CN1328192C - 一种高浓度有机废水的综合处理方法 - Google Patents

一种高浓度有机废水的综合处理方法 Download PDF

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Abstract

一种高浓度有机废水的综合处理方法,包括一级处理和二级处理。其特征在于一级处理采用高效固相物拦载装置,二级处理是将化学混凝加羟自由基氧化的物化处理技术(简称SUN-SEP)与多菌群无污泥生物处理污水技术(简称BMS)相结合。高浓度有机废水的处理流程是:高浓度有机废水首先进入高效固相物拦载装置,截取杂质后进入SUN-SEP阶段,最后由BMS处理后出水。系统无剩余污泥处理装置解决了传统处理方法中的异臭和生物处理过程中污泥堵塞的问题,以及剩余污泥需处理问题。可用于含悬浮物浓度高的高浓度有机废水的处理。

Description

一种高浓度有机废水的综合处理方法
技术领域
本发明涉及一种有机废水污水处理方法,特别涉及一种含悬浮物(SS)浓度高的高浓度有机废水综合处理方法。
背景技术
目前含悬浮物浓度较高的高浓度有机废水常采用的常规处理方法为混凝沉降或混凝气浮作为一级处理,厌氧(兼氧)、好氧(AO)法作为二级处理的常规处理方法。存在的问题有:(一)一级处理①固液分离方法设备机械化、一体化程低,固液分离效果及处理方法依靠物理方法处理效果一般。②动力消耗及药剂投药量大,有效利用率低。(二)二级处理①工艺烦琐,管理复杂,运行中易出现异常现象,污泥处理量大,处理系统停留时间长。②占地面积大,投资及运行成本高。③处理过程有异臭,环境卫生条件差。
本领域迫切需要开发新的占地面积小,处理效率高的高浓度有机工业废水的污水综合处理方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种系统自动化程度高,管理简单,占地面积小,投资及运行成本较低,处理效率高,尤其适合含悬浮物浓度高的高浓度有机工业废水的污水综合处理方法。
本发明的目的是这样实现的:一种高浓度有机废水的综合处理方法,包括一级处理和二级处理。其特征在于一级处理采用高效固相物拦载装置,二级处理是将混凝加羟自由基氧化的物化处理技术(简称SUN-SEP)与多菌群无污泥生物处理污水技术(简称BMS)相结合。高浓度有机废水的处理流程是:高浓度有机废水首先进入高效固相物拦载装置,截取杂质后进入SUN-SEP阶段,最后由BMS处理后出水。
附图说明
图1为本发明BMS系统的示意图。
图2为本发明BMS系统对各种不同COD污水的去除效率。
具体实施方式
本发明提供了一种高浓度有机废水的综合处理方法,包括步骤:将有机废水首先进入高效固相物拦载装置,截取杂质后进入混凝加羟自由基氧化的物化处理(SUN-SEP)阶段,最后由BMS处理后出水。
在优选例中,高浓度有机废水首先经过重力连续输送带滤机,高浓度有机废水中含有大量较大颗粒的悬浮物和漂浮物以及部分悬浮物被截留。截留物经固相物自动收集装置收集后进入固相物收集池,废水经过滤截流后进入BMS生物氧化调节池。SUN-SEP处理步骤是:BMS生物氧化调节池出水用泵提升进入SUN-SEP废水处理装置,产生混凝气浮,OH羟自由基的化学氧化过程,气浮产生的固相物浮渣经自动刮渣系统收集后进入固相物收集池。SUN-SEP出水依次进入BMS生物氧化池的四格分池,池内均装填料和高效微曝气管。
处理步骤是:
a、发酵池:SUN-SEP出水进入发酵池,利用培养的BMS多菌群微生物,降低水中的BOD和COD;
b、分解池:发酵池出水进入分解池,进一步利用BMS多菌群微生物,分解消灭发酵物质及一般有害菌类;
c、消化池:分解池出水进入消化池,通过调节培养BMS多菌群微生物中的大量球菌,吞食消化各种腐化物及杆菌;
d、出水池:消化池出水进入出水池后,进一步曝气生化处理后排放。
BMS系统
在BMS处理中的发酵池、分解池、消化池和/或出水池中都含有BMS系统。BMS系统即Best-Microorganism-System,它主要由(a)多孔载体、(b)共生共存于多孔载体上多菌群微生物构成。一种特别优选的BMS系统还含有;和(c)微气泡供给设备(见图1)。
多孔载体
本发明优选的多孔载体是木质载体,其中已经去除了易造成腐败的成分,但保留纤维素、木质素及戊聚糖成分。本发明的空隙度为75-85%,当放置在水中时,可半悬浮在水中,从而增加气、液、固三相接触面积。
此外,本发明的木质载体具有大小和深浅不一的孔隙,从而形成一定程度的厌氧区、兼氧区及好氧区,从而为不同类型的微生物提供合适的生长环境。
多菌群微生物
共生共存于多孔载体上多菌群微生物是一个由多种菌群构成的集合体,其中含有选自以下的微生物:光合细菌、乳酸菌、酵母菌、放线菌等。
可用于本发明的微生物没有特别限制,可以是任何具有分解、利用污水中有机物、硫化物、氮氧化物、有机磷等各种污染物的细菌。就上述主要的几类微生物而言,光合细菌主要用于分解低脂肪酸、芳香族化合物;乳酸菌主要分解蛋白质以及葡萄糖、乳酸、醋酸、丙酸等物质;酵母菌主要对高浓度有机废水有极好的效果;放线菌主要降解包括芳香族化合物在内的多种有机物。
代表性的微生物例子包括但并不限于:用于消除NH3的氨化菌、硝化菌、反硝化菌;用于消除硫化物的硫化细菌(如硫杆菌)、丝状硫磺细菌(如贝氏硫细菌、发硫菌)、光合硫细菌(如绿硫细菌、红硫细菌);用于脱氮除磷的氨化菌(如芽孢杆菌)、硝化菌、反硝化菌、磷细菌(如沙雷氏菌)。这些微生物可以是在本领域的常用的微生物种类,也可以用常规方法从垃圾堆放场以及废水处理厂等环境下分离获得。
微气泡供给设备
微气泡供给设备位于木质载体的下方,为多菌群微生物提供氧气。
微气泡供给设备的供气管上有许多细小的孔隙(优选为“I型”孔),且孔的横断面有一定斜度,从而微气泡不仅细小密集,而且停止供气时可自动覆盖防止阻塞。
BMS系统反应器模拟自然环境生态系统,存在由许多种微生物构成的较长食物链。宿居于载体的BMS菌群平时处于休眠状态。当接触废水及生物助剂时,菌群很快由休眠状态转向活跃状态。废水中有机物质在很短时间<约10-30分钟>内被吸附到菌体上,可溶性物质直接透入细胞内。进入细胞内的营养物质在细胞内酶的作用下,经一系列生化反应,使有机物转化为二氧化碳和水等简单无机物。同时产生能量。微生物利用呼吸放出的能量和氧化过程中产生的中间产物合成细胞物质,使菌体大量繁殖。微生物不断进行生物氧化,环境中有机物不断减少,使污水得到净化。
本发明所用的BMS系统具有以下主要特点;
(1)BMS系统模拟自然生态环境,其净化过程及流程原理有别于传统生物处理工艺,BMS系统不仅可以快速分解有机物,抑制和消除硫化氢、氨气等异臭的产生,而且可使整个过程无剩余污泥排出。
(2)BMS生物处理系统不同于传统的生物处理方法,系统既无传统生物膜法的堵塞现象;也无传统活性污泥法的污泥膨胀现象;氧转移效率、氧利用率、处理效率、生物数量及活性,经济性等指标明显优于传统的生物处理方法;系统具有传统生物处理法无法替代的高效脱氮除磷作用,除异臭作用。
(3)本发明的木质载体,不同于目前常用的生物载体,载体内比重适中,形成生物种类,数量分布合理的生态体系。
(4)有自抗阻的高效微曝气系统,不但能产生均匀的细微气泡,同时不会发生堵塞,为微生物菌群提供了充实的氧源。处理体系水气比约为传统生物处理的1/3-1/2,能耗小,氧利用率高。
(5)微气泡供给设备为微生物的生长及繁殖提供了最佳的条件。
(6)设备处理效率高(COD去除效率见图2),占地面积小,投资成本低,一体化程度高。
本发明的有益效果是:一级处理采用技术先进、自动化程度高的固相物截留装置,拦截效率高,固相物含水率低,可省去传统处理系统中的初沉设备,固相物处理系统投资及运行成本低;调节池功能独特,操作灵活性强,有较强的缓解水质水量冲击的能力,兼性调节池中特殊菌群的生化作用可有效抑制和去除一级处理中的异臭。BMS生物处理系统无剩余污泥排出,故整套工艺无需设置剩余污泥处理装置。处理工艺技术先进,运行稳定可靠,处理效率高。BMS生物处理系统采用先进的生物处理技术,特殊培养的生物种群,以及特殊研究开发的三相流化生物反应器,使系统处理效果,特别是脱氮除磷效果明显优于传统的生物处理方法;采用优异的充气技术,产生的超微气泡使系统有较高的氧转移效率和氧利用率,降低系统的能耗。BMS生物处理系统运行稳定,不会发生传统生物处理过程中污泥膨胀或污泥堵塞等现象,操作管理方便、无需设置专人管理,电耗省,运行成本低廉(是传统生物处理成本的1/3)。
采用本发明技术,经过反复论证,实际运行试验后,证明该项组合技术对处理高浓度有机废水是最佳的,其处理效果及投资成本,明显低于传统处理方法。工艺处理过程无臭无味,环境卫生条件好,传统生物处理无法相比。工艺流程设备流程紧凑,一体化程度高,占地面积小。
实施例:
一种高浓度有机废水的综合处理方法,包括一级处理和二级处理。一级处理采用高效固相物拦载装置为重力连续输送带滤机,二级处理是将混凝加羟自由基氧化的物化处理技术(简称SUN-SEP)与多菌群无污泥生物处理污水技术(简称BMS)相结合。高浓度有机废水的处理流程是:高浓度有机废水首先进入重力连续输送带滤机,截取杂质后进入SUN-SEP阶段,最后由BMS处理后出水。
高浓度有机废水首先经过重力连续输送带滤机,高浓度有机废水中含有大量较大颗粒的悬浮物和漂浮物以及大部分悬浮物被截留,截留物经固相物自动收集装置收集后进入固相物收集池,污水经过滤截流后进入BMS调节池均衡水质水量。
BMS调节池出水用泵提升进入SUN-SEP污水处理装置,通过混凝气浮,OH-羟自由基的化学氧化,COD可从10000mg.L-1左右降至500-1500mg.L-1左右。气浮产生的固相物浮渣经自动刮渣系统收集后进入固相物收集池。SUN-SEP系统出水进入BMS系统。BMS系统中生物氧化池有四格组成,其中#1、#2、#3、#4为特殊菌群形成的三相流化生物接触氧化池,称为BMS发酵池、BMS分解池、BMS消化池、BMS出水池。各池内装填料和高效微曝气管,通过曝气管位置的设定和曝气量的设计,使池内产生不同比例的厌氧、兼氧、好氧区,形成A/A/O的过程,可有效提高系统抗水流冲击负荷和有机冲击负荷的能力。BMS发酵池利用特殊介质建立不同的生态环境,让多种菌群共生共存,有害细菌、病毒无法生存而大量死亡,有毒易产生气味的物质被特殊菌种分解,微生物发酵,降低水中BOD和COD。BMS分解池进一步利用BMS多菌群微生物,建立特殊环境,发酵物质及一般有害菌类在此被分解消灭。BMS消化池,通过调节培养大量球菌,吞食消化各种腐化物及杆菌,故不产生污泥。通过以上三个生化池,易降解有机物及生物降解时间长的有机物被迅速有效分解成稳定的无机物质,该过程,无臭无味,没有污泥产生,污水经过#1、#2、#3反复的A/A/O的生化处理过程,有机物被迅速分解去除;H2S、NH3-N等易产生异臭的物质被特殊菌分解生成N2等物质。消化池出水经#4进行放流预处理,进一步曝气生化处理,以严格控制排放水质和提高系统对负荷变化的适应能力。系统采用重力流,出水池微曝气后排放,出水达到排放标准,可用于农田灌溉,绿化用水,道路冲洗用水。

Claims (7)

1、一种高浓度有机废水的综合处理方法,包括一级处理和二级处理,其特征在于一级处理采用固相物拦载装置,二级处理是将混凝加羟自由基氧化的物化处理技术与多菌群无污泥生物处理污水技术相结合,高浓度有机废水的处理流程是:高浓度有机废水首先进入固相物拦载装置,截取杂质后进入混凝加羟自由基氧化的物化处理阶段,最后由多菌群无污泥生物处理后出水,
其中在多菌群无污泥生物处理过程中,混凝加羟自由基氧化的物化处理阶段出水依次进入多菌群无污泥生物处理的生物氧化池的四格分池,池内均装填料和微曝气管,
多菌群无污泥生物处理的处理步骤是:
a、发酵池:混凝加羟自由基氧化的物化处理阶段的出水进入发酵池,利用培养的微生物系统的多菌群微生物菌群,降解水中的BOD和COD;
b、分解池:发酵池出水进入分解池,进一步利用微生物系统的多菌群微生物,分解消灭发酵物质及一般有害菌类;
c、消化池:分解池出水进入消化池,通过调节培养微生物系统的多菌群微生物中的大量球菌,吞食消化各种腐化物及杆菌;
d、出水池:消化池出水进入出水池后,进一步曝气生化处理后排放。
2、根据权利要求1所述的综合处理方法,其特征在于所述的固相物拦载装置为重力连续输送带滤机,高浓度有机废水首先经过重力连续输送带滤机,高浓度有机废水中含有大量较大颗粒的悬浮物和漂浮物以及部分悬浮物被截留,截留物经固相物自动收集装置收集后进入固相物收集池,废水经过滤截流后进入微生物系统调节池水池。
3、根据权利要求1所述的综合处理方法,其特征在于所述的混凝加羟自由基氧化的物化处理阶段的处理步骤是:微生物系统调节池水池出水用泵提升进入混凝加羟自由基氧化的物化处理阶段的废水处理装置,通过混凝气浮、OH-羟自由基的化学氧化反应过程,污染物质得以去除,气浮产生的固相物浮渣经自动刮渣系统收集后进入固相物收集池。
4、如权利要求1所述的综合处理方法,其特征在于,所述的微生物系统处理中的发酵池、分解池、消化池和/或出水池含有微生物系统,该系统包括:多孔载体、和共生共存于多孔载体上多菌群微生物。
5、如权利要求1所述的综合处理方法,其特征在于,所述的微生物系统还包括:微气泡供给设备。
6、如权利要求4所述的综合处理方法,其特征在于,所述的多孔载体为木质载体,空隙度为75-85%,且放置在水中时,可半悬浮在水中。
7、如权利要求4所述的综合处理方法,其特征在于,所述的共生共存于多孔载体上多菌群微生物含有以下微生物:光合细菌、乳酸菌、酵母菌、放线菌。
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