CN111087081B - 一种废水处理方法及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种废水处理方法及其应用，所述废水处理方法包括将荤食加工厂污泥投入经过预处理后的废水中，进行曝气，以此净化废水。所述方法不仅生化培菌时间短，实施方案简单，且出水稳定不易造成不达标排放，确保废水处理后能持续、稳定、达标排放。

Description

一种废水处理方法及其应用
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体涉及一种废水处理方法及其应用。
背景技术
在工业废水处理特别是在线路板、食品、制衣行业的废水处理方面，生化系统能否快速启动以及废水处理能否达标排放是环保企业重点关注的问题。
CN104229985A公开了一种用于废水的活性污泥净化处理方法，包括以下步骤：(1)将污水和活性污泥充分混合并剧烈搅拌；(2)在底部均匀通入氧气以增加废水中的溶氧量；(3)反应完成后静置沉降；(4)分离出沉降的活性污泥；(5)过滤废水以获得纯净水。通过上述方式，本发明用于废水的活性污泥净化处理方法具有生物处理、效果明显、效率提高、循环利用等优点。
CN209602319U公开了一种含镍电镀废水回收处理系统，本实用新型的含镍电镀废水回收处理系统包括按照废水的处理流程依次排列的油污及颗粒悬浮物去除系统、电化学氧化系统、沉淀池、生化系统以及反渗透系统。与传统的含镍电镀废水回收处理方法相比，应用本实用新型含镍电镀废水回收处理系统的回收处理方法能够减少处理过程中使用的药剂量，降低处理成本，同时减少排出的污泥量，为企业减少污泥委外费，并且能够将废水转化为净水加以回收利用。另外，由于本实用新型的含镍电镀废水回收处理系统只排出少量污泥，没有废水排出，因此能够显著降低环境负荷。
但现有技术中培菌需要从城市污水处理厂拉污泥或者投加化粪池污水，这样不仅生化培菌时间长，实施方案复杂，且出水不稳定易造成不达标排放，有时需要进行二次培菌。因此，开发出一种能够减少生化系统的启动时间，确保废水处理后能持续、稳定、达标排放的废水处理方法是非常有意义的。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种废水处理方法及其应用。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，本发明提供一种废水处理方法，所述废水处理方法包括：将荤食加工厂污泥投入经过预处理后的废水中，进行曝气，以此净化废水。
本发明所涉及的荤食加工厂污泥是指荤食加工厂的废水经过处理后形成的污泥，其中含有如硝酸盐还原菌、产甲烷杆菌、产甲烷球菌、产甲烷螺菌或硝酸还原菌的厌氧细菌和如假单胞菌、芽孢杆菌、硝化菌、球衣菌或杆菌的好氧细菌。
优选地，所述进行曝气时控制废水的溶解氧含量。
优选地，所述溶解氧含量为2-5mg/L，例如2mg/L、2.5mg/L、3mg/L、3.5mg/L、4mg/L、4.5mg/L或5mg/L等，范围内的其他具体点值均可选择，在此便不一一赘述。
优选地，所述进行曝气时控制废水的pH值。
优选地，所述pH值控制在7.2-8.5，例如pH＝7.2、pH＝7.5、pH＝7.8、pH＝8.0、pH＝8.2、pH＝8.3、pH＝8.4或pH＝8.5等，范围内的其他具体点值均可选择，在此便不一一赘述。
上述曝气时需控制的废水溶解氧含量以及pH值能够保证污泥中的菌群有更好的生理状态，保证废水净化更加持续高效地进行。
优选地，所述荤食加工厂污泥中的细菌包括厌氧菌和好氧菌。
优选地，所述厌氧菌包括硝酸盐还原菌、产甲烷杆菌、产甲烷球菌、产甲烷螺菌或硝酸还原菌中的任意一种或至少两种的组合；所述至少两种的组合例如硝酸盐还原菌和产甲烷杆菌的组合、产甲烷杆菌和产甲烷球菌的组合、产甲烷螺菌和硝酸还原菌的组合等，其他任意的组合方式均可选择，在此便不一一赘述。
优选地，所述好氧菌包括假单胞菌、芽孢杆菌、硝化菌、球衣菌或杆菌中的任意一种或至少两种的组合；所述至少两种的组合例如假单胞菌和芽孢杆菌的组合、芽孢杆菌和硝化菌的组合、硝化菌和球衣菌的组合等，其他任意的组合方式均可选择，在此便不一一赘述。
在本发明中，所述废水为电镀废水，所述预处理包括对废水中的有害离子进行沉淀。
优选地，所述沉淀使用的添加剂包括亚铁盐、石灰、硫化钠、聚合氯化铝或聚丙烯酰胺中的任意一种或至少两种的组合；所述至少两种的组合例如亚铁盐、石灰、硫化钠的组合、硫化钠、聚合氯化铝、聚丙烯酰胺的组合等，其他任意的组合方式均可选择，在此便不一一赘述。
优选地，所述预处理包括先在废水中添加亚铁盐，再添加石灰、硫化钠、聚合氯化铝和聚丙烯酰胺的组合，进行一次沉淀，最后再次添加聚合氯化铝和聚丙烯酰胺的组合，进行二次沉淀。
其中亚铁盐可作为还原剂，可将废水中的六价铬还原成三价铬，且不会产生有害气体；其次亚铁盐作为絮凝剂，具有沉降速度快、污泥颗粒大、污泥体积小且密实的优点；再次，其可作为生化系统中微生物的铁营养，提高系统中微生物的活性，从而保证并提升系统的效率和稳定性。
其中石灰作为强碱性药剂中和酸性废水或者重金属废水，使酸性废水成为中性，通过调节pH值对乳化液废水有脱稳破乳的作用；对废水中胶体微粒能起助凝作用，并作为颗粒核增重剂，加速不溶物的分离；能有效的去除磷酸根、硫酸根及氟离子等阴离子；能破坏氨基磺酸根等络合剂或鳌合剂对有些金属离子的结合。
其中硫化钠水解后可以络合废水中的重金属，形成溶解度很小的硫化物沉淀，这些硫化物沉淀物在酸性条件下也不易溶解。
其中聚合氯化铝是一种非离子型高分子絮凝剂，将能被氧化剂氧化造成COD的颗粒物质沉淀下来过滤掉，从而降低了COD；聚丙烯酰胺是一种高分絮凝剂，具有在颗粒间形成更大的絮体由此产生的巨大表面吸附作用。
优选地，所述添加亚铁盐时，控制废水的pH值为3-6，例如pH＝3、pH＝3.4、pH＝3.5、pH＝4.0、pH＝4.2、pH＝4.5、pH＝5或pH＝6等，范围内的其他具体点值均可选择，在此便不一一赘述。
优选地，所述添加石灰、硫化钠、聚合氯化铝和聚丙烯酰胺的组合时，控制废水的pH值为8-10，例如pH＝8、pH＝8.2、pH＝8.5、pH＝9.0、pH＝9.2、pH＝9.5、pH＝9.8或pH＝10等，范围内的其他具体点值均可选择，在此便不一一赘述。
优选地，所述再次添加聚合氯化铝和聚丙烯酰胺的组合时，控制废水的pH值为8-9，例如pH＝8、pH＝8.2、pH＝8.4、pH＝8.5、pH＝8.6、pH＝8.7、pH＝8.8或pH＝9等，范围内的其他具体点值均可选择，在此便不一一赘述。
在本发明中，所述废水为食品废水，所述预处理包括对废水进行气浮除油处理。
优选地，所述进行气浮除油处理时，控制废水的pH值为3-6，例如pH＝3、pH＝3.5、pH＝4、pH＝4.2、pH＝4.5、pH＝5、pH＝5.5或pH＝6等，范围内的其他具体点值均可选择，在此便不一一赘述。
优选地，所述废水处理方法包括：将荤食加工厂污泥投入经过预处理后的废水中，进行曝气，同时控制废水的pH值为7.2-8.5，控制废水中的溶解氧含量为2-5mg/L，以此净化废水。
另一方面，本发明提供一种如上所述的废水处理方法在处理电镀废水、食品废水或制衣废水中的应用。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明所涉及的废水处理方法可以快速启动如电镀、食品、制衣废水的生化系统，减少生化系统启动时间，降低运营成本预风险，确保废水处理水质COD、氨氮及总氮能持续、稳定、达标排放。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例来进一步说明本发明的技术方案，但本发明并非局限在实施例范围内。
实施例1
本实施例提供一种电镀废水的净化处理方法，所述方法包括如下步骤：
(1)电镀废水取样，检测其COD、NH3-N和Cu+含量；
(2)向其中投入硫酸亚铁，投加量为500mg/L，且控制废水的pH值为5-6范围；
(3)20min后，向其中投加石灰(投加量为200mg/L)、硫化钠(投加量为150mg/L)、PAC/PAM(投加量为150mg/L)进行一次沉淀，且控制废水的pH值为8-9，20min后测定其COD、NH3-N和Cu+含量；
(4)再次投入PAC/PAM(投加量为100mg/L)进行二次沉淀，且控制废水的pH值为8-9，20min后测定其COD、NH3-N和Cu+含量；
(5)10min后投入荤食加工厂污泥(投加量为20g/L)，进行曝气，将废水的氧溶解量控制在3-5mg/L，pH值控制在7.5-8.0，分别在10h和20h后测定其COD、NH3-N和Cu+含量。结果如表1所示：
表1
COD(单位mg/L) NH<sub>3</sub>-N(单位mg/L) Cu<sup>+</sup>(单位mg/L)
原始数据 528 54 33
一次沉淀数据 446 48 0.7
二次沉淀数据 246 35 0.2
曝气10h数据 33 0.6 0.11
曝气20h数据 30 0.2 0.10
由表1数据可知：电镀废水中的原始COD、NH3-N和Cu+含量很高，经过一次沉淀和二次沉淀后，COD、NH3-N和Cu+的含量有显著的降低，尤其是金属Cu+，基本可以去除干净，但COD、NH3-N含量依据保持在一个较高的水平，经过曝气后，COD、NH3-N含量进一步显著地降低，确保废水处理水质COD、氨氮及总氮能达标排放。
实施例2
本实施例提供一种电镀废水的净化处理方法，所述方法与实施例1的区别仅在于步骤(5)中控制废水的pH值为6-7，其他条件均保持不变。结果如表2所示：
表2
Figure BDA0002339252770000061
Figure BDA0002339252770000071
由表2数据可知：本发明所涉及的废水处理方法在曝气过程中控制废水的pH环境是非常重要的因素，若pH值过低，其COD、NH3-N的净化能力显著降低。
实施例3
本实施例提供一种电镀废水的净化处理方法，所述方法与实施例1的区别仅在于步骤(5)中控制废水的pH值为8.5-9.0，其他条件均保持不变。结果如表3所示：
表3
COD(单位mg/L) NH<sub>3</sub>-N(单位mg/L) Cu<sup>+</sup>(单位mg/L)
原始数据 520 49 35
一次沉淀数据 448 52 1.0
二次沉淀数据 253 40 0.4
曝气10h数据 77 4 0.2
曝气20h数据 56 3 0.16
由表3数据可知：本发明所涉及的废水处理方法在曝气过程中控制废水的pH环境是非常重要的因素，若pH值过高，其COD、NH3-N的净化能力显著降低。
实施例4
本实施例提供一种电镀废水的净化处理方法，所述方法与实施例1的区别仅在于步骤(5)中控制废水的溶解氧量为0.5-1.5，其他条件均保持不变。结果如表4所示：
表4
COD(单位mg/L) NH<sub>3</sub>-N(单位mg/L) Cu<sup>+</sup>(单位mg/L)
原始数据 529 53 31
一次沉淀数据 486 60 1.2
二次沉淀数据 262 46 0.3
曝气10h数据 156 26 0.25
曝气20h数据 86 16 0.22
由表4数据可知：本发明所涉及的废水处理方法在曝气过程中控制废水的溶解氧量是非常重要的因素，若溶解氧量过低，其COD、NH3-N的净化能力显著降低。
实施例5
本实施例提供一种电镀废水的净化处理方法，所述方法与实施例1的区别仅在于步骤(5)中控制废水的溶解氧量为6-7，其他条件均保持不变。结果如表5所示：
表5
COD(单位mg/L) NH<sub>3</sub>-N(单位mg/L) Cu<sup>+</sup>(单位mg/L)
原始数据 525 52 34
一次沉淀数据 448 52 1.0
二次沉淀数据 233 28 0.1
曝气10h数据 166 12 0.08
曝气20h数据 86 3 0.07
由表5数据可知：本发明所涉及的废水处理方法在曝气过程中控制废水的溶解氧量是非常重要的因素，若溶解氧量过高，其COD、NH3-N的净化能力也会显著降低。
对比例1
本对比例提供一种电镀废水的净化处理方法，所述方法与实施例1的区别仅在于步骤(5)中投入的是城市污泥(城市污水处理厂获得的污泥)，其他条件保持不变。结果如表6所示：
表6
COD(单位mg/L) NH<sub>3</sub>-N(单位mg/L) Cu<sup>+</sup>(单位mg/L)
原始数据 530 51 33
一次沉淀数据 442 48 1.4
二次沉淀数据 241 27 0.2
曝气10h数据 186 22 0.16
曝气20h数据 106 8 0.15
由表6数据可知：当换用城市污泥进行废水处理时，其对电镀废水中的COD、NH3-N的净化能力显著降低。
实施例6
本实施例提供一种食品废水的净化处理方法，所述方法包括如下步骤：
(1)食品废水取样，检测其COD、NH3-N含量；
(2)对废水进行气浮除油预处理，并控制废水的pH值为3-6范围；
(3)向废水中投入荤食加工厂污泥，进行曝气，将废水的氧溶解量控制在3-5mg/L，pH值控制在7.2-8.5，分别在10h和20h后测定其COD、NH3-N含量。结果如表7所示：
表7
COD(单位mg/L) NH<sub>3</sub>-N(单位mg/L)
原始数据 428 36
曝气10h数据 186 10
曝气20h数据 56 1
由表7数据可知：本发明所涉及的废水处理方法可以使食品废水中的COD、NH3-N含量显著降低。
实施例7
本实施例提供一种食品废水的净化处理方法，所述方法与实施例6的区别仅在于步骤(3)中将废水的氧溶解量控制在0.5-1.5mg/L，其他条件均保持不变。结果如表8所示：
表8
COD(单位mg/L) NH<sub>3</sub>-N(单位mg/L)
原始数据 433 38
曝气10h数据 245 18
曝气20h数据 164 11
由表8数据可知：本发明所涉及的废水处理方法在曝气环节，溶解氧量的降低将会严重影响其对COD、NH3-N的净化效果。
实施例8
本实施例提供一种食品废水的净化处理方法，所述方法与实施例6的区别仅在于步骤(3)中将废水的氧溶解量控制在6-7mg/L，其他条件均保持不变。
结果如表9所示：
表9
COD(单位mg/L) NH<sub>3</sub>-N(单位mg/L)
原始数据 426 32
曝气10h数据 227 16
曝气20h数据 86 8
由表9数据可知：本发明所涉及的废水处理方法在曝气环节，溶解氧量过高将会严重影响其对COD、NH3-N的净化效果。
实施例9
本实施例提供一种食品废水的净化处理方法，所述方法与实施例6的区别仅在于步骤(3)中将废水的pH值控制在6-7，其他条件均保持不变。结果如表10所示：
表10
COD(单位mg/L) NH<sub>3</sub>-N(单位mg/L)
原始数据 418 31
曝气10h数据 212 14
曝气20h数据 89 9
由表10数据可知：本发明所涉及的废水处理方法在曝气环节，废水的pH值过低将会影响其对COD、NH3-N的净化效果。
实施例10
本实施例提供一种食品废水的净化处理方法，所述方法与实施例6的区别仅在于步骤(3)中将废水的pH值控制在9-10，其他条件均保持不变。结果如表11所示：
表11
COD(单位mg/L) NH<sub>3</sub>-N(单位mg/L)
原始数据 424 35
曝气10h数据 198 14
曝气20h数据 88 7
由表11数据可知：本发明所涉及的废水处理方法在曝气环节，废水的pH值过高将会影响其对COD、NH3-N的净化效果。
对比例2
本对比例提供一种食品废水的净化处理方法，所述方法与实施例6的区别仅在于步骤(3)中使用的是城市污泥(城市污水处理厂获得的污泥)，其他条件均保持不变。结果如表12所示：
表12
COD(单位mg/L) NH<sub>3</sub>-N(单位mg/L)
原始数据 430 36
曝气10h数据 246 26
曝气20h数据 126 15
由表12数据可知：当换用城市污泥进行废水处理时，其对食品废水中的COD、NH3-N的净化能力显著降低。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的一种废水处理方法及其应用，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

Claims (8)

1.一种废水处理方法，其特征在于，所述废水处理方法包括：将荤食加工厂污泥投入经过预处理后的废水中，进行曝气，同时控制废水的pH值为7.5-8.5，控制废水中的溶解氧含量为2-5 mg/L， 以此净化废水；
所述废水为电镀废水，所述预处理包括先在废水中添加亚铁盐，再添加石灰、硫化钠、聚合氯化铝和聚丙烯酰胺的组合，进行一次沉淀，最后再次添加聚合氯化铝和聚丙烯酰胺的组合，进行二次沉淀。
2.如权利要求1所述的废水处理方法，其特征在于，所述荤食加工厂污泥中的细菌包括厌氧菌和好氧菌。
3.如权利要求2所述的废水处理方法，其特征在于，所述厌氧菌包括硝酸盐还原菌、产甲烷杆菌、产甲烷球菌、产甲烷螺菌或硝酸还原菌中的任意一种或至少两种的组合。
4.如权利要求2所述的废水处理方法，其特征在于，所述好氧菌包括假单胞菌、芽孢杆菌、硝化菌、球衣菌或杆菌中的任意一种或至少两种的组合。
5.如权利要求1所述的废水处理方法，其特征在于，所述添加亚铁盐时，控制废水的pH值为3-6。
6.如权利要求1所述的废水处理方法，其特征在于，所述添加石灰、硫化钠、聚合氯化铝和聚丙烯酰胺的组合时，控制废水的pH值为8-10。
7.如权利要求1所述的废水处理方法，其特征在于，所述再次添加聚合氯化铝和聚丙烯酰胺的组合时，控制废水的pH值为8-9。
8.如权利要求1-7中任一项所述的废水处理方法在处理电镀废水中的应用。
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