CN107777829A - 一种高浓度有机废水处理方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种高浓度有机废水的处理方法,本方法采用混凝沉淀、电催化、芬顿氧化塔、消化中和、UBF厌氧反应器、高负荷好氧池和生物炭的方法,首先将硫化物、氰化物、酚等有毒物质氧化,并将有机污染物转变为带电荷碎片小分子得以去除,提高废水可生化性后,进入厌氧反应器、好氧生物处理,深度生物炭净化后达标排放。本申请还公开了一种高浓度有机废水的处理系统。本申请的处理方法和系统对高浓度有机废水处理效率高,废水浓度变化适应能力强,对COD浓度高、色度大、含有毒难降解的有机废水具有良好的处理效果,可实现连续稳定运行。

Description

一种高浓度有机废水处理方法及系统
技术领域
本发明涉及工业废水处理领域,具体地说,是涉及一种高浓度有机废水处理方法及系统。
背景技术
生物处理是废水处理中最常用的工艺,对于高浓度有机废水首先经过高负荷的厌氧微生物处理,使有机物浓度降低,但是出水达不到排放标准,还需要通过好氧微生物菌种处理后外排。
高浓度有机废水主要具有以下特点:一是有机物浓度高。COD一般几万乃至几十万mg/L,相对而言,BOD较低,很多废水BOD与COD的比值小于0.3。二是成分复杂,含有毒性物质废水中有机物以芳香族化合物和杂环化合物居多,还多含有硫化物、氮化物、重金属和有毒有机物。三是色度高,有异味。即使采用最高效的微生物处理技术,也会因为化合物本身的化学组成和结构,在微生物群落中,没有针对要处理的化合物的酶,使其具有抗降解性;二是在废水中含有对微生物有毒或者能抑制微生物生长的物质(有机物或无机物),从而使得有机物不能被降解,需要投入大量人力和精力进行系统培养和调试。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高浓度有机废水处理方法及系统。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种高浓度有机废水处理方法,包括以下步骤:
步骤a.高浓度有机废水进入调节池,调节池停留时间为12~24h,调节池的废水经提升泵提升至混凝沉淀池;
步骤b. 所述混凝沉淀池为隔板絮凝池,向隔板絮凝池的废水中投加混凝剂及絮凝剂进行絮凝,所述混凝剂为聚合硫酸铁PFS,投加量为30~50mg/l,絮凝剂为聚丙烯酰胺PAM,投加量为5mg/l,絮凝时间20~30min,起端流速0.5~0.6m/s,末端流速0.2~0.3m/s,隔板絮凝池的隔板间净距大于0.5m,絮凝后经斜板高效沉淀池进行沉降,表面负荷1m3/m2.h,上清液调整pH至4~7,进入电解池进行电催化;
步骤c. 所述电解池采用Ti基PbO2镀层电极作阳极,阴极使用的不锈钢电极,电沉积废水中的重金属,电解时间4h,电压4V,电流4~6A,COD去除率在30~45%之间,且去除氰化物、以及铜、铅和锌重金属,电催化出水进入芬顿氧化塔;
步骤d.所述芬顿氧化塔采用高效旋流布水器,使废水同氧化剂充分反应混合,塔内设置pH自动调节系统,使pH在3~4,氧化时间4h,双氧水与亚铁离子以摩尔比10:1的比例投加,出水经30min曝气消化,消除过剩双氧水的影响后回调pH至6~8,投加絮凝剂聚丙烯酰胺PAM3~5ppm沉淀氧化反应产生的细小悬浮物,沉淀后的上清液进入UBF厌氧反应器进行厌氧反应;
步骤e. UBF厌氧反应器采用碳钢防腐塔式结构,容积负荷取4~10 kgCOD/m3.d, 上升流速:0.9-1.1m/h,水头损失:0.76m,废水pH值控制在6.5-8之间,塔体加热保温使水温控制在30℃,厌氧反应后对COD的去除率达到50~70%,厌氧反应后进入高负荷好氧池进行好氧反应;
步骤f.好氧池内悬挂组合填料,填料表面长满生物膜,填充率70%,填料容积负荷为0.5~3.0kgBOD/m3填料,池内溶解氧为3~6mg/L,通过鼓风机及微孔盘式曝气器向水中供氧气,气水比为40~100:1,经过好氧反应后,有机物浓度降至1000ppm以下,经高效斜板沉淀池进行泥水分离后进入生物炭单元深度处理;
步骤g,生物炭单元在活性炭表面培养除微生物膜,炭床水流为下向流,底部设穿孔管收集滤后出水,顶部以溢流堰进水,流速4m/h,接触时间1h,水力负荷3~5m3/m2·h,活性炭粒径φ3mm,长6mm,炭层厚2.5m,炭床底部设置曝气装置供气,气水比5~10:1,生物炭单元处理后达标排放。
优选地,所述步骤e中,采用聚氨酯填料,进水采用穿孔管布水,配水孔径φ15mm,每个孔的服务面积1~2m2,明渠出水。
本申请还提供了一种高浓度有机废水处理方法的废水处理系统,包括顺次连接的调节池、混凝沉淀池、电解池、芬顿氧化塔、UBF厌氧反应器、高负荷好氧池和生物炭单元,其中,
所述调节池的出水通过提升泵进入所述混凝沉淀池;
所述混凝沉淀池为隔板絮凝池,隔板絮凝池的隔板间净距大于0.5m,絮凝后经斜板高效沉淀池进行沉降;
所述电解池采用Ti基PbO2镀层电极作阳极,阴极使用的不锈钢电极;
所述芬顿氧化塔采用高效旋流布水器,使废水同氧化剂充分反应混合,塔内设置pH自动调节系统;
所述UBF厌氧反应器采用碳钢防腐塔式结构,容积负荷取4~10 kgCOD/m3.d, 上升流速:0.9-1.1m/h,水头损失:0.76m,污水进入设备PH值控制在6.5-8之间,塔体加热保温使水温控制在30℃,采用聚氨酯填料,进水采用穿孔管布水,配水孔径φ15mm,每个孔的服务面积1~2 m2,明渠出水;
所述好氧池内悬挂组合填料,填料表面长满生物膜,填充率70%,填料容积负荷为0.5~3.0kgBOD/m3填料,池内溶解氧为3mg/L~6mg/L,通过鼓风机及微孔盘式曝气器向水中供氧气,气水比为40~100:1;
所述生物炭单元在活性炭表面培养除微生物膜,炭床水流为下向流,底部设穿孔管收集滤后出水,顶部以溢流堰进水,流速4m/h,接触时间1h,水力负荷3~5m3/m2·h,活性炭粒径φ3mm,长6mm,炭层厚2.5m,炭床底部设置曝气装置供气,气水比5~10:1。
高浓度废水中除了有机物含量高,通常还会含有一些有毒有害物质,且有机物多为大分子、环状结构,生物法无法直接处理。本方法采用” 混凝沉淀+电催化+芬顿氧化塔+消化中和+UBF厌氧反应器+高负荷好氧+生物炭”首先将硫化物、氰化物、酚等有毒物质氧化,并将有机污染物转变为带电荷“碎片”小分子得以去除。提高废水可生化性后,进入厌氧反应器、好氧生物处理,深度生物炭净化后达标排放。
与现有技术相比,本发明所述的高浓度有机废水处理方法和系统,达到了如下效果:
该方法对高浓度有机废水处理效率高,废水浓度变化适应能力强,对COD浓度高、色度大、含有毒难降解的有机废水具有良好的处理效果,可实现连续稳定运行。
本发明通过电催化加上Fenton反应的预处理,可最大限度的去除高浓度废水中的有毒有害物质,打破复杂结构甚至达到无机矿化,提高BOD比例,保证生物处理的高效。该过程均为物化作用,对污染物以微观结构进行识别,不会像微生物被有毒物质毒害,导致废水处理系统易崩溃。且电化学及高级氧化工艺易于设备化,占地面积小,不受外界条件影响,处理效果稳定。
生物炭法作为深度净化工艺,运行成本低,性能优良,保证出水效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为实施例1的高浓度有机废水处理方法流程图。
具体实施方式
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解,硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式,而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语,故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内,本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题,基本达到所述技术效果。此外,“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电性耦接手段。因此,若文中描述一第一装置耦接于一第二装置,则代表所述第一装置可直接电性耦接于所述第二装置,或通过其他装置或耦接手段间接地电性耦接至所述第二装置。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式,然所述描述乃以说明本发明的一般原则为目的,并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
以下结合附图对本发明作进一步详细说明,但不作为对本发明的限定。
实施例1:
结合图1,本实施例提供了一种高浓度有机废水处理方法,包括以下步骤:
步骤a.高浓度有机废水进入调节池,调节池停留时间为12~24h,调节池的废水经提升泵提升至混凝沉淀池;
高浓度废水经机械回转格栅拦截废水中的悬浮物及大块漂浮物,防止堵塞管道及水泵,进入调节池,调节池停留时间设为12~24h,对废水的水量及水质尽量充分的混合调节,减少水质对系统的冲击。池内设置潜水搅拌机进行搅拌,防止沉淀腐化,不采用曝气搅拌系统,防止废水中有毒气体溢出污染环境。调节池废水经泵提升至混凝沉淀池。
步骤b. 所述混凝沉淀池为隔板絮凝池,向隔板絮凝池的废水中投加混凝剂及絮凝剂进行絮凝,所述混凝剂为聚合硫酸铁PFS,投加量为30~50mg/l,絮凝剂为聚丙烯酰胺PAM,投加量为5mg/l,絮凝时间20~30min,起端流速0.5~0.6m/s,末端流速0.2~0.3m/s,隔板絮凝池的隔板间净距大于0.5m,絮凝后经斜板高效沉淀池进行沉降,表面负荷1m3/m2.h,上清液调整pH至4~7,进入电解池进行电催化;
通过向水中投加混凝剂及絮凝剂,使高浓度废水中难以沉淀的颗粒能互相聚合而形成胶体,然后与水体中的杂质结合形成更大的絮凝体,絮凝体具有强大吸附力,不仅能吸附悬浮物,还能吸附部分细菌和溶解性物质。通过混凝沉淀可去除胶体及细微悬浮物,还可以降低原水的浊度、色度等感观指标,又可以去除多种有毒有害污染物。
步骤c. 所述电解池采用Ti基PbO2镀层电极作阳极,阴极使用的不锈钢电极,电沉积废水中的重金属,电解时间4h,电压4V,电流4~6A,COD去除率在30~45%之间,且去除氰化物、以及铜、铅和锌重金属,电催化出水进入芬顿氧化塔;
电催化利用电化学原理,把电能转化为化学能,对废水中的有机或无机污染物质进行氧化及还原反应,加之利用电极在水溶液中电解时较高的电催化活性,采用高频脉冲电源还会分解出羟基自由基离子强氧化剂,对有机物及硫化物、氰化物等有良好的去除作用。电催化在常温常压条件下进行的,电化学设备相对简单,工艺技术灵活,按小时计处理周期可大大地缩小设备,并占地面积少,电化学水处理技术可用于无机和有机多个水处理领域,是一种基本对环境无污染的“绿色”水处理技术。电解池选用Ti基PbO2镀层电极作阳极,其材料通常都具有良好的电催化活性和较高的析氧过电位,氧化能力强,耐蚀性好,导电性好,可通过大电流等特征;阴极使用的不锈钢电极,电沉积重金属。
步骤d.所述芬顿氧化塔采用高效旋流布水器,使废水同氧化剂充分反应混合,塔内设置pH自动调节系统,使pH在3~4,氧化时间4h,双氧水与亚铁离子以摩尔比10:1的比例投加,出水经30min曝气消化,消除过剩双氧水的影响后回调pH至6~8,投加絮凝剂聚丙烯酰胺PAM3~5ppm沉淀氧化反应产生的细小悬浮物,沉淀后的上清液进入UBF厌氧反应器进行厌氧反应;
芬顿试剂在酸性条件下生成HO˙能够氧化如酚类、氯苯、甲醛、卤代甲烷、胺等多种化合物,打破以苯环为核心的稠环、杂环共扼结构,使之变成无色的有机分子进一步矿化。并且经过芬顿反应器后,B/C得以不同程度的提高,为生物反应奠定基础。芬顿氧化塔采用高效旋流布水器,使废水同氧化剂充分反应混合,提高了氧化程度。利用流体化床的方式使芬顿法所产生的大部份三价铁以结晶或沈淀附着在专有填料表面,塔内流化状态亦促进了化学氧化反应及质传效率,使COD去除率提升。
步骤e. UBF厌氧反应器采用碳钢防腐塔式结构,容积负荷取4~10 kgCOD/m3.d, 上升流速:0.9-1.1m/h,水头损失:0.76m,废水pH值控制在6.5-8之间,塔体加热保温使水温控制在30℃,厌氧反应后对COD的去除率达到50~70%,厌氧反应后进入高负荷好氧池进行好氧反应;
UBF厌氧反应器是在严格控制的厌氧环境下,废水中的有机物最终降解为甲烷、氢气、二氧化碳等物质,厌氧反应器采用上流式厌氧过滤床(UBF)。UBF主要由布水器、污泥层和填料层构成,下方是高浓度颗粒污泥组成的污泥床,上部是填料及其附着的生物膜组成的填料层,填充在反应器上部的1/3体积处。以设备内的软性填料为流化载体。污水作为流水介质,厌氧微生物以生物膜形式结在软性填料表面,在循环泵或污水处理过程中产甲烷气时自行混合,使污水成流动状态。UBF复合型厌氧流化床的优点是效能高、占地少,适用于高浓度、难降解有机污水处理工程。
步骤f.好氧池内悬挂组合填料,填料表面长满生物膜,填充率70%,填料容积负荷为0.5~3.0kgBOD/m3填料,池内溶解氧为3~6mg/L,通过鼓风机及微孔盘式曝气器向水中供氧气,气水比为40~100:1,经过好氧反应后,有机物浓度降至1000ppm以下,经高效斜板沉淀池进行泥水分离后进入生物炭单元深度处理;
经过厌氧单元后出水进入高负荷好氧段,在进水浓度高,水质水量变化大的情况下,具有较高污泥负荷,抗冲击负荷能力强。池内悬挂组合填料,填料表面长满生物膜,填充率70%,填料容积负荷0.5~3.0kgBOD/m3填料.d,池内溶解氧为3mg/L~6mg/L,通过鼓风机及微孔盘式曝气器向水中供气,气水比40~100:1。经过高负荷好氧段后,有机物浓度已经降至1000ppm以下。经高效斜板沉淀池进行泥水分离后进入生物炭单元深度处理。
步骤g,生物炭单元在活性炭表面培养除微生物膜,炭床水流为下向流,底部设穿孔管收集滤后出水,顶部以溢流堰进水,流速4m/h,接触时间1h,水力负荷3~5m3/m2·h,活性炭粒径φ3mm,长6mm,炭层厚2.5m,炭床底部设置曝气装置供气,气水比5~10:1,生物炭单元处理后达标排放。
生物炭法是在活性炭表面培养出微生物膜,利用炭的吸附功能和微生物的生化作用,相辅相成达到更好的处理效果,却没有二者的缺点。它容积小,去除率高,无污泥,效果稳定,去除范围广,可去除悬浮物、无机物、有机物、色度等。而且炭不必再生,仅需反冲洗即可长期运行。炭床水流为下向流,底部设穿孔管收集滤后出水,顶部以溢流堰进水,流速4m/h,接触时间1h,水力负荷3~5m3/m2.h。活性炭粒径φ3mm,长6mm,炭层厚2.5m。炭床底部设置曝气装置供气,气水比5~10:1.生物炭将生物膜法和活性炭法融为一体,作为高浓度废水的深度处理方法,保证出水水质。
实施例2:
在实施例1的基础上,本实施例提供了一种高浓度有机废水处理方法,包括以下步骤:
步骤a.高浓度有机废水进入调节池,调节池停留时间为12h,调节池的废水经提升泵提升至混凝沉淀池;
步骤b. 所述混凝沉淀池为隔板絮凝池,向隔板絮凝池的废水中投加混凝剂及絮凝剂进行絮凝,所述混凝剂为聚合硫酸铁PFS,投加量为30mg/l,絮凝剂为聚丙烯酰胺PAM,投加量为5mg/l,絮凝时间20min,起端流速0.5m/s,末端流速0.2m/s,隔板絮凝池的隔板间净距大于0.5m,絮凝后经斜板高效沉淀池进行沉降,表面负荷1m3/m2.h,上清液调整pH至4,进入电解池进行电催化;
步骤c. 所述电解池采用Ti基PbO2镀层电极作阳极,阴极使用的不锈钢电极,电沉积废水中的重金属,电解时间4h,电压4V,电流4A,COD去除率约为30,且去除氰化物、以及铜、铅和锌重金属,电催化出水进入芬顿氧化塔;
步骤d.所述芬顿氧化塔采用高效旋流布水器,使废水同氧化剂充分反应混合,塔内设置pH自动调节系统,使pH约为3,氧化时间4h,双氧水与亚铁离子以摩尔比10:1的比例投加,出水经30min曝气消化,消除过剩双氧水的影响后回调pH至6,投加絮凝剂聚丙烯酰胺PAM3ppm沉淀氧化反应产生的细小悬浮物,沉淀后的上清液进入UBF厌氧反应器进行厌氧反应;
步骤e. UBF厌氧反应器采用碳钢防腐塔式结构,容积负荷取4kgCOD/m3.d, 上升流速:0.9m/h,水头损失:0.76m,废水pH值控制在6.5之间,塔体加热保温使水温控制在30℃,厌氧反应后对COD的去除率达到50%,厌氧反应后进入高负荷好氧池进行好氧反应;
步骤f.好氧池内悬挂组合填料,填料表面长满生物膜,填充率70%,填料容积负荷为0.5kgBOD/m3填料,池内溶解氧为3mg/L,通过鼓风机及微孔盘式曝气器向水中供氧气,气水比为40:1,经过好氧反应后,有机物浓度降至1000ppm以下,经高效斜板沉淀池进行泥水分离后进入生物炭单元深度处理;
步骤g,生物炭单元在活性炭表面培养除微生物膜,炭床水流为下向流,底部设穿孔管收集滤后出水,顶部以溢流堰进水,流速4m/h,接触时间1h,水力负荷3m3/m2·h,活性炭粒径φ3mm,长6mm,炭层厚2.5m,炭床底部设置曝气装置供气,气水比5:1,生物炭单元处理后达标排放。
实施例3:
本实施例提供了一种高浓度有机废水处理方法,包括以下步骤:
步骤a.高浓度有机废水进入调节池,调节池停留时间为24h,调节池的废水经提升泵提升至混凝沉淀池;
步骤b. 所述混凝沉淀池为隔板絮凝池,向隔板絮凝池的废水中投加混凝剂及絮凝剂进行絮凝,所述混凝剂为聚合硫酸铁PFS,投加量为50mg/l,絮凝剂为聚丙烯酰胺PAM,投加量为5mg/l,絮凝时间30min,起端流速0.6m/s,末端流速0.3m/s,隔板絮凝池的隔板间净距大于0.5m,絮凝后经斜板高效沉淀池进行沉降,表面负荷1m3/m2.h,上清液调整pH至4~7,进入电解池进行电催化;
步骤c. 所述电解池采用Ti基PbO2镀层电极作阳极,阴极使用的不锈钢电极,电沉积废水中的重金属,电解时间4h,电压4V,电流6A,COD去除率约45%,且去除氰化物、以及铜、铅和锌重金属,电催化出水进入芬顿氧化塔;
步骤d.所述芬顿氧化塔采用高效旋流布水器,使废水同氧化剂充分反应混合,塔内设置pH自动调节系统,使pH在4,氧化时间4h,双氧水与亚铁离子以摩尔比10:1的比例投加,出水经30min曝气消化,消除过剩双氧水的影响后回调pH至8,投加絮凝剂聚丙烯酰胺PAM5ppm沉淀氧化反应产生的细小悬浮物,沉淀后的上清液进入UBF厌氧反应器进行厌氧反应;
步骤e. UBF厌氧反应器采用碳钢防腐塔式结构,容积负荷取10 kgCOD/m3.d, 上升流速:1.1m/h,水头损失:0.76m,废水pH值控制在8之间,塔体加热保温使水温控制在30℃,厌氧反应后对COD的去除率达到50~70%,厌氧反应后进入高负荷好氧池进行好氧反应;
步骤f.好氧池内悬挂组合填料,填料表面长满生物膜,填充率70%,填料容积负荷为3.0kgBOD/m3填料,池内溶解氧为6mg/L,通过鼓风机及微孔盘式曝气器向水中供氧气,气水比为100:1,经过好氧反应后,有机物浓度降至1000ppm以下,经高效斜板沉淀池进行泥水分离后进入生物炭单元深度处理;
步骤g,生物炭单元在活性炭表面培养除微生物膜,炭床水流为下向流,底部设穿孔管收集滤后出水,顶部以溢流堰进水,流速4m/h,接触时间1h,水力负荷5m3/m2·h,活性炭粒径φ3mm,长6mm,炭层厚2.5m,炭床底部设置曝气装置供气,气水比5~10:1,生物炭单元处理后达标排放。
实施例4:
本实施例提供了一种高浓度有机废水处理方法,包括以下步骤:
步骤a.高浓度有机废水进入调节池,调节池停留时间为18h,调节池的废水经提升泵提升至混凝沉淀池;
步骤b. 所述混凝沉淀池为隔板絮凝池,向隔板絮凝池的废水中投加混凝剂及絮凝剂进行絮凝,所述混凝剂为聚合硫酸铁PFS,投加量为40mg/l,絮凝剂为聚丙烯酰胺PAM,投加量为5mg/l,絮凝时间25min,起端流速0.55m/s,末端流速0.25m/s,隔板絮凝池的隔板间净距大于0.5m,絮凝后经斜板高效沉淀池进行沉降,表面负荷1m3/m2.h,上清液调整pH至6,进入电解池进行电催化;
步骤c. 所述电解池采用Ti基PbO2镀层电极作阳极,阴极使用的不锈钢电极,电沉积废水中的重金属,电解时间4h,电压4V,电流4~6A,COD去除率为40%,且去除氰化物、以及铜、铅和锌重金属,电催化出水进入芬顿氧化塔;
步骤d.所述芬顿氧化塔采用高效旋流布水器,使废水同氧化剂充分反应混合,塔内设置pH自动调节系统,使pH在3.5,氧化时间4h,双氧水与亚铁离子以摩尔比10:1的比例投加,出水经30min曝气消化,消除过剩双氧水的影响后回调pH至7,投加絮凝剂聚丙烯酰胺PAM4ppm沉淀氧化反应产生的细小悬浮物,沉淀后的上清液进入UBF厌氧反应器进行厌氧反应;
步骤e. UBF厌氧反应器采用碳钢防腐塔式结构,容积负荷取7kgCOD/m3.d, 上升流速:1.0m/h,水头损失:0.76m,废水pH值控制在7,塔体加热保温使水温控制在30℃,厌氧反应后对COD的去除率达到50~70%,厌氧反应后进入高负荷好氧池进行好氧反应;
步骤f.好氧池内悬挂组合填料,填料表面长满生物膜,填充率70%,填料容积负荷为1.7kgBOD/m3填料,池内溶解氧为5mg/L,通过鼓风机及微孔盘式曝气器向水中供氧气,气水比为40~100:1,经过好氧反应后,有机物浓度降至1000ppm以下,经高效斜板沉淀池进行泥水分离后进入生物炭单元深度处理;
步骤g,生物炭单元在活性炭表面培养除微生物膜,炭床水流为下向流,底部设穿孔管收集滤后出水,顶部以溢流堰进水,流速4m/h,接触时间1h,水力负荷4m3/m2·h,活性炭粒径φ3mm,长6mm,炭层厚2.5m,炭床底部设置曝气装置供气,气水比8:1,生物炭单元处理后达标排放。
实施例4
本实施例提供了一种高浓度有机废水处理方法的废水处理系统,包括顺次连接的调节池、混凝沉淀池、电解池、芬顿氧化塔、UBF厌氧反应器、高负荷好氧池和生物炭单元,其中,
所述调节池的出水通过提升泵进入所述混凝沉淀池;
所述混凝沉淀池为隔板絮凝池,隔板絮凝池的隔板间净距大于0.5m,絮凝后经斜板高效沉淀池进行沉降;
所述电解池采用Ti基PbO2镀层电极作阳极,阴极使用的不锈钢电极;
所述芬顿氧化塔采用高效旋流布水器,使废水同氧化剂充分反应混合,塔内设置pH自动调节系统;
所述UBF厌氧反应器采用碳钢防腐塔式结构,容积负荷取4~10 kgCOD/m3.d, 上升流速:0.9-1.1m/h,水头损失:0.76m,污水进入设备PH值控制在6.5-8之间,塔体加热保温使水温控制在30℃,采用聚氨酯填料,进水采用穿孔管布水,配水孔径φ15mm,每个孔的服务面积1~2 m2,明渠出水;
所述好氧池内悬挂组合填料,填料表面长满生物膜,填充率70%,填料容积负荷为0.5~3.0kgBOD/m3填料,池内溶解氧为3mg/L~6mg/L,通过鼓风机及微孔盘式曝气器向水中供氧气,气水比为40~100:1;
所述生物炭单元在活性炭表面培养除微生物膜,炭床水流为下向流,底部设穿孔管收集滤后出水,顶部以溢流堰进水,流速4m/h,接触时间1h,水力负荷3~5m3/m2·h,活性炭粒径φ3mm,长6mm,炭层厚2.5m,炭床底部设置曝气装置供气,气水比5~10:1。
与现有技术相比,本发明所述的高浓度有机废水处理方法和系统,达到了如下效果:
本申请的处理方法和系统对高浓度有机废水处理效率高,废水浓度变化适应能力强,对COD浓度高、色度大、含有毒难降解的有机废水具有良好的处理效果,可实现连续稳定运行。
上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施例,但如前所述,应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述发明构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围,则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (3)

1.一种高浓度有机废水处理方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤a.高浓度有机废水进入调节池,调节池停留时间为12~24h,调节池的废水经提升泵提升至混凝沉淀池;
步骤b. 所述混凝沉淀池为隔板絮凝池,向隔板絮凝池的废水中投加混凝剂及絮凝剂进行絮凝,所述混凝剂为聚合硫酸铁PFS,投加量为30~50mg/l,絮凝剂为聚丙烯酰胺PAM,投加量为5mg/l,絮凝时间20~30min,起端流速0.5~0.6m/s,末端流速0.2~0.3m/s,隔板絮凝池的隔板间净距大于0.5m,絮凝后经斜板高效沉淀池进行沉降,表面负荷1m3/m2.h,上清液调整pH至4~7,进入电解池进行电催化;
步骤c. 所述电解池采用Ti基PbO2镀层电极作阳极,阴极使用的不锈钢电极,电沉积废水中的重金属,电解时间4h,电压4V,电流4~6A,COD去除率在30~45%之间,且去除氰化物、以及铜、铅和锌重金属,电催化出水进入芬顿氧化塔;
步骤d.所述芬顿氧化塔采用高效旋流布水器,使废水同氧化剂充分反应混合,塔内设置pH自动调节系统,使pH在3~4,氧化时间4h,双氧水与亚铁离子以摩尔比10:1的比例投加,出水经30min曝气消化,消除过剩双氧水的影响后回调pH至6~8,投加絮凝剂聚丙烯酰胺PAM3~5ppm沉淀氧化反应产生的细小悬浮物,沉淀后的上清液进入UBF厌氧反应器进行厌氧反应;
步骤e. UBF厌氧反应器采用碳钢防腐塔式结构,容积负荷取4~10 kgCOD/m3.d, 上升流速:0.9-1.1m/h,水头损失:0.76m,废水pH值控制在6.5-8之间,塔体加热保温使水温控制在30℃,厌氧反应后对COD的去除率达到50~70%,厌氧反应后进入高负荷好氧池进行好氧反应;
步骤f.好氧池内悬挂组合填料,填料表面长满生物膜,填充率70%,填料容积负荷为0.5~3.0kgBOD/m3填料,池内溶解氧为3~6mg/L,通过鼓风机及微孔盘式曝气器向水中供氧气,气水比为40~100:1,经过好氧反应后,有机物浓度降至1000ppm以下,经高效斜板沉淀池进行泥水分离后进入生物炭单元深度处理;
步骤g,生物炭单元在活性炭表面培养除微生物膜,炭床水流为下向流,底部设穿孔管收集滤后出水,顶部以溢流堰进水,流速4m/h,接触时间1h,水力负荷3~5m3/m2·h,活性炭粒径φ3mm,长6mm,炭层厚2.5m,炭床底部设置曝气装置供气,气水比5~10:1,生物炭单元处理后达标排放。
2.根据权利要求1所述的高浓度有机废水处理方法,其特征在于,所述步骤e中,采用聚氨酯填料,进水采用穿孔管布水,配水孔径φ15mm,每个孔的服务面积1~2m2,明渠出水。
3.一种高浓度有机废水处理方法的废水处理系统,其特征在于,包括顺次连接的调节池、混凝沉淀池、电解池、芬顿氧化塔、UBF厌氧反应器、高负荷好氧池和生物炭单元,其中,
所述调节池的出水通过提升泵进入所述混凝沉淀池;
所述混凝沉淀池为隔板絮凝池,隔板絮凝池的隔板间净距大于0.5m,絮凝后经斜板高效沉淀池进行沉降;
所述电解池采用Ti基PbO2镀层电极作阳极,阴极使用的不锈钢电极;
所述芬顿氧化塔采用高效旋流布水器,使废水同氧化剂充分反应混合,塔内设置pH自动调节系统;
所述UBF厌氧反应器采用碳钢防腐塔式结构,容积负荷取4~10 kgCOD/m3.d, 上升流速:0.9-1.1m/h,水头损失:0.76m,污水进入设备PH值控制在6.5-8之间,塔体加热保温使水温控制在30℃,采用聚氨酯填料,进水采用穿孔管布水,配水孔径φ15mm,每个孔的服务面积1~2 m2,明渠出水;
所述好氧池内悬挂组合填料,填料表面长满生物膜,填充率70%,填料容积负荷为0.5~3.0kgBOD/m3填料,池内溶解氧为3mg/L~6mg/L,通过鼓风机及微孔盘式曝气器向水中供氧气,气水比为40~100:1;
所述生物炭单元在活性炭表面培养除微生物膜,炭床水流为下向流,底部设穿孔管收集滤后出水,顶部以溢流堰进水,流速4m/h,接触时间1h,水力负荷3~5m3/m2·h,活性炭粒径φ3mm,长6mm,炭层厚2.5m,炭床底部设置曝气装置供气,气水比5~10:1。
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