等低浓度废水在上述调节池混合，稀释浓度及盐分，控制COD_cr在5000-6000mg/L之间，BOD₅在3000-4000mg/L之间，盐分(NaCl)≤10000mg/L，在混合后盐分浓度还不能达到要求时，用雨水调节池的雨水进行调节，直至NaCl≤10000mg/L。混合废水在调节池用质量浓度8-10％石灰乳或质量浓度为15-25％的盐酸将pH值调至7-8，废水在调节池内借助水下搅拌机实现均质、控制流量后通过废水提升泵提升到絮凝沉淀池，按废水体积投加28-32mg/L硅藻土使废水中所含的大部分SS和10％的COD_cr及部分色度得以去除，沉淀污泥经泵进入污泥池，絮凝沉淀池出水经泵提升进入2台厌氧流化床反应器，去除70％的COD_cr、和BOD₅，剩余污泥进入污泥池；厌氧流化床反应器出水进入二沉池，沉淀后按废水体积，每升废水加5-10mg混凝剂和75-85ml质量浓度为2％的脱色剂溶液后，进入电凝聚及配套自浮槽设备，再去除70％的COD_cr、和BOD₅，同时提高废水的B/C比，剩余污泥进入污泥池；自浮槽出水进入A池，在缺氧状态下大分子有机物经水解分解成小分子有机物，提高废水的可生化性，再进入0池，0池连续进水、连续曝气，废水在0池进行好氧生物处理，0池部分剩余活性污泥回流到A池，进行反硝化，进一步脱除氨氮，其剩余活性污泥进入污泥池。废水经生化处理后出水自流入终沉池，沉淀后进入活性炭过滤器，去除生化处理难以降解的污染物，以确保出水水质各项指标能够达标排放。活性炭过滤器出水经消毒池消毒后根据企业需要或入回用水池回用，或排放。沉淀污泥进入污泥池，通过污泥泵进入污泥脱水机械，经脱水后干泥制砖或填埋，污泥池上清液及滤液回流至调节池。

此工艺克服了常规处理方法的多种弊病，效果良好。

实施例1：

张家界奥威科技有限公司排出的五倍子加工废水(为高含盐量、高色度、高有机物废水)，废水流量：36.63m³/h，生产工艺各单元废水中的污染物有机物含量参考表1，废水成份参见表2，依本发明的方法进行废水处理的效果见表3，本发明依GB21905-2008《提取类制药工业水污染物排放标准》一级排放标准设计的出水水质指标见表4，由下述数据可知，依本发明方法处理后，出水水质符合GB21905-2008《提取类制药工业水污染物排放标准》一级排放标准。

表1生产工艺各单元污染物有机物含量参考表

表2废水成份

表4出水水质指标

表3各处理单元实际处理效果如下：

Claims

1.一种处理五倍子加工废水的方法，其特征在于：该方法依序包括如下步骤：

b、在调节池内，将上述得到的废水与低浓度废水混合，稀释浓度和盐分，控制COD_cr为5000-6000mg/L、BOD₅为3000-4000mg/L、及NaCl≤10000mg/L，再用质量浓度为8-10％的石灰乳或质量浓度为15-25％的盐酸调混合废水的pH值至7-8；

d、絮凝沉淀池出来的上部废水进入厌氧流化床反应器；

f、e步骤出来的上部废水依次进入厌氧接触池、及好氧接触池进行生化处理，经生化处理后的废水自流入终沉池，沉淀后进入活性炭过滤器。

2.如权利要求1所述的处理五倍子加工废水的方法，其特征在于：所述低浓度废水为陈皮甙废水、及生活污水。

3.如权利要求1所述的处理五倍子加工废水的方法，其特征在于：所述b步骤中，稀释后NaCl浓度大于10000mg/L时，加雨水调节。