CN104803547B - 一种cow‑dm高化学稳定性难生物降解的污水处理方法 - Google Patents
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Abstract
一种COW‑DM高化学稳定性难生物降解的污水处理方法，依次包括以下步骤：臭氧催化氧化、A/O池生化反应以及泥水分离，最终达到外排标准，臭氧催化氧化反应过程中投加固体催化剂，投加量30~50ppm，固体催化剂高度3~4m，PH=7‑9，温度25℃‑30℃，固体催化剂采用负载在载体上的金属或金属氧化物，臭氧催化氧化停留时间为1‑1.5h，臭氧接触时间20‑30min，A/O池生化反应采用A池和O池，A池DO小于0.5mg/L，PH为6.5‑7.5，O池DO为1.5‑4.0 mg/L，PH为7‑8，MLSS控制在3‑6g/L，温度20‑35℃，停留时间为6‑10h，且缺氧池进行反硝化，所需碳源比例BOD/TN>4。
Description
技术领域
本发明属于环保领域，涉及难生物降解的污水处理工艺。
背景技术
随着我国经济的快速发展，含有高浓度、毒性大、种类繁多的污水对我国宝贵的水资源造成了威胁，而这种高化学稳定性难生物降解污水具有水量大，排水点分散，矿化度高，成分复杂，除一般有机物外，还有油脂、酚类、硫化物、卤素化合物、硝基化合物、具有杀菌作用的分散剂或表面活性剂等污染物，可生化性差，难处理、难降解的物质比较多；而现有传统污水处理系统流程虽都比较长，主要采用的有隔油、气浮、生化处理（活性污泥或接触氧化）、纯氧曝气法、氧化沟、二沉池、BAF等几种的组合，但随着污水排放标准的提高，出水已难以满足日益提高的水质要求。
同时，随着环保要求的提高，污水回用也是企业发展的必然要求和方向，而传统污水处理系统也难以满足这种高化学稳定性难降解污水回用的处理要求。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供了一种污染物降解彻底、出水标准高 ，满足排放或回用要求的COW-DM高化学稳定性难生物降解的污水处理方法。
为实现本发明目的，提供了以下技术方案：一种COW-DM高化学稳定性难生物降解的污水处理方法，其特征在于依次包括以下步骤：臭氧催化氧化、A/O池生化反应以及泥水分离，最终达到外排标准，臭氧催化氧化反应过程中投加固体催化剂，投加量30~50ppm，固体催化剂高度3~4m， PH=7-9，温度25℃-30℃，固体催化剂采用负载在载体上的金属或金属氧化物，臭氧催化氧化停留时间为1-1.5h，臭氧接触时间20-30min，A/O池生化反应采用A池和O池，A池DO小于0.5mg/L，PH为6.5-7.5，O池DO为1.5-4.0 mg/L， PH为7-8，MLSS控制在3-6g/L，温度20-35℃，停留时间为6-10h，且缺氧池进行反硝化，所需碳源比例BOD/TN>4。
作为优选，固体催化剂为Cu/ TiO2 、 Cu/ Al2O3 、TiO2 / Al2O3、MnO2/活性炭一种或几种。
作为优选，臭氧催化氧化反应中臭氧扩散采用陶瓷或钛板微孔曝气器。
作为优选，臭氧催化氧化反应中接触池采用封闭式的多扩散室的渐扩分割布置。
作为优选，固体催化剂采用三点或四点投加方式。
作为优选，泥水分离采用外置式低能耗管式超滤膜对泥水分离，选用通量50-70L/m2.h，采用错流过滤方式，15~30min反洗一次，每次15~30s。
作为优选，外置式低能耗管式超滤膜运行循环速度1~2m/s，清洗频率1~2个月。
本发明工艺流程：经过前处理系统的高化学稳定性难生物降解污水首先经过臭氧催化氧化，利用固体催化剂使O3在反应过程中产生大量高氧化性自由基，氧化分解水中高稳定性有机物，同时提高污水的可生化性，出水进入A/O池，污水及回流硝态液中的大部分硝态氮在池内反硝化菌的作用下完成反硝化，所需碳源接入部分易降解废水实现，同时部分大分子、长化学链的有机物质在池内兼性菌的作用下降解为易生化的小分子、短链的有机物，经过A池的污水进入好氧池，污水各种有机物在此区域进行充分降解，去除水中BOD和COD，同时在进行氨氮的硝化。O池出水通过泵输送至外置式低能耗管式超滤膜实现固液分离，错流浓缩液回流至A池，而清水进入清水池稳定达标外排或直接进入回用系统。
所述的臭氧系统采用的发生器选用氧气源发生器，而尾气系统采用破坏器或回用于前端系统。
所述的生物处理单元中采用A池和O池，容积比例为1:3~4，，A池DO为小于0.5mg/L，O池DO为1.5-4.0 mg/L，MLSS控制在3-6g/L。
本发明有益效果：本发明将臭氧催化氧化、A/O生化和低能耗管式超滤膜在高化学稳定性难生物降解污水中的联合应用，组成难降解、有毒有害污水深度处理及回用的一种工艺，采用物理、化学、生物及低能耗管式超滤膜技术，对这种污染物多，难降解、可生化性差的废水进行处理，最终能达到外排标准，或回用或可直接进入一级除盐系统再回用，具有以下几个特点：
1、污染物降解彻底、出水标准高 ，满足排放或回用的要求。
2、停留时间短，占地少。
3、应急、抗冲击能力强。
4、污泥排放量少。
5、臭氧催化氧化效率高，达到所需的效果投加量少。
6、和臭氧催化氧化的合理结合，生化深度降解污染物效果好，且脱氮效果明显。
7、低能耗管式膜抗污染性强，维护简单，出水水质好且稳定。
具体实施方式
实施例1
选取南京石化厂难降解且高含盐量污水通过如下方法对催化剂和投加量进行选择：
1.1 固体催化剂准备
选取四种经过事先采用浸泽法制备的负载MnO2的陶粒、负载Al2O3的陶粒、负载MnO2的活性炭、MnO2，放入到四个3L的方形容器中，底部带有托板，固体催化剂分别装填于托板中，装填体积为1.5L，底部通入臭氧，投加量都为20mg/L，容器顶端封闭，水从上端通入，下端出水，停留时间20min，水温25℃，PH=7.5，同时设置一组不加催化剂的空白对照组。
1.2 催化剂选择
持续运行一个小时后，对进出水COD、TOC取水样化验，每天化验2次，后阶段也分别对四种催化剂的出水测B/C，通过数据的对比，最后得到对此种难降解有机物的去除率最大的固体催化剂，即负载MnO2的活性炭，命名为GCJ-20。
1.3 臭氧量的投加量
其它条件一致的条件下，改变臭氧的投加量，分别为15 mg/L、20 mg/L、30 mg/L、40 mg/L、50mg/L，检测不同的催化剂在不同的投加量的情况下分别对同一种水的降解效果，再从中筛选得出最佳最经济的投加量。
本发明所述的固体催化剂GCJ-20针对此种污水臭氧投加量最佳范围为30-40 mg/L
（1）臭氧催化氧化
南京石化厂来自装置区的各股难处理污水，有含碱污水、高浓度污水、循环水排污水、含油污水等，前端处理后COD为100-150mg/L,B/C<0.1。通过污水管网送至深度处理系统集水池，再提升至臭氧接触氧化池，水流采用折流式，分三个隔室，单个隔室停留时间20min，池中装填固体催化剂GCJ-20，底部通过臭氧，采用陶瓷微孔曝气器释放，投加量35mg/L,在池中臭氧、催化剂、污水充分接触，当水与催化剂接触时，水中的有机物首先被吸附在这些催化剂表面，形成有亲和性的表面螯合物，而通入的臭氧分子在催化剂的作用下分解产生具有高氧化性的羟基自由基，再利用羟基自由基对吸附的有机物进行氧化分解，从而提高臭氧的氧化效率。
（2）A/O深度生化
臭氧催化氧化后进入A/O深度生化，由于臭氧催化氧化在彻底氧化了部分难降解有机物外，也提高了B/C比。缺氧池底部设有潜水搅拌器，对混合液进行搅拌，防止活性污泥沉淀，反硝化菌在缺氧条件下将硝酸氮和亚硝酸氮还原成氮气而从水中释放出水，达到降总氮的目的，停留时间3h，溶解氧控制在小于0.5mg/L,PH=6.5-7.5，根据来水碳源情况适当补充碳源以利反硝化；在好氧池中好氧微生物对有机污染物进行深度生化降解以及硝化作用；好氧池底部设有曝气装置，由鼓风机提供空气给好氧段生物，控制溶解氧1.5-4mg/L，停留时间5小时，温度25-30℃，PH=7-8，出水进入膜分离系统。
（3）低能耗管式超滤膜泥水分离
O池泥水混合液通过泵输送至低能耗管式超滤膜系统中进行泥水分离，把悬浮固体、微生物截留下，出水通过产水泵输送至清水池，浓缩液回流至A池，运行30min，自动反洗30S，如此一直运行，清水池出水满足外排或回用要求。
Claims (1)
1.一种高化学稳定性难生物降解的污水处理方法，其特征在于依次包括以下步骤 ：1.1固体催化剂准备：选取四种经过事先采用浸泽法制备的负载 MnO2的陶粒、负载 Al2O3的陶粒、负载 MnO2的 活性炭、MnO2，放入到四个 3L 的方形容器中，底部带有托板，固体催化剂分别装填于托板中， 装填体积为 1.5L，底部通入臭氧，投加量都为 20mg/L，容器顶端封闭，水从上端通入，下端出水，停留时间 20min，水温 25℃，pH=7.5，同时设置一组不加催化剂的空白对照组；
1.2 催化剂选择 持续运行一个小时后，对进出水 COD、TOC 取水样化验，每天化验 2次，后阶段也分别对 四种催化剂的出水测 B/C，通过数据的对比，最后得到对高化学稳定性难生物降解的污水中的难降解有机物的去除率最大的固体催化剂，即负载 MnO2的活性炭，命名为 GCJ-20；
1.3 臭氧量的投加量：其它条件一致的条件下，改变臭氧的投加量，分别为 15 mg/L、20 mg/L、30 mg/L、40 mg/ L、50mg/L，检测催化剂在不同的投加量的情况下分别对同一种水的降解效果，再从中筛选得出投加量；
所述的固体催化剂 GCJ-20 针对高化学稳定性难生物降解的污水臭氧投加量范围为30-40mg/L ；
（1）臭氧催化氧化： 南京石化厂来自装置区的各股难处理污水，有含碱污水、高浓度污水、循环水排污水、 含油污水，前端预处理后 COD 为100-150mg/L, B/C<0.1；
通过污水管网送至深度处理系统集水池，再提升至臭氧接触氧化池，水流采用折流式，分三个隔室，单个隔室停留时间 20min，
池中装填固体催化剂 GCJ-20，底部通入臭氧，采用陶瓷微孔曝气器释放，投加量35mg/L, 在池中臭氧、催化剂、污水充分接触，当水与催化剂接触时，水中的有机物首先被吸附在这些催化剂表面，形成有亲和性的表面螯合物，而通入的臭氧分子在催化剂的作用下分解产生具有高氧化性的羟基自由基，再利用羟基自由基对吸附的有机物进行氧化分解，从而提高臭氧的氧化效率；
（2）A/O深度生化
臭氧催化氧化后进入 A/O 深度生化，由于臭氧催化氧化在彻底氧化了部分难降解有机物外，也提高了 B/C 比；
缺氧池底部设有潜水搅拌器，对混合液进行搅拌，防止活性污泥沉淀，反硝化菌在缺氧条件下将硝酸氮和亚硝酸氮还原成氮气而从水中释放出水，达到降总氮的目的，停留时间3h，溶解氧控制在小于 0.5mg/L,pH=6.5-7.5，根据来水碳源情况适当补充碳源以利反硝化；在好氧池中好氧微生物对有机污染物进行深度生化降解以及硝化作用 ；好氧池底部设有曝气装置，由鼓风机提供空气给好氧段生物，控制溶解氧 1.5-4mg/L，停留时间 5 小时，温度 25-30℃，pH=7-8，出水进入膜分离系统；
（3）低能耗管式超滤膜泥水分离O 池泥水混合液通过泵输送至低能耗管式超滤膜系统中进行泥水分离，把悬浮固体、微生物截留下，出水通过产水泵输送至清水池，浓缩液回流至 A 池，运行 30min，自动反洗 30S，如此一直运行，清水池出水满足外排或回用要求。
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| GR01 | Patent grant | ||
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Correction item: Inventor Correct: Chen Yibo|Wu Qian|Liu Guanping|Chen Yueyan False: Chen Yibo|Liu Qian|Liu Guanping|Chen Yueyan Number: 34-02 Volume: 33 |
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| CI03 | Correction of invention patent |