CN103073162A

CN103073162A - 一种工业废水处理方法

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Publication number: CN103073162A
Application number: CN201310043097XA
Authority: CN
Inventors: 杨清香; 吴成强; 李明军; 董慧霞; 张昊; 徐颖; 陈宣宇
Original assignee: Henan Normal University
Current assignee: Henan Normal University
Priority date: 2013-02-04
Filing date: 2013-02-04
Publication date: 2013-05-01

Abstract

本发明公开了一种工业废水处理方法，有以下步骤：⑴混凝：混凝反应时间10~60min，pH为6.0~9.0，投加质量浓度10%的硫酸亚铁溶液0.5~2.0kgFeSO4/t废水；沉淀池为竖流式沉淀池、斜板沉淀池或辐流式沉淀池，水力停留时间1.5~3.0h；⑵水解：内装固定的组合填料，水力停留时间6.5~13h，接种城市污水处理厂的剩余污泥；⑶酵母菌好氧：内装固定的组合填料，水力停留时间9~18h，溶解氧2.0~4.0g/L，pH为4.0~7.0。接种实验室培养扩增的混合酵母菌，⑷Fenton氧化：反应池反应时间为10~60min，pH为3.0~4.0，双氧水和硫酸亚铁的投加量分别为0.1~0.5kgH2O2/t废水和0.2~1.0kgFeSO4/t废水；中和池pH为7.0~9.0，反应时间为10~60min；沉淀池采用竖流式沉淀池、斜板沉淀池或辐流式沉淀池，水力停留时间1~2.0h。本发明用于处理工业废水。

Description

一种工业废水处理方法

技术领域：

本发明涉及一种废水处理工艺，特别是用物化法和酵母菌组合对难降解工业废水的处理方法。

背景技术：

工业废水具有水量大、有机污染物种类多且含量高、色度深、水质变化大等特点。目前, 工业废水的处理方法主要有物理法、化学法、生物法或多种方法联合处理, 生物法因具有处理量大、运行费用低、基本不产生二次污染等优点, 一直是处理工业废水的主要技术。

厌氧生物处理法既适用于高浓度有机废水,又适用于中低浓度有机废水, 具有高负荷、高效率、低能耗、投资省, 且能回收能源等优点; 对于多数偶氮染料来说, 在好氧条件下是难降解的, 但在厌氧条件下偶氮键易被还原裂解。水解酸化工艺和厌氧生物滤池是最常见的厌氧处理工艺, 技术简单, 应用较多。通常水解酸化工艺多用来提高废水的可生化性, 一般情况下, COD 去除率为20% ~ 40%, 色度去除率可达20% ~ 35%。

好氧法对BOD 的去除率较高, 操作简单, 但抗毒性差, 色度去除率也不高, 剩余污泥量大; 厌氧法运行负荷高, 可分解大分子有机物, 色度的去除率非常高, 出水COD 偏高; 厌氧-好氧组合方法，则可以结合两种传统处理技术优点, 不仅出水达标, 还降低了运行费用, 比较适合我国国情。

各种工业废水的生物处理方法都具有自身的优缺点, 并且每个工业生产工艺差异很大, 导致工业废水水质有所不同, 采用传统生物技术处理印染废水, 虽然技术较为成熟, 成本相对较低, 但处理后的污水大多不能达标。物化法是弥补生物法缺陷的最好方法, 其优点为处理效率高、时间短、见效快, 但成本也很高。因此, 采用单一的生物处理方法或者物化处理方法都很难达到理想的处理效果。在实际的废水处理中, 应根据具体的条件和要求, 从技术可行性和经济合理性两方面出发, 进行科学的选择, 合理地组合物化与生化工艺, 才能达到理想的效果。

当前随着排放标准、排放总量控制的日趋严格，高效处理难降解工业废水并确保废水达标排放一直是该领域的难点问题。针对厌氧、好氧废水处理效率较低、而物化法具有效率高、处理彻底的优点，有效组合生物和物化方法，并通过酵母菌改善生化处理效率，克服传统生物处理系统的缺陷，探索更具优势的难降解工业废水的新型处理技术，成为提出本发明的出发点。

发明内容：

本发明目的是提供一种能去除废水的各种有机物和脱色效果好的一种工业废水处理方法。

实现本发明目的的技术方案是，一种工业废水处理方法，其特征在于有以下步骤：⑴混凝：混凝反应时间10~60min，pH为6.0~9.0，投加质量浓度10%的硫酸亚铁溶液0.5~2.0kg FeSO4/t废水；沉淀池为竖流式沉淀池、斜板沉淀池或辐流式沉淀池，水力停留时间1.5~3.0h；⑵水解：内装固定的组合填料，水力停留时间6.5~13h，接种城市污水处理厂的剩余污泥；⑶酵母菌好氧：内装固定的组合填料，水力停留时间9~18h，溶解氧2.0~4.0g/L，pH为4.0~7.0。接种实验室培养扩增的混合酵母菌，所述的酵母菌由以下任何一种或者两种以上组合成的酵母菌：Candida tropicalis，Candida parapsilosis，Candida ghanaensis，Candida zeylanoides，Candida boidinii，Pichia spartinae，Pichia guilliermondii，Rhodotorula mucilaginosa，Rhodotorula slooffiae，Debaryomyces hansenii，和Trichosporon montevideense，Trichosporon coprophilum，沉淀池为竖流式沉淀池、斜板沉淀池或辐流式沉淀池，水力停留时间1.5~3h；⑷Fenton氧化：反应池反应时间为10~60min，pH为3.0~4.0，质量浓度2~10%的双氧水和硫酸亚铁的投加量分别为0.1~0.5kg H2O2/t废水和0.2~1.0kgFeSO4/t废水；中和池pH为7.0~9.0，反应时间为10~60min；沉淀池采用竖流式沉淀池、斜板沉淀池或辐流式沉淀池，水力停留时间1~2.0h。

本发明与现有技术比较具有处理废水有机物广和脱色效果好的显著优点。

具体实施方式：

本发明的原理是：以混凝-水解-酵母菌好氧-Fenton氧化的次序四步工艺处理废水，利用混凝去除废水中大分子有机物；利用水解分解难降解有机物，提高废水的可生化性能，改善酵母菌的处理环境；利用酵母菌在好氧曝气下去除有机物和部分色度；利用Fenton氧化工艺去除废水生化处理后残余的难降解有机物以及色度。

所述的混凝，是由混凝反应池和沉淀池构成，在混凝反应池中投加铁系、铝系无机混凝剂，反应pH为6.0~9.0，反应时间为10~60min；沉淀池可采用竖流式沉淀池、斜板沉淀池或辐流式沉淀池。

所述的水解，是厌氧微生物在水解池中无氧分解难降解有机物，将其分解为挥发性脂肪酸等小分子有机物。厌氧微生物以悬浮状态或生物膜状态生存于水解池中。

所述的酵母菌好氧，是在鼓风曝气的好氧池中投加酵母菌，酵母菌悬浮状态或生物膜状态生存于好氧池中，通过摄取分解水中有机物繁殖生长。

所述的Fenton氧化工艺，是由反应池、中和池和沉淀池构成，在反应池中投加质量浓度2~10%的双氧水和硫酸亚铁，反应pH为3.0~4.0，反应时间为10~60min；在中和池中投加碱，中和pH为7.0~9.0，反应时间为10~60min；沉淀池可采用竖流式沉淀池、斜板沉淀池或辐流式沉淀池。

所述的水解池，是由水解反应池和沉淀池构成，水解池中装设有悬浮填料或固定填料，大部分微生物附着在填料上，悬浮物态的微生物在沉淀池中沉淀后回流到反应池。沉淀池可采用竖流式沉淀池或辐流式沉淀池。

所述的厌氧微生物是通过在水解池中投加微生物种污泥后慢慢培养所得。该微生物种污泥为下列之一或两种或两种以上的混合物：

厌氧微生物污泥 ②好氧微生物污泥 ③剩余污泥

所述的好氧池，是由好氧反应池和沉淀池构成，好氧池中装设有悬浮填料或固定填料，大部分微生物附着在填料上，悬浮物态的微生物在沉淀池中沉淀后回流到反应池。沉淀池可采用竖流式沉淀池或辐流式沉淀池。

所述的酵母菌由以下任何一种或者两种以上组合成的酵母菌：Candida tropicalis，Candida parapsilosis，Candida ghanaensis，Candida zeylanoides，Candida boidinii，Pichia spartinae，Pichia guilliermondii，Rhodotorula mucilaginosa，Rhodotorula slooffiae，Debaryomyces hansenii，和Trichosporon montevideense，Trichosporon coprophilum，其繁殖条件：DO 2~4 mg/L；pH 4~7。所述的沉淀池产生的污泥排入污泥浓缩池中，再经螺杆泵给入压滤机中脱水，脱水污泥由资质单位安全处置。

本发明所述的难降解工业废水的物化和生化组合处理方法的有益效果主要体现在：（1）充分发挥物化技术和微生物技术的优势，解决单一技术难以降解的污染物，同时具有快速、高效等优点；（2）发挥酵母菌对特殊有机物或致色有机物的高效降解作用，确保系统对难降解有机物降解的高效性能。

本发明的具体实施例如下：

实施例1：

某公司生产印染涤棉布，废水日平均排水量约为500-1000 m3,其废水主要来源于丝光废水、退浆废水、漂白废水及印染废水等，生产用的染料主要是以活性染料、还原染料为主，废水水质见表1。针对该公厂排放的废水特点，采用通用的混凝—水解—酵母菌好氧—Fenton氧化相结合的工艺来处理，各处理单元的参数如下：

⑴混凝：混凝反应时间10~40min，pH为6.5~8.0，投加质量浓度10%的硫酸亚铁溶液10kg/t废水；沉淀池为竖流式沉淀池，水力停留时间1.5~3.0h；

⑵水解：内装固定的组合填料，水力停留时间6.5~13h，接种城市污水处理厂的剩余污泥；

⑶酵母菌好氧：内装固定的组合填料，水力停留时间9~18h，溶解氧2.5~3.2g/L，pH为5.5~6.0。接种实验室培养扩增的混合酵母，所述的酵母菌由以下任何一种或者两种以上组合成的酵母菌：Candida tropicalis，Candida parapsilosis，Candida ghanaensis，Candida zeylanoides，Candida boidinii，Pichia spartinae，Pichia guilliermondii，Rhodotorula mucilaginosa，Rhodotorula slooffiae，Debaryomyces hansenii，和Trichosporon montevideense，Trichosporon coprophilum，沉淀池为竖流式沉淀池，水力停留时间1.5~3h；

⑷Fenton氧化：反应池反应时间为30min，pH为3.5~4.0，质量浓度10%的双氧水和硫酸亚铁的投加量分别为0.5kg/t废水和1kg//t废水；中和池pH为7.0~7.5，反应时间为40min；沉淀池采用斜板沉淀池，水力停留时间1h。

废水处理结果见表2。

表1 废水水质

表2 废水处理结果

表2结果表明，本发明混凝-水解—酵母菌好氧—Fenton氧化相结合的工艺能有效处理高浓度印染废水，对COD和色度的去除率分别为98.84%和97%。

实施例2：

某公司主营业务为羊毛纱染色加工，废水日平均排水量约为1500-2000 m³,生产用的染料主要是以活性染料为主，废水水质见表3。采集该公司废水进行试验室试验，工艺采用混凝—水解—酵母菌好氧—Fenton氧化相结合的工艺，实验室处理水量为100L/d，各处理单元的参数如下：

混凝单元：混凝反应时间15~40min，pH为6.5~8.0，投加质量浓度5%的硫酸亚铁溶液10kg/t废水；沉淀池为竖流式沉淀池，水力停留时间2.0~3.0h。

水解单元：内装固定的组合填料，水力停留时间8~12h，接种城市污水处理厂的剩余污泥。

酵母菌好氧单元：内装固定的组合填料，水力停留时间9~13.5h，溶解氧2.5~3.2g/L，pH为5.0~5.5。接种实验室培养扩增的混合酵母菌，所述的酵母菌由以下任何一种或者两种以上组合成的酵母菌：Candida tropicalis，Candida parapsilosis，Candida ghanaensis，Candida zeylanoides，Candida boidinii，Pichia spartinae，Pichia guilliermondii，Rhodotorula mucilaginosa，Rhodotorula slooffiae，Debaryomyces hansenii，和Trichosporon montevideense，Trichosporon coprophilum，沉淀池为竖流式沉淀池，水力停留时间2~3h。

Fenton氧化单元：反应池反应时间为20~30min，pH为3.5~4.0，质量浓度5%的双氧水和硫酸亚铁的投加量分别为0.5kg/t废水和1kg//t废水；中和池pH为7.0~7.5，反应时间为20~40min；沉淀池采用斜板沉淀池，水力停留时间1~1.5h。

废水处理结果见表4。

表3 废水水质

表4 废水处理结果

表4结果表明，本发明混凝-水解—酵母菌好氧—Fenton氧化相结合的工艺能有效处理高浓度印染废水，对COD和色度的去除率分别为98.72%和97.76%。

Claims

1.一种工业废水处理方法，其特征在于有以下步骤：⑴混凝：混凝反应时间10~60min，pH为6.0~9.0，投加质量浓度10%的硫酸亚铁溶液0.5~2.0kg FeSO4/t废水；沉淀池为竖流式沉淀池、斜板沉淀池或辐流式沉淀池，水力停留时间1.5~3.0h；⑵水解：内装固定的组合填料，水力停留时间6.5~13h，接种城市污水处理厂的剩余污泥；⑶酵母菌好氧：内装固定的组合填料，水力停留时间9~18h，溶解氧2.0~4.0g/L，pH为4.0~7.0，接种实验室培养扩增的混合酵母菌，所述的酵母菌由以下任何一种或者两种以上组合成的酵母菌：Candida tropicalis，Candida parapsilosis，Candida ghanaensis，Candida zeylanoides，Candida boidinii，Pichia spartinae，Pichia guilliermondii，Rhodotorula mucilaginosa，Rhodotorula slooffiae，Debaryomyces hansenii，和Trichosporon montevideense，Trichosporon coprophilum，沉淀池为竖流式沉淀池、斜板沉淀池或辐流式沉淀池，水力停留时间1.5~3h；⑷Fenton氧化：反应池反应时间为10~60min，pH为3.0~4.0，质量浓度2~10%的双氧水和硫酸亚铁的投加量分别为0.1~0.5kg H2O2/t废水和0.2~1.0kgFeSO4/t废水；中和池pH为7.0~9.0，反应时间为10~60min；沉淀池采用竖流式沉淀池、斜板沉淀池或辐流式沉淀池，水力停留时间1~2.0h。