CN102464424A - 电石渣废水的混凝过滤协同生物处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电石渣废水的混凝过滤协同生物处理方法，包括：调节待处理的电石渣废水的pH值至8.5-9.5，投加0.3％～1.2％的混凝剂和0.01％～0.03％的助凝剂；再次调节pH值至9.5-10.5，投加0.3％～0.6％的混凝剂和0.01％～0.03％的助凝剂；将经过二级混凝处理的电石渣废水依次进行第一级生物处理和第二级生物处理；然后进行固液分离将处理后的电石渣废水排放。本发明解决了以往自身无固液分离和内部污泥回流的问题，增加了单个装置的独立应用的可能性，减少了占地和投资，降低了运行成本。由于在一个装置内就可以解决污泥回流的问题并且处理效果更加稳定和可靠，操作方便，维护简单。
Description
技术领域
本发明涉及一种电石渣废水的处理方法，尤其涉及一种利用分级混凝和生物协同处理电石渣废水的方法。
背景技术
化工行业电石渣高含盐废水含有大量且浓度高的盐类，有的甚至还有硫化物、磷化物等有毒有害物质，因此污染性强、不易处理。高浓度有机废水按其性质与来源可将其分为三大类：第一类为不含有害物质且易于生物降解的高浓度有机废水，这类废水一般来自以农牧产品为原料的工业废水，如食品工业废水：第二类为含有有害物质且易于生物降解的高浓度有机废水，如部分化学工业、轻工工业、冶金工业和制药业废水；第三类为含有有害物质且不易于生物降解的高浓度有机废水，如有机化学合成工业和农药生产工业废水等。
目前，高浓度有机化工废水的处理方法主要有物化处理法和生物处理法。物化处理法是应用物理化学作用及其原理将废水中的污染物成分转化为无害物质，使废水得到净化的方法，如光化学混凝法、氧化一吸附法、焚烧法、萃取法、湿式催化氧化法、电化学法和膜分离法等，但单独利用物化法处理高浓度有机废水，处理难度大、成本高、对污悬浮物和胶体去除效果不是很理想，且对PH等工艺参数要比较严格。废水生物处理是利用微生物降解水中的污染物质作为自身的营养和能源，同时使废水得到净化的方法。根据微生物的代谢作用不同，生物处理可分为好氧法和厌氧法。其中厌氧法具有处理能力大、设备自动化程度高、易于调控、经济可行、无二次污染等特点，是高浓度有机废水主要的处理方法，但生物膜受水量跟水质的影响时，会造成生物膜的大量脱落，导致出水水质下降。
发明内容
本发明提出一种双层生物协同与混凝过滤处理电石渣废水的方法，利用化学混凝和生物协同联合作用强化沉淀。
一种电石渣废水的混凝过滤协同生物处理方法，包括如下步骤：
(1)二级混凝处理：
第一级混凝处理：
向待处理的电石渣废水中投加碱液，调节电石渣废水的pH值至8.5-9.5，投加0.3％～1.2％的混凝剂FeSO4和0.01％～0.03％的助凝剂PAM(聚丙烯酰胺，Polyacrylamide)；
第二级混凝处理：向经过第一级混凝处理后的电石渣废水中投加碱液，调节电石渣废水pH值至9.5-10.5，投加0.3％～0.6％的混凝剂PAC(聚合氯化铝，Polyaluminium Chloride)和0.01％～0.03％的助凝剂HCA(阳离子助凝剂-聚合二甲基二烯丙基氯化铵)或者PAM，使在低pH下难以去除的有机单体从电石渣废水中析出；
其中所述的混凝剂、助凝剂均是以待处理的电石渣废水总质量为基准，按质量百分比添加。
所述的碱液一般采浓度为2～10g/L的化工厂废碱液NaOH，或质量百分比浓度为3～8％石灰水碱液。
第一级混凝处理完成后可以根据情况进行过滤，然后滤液(经过第一级混凝处理后的电石渣废水)进入第二级混凝处理。
(2)生物处理：
将经过二级混凝处理的电石渣废水依次进行第一级生物处理和第二级生物处理；然后进行固液分离将处理后的电石渣废水排放。
二级混凝处理完成后可以根据情况进行过滤，然后滤液(经过二级混凝处理的电石渣废水)进入生物处理。
第一级生物处理工作周期为4小时；
第二级生物处理工作周期为4小时，其中进水(曝气)2.5小时，固液分离1小时，沉淀0.5小时。
其中所述的第一级生物处理是利用活性污泥对废水进行处理。
所述的第二级生物处理是利用泳动生物膜填料和活性污泥对废水进行处理。作为优选，所述的第二级生物处理时利用曝气管道进行曝气。
所述的泳动生物膜填料可以采用市售产品，例如采用日本NET株式会社提供的Biofringe生物填料(BF)，长520mm，D 100mm，比表面积3410m2/m3，由丙烯酸树脂纤维构成，呈放射性线状结构。
进行所述的固液分离后，得到污泥和处理后的电石渣废水，而该污泥仍具有一定活性，作为优选，至少将一部分污泥回流至第一级生物处理阶段重复利用。
在步骤(2)的生物处理过程中采用生物处理池，作为优选，本发明采用的生物处理池由环形的内隔墙以及处于其外围的环形的外隔墙围成，其中内隔墙所包围的区域为内部生物区，外隔墙和内隔墙之间的区域为环形的外部生物区。
内部生物区内充满活性污泥，用于所述的第一级生物处理，内部生物区顶部盖有隔板，污水进水管穿过顶部的隔板进入内部生物区中，并延伸至内部生物区底部。
外部生物区内装有泳动生物膜填料和活性污泥，用于所述的第二级生物处理，外部生物区内的底部设置有曝气管道。
内隔墙顶部设置有出水口，当内部生物区液位达到该出水口时，会通过出水口溢流至外部生物区。内隔墙底部设置闸板，闸板开启时内部生物区与外部生物区内连通。
在环形的外部生物区中划分出部分区域作为澄清区，用于进行所述的固液分离，但澄清区与外部生物区之间是开放的，澄清区内设有蜂窝斜管填料，可提高处理能力和速度。
与澄清区相邻的外隔墙顶部设有出水口，当外澄清区内的处理后的废水液位达到该出水口时，通过出水口排出生物处理池。
与澄清区相邻的外隔墙顶部底部设有污泥回流管，污泥回流管从澄清区的底部引出生物处理池，然后通向内部生物区，从内部生物区顶部伸入到内部生物区中，并延伸至内部生物区底部。
生物处理池工作时，经过二级混凝处理的电石渣废水通过污水进水管从顶部进入内部生物区中，处理完成后通过内隔墙顶部的出水口排至外部生物区内，在外部生物区内处理完成后逐渐进入澄清区进行沉降，而处于上层的处理后的废水通过外隔墙顶部的出水口排出生物处理池，处于下层的污泥一部分通过污泥回流管，排向内部生物区中重复利用，一部分通过污泥回流管的支路排放废弃。
内部生物区利用顶部隔板进行密封，形成处理过程中的厌氧区，外部生物区开放式设置，且大量曝气，废水由内自外流出时，随着溶解氧含量的增加，经历缺氧到达好氧状态。
当然，为了实现生物处理的全过程，生物处理池也可以现有技术中的其他形式。
本发明的主要特点是解决了以往自身无固液分离和内部污泥回流的问题，增加了单个装置的独立应用的可能性，减少了占地和投资，降低了运行成本。由于在一个装置内就可以解决污泥回流的问题，同时也能得到较为准确和更加容易的控制，使处理效果更加稳定。
本发明采用了泳动生物膜填料，较大的增加了生物量，并且使生物更具活性，生物相也更加丰富多样。
本发明对不同水质的污废水的应用存在一定的差距，特别适合难生物降解的电石渣废水的处理，一般可提高处理效率20％～35％，比不带固液分离和内部回流的装置，可降低运行费用8％～16％，降低投资8％～12％；并且处理效果更加稳定和可靠，操作方便，维护简单。
具体实施方式
实施例1
对某化工企业的电石渣废水中投加质量百分比浓度为6％的石灰水碱液调节废水的pH值范围为9-10，并投加0.6％的混凝剂FeSO4和0.03％助凝剂PAM。
然后进行第二级混凝处理：再次加质量百分比浓度为6％的石灰水碱液调节废水pH值至10-11，并投加0.4％的混凝剂PAC和0.02％助凝剂HCA(阳离子助凝剂)，使在低pH下难以去除的有机单体从废水中析出。
其中混凝剂、助凝剂均是以待处理的电石渣废水总质量为基准，按质量百分比添加。
将经过二级混凝处理的电石渣废水排入环形生物处理池的内部生物区，利用活性污泥进行第一级生物处理，其工作周期为4小时；处理后排入处于内部生物区外围的环形的外部生物区，利用泳动生物膜填料和活性污泥进行第二级生物处理，其工作周期为4小时(进水、曝气2.5小时，沉淀0.5小时)，最后进入外部生物区中澄清区，在蜂窝斜管作用下进行固液分离，分离出的液相即处理后的电石渣废水经检测达标后排放，分离出的固相污泥部分回流至第一级生物处理阶段重复利用。
本发明利用两个生物区的活性污泥和生物膜协同处理，再进入澄清区进行固液分离，可以充分发挥生物的絮凝吸附作用对颗粒状和胶体状物质的去除作用，达到在短时间内实现去除主要有机污染物和总磷、总氮的目的，且污泥产量少，运行成本和投资费用均较低。
内部生物区利用顶部隔板进行密封，形成处理过程中的厌氧区，外部生物区开放式设置，且大量曝气，废水由内自外流出时，随着溶解氧含量的增加，经历缺氧到达好氧状态。
通过二级混凝处理和生物处理，电石渣废水指标变化如下：
处理前的电石渣废水：COD 400mg/L；BOD5200mg/L；SS 200mg/L；总硬度1500mg/L；总碱度550mg/L；色度30；
处理后的电石渣废水：COD 60mg/L；BOD510mg/L；SS 50mg/L；总硬度450mg/L；总碱度100mg/L；色度15。
实施例2
对某化工企业的电石渣废水进行生物协同与混凝过滤处理，首先第一级混凝处理：投加质量百分比浓度为6％的石灰水碱液调节废水的pH值范围为8.5-9.5，并投加0.3％的混凝剂FeSO4和0.02％的助凝剂PAM。
然后进行第二级混凝处理：再次投加质量百分比浓度为6％的石灰水碱液调节废水pH值至9.5-10.5，并投加0.5％的混凝剂PAC和0.03％的助凝剂PAM，使在低pH下难以去除的有机单体从废水中析出。
其中混凝剂、助凝剂均是以待处理的电石渣废水总质量为基准，按质量百分比添加。
将经过二级混凝处理的电石渣废水排入环形生物处理池的内部生物区，利用活性污泥进行第一级生物处理，其工作周期为4小时；处理后排入处于内部生物区外围的环形的外部生物区，利用泳动生物膜填料和活性污泥进行第二级生物处理，其工作周期为4小时(进水、曝气2.5小时，沉淀0.5小时)，最后进入外部生物区中澄清区，在蜂窝斜管作用下进行固液分离，分离出的液相即处理后的电石渣废水经检测达标后排放，分离出的固相污泥部分回流至第一级生物处理阶段重复利用。
通过二级混凝处理和生物处理，电石渣废水指标变化如下：
处理前的电石渣废水：COD 500mg/L；BOD510mg/L；SS 200mg/L；总硬度800mg/L；总碱度900mg/L；色度30；
处理后的电石渣废水：COD 60mg/L；BOD510mg/L；SS 20mg/L；总硬度400mg/L；总碱度350mg/L；色度15。
Claims (8)
1.一种电石渣废水的混凝过滤协同生物处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)二级混凝处理：
第一级混凝处理：
调节待处理的电石渣废水的pH值至8.5-9.5，投加0.3％～1.2％的混凝剂和0.01％～0.03％的助凝剂；
第二级混凝处理：调节第一级混凝处理后的电石渣废水pH值至9.5-10.5，投加0.3％～0.6％的混凝剂和0.01％～0.03％的助凝剂；
其中所述的混凝剂、助凝剂均是以待处理的电石渣废水总质量为基准，按质量百分比添加；
(2)生物处理：
将经过二级混凝处理的电石渣废水依次进行第一级生物处理和第二级生物处理；然后进行固液分离将处理后的电石渣废水排放。
2.如权利要求1所述的电石渣废水的混凝过滤协同生物处理方法，其特征在于，所述的第一级混凝处理和第二级混凝处理中，混凝剂为FeSO4；
第一级混凝处理中，助凝剂为PAM；
第二级混凝处理中，助凝剂为HCA或PAM。
3.如权利要求2所述的电石渣废水的混凝过滤协同生物处理方法，其特征在于，所述的第一级生物处理是利用活性污泥对废水进行处理，所述的第二级生物处理是利用泳动生物膜填料和活性污泥对废水进行处理。
4.如权利要求3所述的电石渣废水的混凝过滤协同生物处理方法，其特征在于，所述的第二级生物处理时进行曝气。
5.如权利要求4所述的电石渣废水的混凝过滤协同生物处理方法，其特征在于，第一级生物处理工作周期为4小时；第二级生物处理工作周期为4小时。
6.如权利要求5所述的电石渣废水的混凝过滤协同生物处理方法，其特征在于，第一级混凝处理完成后进行过滤，然后滤液进入第二级混凝处理；第二级混凝处理完成后进行过滤，然后滤液进入生物处理。
7.如权利要求6所述的电石渣废水的混凝过滤协同生物处理方法，其特征在于，所述的生物处理过程中采用生物处理池，该生物处理池由环形的内隔墙以及处于其外围的环形的外隔墙围成，其中内隔墙所包围的区域为内部生物区，外隔墙和内隔墙之间的区域为环形的外部生物区；
内部生物区内填装活性污泥，用于所述的第一级生物处理，外部生物区内填装泳动生物膜填料和活性污泥，用于所述的第二级生物处理，外部生物区内的底部设置有曝气管道；
在外部生物区中划分出部分区域作为澄清区，用于进行所述的固液分离，澄清区内设有蜂窝斜管填料。
8.如权利要求7所述的电石渣废水的混凝过滤协同生物处理方法，其特征在于，进行所述的固液分离后，得到污泥和处理后的电石渣废水，至少将一部分污泥回流至第一级生物处理阶段重复利用。
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| CN1036749A (zh) * | 1988-04-15 | 1989-11-01 | 中国纺织大学 | 两级混凝法处理废水 |
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| CN1709811A (zh) * | 2005-05-26 | 2005-12-21 | 成都伟卓环境科技有限公司 | 加药混凝沉淀+abr反应器+好氧流化床处理工业废水 |
| CN200949078Y (zh) * | 2006-07-28 | 2007-09-19 | 重庆大学 | 活性污泥－生物膜复合式一体化污水处理装置 |
| CN101560038A (zh) * | 2009-05-19 | 2009-10-21 | 上海理工大学 | 活性污泥与生物膜协同作用的污水处理方法及处理设备 |
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2010
- 2010-11-05 CN CN 201010533682 patent/CN102464424B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
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