CN108996822A - 达到地表iv排放标准的立体式工业有机废水处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种达到地表IV排放标准的立体式工业有机废水处理方法，其包括：在地面层，将所述工业有机废水中加入碳源，搅拌溶解，然后加入盐酸，调节pH至7～9，进行生化处理，除去所述工业有机废水中的氨氮和有机物；在中间层，经除去氨氮和有机物后的所述工业有机废水经提升泵提升至中间层，加入硫酸，调节pH至2～3、然后加入硫酸亚铁，搅拌溶解，再加入双氧水，进行芬顿反应，反应1～2小时，加入碱调至中性，进行压滤，除去所述工业有机废水中的磷；在楼顶层，经除去磷后的所述工业有机废水经提升泵提升至楼顶层，通过人工湿地设备装置进一步除去所述工业有机废水中的氨氮、有机物和磷。

Description

达到地表IV排放标准的立体式工业有机废水处理方法
技术领域
本发明涉及工业有机废水处理，尤其涉及一种达到地表IV排放标准的立体式工业有机废水处理方法。
背景技术
为了预防和治理水资源污染出现的问题，保护地球陆地水的质量，保障人类身体健康，以及维护现有的自然生态环境系统，制定了《地表水环境质量标准》。针对我国所有的江河、湖水域，根据地表水环境功能分类和保护的目标，按照地表水域功能的高低总高分为
Ⅰ～Ⅴ类，其中，Ⅳ类标准为较严排放标准，主要适用于一般工业区用水和人体非直接接触的娱乐用水区。而大城市中除了因为人多导致生活污水量大外，往往伴随着工业高度发达，从而在经济快速发展的同时也产生了大量的工业有机废水。工业有机废水因其成分繁多复杂、污染物浓度高、盐度高、生化性差以及难以降解等特点，经过专门的危险废物处理厂处理后，大多数往往仅达到地方污水处理厂纳管排放要求或更严厉的《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标准。而这种水质排放至自净能力差的城市河流中，不仅得不到良好修复，反而造成严重的污染问题，使得城市水域越来越脏。水环境污染日益加剧，已经严重影响人体身心健康以及经济迅速发展，所以，迫切要求提高工业有机废水处理后出水水质至《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)IV类水质标准后排放。
目前，危险废物处理厂针对工业有机废水处理模式基本为先从产废企业中安全运输至处理处理厂，然后根据废水性质进行分流，再经过不同的处理方式，最后达标排放。通常针对含铜、含镍、含铬等工业有机废水，先经过中和沉淀，压滤后滤液经过离子交换，再经过生化处理；针对表面处理废液、废酸等工业有机废水直接进入芬顿氧化处理，加碱中和压滤后，滤液进入生化处理；针对制药废液、有机溶剂废水、含油废水、染料废液等工业有机废水，先经过蒸发设备蒸发浓缩，冷凝液经过芬顿氧化处理，加碱中和压滤后，滤液进入生化处理。这些方法虽能处理大部分污染物，但存在着同一缺点为处理后出水水质难以稳定达到《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)IV类水质标准。
生化法可有效处理废水中有机物和氨氮污染物，但同时受限于C/N比例影响从而处理污染物能力有限；芬顿氧化法能将废水中次磷酸根和亚磷酸根氧化化正磷酸根，从而通过生成磷酸铁沉淀被去除，但不具备对对氨氮的去除能力；人工湿地法对有机物、氨氮、磷等污染物均有一定去除能力，但仅对污染物浓度小的废水有良好处理能力，且处理能力有限。
发明内容
本发明提供一种解决上述问题的达到地表IV排放标准的立体式工业有机废水处理方法。
一种达到地表IV排放标准的立体式工业有机废水处理方法，其包括：在地面层，将所述工业有机废水中加入碳源，搅拌溶解，然后加入盐酸，调节pH至7～9，进行生化处理，除去所述工业有机废水中的氨氮和有机物；在中间层，经除去氨氮和有机物后的所述工业有机废水经提升泵提升至中间层，加入硫酸，调节pH至2～3、然后加入硫酸亚铁，搅拌溶解，再加入双氧水，进行芬顿反应，反应1～2小时，加入碱调至中性，进行压滤，除去所述工业有机废水中的磷；在楼顶层，经除去磷后的所述工业有机废水经提升泵提升至楼顶层，通过人工湿地设备装置进一步除去所述工业有机废水中的氨氮、有机物和磷。
相较于现有技术，本发明首先将工业有机废水中的氨氮和有机物进行生化降解处理，去除所述工业有机废水中的绝大部分氨氮和有机物，同时将所述工业有机废水中难降解有机物分解成小分子有机物，并且提高了所述工业有机废水的可生化性。然后经除去氨氮和有机物后的所述工业有机废水通过芬顿氧化，将所述工业有机废水中次磷酸根和亚磷酸根氧化成正磷酸根，正磷酸根和铁离子结合生成磷酸铁沉淀，再经过中和沉淀压滤截留去除所述工业有机废水中的磷，得到清澈无浊度的滤液，避免了后续人工湿地中固体颗粒存在堵塞填料，且影响除磷效果。最后，进入人工湿地，通过人工湿地的基质、水生植物和微生物进一步去除氨氮、有机物以及磷。
附图说明
图1是本发明提供的的一种达到地表IV排放标准的立体式工业有机废水处理方法的模块示意图。
具体实施方式
请参阅图1，是本发明一实施例提供的达到地表IV排放标准的立体式工业有机废水处理方法的模块示意图。所述处理方法，包括：
在地面层，如厂房一楼，按照碳源与所述工业有机废水中氨氮的质量比为2～20，将所述工业有机废水中加入所述碳源，搅拌溶解，然后加入所述盐酸，调节pH至7～9，通过生化处理设备装置进行生化处理，除去所述工业有机废水中的氨氮和有机物。
在中间层，如厂房二楼，经除去氨氮和有机物后的所述工业有机废水经提升泵提升至二楼，加入所述硫酸，调节pH至2～3、然后按与所述工业有机废水中磷的质量比为10～30的比例加入硫酸亚铁，搅拌溶解，按与所述工业有机废水的质量比为0.1％～1％加入双氧水，通过芬顿反应设备装置进行芬顿反应，反应1～2小时，按所述工业有机废水的质量的0.1％～0.4％加入所述碱以调至中性，进行压滤，除去所述工业有机废水中的磷。
在楼顶层，如在厂房楼顶层，经除去磷后的所述工业有机废水经提升泵提升至楼顶层，进入人工湿地设备装置中，进一步除去所述工业有机废水中的氨氮、有机物和磷。
本实施例中，所述人工湿地设备装置为垂直流人工湿地，所述人工湿地设备装置中所选用填料主要为级配砂砾，填料厚度1.5米，从上到下填料层分布为砂石层0.5米，特殊填料层0.3米，砂石层0.4米，碎石和石灰石混合层0.1米，碎石层0.2米。其中最上层砂石填料内放置布水管，且用0.1米特殊填料铺设在上层布水管管沟，其中特殊填料选自活性炭、沸石、锯木屑、砂石单一或两种或多种混合组合；碎石和石灰石混合层比例为1:1。所述人工湿地设备装置所种植物为芦苇、花叶芦荻、香根草、蜘蛛兰、风车草、柽柳的一种或几种混合。在本发明实施例中，所述碳源选自碳酸钠和碳酸氢钠，所述碱为石灰。
本发明首先将所述的工业有机废水中的氨氮和有机物进行生化降解处理，去除所述工业有机废水中的绝大部分氨氮和有机物，同时将所述工业有机废水中难降解有机物分解成小分子有机物，并且提高了所述工业有机废水的可生化性。然后经除去氨氮和有机物后的所述工业有机废水通过芬顿氧化，将所述工业有机废水中次磷酸根和亚磷酸根氧化成正磷酸根，正磷酸根和铁离子结合生成磷酸铁沉淀，再经过中和沉淀压滤截留去除所述工业有机废水中的磷，得到清澈无浊度的滤液，避免了后续人工湿地中固体颗粒存在堵塞填料，且影响除磷效果。最后，进入人工湿地，通过人工湿地的基质、水生植物和微生物进一步去除氨氮、有机物以及磷。
本发明可实现将工业有机废水主要污染物COD浓度从2000mg/L以上去除至30mg/L以下，氨氮浓度从200mg/L以上降低至1.5mg/L以下，总磷从500mg/L以上降低至0.3mg/L，最终出水水质可达《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)IV类水质标准中要求的：COD≤30mg/L，氨氮≤1.5mg/L，总磷≤0.3mg/L。
实施例1
某工业有机废水，COD浓度为2100mg/L、氨氮含量为300mg/L，总磷为350mg/L。首先，原水中按照碳源与氨氮质量比为10:1，加入碳酸钠固体，循环搅拌均匀，加入稀盐酸调节pH至8后进入生化设备处理，出水进入芬顿氧化装置，加入硫酸调节pH至2，再按照硫酸亚铁与磷质量比为30:1，加入硫酸亚铁固体，搅拌均匀后，加入1％的双氧水，反应2小时，反应结束后，加入石灰，调节pH至7，然后压滤，滤液进入人工湿地处理，最终得到出水。经检测出水主要污染物COD为25mg/L，氨氮为0.51mg/L，总磷为0.11mg/L，出水水质达到《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)IV类水质标准中要求的：COD≤30mg/L，氨氮≤1.5mg/L，总磷≤0.3mg/L。
前述本发明所揭示的处理方法，可于不违本发明的精神及范畴下予以修饰应用，本发明并不予自限于上述所揭示的实施例。

Claims (8)

1.一种达到地表IV排放标准的立体式工业有机废水处理方法，其包括：
在地面层，将所述工业有机废水中加入碳源，搅拌溶解，然后加入盐酸，调节pH至7～9，进行生化处理，除去所述工业有机废水中的氨氮和有机物；
在中间层，经除去氨氮和有机物后的所述工业有机废水经提升泵提升至中间层，加入硫酸，调节pH至2～3、然后加入硫酸亚铁，搅拌溶解，再加入双氧水，进行芬顿反应，反应1～2小时，加入碱调至中性，进行压滤，除去所述工业有机废水中的磷；
在楼顶层，经除去磷后的所述工业有机废水经提升泵提升至楼顶层，通过人工湿地设备装置进一步除去所述工业有机废水中的氨氮、有机物和磷。
2.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述生化处理通过放置在地面层的生化处理设备装置进行，所述芬顿反应通过放置在中间层的芬顿氧化设备装置进行，所述人工湿地设备装置放置在楼顶层。
3.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述碳源与所述工业有机废水中氨氮的质量比为2～20。
4.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于所述硫酸亚铁与所述工业有机废水中磷的质量比为10～30，所述芬顿氧化反应的所述双氧水和所述工业有机废水的质量比为0.1％～1％。
5.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述人工湿地设备装置为垂直流人工湿地，所述人工湿地设备装置中所选用填料为级配砂砾，填料厚度1.5米，从上到下填料层分布为砂石层0.5米，特殊填料层0.3米，砂石层0.4米，碎石和石灰石混合层0.1米，碎石层0.2米；其中最上层砂石填料内放置布水管，且用0.1米特殊填料铺设在上层布水管管沟，其中特殊填料选自活性炭、沸石、锯木屑、砂石单一或两种或多种混合组合；碎石和石灰石混合层比例为1:1。
6.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述人工湿地设备装置所种植物为芦苇、花叶芦荻、香根草、蜘蛛兰、风车草、柽柳中的一种或几种混合。
7.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述碳源选自碳酸钠和碳酸氢钠；所述碱选自石灰，所述石灰加入量是所述工业有机废水的质量的0.1％～0.4％。
8.如权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述工业有机废水经过所述的处理方法处理后出水水质达到《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)IV类水质标准中要求的：COD浓度小于30mg/L，氨氮浓度小于1.5mg/L，总磷浓度小于0.3mg/L。
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