CN112010508A - 电镀工业园综合性废水中难降解有机物高标准深度处理系统及方法 - Google Patents

电镀工业园综合性废水中难降解有机物高标准深度处理系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种电镀工业园综合性废水中难降解有机物高标准深度处理系统及方法，涉及水处理技术领域。该电镀工业园综合性废水中难降解有机物高标准深度处理系统包括顺次放置的物化反应装置、排放缓冲池、一级破络混凝沉淀装置、一级AO生化反应装置、二级AO生化反应装置、二级破络混凝沉淀装置和三级除氟混凝沉淀装置，以缓解现有技术中水处理不当的技术问题。

Description

电镀工业园综合性废水中难降解有机物高标准深度处理系统 及方法
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及电镀工业园综合性废水中难降解有机物高标准深度处理系统及方法。
背景技术
电镀是利用化学和电化学在金属或在其它材料表面上镀有各种金属的工艺。电镀工艺是现代工业链的重要环节，但电镀工序废水中含有大量酸、碱、重金属和有机物，如不妥善处理，将对水环境危害极大。电镀园区是众多电镀企业的聚集区，各企业镀种不同，排放水质种类众多，浓度不一，且各个企业为了追求更好的镀层效果，使用的电镀添加剂层出不穷，综合废水中含有难降解有机物，会造成出水的COD、氨氮、总氮、总磷和氟难以达标。所以降解大分子有机物，氧化次亚磷是废水处理的难点。
目前很多电镀废水处理很难确保达标排放，其一是物化工序去除重金属不彻底，造成对后续生化工序微生物的抑制。其二生化工序流程简单，造成生物脱氮除磷效果差。其三随着环保排放标准的严苛，生化指标COD、氨氮、总氮、总磷和氟不合格又没有保障处理工段，应变能力较差。其四生化工序鼓风曝气装置多为传统的罗茨风机，能耗高、噪音和振动大，运行成本高。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种电镀工业园综合性废水中难降解有机物高标准深度处理系统，以缓解现有技术中存在的上述技术问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供的一种电镀工业园综合性废水中难降解有机物高标准深度处理系统，包括顺次放置的物化反应装置、排放缓冲池、一级破络混凝沉淀装置、一级AO生化反应装置、二级AO生化反应装置、二级破络混凝沉淀装置和三级除氟混凝沉淀装置；
所述一级破络混凝沉淀装置包括顺次放置的pH初调池、一级破络池、pH粗调池、pH细调池和一级混凝沉淀池；
所述一级AO生化反应装置包括顺次放置的pH回调池、水解酸化池、初沉池、一级缺氧池和一级MBBR反应池；
所述二级AO生化反应装置包括顺次放置的二级缺氧池、二级MBBR反应池、生化沉淀池、中间池和pH中调池；
所述二级破络混凝沉淀装置包括顺次放置的二级破络池、pH粗调池、pH细调池和二级混凝沉淀池；
所述三级除氟混凝沉淀装置包括顺次放置的pH终调池和三级混凝沉淀池；
还包括气水反冲滤池；
所述气水反冲滤池位于所述三级混凝沉淀池的下一工序。
本发明的第二目的在于提供一种电镀工业园综合性废水中难降解有机物高标准深度处理方法，以缓解现有技术中存在的上述技术问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供的一种电镀工业园综合性废水中难降解有机物高标准深度处理方法，应用上述的电镀工业园综合性废水中难降解有机物高标准深度处理系统,包括如下步骤：
步骤一:经过物化反应装置的废水汇合后形成综合废水，并进入排放缓冲池；
步骤二:废水依次经过一级破络混凝沉淀装置、一级AO生化反应装置、二级AO生化反应装置、二级破络混凝沉淀装置和三级除氟混凝沉淀装置；
步骤三：废水经过所述气水反冲滤池过滤后达标排放。
进一步的，步骤一中，所述排放缓冲池用于贮存废水。
进一步的，步骤二的所述一级破络混凝沉淀装置中，包括如下步骤：
废水经过所述pH初调池调节至pH3；
废水经过所述一级破络池，将络合态的重金属游离出来，同时将次、亚磷酸盐氧化成正磷酸盐，
在pH粗调池中加入石灰调节废水至pH6，在pH细调池中加入氢氧化钠调节废水至pH10.5；
在一级混凝沉淀池中重金属镍和磷在pH10.5的废水中沉淀
进一步的，所述一级破络池中加入芬顿试剂，所述pH粗调池中加入石灰，所述pH细调池中加入氢氧化钠。
进一步的，步骤二中的所述一级AO生化反应装置，包括如下步骤：
废水经过所述pH回调池调节至pH8；
废水经过所述水解酸化池进行水解和酸化；
废水经过所述初沉池，沉淀水中微生物体和尚未除净的物化污泥；
废水经过所述一级缺氧池和一级MBBR反应池。
进一步的，步骤二的所述二级AO生化反应装置，包括如下步骤：
废水经过所述二级缺氧池和二级MBBR反应池；
废水进入所述生化沉淀池，沉淀水中微生物体，进行泥水分离；
废水进入所述中间池进行暂时贮存；
废水进入所述pH中调池调节至pH3。
进一步的，所述一级AO生化反应装置和二级AO生化反应装置均包括氨化反应、硝化反应及反硝化反应。
进一步的，步骤二的所述二级破络混凝沉淀装置，包括如下步骤：
废水经过所述二级破络池，所述二级破络池内加入芬顿试剂，将废水中次、亚磷酸盐氧化成正磷酸盐,同时氧化残余络合态的COD；
废水经过所述pH粗调池，所述pH粗调池加入石灰，调节废水至pH6；
废水经过所述pH细调池，所述pH细调池内加入氢氧化钠，调节废水至pH8；
废水经过所述二级混凝沉淀池：磷在pH8时发生沉淀。
进一步的，步骤二中的所述三级除氟混凝沉淀装置，包括以下步骤：
废水经过所述终调池调节至pH6-pH8；
废水经过所述三级混凝沉淀，氟和铝在pH6-pH 8发生沉淀
本发明的有益效果为：
本发明提供的一种电镀工业园综合性废水中难降解有机物高标准深度处理系统，包括顺次放置的物化反应装置、排放缓冲池、一级破络混凝沉淀装置、一级AO生化反应装置、二级AO生化反应装置、二级破络混凝沉淀装置和三级除氟混凝沉淀装置；一级破络混凝沉淀装置包括顺次放置的pH初调池、一级破络池、pH粗调池、pH细调池和一级混凝沉淀池；一级AO生化反应装置包括顺次放置的pH回调池、水解酸化池、初沉池、一级缺氧池和一级MBBR反应池；二级AO生化反应装置包括顺次放置的二级缺氧池、二级MBBR反应池、生化沉淀池、中间池和pH中调池；二级破络混凝沉淀装置包括顺次放置的二级破络池、pH粗调池、pH细调池和二级混凝沉淀池；三级除氟混凝沉淀装置包括顺次放置的pH终调池和三级混凝沉淀池；还包括气水反冲滤池；气水反冲滤池位于三级混凝沉淀池的下一工序。通过上述工序，有效去除重金属，生化工序流程明确，生物脱氮除磷效果较好，生化指标COD、氨氮、总氮、总磷和氟有保障，减少了鼓风机等，能耗低，噪声小。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种电镀工业园综合性废水中难降解有机物高标准深度处理系统的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例
本实施例提供的一种电镀工业园综合性废水中难降解有机物高标准深度处理系统，包括顺次放置的物化反应装置、排放缓冲池、一级破络混凝沉淀装置、一级AO生化反应装置、二级AO生化反应装置、二级破络混凝沉淀装置和三级除氟混凝沉淀装置；一级破络混凝沉淀装置包括顺次放置的pH初调池、一级破络池、pH粗调池、pH细调池和一级混凝沉淀池；一级AO生化反应装置包括顺次放置的pH回调池、水解酸化池、初沉池、一级缺氧池和一级MBBR反应池；二级AO生化反应装置包括顺次放置的二级缺氧池、二级MBBR反应池、生化沉淀池、中间池和pH中调池；二级破络混凝沉淀装置包括顺次放置的二级破络池、pH粗调池、pH细调池和二级混凝沉淀池；三级除氟混凝沉淀装置包括顺次放置的pH终调池和三级混凝沉淀池；还包括气水反冲滤池；气水反冲滤池位于三级混凝沉淀池的下一工序。通过上述工序，有效去除重金属，生化工序流程明确，生物脱氮除磷效果较好，生化指标COD、氨氮、总氮、总磷和氟有保障，减少了鼓风机等，能耗低，噪声小。
请参考图1所示，本实施例提供一种应用上述电镀工业园综合性废水中难降解有机物高标准深度处理系统的处理方法，具体如下：
物化反应后的废水汇合后形成综合废水，全部进入生化系统的排放缓冲池，经过一级破络混凝沉淀装置、一级AO生化反应装置、二级AO生化反应装置、二级破络混凝沉淀装置和三级除氟混凝沉淀装置，最终过滤后达标排放。
其中各处理单元具体功能如下：
排放缓冲池：暂时贮存废水，对废水均质均量，可有效提高后续生化系统的抗冲击能力，保证生化系统运行可靠稳定。
pH初调池：调节废水至pH3。一级破络池：综合废水中COD较高，且存在重金属络合物。芬顿试剂是在酸性条件下，以亚铁离子(Fe2+)为催化剂，用双氧水(H2O2)进行化学氧化的废水处理方法，它能生成强氧化性的羟基自由基，将废水中难降解有机物的大分子链打断，将络合态的重金属游离出来，同时将次、亚磷酸盐氧化成正磷酸盐，便于后续生化处理。pH粗调池：投加石灰初步调节废水至pH6。pH细调池：投加氢氧化钠进一步调节废水至pH10.5。一级混凝沉淀：重金属镍和磷在pH10.5发生沉淀。
在一级AO生化反应装置中，pH回调池：调节废水pH8，便于后续生化处理。水解酸化池:水解酸化包括水解和酸化两个阶段。水解阶段是将复杂的大分子有机物被胞外酶水解为小分子的溶解性有机物。酸化阶段是将溶解性的有机物转化为有机酸、醇、醛和CO2等。水解酸化处理段对水量、水质的冲击负荷有一定的适应能力，并且将废水中的长链有机物打断，为后续的好氧段创造有利条件。初沉池:沉淀水中微生物体和尚未除净的物化污泥，保证后续系统的活性。还包括一级缺氧池和一级MBBR反应池。
在二级AO生化反应装置中，包括二级缺氧池和二级MBBR反应池；还包括，生化沉淀池:沉淀水中微生物体，达到泥水分离；中间池:暂时贮存废水；pH中调池:调节废水pH3。
具体的，一级AO生化反应装置中和二级AO生化反应装置中，两级缺氧-MBBR反应是具有生物脱氮除磷功能的工艺，本工艺主要包括氨化反应、硝化反应及反硝化反应。
氨化反应：在氨化菌作用下，有机氮被分解转化为氨态氮。
硝化反应：硝化反应由好氧自养型微生物完成，在有氧状态下，将NH4+化成NO2-，再氧化成NO3-的过程。
反硝化反应：反硝化菌为异养型微生物，多属于兼性细菌，在缺氧状态时，利用硝酸盐中的氧作为电子受体，以有机物(污水中的BOD)作为电子供体，将亚硝酸盐氮、硝酸盐氮还原成氮气。
移动床生物膜反应器(MBBR)：它吸取了传统的活性污泥法和生物接触氧化法两者的优点而成为一种新型、高效的复合工艺处理方法。其核心部分就是以比重接近水的悬浮填料直接投加到曝气池中作为微生物的活性载体，依靠曝气池内的曝气和水流的提升作用而处于流化状态，当微生物附着在载体上，漂浮的载体在反应器内随着混合液的回旋翻转作用而自由移动，从而达到污水处理的目的。作为悬浮生长的活性污泥法和附着生长的生物膜法相结合的一种工艺，MBBR法兼具两者的优点：占地少——在相同的负荷条件下它只需要普通氧化池20％的容积；微生物附着在载体上随水流流动所以不需活性污泥回流或循环反冲洗；载体生物不断脱落，避免堵塞；有机负荷高、耐冲击负荷能力强，所以出水水质稳定；水头损失小、动力消耗低，运行简单，操作管理容易；同时适用于改造工程等。采用磁悬浮风机对曝气池充氧，比传统的罗茨风机能耗低，振动小、噪音小、使用寿命长，降低运行费用。
在二级破络混凝沉淀装置中，包括二级破络池：综合废水经过两级缺氧和MBBR处理，氨氮、总氮已完全控制在排放标准以下，但COD和总磷也大幅降低，但指标尚在排放标准附近徘徊，此时的COD为少量的络合态COD，总磷也基本上为次亚磷，没有正磷。为保险起见，特设计二级破络池，采用Fenton试剂将废水中次、亚磷酸盐氧化成正磷酸盐,同时氧化残余络合态的COD；pH粗调池:投加石灰初步调节废水pH6；pH细调池:投加氢氧化钠进一步调节废水pH8；二级混凝沉淀池：磷在pH8时发生沉淀。
在三级除氟混凝沉淀装置包括：pH终调池：调节废水pH6-8，便于后续处理；三级混凝沉淀池：氟和铝在pH6-8发生沉淀，保证出水氟达标。
需要指出的是，气水反冲滤池：通过一定厚度、不同粒径的颗粒状材料有效地去除水中悬浮杂质。排放水池：暂时贮存和排放废水。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电镀工业园综合性废水中难降解有机物高标准深度处理系统，其特征在于，包括顺次放置的物化反应装置、排放缓冲池、一级破络混凝沉淀装置、一级AO生化反应装置、二级AO生化反应装置、二级破络混凝沉淀装置和三级除氟混凝沉淀装置；
所述一级破络混凝沉淀装置包括顺次放置的pH初调池、一级破络池、pH粗调池、pH细调池和一级混凝沉淀池；
所述一级AO生化反应装置包括顺次放置的pH回调池、水解酸化池、初沉池、一级缺氧池和一级MBBR反应池；
所述二级AO生化反应装置包括顺次放置的二级缺氧池、二级MBBR反应池、生化沉淀池、中间池和pH中调池；
所述二级破络混凝沉淀装置包括顺次放置的二级破络池、pH粗调池、pH细调池和二级混凝沉淀池；
所述三级除氟混凝沉淀装置包括顺次放置的pH终调池和三级混凝沉淀池；还包括气水反冲滤池；
所述气水反冲滤池位于所述三级混凝沉淀池的下一工序。
2.一种电镀工业园综合性废水中难降解有机物高标准深度处理方法，应用如权利要求1所述的电镀工业园综合性废水中难降解有机物高标准深度处理系统,其特征在于，包括如下步骤：
步骤一:经过物化反应装置的废水汇合后形成综合废水，并进入排放缓冲池；
步骤二:废水依次经过一级破络混凝沉淀装置、一级AO生化反应装置、二级AO生化反应装置、二级破络混凝沉淀装置和三级除氟混凝沉淀装置；
步骤三：废水经过所述气水反冲滤池过滤后达标排放。
3.根据权利要求2所述的电镀工业园综合性废水中难降解有机物高标准深度处理方法，其特征在于，步骤一中，所述排放缓冲池用于贮存废水。
4.根据权利要求2所述的电镀工业园综合性废水中难降解有机物高标准深度处理方法，其特征在于，步骤二的所述一级破络混凝沉淀装置中，包括如下步骤：
废水经过所述pH初调池调节至pH3；
废水经过所述一级破络池，将络合态的重金属游离出来，同时将次、亚磷酸盐氧化成正磷酸盐，
在pH粗调池中加入石灰调节废水至pH6，在pH细调池中加入氢氧化钠调节废水至pH10.5；
在一级混凝沉淀池中重金属镍和磷在pH10.5的废水中沉淀。
5.根据权利要求4所述的电镀工业园综合性废水中难降解有机物高标准深度处理方法，其特征在于，所述一级破络池中加入芬顿试剂，所述pH粗调池中加入石灰，所述pH细调池中加入氢氧化钠。
6.根据权利要求2所述的电镀工业园综合性废水中难降解有机物高标准深度处理方法，其特征在于，步骤二中的所述一级AO生化反应装置，包括如下步骤：
废水经过所述pH回调池调节至pH8；
废水经过所述水解酸化池进行水解和酸化；
废水经过所述初沉池，沉淀水中微生物体和尚未除净的物化污泥；
废水经过所述一级缺氧池和一级MBBR反应池。
7.根据权利要求2所述的电镀工业园综合性废水中难降解有机物高标准深度处理方法，其特征在于，步骤二的所述二级AO生化反应装置，包括如下步骤：
废水经过所述二级缺氧池和二级MBBR反应池；
废水进入所述生化沉淀池，沉淀水中微生物体，进行泥水分离；
废水进入所述中间池进行暂时贮存；
废水进入所述pH中调池调节至pH3。
8.根据权利要求7所述的电镀工业园综合性废水中难降解有机物高标准深度处理方法，其特征在于，所述一级AO生化反应装置和二级AO生化反应装置均包括氨化反应、硝化反应及反硝化反应。
9.根据权利要求2所述的电镀工业园综合性废水中难降解有机物高标准深度处理方法，其特征在于，步骤二的所述二级破络混凝沉淀装置，包括如下步骤：
废水经过所述二级破络池，所述二级破络池内加入芬顿试剂，将废水中次、亚磷酸盐氧化成正磷酸盐,同时氧化残余络合态的COD；
废水经过所述pH粗调池，所述pH粗调池加入石灰，调节废水至pH6；
废水经过所述pH细调池，所述pH细调池内加入氢氧化钠，调节废水至pH8；
废水经过所述二级混凝沉淀池：磷在pH8时发生沉淀。
10.根据权利要求2所述的电镀工业园综合性废水中难降解有机物高标准深度处理方法，其特征在于，步骤二中的所述三级除氟混凝沉淀装置，包括以下步骤：
废水经过所述终调池调节至pH6-pH8；
废水经过所述三级混凝沉淀，氟和铝在pH6-pH 8发生沉淀。
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