CN103359897B - 一种处理高浓度硫酸根纺织印染废水的工艺及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种处理高浓度硫酸根纺织印染废水的工艺及装置，将高浓度硫酸根纺织印染废水加入pH调节剂进行中和反应，反应后的废水经沉降调节后进入微电解池，以Fe/C电极电解将大分子有毒物质变为低毒或无毒物质；电解后的废水通过耐毒性的厌氧菌种厌氧反应降低废水毒性，然后沉降，沉降后菌种回流，废水则用亚铁离子进行化学除硫；除硫后的废水进入PEIC厌氧反应器厌氧反应，反应后再经活性污泥处理、沉淀处理，达标排放。本发明可有效降低废水中有毒物质的冲击，并极大降低废水中硫酸根浓度，保证厌氧甲烷菌的正常生长，恢复厌氧去除效率。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理工艺及装置。
背景技术
对于燃料生产企业，由于其生产废水中含有大量苯系物及残留染料分子；且由于其生产工艺中的硫化工艺使用大量硫酸，废水中含有高浓度硫酸根，因此此废水属于环保行业内高难度难降解废水。此企业原有厌氧工艺IC在运行半年后，由于没有预处理其高浓度硫酸根及苯系物等有毒物质，使得颗粒污泥全部解体为絮状泥，处理能力基本失效。
发明内容
针对上述现有技术，本发明的目的是提供一种处理高浓度硫酸根纺织印染废水的工艺及装置，可有效降低废水中有毒物质的冲击，并极大降低废水中硫酸根浓度，保证厌氧甲烷菌的正常生长，恢复厌氧去除效率，最终排放出水可达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）二级标准。
本发明采取的技术方案为：
一种处理高浓度硫酸根纺织印染废水的工艺，包括步骤如下：
（1）将高浓度硫酸根纺织印染废水加入pH调节剂进行中和反应，反应后的废水经沉降调节后进入微电解池，以Fe/C电极电解将大分子有毒物质变为低毒或无毒物质；
（2）电解后的废水通过耐毒性的厌氧菌种厌氧反应降低废水毒性，然后沉降，沉降后菌种回流，废水则用亚铁离子进行化学除硫；
（3）除硫后的废水进入PEIC厌氧反应器厌氧反应，反应后再经活性污泥处理、沉淀处理，达标排放。
上述步骤（1）所述的高浓度硫酸根纺织印染废水硫酸根浓度30000～50000mg/L，所述的pH调节剂为熟石灰，调节至pH=4～5，电解时间1h。
步骤（2）中厌氧反应以水解细菌、酸化发酵细菌、产乙酸菌为主要菌群，具有一定耐毒性；部分特殊分解毒物的专性兼氧菌，厌氧反应在常温pH=6以上，停留时间2天。所述的化学除硫不需特殊控制，仅根据硫离子含量加入亚铁离子量（调试时加入过量亚铁，尽可能降低硫离子浓度，逐渐减少亚铁加入量，至厌氧反应器能承受的最大限度为止，确定最终亚铁投加量）。
步骤（3）厌氧反应温度32±3℃，pH=6～7，停留时间2天。
一种处理高浓度硫酸根纺织印染废水的装置，包括与高浓度硫酸根纺织印染废水相通的中和池，中和池通过调节池与微电解池相通，微电解池连接PEHA毒物反应器，PEHA毒物反应器通过污泥沉降罐与化学除硫池连接，化学除硫池连接PEIC厌氧反应器，PEIC厌氧反应器通过活性污泥池与二沉池连接，二沉池与排放口连接。
所述的PEHA毒物反应器设有强制内外循环的泵。
所述的污泥沉降罐底部与PEHA毒物反应器间设有回流管路。
所述的PEIC厌氧反应器连有沼气循环装置，所述的沼气循环装置包括与PEIC厌氧反应器连接的沼气储罐，沼气储罐通过沼气脱硫装置与水封器相通，水封器连接PEIC厌氧反应器。
本发明废水中苯系物及其他染料大分子等有毒物质经铁/碳微电解后，一部分已转化为毒性较低或无毒物质，降低了微生物处理的毒性负荷；再进入PEHA毒物反应器中。PEHA毒物反应器属于厌氧反应器，但设计及运行中将其控制在水解酸化阶段，主要将其用于驯化和培养耐毒性的厌氧菌种；通过类似于IC反应器的强制废水内外循环，进一步降低毒性负荷；通过废水循环，提高了反应器上升流速，有利于筛选和驯化出专门处理毒性物质的优势菌种；反应器中悬挂填料，更适合优势菌种保持菌落的稳定繁殖和固着；稳定运行后，出水经过污泥沉降罐，可回收由于高上升流速排出的一部分活性优势菌种。
高浓度硫酸根经水解酸化后，易促进硫酸行还原菌生长，与甲烷菌形成竞争，极大影响厌氧反应中甲烷菌的生长，从而影响COD的去除效率。废水经过PEHA毒物反应器的水解酸化阶段后，一部分硫酸根已转化为S2-，通过化学除硫池投加亚铁盐，使其反应生成FeS↓，可有效去除废水中S2-。
但仅通过化学法除硫，去除效率较低，且若过量投加药剂，则运行成本大大增加，废水处理经济效益降低，企业难以承受。
废水中COD和硫酸根浓度比例为50:1时，厌氧产生的硫化氢浓度较低，可随沼气以气态的形式排出，不会抑制厌氧系统中的甲烷菌活性厌氧运行效果稳定，在硫酸根浓度高的废水中（COD:硫酸根小于50:1时）沼气产生量少，沼气无法带出产生的大部分硫化氢，使废水中的硫化氢浓度累积升高，抑制甲烷菌活性，从而使厌氧反应器内VFA积累，导致系统瘫痪。针对以上研究，投加过量亚铁盐，先以化学法降低废水中S2-浓度，保证PEIC厌氧反应器中甲烷菌的正常生长，待运行稳定，沼气产量增大时，将厌氧产生的沼气通过脱硫装置后使用空气压缩机重新通入PEIC厌氧反应器内，并逐步降低化学除硫池中药剂的投加量，使沼气循环带出硫化氢，降低废水中的硫化氢浓度，形成一个良性循环。
经过PEHA毒物反应器对有毒物质的去除和分解、沼气循环带出硫化氢并配合PEIC厌氧反应器，将原本难降解的纺织印染类废水处理至易降解的普通废水。PEIC厌氧反应器出水监测中，影响生化处理的有毒物质及S2-等均未检出或维持在较低水平，对后续好氧无任何不利影响。由于好氧工艺前厌氧的高效处理能力，使得好氧工艺不必使用复杂工艺，仅使用普通的活性污泥法即可将废水处理至《污水综合排放标准》（GB8978-1996）二级标准，不但节省了好氧工艺投资，也降低了将来运行管理时的操作难度。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图；
图2为本发明的装置结构图；
其中，1.中和池，2.调节池，3.微电解池，4.PEHA毒物反应器，5.污泥沉降罐，6.化学除硫池，7.PEIC厌氧反应器，8.水封器，9.沼气脱硫装置，10.沼气储罐，11.活性污泥池，12.二沉池，13.排放口，14.回流管路。
具体实施方式
下面结合具体实施方式进一步说明。
一种处理高浓度硫酸根纺织印染废水的装置，包括与高浓度硫酸根纺织印染废水相通的中和池1，中和池1通过调节池2与微电解池3相通，微电解池3连接PEHA毒物反应器4，PEHA毒物反应器4通过污泥沉降罐5与化学除硫池6连接，化学除硫池6连接PEIC厌氧反应器7，PEIC厌氧反应器7通过活性污泥池11与二沉池12连接，二沉池12与排放口13连接。PEHA毒物反应器7设有强制内外循环的泵。污泥沉降罐5底部与PEHA毒物反应器4间设有回流管路14。PEIC厌氧反应器7连有沼气循环装置，所述的沼气循环装置包括与PEIC厌氧反应器7连接的沼气储罐10，沼气储罐10通过沼气脱硫装置9与水封器8相通，水封器8连接PEIC厌氧反应器7。
处理高浓度硫酸根纺织印染废水的工艺，包括步骤如下：
（1）将高浓度硫酸根纺织印染废水加入pH调节剂进行中和反应，反应后的废水经沉降调节后进入微电解池，以Fe/C电极电解将大分子有毒物质变为低毒或无毒物质；高浓度硫酸根纺织印染废水硫酸根浓度30000～50000mg/L，所述的pH调节剂为熟石灰，调节至pH=4～5，电解时间1h；
（2）电解后的废水通过耐毒性的厌氧菌种厌氧反应降低废水毒性，然后沉降，沉降后菌种回流，废水则用亚铁离子进行化学除硫；厌氧反应以水解细菌、酸化发酵细菌、产乙酸菌为主要菌群，具有一定耐毒性；部分特殊分解毒物的专性兼氧菌，厌氧反应在常温pH=6以上，停留时间2天；
（3）除硫后的废水进入PEIC厌氧反应器厌氧反应，反应后再经活性污泥处理、沉淀处理，达标排放；厌氧反应温度32±3℃，pH=6～7，停留时间2天。
原IC反应器中颗粒污泥不到半年均解体为絮状污泥，随废水流失，失去了处理能力。我公司在采用了全新工艺后将其改造为我公司专利PEIC厌氧反应器，并投加了新的颗粒污泥菌种。工程于2011年6月调试成功，截止到目前，累积运行超过两年，颗粒污泥生长完好。
Claims (1)
1.一种处理高浓度硫酸根纺织印染废水的工艺，其特征是，包括步骤如下：
(1)将高浓度硫酸根纺织印染废水加入pH调节剂进行中和反应，反应后的废水经沉降调节后进入微电解池，以Fe/C电极电解将大分子有毒物质变为低毒或无毒物质；所述的高浓度硫酸根纺织印染废水硫酸根浓度30000～50000mg/L，所述的pH调节剂为熟石灰，调节至pH＝4～5，电解时间1h；
(2)电解后的废水通过耐毒性的厌氧菌种厌氧反应降低废水毒性，然后沉降，沉降后菌种回流，废水则用亚铁离子进行化学除硫；厌氧反应在常温pH＝6以上，停留时间2天；
(3)除硫后的废水进入PEIC厌氧反应器厌氧反应，厌氧反应温度32±3℃，pH＝6～7，停留时间2天，反应后再经活性污泥处理、沉淀处理，达标排放。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 250101, Shandong Province, Ji'nan hi tech Zone, No. 554 Feng Feng Road, environmental science and Technology Park, building 8, Feng Feng building, room 532 Patentee after: SHANDONG PACIFIC ENVIRONMENTAL PROTECTION CO.,LTD. Address before: 250101, 5 floor, environmental science and Technology Park, No. 554 Feng Feng Road, hi tech Zone, Shandong, Ji'nan Patentee before: Shandong Pacific Environmental Protection Co.,Ltd. |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A process and device for treating textile printing and dyeing wastewater with high concentration of sulfate Effective date of registration: 20230117 Granted publication date: 20141224 Pledgee: Industrial Bank Co.,Ltd. Jinan Branch Pledgor: SHANDONG PACIFIC ENVIRONMENTAL PROTECTION CO.,LTD. Registration number: Y2023980031487 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Granted publication date: 20141224 Pledgee: Industrial Bank Co.,Ltd. Jinan Branch Pledgor: SHANDONG PACIFIC ENVIRONMENTAL PROTECTION CO.,LTD. Registration number: Y2023980031487 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A process and device for treating high concentration sulfate radical textile printing and dyeing wastewater Granted publication date: 20141224 Pledgee: Postal Savings Bank of China Limited Jinan Branch Pledgor: SHANDONG PACIFIC ENVIRONMENTAL PROTECTION CO.,LTD. Registration number: Y2024980011192 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |