申请日2017.07.27
公开(公告)日2017.11.28
IPC分类号C02F9/14; C02F101/30
摘要
本发明公开了一种高浓度多组分有机废水的集成处理技术，将废水先经过pH调节预处理，通过树脂吸附和脱附实现有机物的去除和资源转化，微电解‑Feton提高废水可生化性后同生活水、冷凝水、清洗水等混合;混合废水进入硫酸盐还原相UASB，将混合废水中SO42‑转化为硫化物，硫化物在微氧曝气条件下被氧化为单质硫，沉淀去除，沉淀后出水进入内循环UASB，反应器内颗粒污泥最大限度削减有机污染物;再送入生物接触氧化池进行好氧处理，进一步保障有机污染物去除效果;最后将好氧处理后的废水进行深度处理。本发明集成处理技术具有操作简单、生化效率高、处理费用低、实现有机物资源化回收等优点，同时深度出水可满足《污水综合排放标准》一级标准要求。
权利要求书
1.一种高浓度多组分有机废水的集成处理技术，其特征在于，包括以下步骤：
(1)预处理
①pH调节：先利用格栅去除有机废水中的粗大悬浮物，然后在过滤后的有机废水中加入硫酸调节pH，使pH降至1-2;
②新型树脂吸附：利用新型树脂对步骤①有机废水中的有机物进行吸附，吸附流速为1.5 BV/h，新型树脂为超高交联型中等极性树脂NDA-66;
③微电解-Feton处理：利用微电解-Feton处理步骤②的有机废水，提高有机废水可生化性，pH控制在2-4，H2O2的投加量为有机废水体积的1/100-1/40;
④废水混合：将步骤③的有机废水和生活水、冷凝水、清洗水混合，形成混合废水，并通过投加片碱或液碱，使混合废水pH达到7-8，保证后续生化运行条件;
(2)厌氧生化处理
①厌氧一级处理：将混合废水送入硫酸盐还原相UASB反应器，使混合废水中的SO42-转化为硫化物，水力停留时间18h，上升流速0.15m/h;
②微氧曝气沉淀：将硫酸盐还原相UASB反应器出水送入微氧曝气池，使硫化物在脱硫杆菌作用下氧化为单质硫，并经沉淀去除，水力停留时间0.5h，溶解氧0.5-1.0mg/L;
③厌氧二级处理：将微氧曝气沉淀出水送入内循环UASB反应器，水力停留时间24h，上升流速0.1-0.4m/h;
(3)好氧生化处理
将内循环UASB反应器出水送入生物接触氧化池，容积负荷0.4kgBOD/m3·d，水力停留时间12.0-16.0h，溶解氧2.0-4.0mg/L，污泥浓度4000-6000mg/L;
(4)深度处理
将好氧生化处理后的有机废水泵入混凝沉淀池，向池内投加聚合硫酸铝进行混凝沉淀，聚合硫酸铝的投加量为40-70g/m3，采用二氧化氯对去除沉淀后的混合废水进行消毒，二氧化氯的投加量为15-25g/m3。
2.根据权利要求1所述的高浓度多组分有机废水的集成处理技术，其特征在于，还包括在步骤②新型树脂吸附后，对新型树脂进行脱附以回收树脂上吸附的有机物，脱附剂的组成为1 BV质量分数8%NaOH溶液+2 BV水。
3.根据权利要求1所述的高浓度多组分有机废水的集成处理技术，其特征在于，厌氧生化处理步骤中所述的内循环UASB反应器包括壳体(1)，壳体的上部分别设置有沼气收集管(2)和出水管(3)，沼气收集管(2)和出水管(3)下方的壳体内设置有三相分离器(4)，壳体下部设置有伸入壳体内部的进水管(7)，壳体内底部设置有布水器(8)，进水管(7)上设置有伸入壳体内三相分离器与布水器(8)之间的回流管(5)，回流管上设置有回流泵(6)，构成UASB反应器内循环结构，以泵吸方式实现反应器内循环，内循环结构可提高上升流速，提升泥水混合效率，缩短硫酸盐还原相UASB反应器启动期和颗粒污泥培养周期，提高污水净化处理效率和提升反应器抗负荷冲击能力;另外内循环结构可通过调节回流比实现容积负荷调节。
4.根据权利要求1所述的高浓度多组分有机废水的集成处理技术，其特征在于，所述的生物接触氧化池的底部设置有导流墙，导流墙的截面呈三角形，使填料区形成水体环流，减小了水力剪切力，有利于活性污泥附着、生长更新，提高了溶解氧利用率，进一步保障废水中有机污染物去除效果。
说明书
一种高浓度多组分有机废水的集成处理技术
技术领域
本发明涉及一种废水处理的集成处理技术，特别是涉及一种高浓度多组分有机废水的集成处理技术。
背景技术
高浓度多组分废水主要特点为：一是有机物尤其是COD浓度高，高达几万mg/L甚至更高，可生化性较差，B/C一般小于0.3;二是成分复杂，有机物种类繁多，并夹带部分无机物，盐离子浓度高，如高浓度有机化工废水含有苯类物质、硫化物等，高浓度食品有机废水主要包括纤维素、糖类、淀粉、无机盐等;三是具有强酸强碱性;四是色度高，有异味，散发出刺鼻恶臭。
目前国内外对此类废水的治理技术包括：物化法如Fenton氧化、臭氧氧化等，生化处理主要以厌氧-好氧联合处理法为主，还有就是物化-生化处理方式。对于生化处理来说，盐离子浓度高的环境与难降解有机有毒污染物(含有苯环的有机污染物)对微生物的活性影响很大，可直接导致其运行不正常;对于氧化等破坏性方法，处理成本较高，企业一般难以承受。此类废水治理的发展趋势是采用对废水中的原料有机物进行回收利用与治理控制相结合的技术，在治理废水的同时实现废物的资源化，从而降低运行成本。现有的高效、经济、可行的废水治理与资源化相结合的处理技术有膜分离技术、萃取法和吸附法等，前两种方法在运行中分别存在膜污染、萃取剂如果选择不当会造成与目的成分分离操作费用高(通常分离采用蒸馏)等问题，不易实现规模化应用。吸附法中吸附性能较好的吸附剂主要有活性炭和树脂，其中活性炭再生困难，吸附的物质难以实现资源化，影响其推广应用，而现有以苯乙烯为骨架的大孔吸附树脂和超高交联树脂在处理成分单一、水溶性低的有机物废水取得了很大的进展，但当废水中含有较高浓度的无机盐或水溶性强极性有机污染物时(较大pH范围为离子态)，一般的树脂处理能力不高。
从上述综述分析可以看出，各种处理方法既有自身的优点又存在难以克服的缺点，面对目前日益严格的污水排放标准，单一的处理方法在技术上和经济上都存在一定的问题。因此需要针对高浓度多组分有机废水特点，寻求一种既经济又高效的处理工艺实现对废水的有效处理，实现可回收有机物的资源化同时使废水能够达标排放。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种操作简单、生化效率高、处理费用低、实现有机物资源化回收，同时深度出水水质稳定达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级排放标准要求的高浓度多组分有机废水的集成处理技术。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
一种高浓度多组分有机废水的集成处理技术，包括以下步骤：
(1)预处理
①pH调节：先利用格栅去除有机废水中的粗大悬浮物，然后在过滤后的有机废水中加入硫酸调节pH，使pH降至1-2;
②新型树脂吸附：利用新型树脂对步骤①有机废水中的有机物进行吸附，吸附流速为1.5 BV/h，新型树脂为超高交联型中等极性树脂NDA-66;
③微电解-Feton处理：利用微电解-Feton处理步骤②的有机废水，提高有机废水可生化性，pH控制在2-4，H2O2的投加量为有机废水体积的1/100-1/40;
④废水混合：将步骤③的有机废水和生活水、冷凝水、清洗水混合，形成混合废水，并通过投加片碱或液碱，使混合废水pH达到7-8，保证后续生化运行条件;
(2)厌氧生化处理
①厌氧一级处理：将混合废水送入硫酸盐还原相UASB反应器，使混合废水中的SO42-转化为硫化物，水力停留时间18h，上升流速0.15m/h;
②微氧曝气沉淀：将硫酸盐还原相UASB反应器出水送入微氧曝气池，使硫化物在脱硫杆菌作用下氧化为单质硫，并经沉淀去除，水力停留时间0.5h，溶解氧0.5-1.0mg/L;
③厌氧二级处理：将微氧曝气沉淀出水送入内循环UASB反应器，水力停留时间24h，上升流速0.1-0.4m/h;
(3)好氧生化处理
将内循环UASB反应器出水送入生物接触氧化池，容积负荷0.4kgBOD/m3·d，水力停留时间12.0-16.0h，溶解氧2.0-4.0mg/L，污泥浓度4000-6000mg/L;
(4)深度处理
将好氧生化处理后的有机废水泵入混凝沉淀池，向池内投加聚合硫酸铝进行混凝沉淀，聚合硫酸铝的投加量为40-70g/m3，采用二氧化氯对去除沉淀后的混合废水进行消毒，二氧化氯的投加量为15-25g/m3。
还包括在步骤②新型树脂吸附后，对新型树脂进行脱附以回收树脂上吸附的有机物，脱附剂的组成为1 BV质量分数8%NaOH溶液+2 BV水。
厌氧生化处理步骤中所述的内循环UASB反应器包括壳体，壳体的上部分别设置有沼气收集管和出水管，沼气收集管和出水管下方的壳体内设置有三相分离器，壳体下部设置有伸入壳体内部的进水管，壳体内底部设置有布水器，进水管上设置有伸入壳体内三相分离器与布水器之间的回流管，回流管上设置有回流泵，构成UASB反应器内循环结构，以泵吸方式实现反应器内循环，内循环结构可提高上升流速，提升泥水混合效率，缩短硫酸盐还原相UASB反应器启动期和颗粒污泥培养周期，提高污水净化处理效率和提升反应器抗负荷冲击能力;另外内循环结构可通过调节回流比实现容积负荷调节。
所述的生物接触氧化池的底部设置有导流墙，导流墙的截面呈三角形，使填料区形成水体环流，减小了水力剪切力，有利于活性污泥附着、生长更新，提高了溶解氧利用率，进一步保障废水中有机污染物去除效果。
本发明的有益效果：
本发明的集成处理工艺主要是采用预处理(pH调节、新型树脂吸附、微电解-Feton)+厌氧生化处理(硫酸盐还原相UASB+微氧曝气沉淀+内循环UASB)+生物接触氧化好氧处理+混凝沉淀-过滤及消毒工艺深度处理的组合工艺技术。废水先经过pH调节预处理，通过树脂吸附和脱附实现有机物的去除和资源转化，微电解-Feton能够提高废水可生化性，废水可生化性提高后同生活水、冷凝水、清洗水等混合;混合废水进入硫酸盐还原相UASB，通过生化作用将混合废水中SO42-转化为硫化物，硫化物在微氧曝气条件下被氧化为单质硫，沉淀得以去除，沉淀后出水进入内循环UASB，反应器内颗粒污泥最大限度削减有机污染物;随后再将内循环UASB处理后的混合废水送入生物接触氧化池进行好氧处理，池体填料上附着的丰富的微生物群落及溶解氧合理利用，进一步保障有机污染物去除效果;最后将好氧处理后的废水采用混凝沉淀-过滤及消毒工艺进行深度处理，根据生化系统的处理效果通过调节加药量来保证出水水质。本发明集成处理技术具有操作简单、生化效率高、处理费用低、实现有机物资源化回收等优点，同时深度出水可满足《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准要求。
