CN108658389A - 一种高硫酸盐废水的处理方法 - Google Patents

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Abstract

一种高硫酸盐废水的处理方法，该方法包括以下步骤：1）低温脱盐：将待处理废水经低温脱盐处理，使部分硫酸盐析出；2）生化处理：利用微生物对废水中的有机物和氨氮进行降解；3）膜分盐处理：将生化出水的无机盐浓缩，淡水回流至2）生化处理；4）电催化氧化处理：将步骤3）处理后的无机盐浓水进行深度氧化；5）树脂吸附处理：将步骤4）的电催化氧化出水由树脂进行吸附处理，树脂再生系统采用碱液再生或溶剂再生方式。本发明通过二次分盐和稀释作用，使高硫酸盐废水可以采用经济性好的生化法进行处理，降低了处理费用。

Description

一种高硫酸盐废水的处理方法
技术领域
本发明涉及废水处理净化技术领域，尤其是涉及一种利用物化与生化组合工艺对高硫酸盐废水进行处理的处理方法。
背景技术
高含硫酸根废水，按照其排放源可以分为两类：一是含硫酸盐的采矿废水，我国的矿山资源中多数是煤矿、硫铁矿和多金属硫化矿，在采矿过程中，矿石中含有的硫及硫化物被氧化，形成硫酸盐，故由此形成的采矿废水中SO42-浓度一般大于1000mg/L，但由于废水中有机物含量低，不宜用生化法来处理。二是一些发酵、制药、轻工行业的排水，常见的有：味精废水、石油精炼酸性废水、食用油生产废水、制药废水、印染废水、制糖废水、糖蜜废水、造纸和制浆废水，其SO42-主要来自于生产过程中加入的硫酸、亚硫酸及其盐类的辅助原料，此类废水在含有高浓度SO42-的同时，一般还含有较高的有机质。
现有技术中，对于某些高浓度硫酸盐废水（指含硫酸盐量大于100000mg/L）无法采用生物法进行处理，采用物理化学的方法成本太高，如果采用先蒸发后生化的工艺进行处理，不但蒸发的费用高，而且蒸出的硫酸盐属于危险固废物，需要委托有关单位进行二次处理，同样需要较高的处理费用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低温结晶+生物物化+膜分盐+膜浓水电解氧化+树脂吸附的废水处理组合工艺，该工艺既保证了高硫酸盐废水的处理效果，又降低了处理成本，采用的技术方案是：一种高硫酸盐废水的处理方法，其特征在于：所述处理方法包括以下步骤：
1）低温脱盐：将待处理废水经低温脱盐处理，使部分硫酸盐析出；
2）生化处理：利用微生物对废水中的有机物和氨氮进行降解；
3）膜分盐处理：将生化出水的无机盐浓缩，淡水回流至2）生化处理；
4）电催化氧化处理：将步骤3）处理后的无机盐浓水进行深度氧化；
5）树脂吸附处理：将步骤4）的电催化氧化出水由树脂进行吸附处理，树脂再生系统采用碱液再生或溶剂再生方式。
将废水温度降低，以使其中部分硫酸盐析出，步骤1）中由冷冻机对废水降温，温度控制在0℃-5℃，硫酸盐析出采用低温搅拌后离心过滤方式；出水硫酸盐含量≤30g/L。
结合废水中所含成分特点，优选合适的生化处理工艺和参数，具体为：所述步骤2）中生化工艺采用缺氧生化处理、好氧生化处理和MBR膜处理结合的工艺，生化系统含盐量控制≤10g/L，缺氧池污泥浓度为4000-6000mg/L，好氧池污泥浓度为3000-5000mg/L，缺氧池溶解氧为<0.5mg/L，好氧池溶解氧为2.0-6.0mg/L，缺氧池水力停留时间20-60小时，好氧池水力停留时间20-60小时，缺氧池pH为6.0-8.0，好氧池pH为6.0-9.0。4.按照权利要求1所述的处理方法，其特征在于：所述步骤3）中采用反渗透膜或纳滤膜进行无机盐浓缩，膜后浓水的水量和含盐量与低温脱盐工艺出水持平，膜出水含盐量控制在1g/L以下，回流水量为低温脱盐工艺出水水量的2倍。
优选的，步骤4）中由电解催化反应器对无机盐浓水进行深度氧化，氧化时间为30-120分钟。
优选的，所述反应器中并行排列至少一组阳、阴极，阳、阴极交替排列；阳极为钛基涂层电极，涂层材料为PbO2,IrO2,TaO2中的一种或几种；负电极为钛基电极。
优选的，所述步骤5）中吸附段废水流速是0.5-4.0倍树脂体积。
本发明的有益效果在于：
1）本发明通过二次分盐和稀释作用，使高硫酸盐废水可以采用经济性好的生化法进行处理，降低了处理费用。
2）采用膜分盐工艺对废水进行处理，不仅可将低盐水回流至生化做稀释水，而且可将生化出水盐分再度浓缩至较高含量，为后续电催化氧化工艺降低处理费用创造了条件。
3）处理效果可达到《污水综合排放标准》GB8978-1996中对COD、氨氮、总氮指标的排放浓度限值要求。
4）处理费用低。通过脱盐+稀释进生化，发挥了生化工艺的最大效率；利用盐浓缩+电解氧化+深度吸附，再次在保证处理效果的前提下降低了处理费用。
附图说明
附图1是本发明工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行说明。本发明公开了一种高硫酸盐废水的处理方法，工艺流程如图1所示，该方法通过以下手段来对高硫酸废水进行处理：待处理废水首先经过低温脱盐系统，利用低温下硫酸盐的溶解度降低的特性析出部分硫酸盐，然后进入缺氧生物池，此时含盐量仍然维持在较高水平，生化系统难以维持正常运转，所以系统启动时加入2倍水量的新鲜工业水进行稀释，缺氧生物池出水进入好氧生物池，好氧生物池出水进入MBR膜池，为保证生化系统污泥浓度，MBR池4中污泥回流至缺氧生物池前端，回流比为200%；废水在生化系统去除大部分有机物和氨氮后进入膜浓缩系统，膜出水盐含量较低，回流至厌氧生物池前端替代新鲜工业水来稀释生化系统进水含盐量，保证生化系统稳定运行；膜后浓水含有较高的盐分和有机物，首先进入电解催化氧化系统进行处理，电解出水进入树脂吸附塔进行深度处理，吸附出水达标排放或回用。树脂吸附塔内大孔吸附树脂饱和时通过树脂再生系统内的再生剂进行再生。
实施例1
某颜料生产废水： COD为26000mg/L，氨氮为1100mg/L，硫酸钠含量为150g/L。
采用本发明提供的处理方法进行处理：待处理废水首先经过低温脱盐系统，利用低温下硫酸盐的溶解度降低的特性析出部分硫酸盐，出水硫酸钠含量为28g/L，然后进入缺氧生物池，所以系统启动时加入2倍水量的新鲜工业水进行稀释，保证生化系统含盐量9.5g/L,缺氧生物池出水进入好氧生物池，好氧生物池出水进入MBR膜池，为保证生化系统污泥浓度，MBR池中污泥回流至缺氧生物池前端，回流比为200%；MBR膜池出水COD为120mg/L,进入膜浓缩系统，浓缩3倍后出水硫酸盐含量为0.5%，COD为2mg/L,回流至厌氧生物池前端替代新鲜工业水来稀释生化系统进水含盐量；膜后浓水硫酸盐含量为28%，COD为360mg/L，首先进入电解催化氧化系统进行处理，出水COD为90mg/L,进入树脂吸附塔7进行深度处理，吸附出水COD为45mg/L,达标排放。树脂吸附塔内大孔吸附树脂饱和时通过树脂再生系统内的有机溶剂进行再生。
采用先蒸发后生化工艺处理该废水时每吨废水处理费用约为826元，采用本发明提供的方法处理费用为每吨120元。
实施例2
某烟气脱硫废水：COD为8000mg/L，硫酸钠含量为110g/L。
采用本发明提供的处理方法进行处理：待处理废水首先经过低温脱盐系统，利用低温下硫酸盐的溶解度降低的特性析出部分硫酸盐，出水硫酸钠含量为30g/L，然后进入缺氧生物池，所以系统启动时加入2倍水量的新鲜工业水进行稀释，保证生化系统含盐量10g/L,缺氧生物池出水进入好氧生物池，好氧生物池出水进入MBR膜池，为保证生化系统污泥浓度，MBR池中污泥回流至缺氧生物池前端，回流比为200%；MBR膜池出水COD为90mg/L,进入膜浓缩系统，浓缩3倍后出水硫酸盐含量为0.5%，COD为1mg/L,回流至厌氧生物池前端替代新鲜工业水来稀释生化系统进水含盐量；膜后浓水硫酸盐含量为30%，COD为270mg/L，首先进入电解催化氧化系统进行处理，出水COD为75mg/L,进入树脂吸附塔进行深度处理，吸附出水COD为25mg/L,达标排放。树脂吸附塔内大孔吸附树脂饱和时通过树脂再生系统内的碱液进行再生。
采用先蒸发后生化工艺处理该废水时每吨废水处理费用约为750元，采用本发明提供的方法处理费用为每吨96元。
实施例3
某农药生产废水： COD为11200mg/L，硫酸钠含量为90g/L。
采用本发明提供的处理方法进行处理：待处理废水首先经过低温脱盐系统，利用低温下硫酸盐的溶解度降低的特性析出部分硫酸盐，出水硫酸钠含量为29g/L，然后进入缺氧生物池，所以系统启动时加入2倍水量的新鲜工业水进行稀释，保证生化系统含盐量10g/L,缺氧生物池出水进入好氧生物池，好氧生物池出水进入MBR膜池，为保证生化系统污泥浓度，MBR池中污泥回流至缺氧生物池前端，回流比为200%；MBR膜池出水COD为180mg/L,进入膜浓缩系统，浓缩3倍后出水硫酸盐含量为0.5%，COD为4mg/L,回流至厌氧生物池前端替代新鲜工业水来稀释生化系统进水含盐量；膜后浓水硫酸盐含量为29%，COD为540mg/L，首先进入电解催化氧化系统进行处理，出水COD为120mg/L,进入树脂吸附塔进行深度处理，吸附出水COD为43mg/L,达标排放。树脂吸附塔内大孔吸附树脂饱和时通过树脂再生系统内的有机溶剂进行再生。
采用先蒸发后生化工艺处理该废水时每吨废水处理费用约为647元，采用本发明提供的方法处理费用为每吨45元。

Claims (7)

1.一种高硫酸盐废水的处理方法，其特征在于：所述处理方法包括以下步骤：
1）低温脱盐：将待处理废水经低温脱盐处理，使部分硫酸盐析出；
2）生化处理：利用微生物对废水中的有机物和氨氮进行降解；
3）膜分盐处理：将生化出水的无机盐浓缩，淡水回流至2）生化处理；
4）电催化氧化处理：将步骤3）处理后的无机盐浓水进行深度氧化；
5）树脂吸附处理：将步骤4）的电催化氧化出水由树脂进行吸附处理，树脂再生系统采用碱液再生或溶剂再生方式。
2.按照权利要求1所述的处理方法，其特征在于：所述步骤1）中由冷冻机对废水降温，温度控制在0℃-5℃，硫酸盐析出采用低温搅拌后离心过滤方式；出水硫酸盐含量≤30g/L。
3.按照权利要求1所述的处理方法，其特征在于：所述步骤2）中生化工艺采用缺氧生化处理、好氧生化处理和MBR膜处理结合的工艺，生化系统含盐量控制≤10g/L，缺氧池污泥浓度为4000-6000mg/L，好氧池污泥浓度为3000-5000mg/L，缺氧池溶解氧为<0.5mg/L，好氧池溶解氧为2.0-6.0mg/L，缺氧池水力停留时间20-60小时，好氧池水力停留时间20-60小时，缺氧池pH为6.0-8.0，好氧池pH为6.0-9.0。
4.按照权利要求1所述的处理方法，其特征在于：所述步骤3）中采用反渗透膜或纳滤膜进行无机盐浓缩，膜后浓水的水量和含盐量与低温脱盐工艺出水持平，膜出水含盐量控制在1g/L以下，回流水量为低温脱盐工艺出水水量的2倍。
5.按照权利要求1所述的处理方法，其特征在于：所述步骤4）中由电解催化反应器对无机盐浓水进行深度氧化，氧化时间为30-120分钟。
6.按照权利要求5所述的处理方法，其特征在于：所述反应器中并行排列至少一组阳、阴极，阳、阴极交替排列；阳极为钛基涂层电极，涂层材料为PbO2,IrO2,TaO2中的一种或几种；负电极为钛基电极。
7.按照权利要求1所述的处理方法，其特征在于：所述步骤5）中吸附段废水流速是0.5-4.0倍树脂体积。
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