CN103641281B - 一种高盐份有机工业废水处理工艺方法 - Google Patents

一种高盐份有机工业废水处理工艺方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及高盐份有机工业废水处理工艺方法，可有效解决现有技术投资成本高、效率低、效果差的问题，其解决的技术方案是，包括以下步骤：a)增塑剂废水预处理；b)树脂吸附；c)混合；d)硫酸盐还原；e)硫化物氧化；f)单质硫沉淀；g)厌氧产甲烷；h)生物接触氧化；J)二沉；本发明能够有效除去废水中的污染物，减少对环境的污染，同时经过树脂吸附后回收的邻苯二甲酸还可作为增塑剂生产原料再利用，是有机工业废水处理方法上的创新。

Description

一种高盐份有机工业废水处理工艺方法
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，特别是一种高盐份有机工业废水处理工艺方法。
背景技术
高盐份有机工业废水主要是指，废水中除了含有高浓度、难降解的水溶性有机污染物，同时还含有较高浓度的无机盐，如Cl-、SO4 2-、Na+、Ca2+等。这里所述的高盐份有机工业废水主要是指增塑剂生产废水，废水中含有很高的盐分（主要是SO4 2-、Na+）和水溶性有机物邻苯二甲酸。
面对这类高盐份有机工业废水，现有的处理技术存在投资成本高、效率低、效果差等问题，并且处理装置庞大、运行费用昂贵，为企业带来沉重的负担。国内外学者对这类有机废水开展大量的研究工作，先后开发出多种的处理方法，主要有浓缩法、焚烧法、混凝沉淀法、湿式氧化法、生物处理法、生物絮凝法及其他方法如纳米技术、低温等离子技术等多种有机废水治理技术。由于废水中盐份较高及苯环有机物的存在，导致采用一般的生化处理难以有效地去除污染物并达标排放，而氧化等破坏性方法处理成本较高，因此针对此类废水亟需开发一种有效且成本较低的处理方法。因此，污水处理方法的改进是目前亟需解决的问题。
发明内容
针对上述情况，为解决现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种高盐份有机工业废水处理工艺方法，可有效解决现有技术投资成本高、效率低、效果差的问题。
本发明解决的技术方案是，包括以下步骤：a)增塑剂废水预处理；b)树脂吸附；c)混合；d)硫酸盐还原；e)硫化物氧化；f)单质硫沉淀；g)厌氧产甲烷；h)生物接触氧化；J)二沉。
本发明能够有效除去废水中的污染物，减少对环境的污染，同时经过树脂吸附后回收的邻苯二甲酸还可作为增塑剂生产原料再利用，是有机工业废水处理方法上的创新。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
由图1给出，本发明包括以下步骤：
a)增塑剂废水预处理：将增塑剂废水经过隔油，置入沉淀池中，添加絮凝剂，沉淀后取上清液，调节pH，然后添加抗氧剂，搅拌使其溶解，沉淀后进入精密过滤器，经上述单元处理后，去除废水中的固体悬浮物、胶体、部分邻苯二甲酸和COD，达到树脂吸附进水要求；
b)树脂吸附：经过预处理后的增塑剂废水，进入树脂吸附系统，经树脂吸附处理后，废水中的邻苯二甲酸含量及COD含量大大降低，而后吸附饱和的树脂用脱附剂进行脱附，对高浓度脱附液进行回收得到高纯度的邻苯二甲酸，经脱附再生后的树脂可重复利用；
c)混合：经过树脂吸附的增塑剂废水进入调节池，与经双效蒸发处理后的富马酸废水以及生活废水混合，得混合废水；
d)硫酸盐还原：经过调节池配水调节后的混合废水，进入硫酸盐还原相UASB，硫酸盐还原相UASB中的硫酸盐还原菌将SO4 2-转化为硫化物，去除SO4 2-和部分化学需氧量（ChemicalOxygenDemand，COD）；
e)硫化物氧化：经硫酸盐还原相上流式厌氧污泥床反应器（Up-flowAnaerobicSludgeBed/Blanket，UASB）进入微氧曝气池，在微氧曝气池中无色脱硫杆菌的作用下，硫化物被氧化为单质硫；
f)单质硫沉淀：经微氧曝气后的出水进入竖流沉淀池进行沉淀，去除单质硫；
g)厌氧产甲烷：竖流沉淀池出水进入产甲烷相UASB中，在产甲烷菌的作用下，去除废水中的COD；
h)生物接触氧化：废水经产甲烷相UASB处理后，进入专利号为zl201310284186.3，公开号为CN103304024A的易挂膜的环流式生物接触氧化一体化反应器，进一步去除废水中的COD；
J)二沉：混合废水经易挂膜的环流式生物接触氧化一体化反应器处理后进入二沉池，由二沉池沉淀后出水达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准。
本发明在具体实施中，由以下步骤实现：
实施例1
a)增塑剂废水预处理：将增塑剂废水经过隔油装置，隔油装置流速控制在0.03mm/s，然后置入沉淀池中，用搅拌器搅动10min，添加体积浓度为5%的聚合氯化铝和体积浓度为5‰的聚丙烯酰胺作为絮凝剂，添加量均为增塑剂废水体积的1~5‰，絮凝沉淀后取上清液用体积浓度为98%的硫酸调节pH为1.5~2.0，然后添加体积浓度为1~2‰的焦亚硫酸钠作抗氧剂，添加量为增塑剂废水体积的1‰，搅拌使其溶解，沉淀24h，进入精密过滤器，精密过滤器流量控制在0.025m3/h，经以上流程的处理，去除废水中的固体悬浮物、胶体、部分邻苯二甲酸和COD，达到树脂吸附进水要求；
b)树脂吸附：经预处理后的增塑剂废水，通过蠕动泵进入树脂吸附装置，采用NDA-66超高交联吸附树脂处理，吸附流速为1.5BV/h，每次吸附废水处理量为8BV，该树脂吸附增塑剂废水中的邻苯二甲酸，经树脂吸附后，废水中的邻苯二甲酸及COD含量大大降低，然后加1BV体积浓度为8%氢氧化钠和2BV的蒸馏水作脱附剂，高浓度脱附液调酸后回收得到高纯度的邻苯二甲酸，经脱附再生后的树脂可重复利用；
c)混合：经过树脂吸附处理后的增塑剂废水进入调节池，与经双效蒸发处理后的富马酸废水以及生活废水，按照3:1:8比例混合，得混合废水，混合废水COD/SO4 2-负荷比为5:1，pH为7.5~8.0；
d)硫酸盐还原：经调节池配水调节后的混合废水，进入硫酸盐还原相UASB，水力停留时间为36h、进水pH在7.5~8.0之间、进水温度在30~40℃之间，硫酸盐还原相UASB中的硫酸盐还原菌将SO4 2-转化为硫化物，对SO4 2-的去除率为60%~80%，COD去除率为20%~40%；
e)硫化物氧化：经硫酸盐还原UASB处理后的废水进入微氧曝气池，在微氧曝气池中无色脱硫杆菌的作用下，硫化物被氧化为单质硫，微氧曝气池中的溶解氧为0.5~lmg/L，pH为7~9；
f)硫化物沉淀：微氧曝气出水进入竖流沉淀池，沉淀去除单质硫；
g)厌氧产甲烷：竖流沉淀池出水进入产甲烷相UASB中，在产甲烷菌的作用下，去除废水中的COD，去除率为50%~70%，产甲烷相UASB容积负荷为2.0kgCOD/(m3·d)，水力停留时间为27h，进水pH6~7，温度30~40℃；
h)生物接触氧化：废水经产甲烷相UASB处理后，进入专利号为zl201310284186.3，公开号为CN103304024A的易挂膜的环流式生物接触氧化一体化反应器，进一步去除废水中的COD；
J)二沉：混合废水经易挂膜的环流式生物接触氧化一体化反应器处理后进入二沉池，经二沉池沉淀后出水达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准。
本发明采用了加药混凝、精密过滤、树脂吸附、两相UASB、微氧曝气及生物接触氧化等多种处理方式，利用树脂吸附，通过静电作用和范德华力等非静电作用，废水中邻苯二甲酸分子被树脂吸附剂吸附，通过加脱附剂（1BV8%NaOH+2BVH2O）进行脱附，对高浓度脱附液回收得到高纯度的邻苯二甲酸（95%），大大降低了废水中的COD含量和悬浮固体物SS的含量。吸附后的出水进入调节池，与双效蒸发后的富马酸废水以及生活废水，按照3:1:8比例混合，混合废水负荷比（COD/SO4 2-）为5:1，控制pH在7.5~8.0之间，再进入生化单元处理。生化单元首先是硫酸盐还原相UASB，硫酸盐还原菌将SO4 2-转化为硫化物，并去除少量COD，而后进入微氧曝气池，在无色脱硫杆菌的作用下，硫化物被氧化为单质硫，在竖流沉淀池中沉淀去除；最后是利用产甲烷相UASB和生物接触氧化进一步去除废水中的COD，采用本发明的进水水质参数为：生化需氧量(BOD5)≤900mg/L；化学需氧量(COD)≤3000mg/L；pH≤7.5~8.0；SO4 2-≤3000mg/L；全盐量≤8000mg/L。出水水质参数为：生化需氧量(BOD5)≤30mg/L；化学需氧量(COD)≤100mg/L；pH≤6~9。本发明经反复试验和测试，最后二沉池出水均达到了《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准。
本发明针对高盐份有机工业废水，尤其是增塑剂废水中主要污染物的特点，以树脂吸附和生化处理为主进行处理，能够有效除去废水中的污染物，减少对环境的污染，同时经过树脂吸附后回收的邻苯二甲酸还可作为增塑剂生产原料再利用，是有机工业废水处理方法上的创新，具有良好的经济和社会效益。

Claims (2)

1.一种高盐份有机工业废水处理工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：
a)增塑剂废水预处理：将增塑剂废水经过隔油，置入沉淀池中，添加絮凝剂，沉淀后取上清液，调节pH，然后添加抗氧剂，搅拌使其溶解，沉淀后进入精密过滤器，经上述单元处理后，去除废水中的固体悬浮物、胶体、部分邻苯二甲酸和COD，达到树脂吸附进水要求；
b)树脂吸附：经过预处理后的增塑剂废水，进入树脂吸附系统，经树脂吸附处理后，废水中的邻苯二甲酸含量及COD含量大大降低，而后吸附饱和的树脂用脱附剂进行脱附，对高浓度脱附液进行回收得到高纯度的邻苯二甲酸，经脱附再生后的树脂可重复利用；
c)混合：经过树脂吸附的增塑剂废水进入调节池，与经双效蒸发处理后的富马酸废水以及生活废水混合，得混合废水；
d)硫酸盐还原：混合废水进入硫酸盐还原相UASB，将SO4 2-转化为硫化物，去除SO4 2-，同时去除部分COD；
e)硫化物氧化：经硫酸盐还原相UASB处理后的废水进入微氧曝气池，在无色脱硫杆菌的作用下，硫化物被氧化为单质硫；
f)单质硫沉淀：经微氧曝气后的出水进入竖流沉淀池进行沉淀，去除单质硫；
g)厌氧产甲烷：竖流沉淀池出水进入产甲烷相UASB，在产甲烷菌的作用下，去除废水中的COD；
h)生物接触氧化：经产甲烷UASB处理后的出水进入生物接触氧化池，进一步去除废水中的COD；
J)二沉：经生物接触氧化处理后的废水进入二沉池沉淀，出水达到污水综合排放标准GB8978-1996一级标准。
2.根据权利要求1所述的高盐份有机工业废水处理工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：
a)增塑剂废水预处理：将增塑剂废水经过隔油装置，隔油装置流速控制在0.03mm/s，然后置入沉淀池中，用搅拌器搅动10min，添加体积浓度为5%的聚合氯化铝和体积浓度为5‰的聚丙烯酰胺作为絮凝剂，添加量均为增塑剂废水体积的1~5‰，絮凝沉淀后取上清液用体积浓度为98%的硫酸调节pH为1.5~2.0，然后添加体积浓度为1~2‰的焦亚硫酸钠作抗氧剂，添加量为增塑剂废水体积的1‰，搅拌使其溶解，沉淀24h，进入精密过滤器，精密过滤器流量控制在0.025m3/h，经上述单元处理后，去除废水中的固体悬浮物、胶体、部分邻苯二甲酸和COD，达到树脂吸附进水要求；
b)树脂吸附：经预处理后的增塑剂废水，通过蠕动泵进入树脂吸附装置，采用NDA-66超高交联吸附树脂处理，吸附流速为1.5BV/h，每次吸附废水处理量为8BV，该树脂吸附增塑剂废水中的邻苯二甲酸，经树脂吸附后，废水中的邻苯二甲酸及COD含量大大降低，然后加1BV体积浓度为8%氢氧化钠和2BV的蒸馏水作脱附剂，高浓度脱附液调酸后回收得到高纯度的邻苯二甲酸，经脱附再生后的树脂可重复利用；
c)混合：经过树脂吸附处理后的增塑剂废水进入调节池，与经双效蒸发处理后的富马酸废水以及生活废水，按照3:1:8比例混合，得混合废水，混合废水COD/SO4 2-负荷比为5:1，pH为7.5~8.0；
d)硫酸盐还原：经调节池配水调节后的混合废水，进入硫酸盐还原相UASB，水力停留时间为36h、进水pH在7.5~8.0之间、进水温度在30~40℃之间，硫酸盐还原相UASB中的硫酸盐还原菌将SO4 2-转化为硫化物，对SO4 2-的去除率为60%~80%，COD去除率为20%~40%；
e)硫化物氧化：经硫酸盐还原UASB处理后的废水进入微氧曝气池，在微氧曝气池中无色脱硫杆菌的作用下，硫化物被氧化为单质硫，微氧曝气池中的溶解氧为0.5~lmg/L，pH为7~9；
f)单质硫沉淀：经微氧曝气后的出水进入竖流沉淀池，沉淀去除单质硫；
g)厌氧产甲烷：竖流沉淀池出水进入产甲烷相UASB中，在产甲烷菌的作用下，去除废水中的COD，去除率为50%~70%，产甲烷相UASB容积负荷为2.0kgCOD/(m3·d)，水力停留时间为27h，进水pH6~7，温度30~40℃；
h)生物接触氧化：废水经产甲烷相UASB处理后，进入易挂膜的环流式生物接触氧化一体化反应器，具体是：池体内底部有基座，基座上方从左至右均布有导流墙，每相邻的两排导流墙之间有水体环流间隙，每个水体环流间隙内装有曝气器，池体周壁上装有支撑台，导流墙的上方在支撑台上置有与池体内壁有间隙的填料框架，填料框架内均布有和导流墙在同一中心线上的竖向连接杆，竖向连接杆上串联均布有上下交替的至少两种填料，进水管和曝气管分别由池体顶部置入池体的底部，曝气管的下端和曝气器相连通，池体顶部的一侧有出水口，出水口和出水槽相连通，曝气管下端一侧在池体底部有放空管，污水经进水管从曝气区左边底部进入，至出水槽口，污水在上下均连通的组合成的填料间流动；然后，气体从曝气管进入扩散至每个曝气器，气体被曝气激发，促使反应器内污水流动，在导流墙的导向作用下，形成填料之间的循环式水流，减小了水力剪切力，提高了溶解氧的利用率，有利于活性污泥附着、生长更新，增加了挂膜速度，从而使得污水得到净化，进一步去除废水中的COD；
J)二沉：混合废水经易挂膜的环流式生物接触氧化一体化反应器处理后进入二沉池，经二沉池沉淀后出水达到污水综合排放标准GB8978-1996一级标准。
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