申请日2016.01.08
公开(公告)日2016.04.20
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明提供了一种废水生化处理装置及工艺，所述装置包括相互连接的生物处理单元和MBR反应池，所述生物处理单元与MBR反应池之间设置有投加PAC和PAM的投药池。所述处理工艺为：将待处理废水进行生化处理，之后，对生化处理末端废水进行PAC处理和PAM处理，处理后的废水再经MBR处理，得到达标排放水。所述装置及工艺能够将废水中的铁离子去除的更彻底，同时有效地将色度和有机污染物进一步降低，解决了以往色度、悬浮物和有机污染物无法提标的要求。
权利要求书
1.一种废水生化处理装置，所述装置包括相互连接的生物处理单元和MBR反应池，其特征在于，所述生物处理单元与MBR反应池之间设置有投加PAC和PAM的投药池。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括用于向所述投药池投加PAC和PAM的投药系统，所述投药系统分别与投药池的前段和后段相连。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述生物处理单元包括依次相连的厌氧池、生物脱氮池和好氧池，所述好氧池与所述投药池相连。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述生物脱氮池中设置有用于抖动池底污泥的潜水搅拌机。
5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述MBR反应池与所述好氧池相连。
6.利用权利要求1-5之一所述装置的废水生化处理工艺，其特征在于，所述工艺为：将待处理废水进行生化处理，之后，对生化处理后的废水依次进行聚合PAC处理和PAM处理，处理后的废水再经MBR处理，得到达标排放水。
7.根据权利要求6所述的工艺，其特征在于，所述生化处理为生物厌氧处理、生物脱氮处理和生物好氧处理;
优选地，所述待处理水依次进行生物厌氧处理、生物脱氮处理和生物好氧处理;
优选地，所述生物厌氧处理在厌氧池中进行;
优选地，进行所述生物厌氧处理的废水，其pH值为8～9;
优选地，所述生物脱氮处理在生物脱氮池中进行;
优选地，所述生物好氧处理在好氧池中进行。
8.根据权利要求6或7所述的工艺，其特征在于，所述PAC处理中PAC的使用量为15～25ppm;
优选地，所述PAM处理中PAM的使用量为1.5～2.5ppm;
优选地，所述PAM处理中使用的PAM的重均分子量为1800万;
优选地，所述PAC和PAM的使用量之比为(8～15):1;
优选地，所述PAC处理比PAM处理的时间早5～15min。
9.根据权利要求6-8之一所述的工艺，其特征在于，所述MBR处理产生的污泥回流重新进行生化处理;
优选地，所述污泥的回流比为1:(2-3)，所述污泥的排出比为1:(0.04-0.08)。
10.根据权利要求6-9之一所述的工艺，其特征在于，所述工艺为：将待处理废水依次进行生物厌氧处理、生物脱氮处理和生物好氧处理，之后，将生物好氧处理后的废水依次进行PAC处理和PAM处理，PAC处理和PAM处理的时间差为5～15min，PAC处理中PAC的使用量为15～25ppm，PAM处理中PAM的使用量为1.5～2.5ppm，PAM的重均分子量为1800万，PAC和PAM的使用量之比为(8～15):1，处理后的废水再经MBR处理，得到达标排放水，其中，MBR处理产生的污泥回流重新进行生物好氧处理，污泥的回流比为1:(2-3)，污泥的排出比为1:(0.04-0.08)。
说明书
一种废水生化处理装置及工艺
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，涉及一种废水生化处理装置及工艺。
背景技术
传统的AnO+MBR工艺生化处理工艺，即水解酸化-(厌氧+缺氧)-好氧-MBR(Anaerobic-Anoxic-Oxic+MembraneBio-Reactor)，主要可以分为三部分：一是除磷，污水中的磷在厌氧状态下，释放出聚磷菌，在好氧状况下又将其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系统。二是脱氮，由于兼氧脱氮菌的作用，利用水中BOD作为氢供给体(有机碳源)，将来自好氧池混合液中的硝酸盐及亚硝酸盐还原成氮气逸入大气，达到脱氮的目的。
随着MBR的推广，目前大部分生物菌种法处理废水在末端设置MBR膜生物技术，改善了原有的生物菌种处理技术，去除了大部分的悬浮物和有机污染物，但在前段采用化学法处理过程中不管采用氧化法还是还原法均会引入亚铁离子或者废水中原来含有铁离子，处理后水质颜色正常，但经过生物菌种法后亚铁离子氧化成铁离子，使出水发黄导致色度超标，同时铁离子也极易超标;再者部分胶体物质能够透过MBR膜，进入排水，导致有机物、氨氮、总磷难以达到《污水综合排放标准(GB8978-1996)》的一级标准。难以满足日益严格的环保要求，这无形中增加了企业废水处理负担，造成企业排水困惑。
CN104724825A公开了一种污水处理方法，所述方法包括：进水管道将污水分别注入预缺氧池、厌氧池和缺氧池或分别注入厌氧池、缺氧池或只注入厌氧池;所述预缺氧池进行回流污泥和污水的缺氧反硝化反应;所述厌氧池进行生化除磷的厌氧释磷;所述缺氧池进行反硝化脱氮;好氧池进行有机物降解、 有机氮和氨氮硝化、磷的吸收;后缺氧池进行同时硝化反硝化处理;序批式斜板沉淀池，进行泥水分离处理和回流污泥的浓缩，所述回流污泥回流至所述预缺氧池。但是，该方法处理后的污水难以达到《污水综合排放标准(GB8978-1996)》的一级标准。
CN103723880A公开了一种P-MBR生化处理系统及工艺，其中的P-MBR生化处理系统，具有：混合区、吸附凝絮区、生化反应区、沉降区、膜过滤区，其中混合区用于进入废水以及加入新的活性填料，并将要处理的废水与新加入的填加物初步混合;吸附凝絮区用于容纳吸附混合区混合后的废水，并使其留置一段时间，以便废水中的有害物质与活性填料充分结合产生凝絮;生化反应区接收来自吸附凝絮区反应的废水，使所述的废水与所述活性物质在所述生化反应区充分反应;沉降区用于将生化反应后的废水在该区域内进行沉淀，以使混合液中的沉淀物沉淀，从而使清液分离出来;以及膜过滤区，用于对沉降区形成的清液进行过滤，并将过滤后形成的净化水被抽出。但是，该生化处理系统仍不能解决铁离子超标的问题。
在此背景下，有必要提供一种深度去除废水中的有机物、氨氮、总磷及色度的工艺技术。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种废水生化处理装置及工艺，所述装置及工艺能够将废水中的铁离子去除的更彻底，同时有效地将色度和有机污染物进一步降低，解决了以往色度、悬浮物和有机污染物无法提标的要求。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的目的之一在于提供一种废水生化处理装置，所述装置包括相互连 接的生物处理单元和MBR反应池，所述生物处理单元与MBR反应池之间设置有投加PAC和PAM的投药池。
所述PAM包括酸性及碱性的聚合氯化铝和/或聚合硫酸铝;所述PAM为聚丙烯酰胺。
所述废水生化处理装置处理废水的基本原理为：废水进入生物处理单元，在生物处理单元中进行有机物的降解，微生物的大量增殖，生物处理单元处理后的废水进入投药池，投药池中投加的PAC具有混凝作用，其将微小的胶体和离子进行桥接，形成细小的颗粒;投药池中投加的PAM使得细小颗粒进一步壮大，使颗粒具体良好的沉降性;同时PAC对微生物没有任何毒害作用，且PAM作为高分子有机物通过回流还能够补充碳源作为微生物的营养物质，使废水中的胶体和离子减少，再经过MBR反应池的分离，出水完全能够满足《污水综合排放标准(GB8978-1996)》的一级标准。
所述装置能够在将废水中的铁离子彻底去除的同时，有效地降低废水的色度和有机污染物浓度，解决了以往色度、悬浮物和有机污染物无法提标的要求。
所述装置还包括用于向所述投药池投加PAC和PAM的投药系统，所述投药系统分别与投药池的前段和后段相连。所述投药系统能够先向投药池中投加PAC，再向投药池中投加PAM。PAC主要起混凝效果，而PAM起桥架效果。PAC投加于投药池前段将微小的胶体和离子进行桥接，形成细小的颗粒;在PAM的作用下细小颗粒进一步壮大，使颗粒具体良好的沉降性。
所述生物处理单元包括相连的厌氧池、生物脱氮池和好氧池，所述好氧池与所述投药池相连。废水在厌氧池中进行磷的释放，为厌氧池内的有机物水解反应提供良好的条件;好氧池内含有大量的微生物并进行迅速繁殖，消耗污水中可降解有机物;同时聚磷菌恢复活力，大量繁殖，过量摄取环境中的溶解态 磷，强化降低COD、除磷功能。所述生物处理单元用于降低COD并且消除废水中的磷，其可为AnO-MBR工艺系统中AnO(水解酸化-(厌氧+缺氧)-好氧)单元，其中，n可为1、2、3、4或5等。本领域技术人员可根据需要选择不同的生物处理单元。
所述生物脱氮池中设置有用于抖动池底污泥的潜水搅拌机，所述潜水搅拌机用于抖动厌氧池底的污泥。
所述MBR反应池底部与所述好氧池相连。所述MBR反应池产生的污泥一部分回流至所述好氧池中，其余部分排出。回流的污泥中含有的PAM为高分子有机物，其可作为微生物的营养物质，为其补充碳源。
本发明的目的之二在于提供一种利用如上所述装置的废水生化处理工艺，所述工艺为：将待处理废水进行生化处理，之后，对生化处理后的废水依次进行PAC处理和PAM处理，处理后的废水再经MBR处理，得到达标排放水。
所述达标排放水是指出水满足《污水综合排放标准(GB8978-1996)》的一级标准的水。
PAC主要起混凝效果，而PAM起桥架效果。PAC投加于投药池前段将微小的胶体和离子进行桥接，形成细小的颗粒;在PAM的作用下细小颗粒进一步壮大，使颗粒具体良好的沉降性。
所述生物处理为生物厌氧处理、生物脱氮处理和生物好氧处理。
优选地，所述待处理废水依次进行生物厌氧处理、生物脱氮处理和生物好氧处理。
待处理废水在生物厌氧处理过程中进行磷的释放，为待处理废水中有机物的水解反应提供良好的条件;好氧处理过程中，大量的微生物迅速繁殖，消耗废水中的可降解有机物;同时聚磷菌恢复活力，大量繁殖，过量摄取环境中的 溶解态磷，强化降低COD、除磷功能。
优选地，所述生物厌氧处理在厌氧池中进行。
优选地，进行所述生物厌氧处理的废水，其pH值为8～9，如8、8.5或9等。
优选地，所述生物脱氮处理在生物脱氮池中进行。
优选地，所述生物好氧处理在好氧池中进行。
所述PAC处理中PAC的使用量为15～25ppm，如16ppm、17ppm、18ppm、19ppm、20ppm、22ppm或24ppm等。
优选地，所述PAM处理中PAM的使用量为1.5～2.5ppm，如1.6ppm、1.8ppm、2.0ppm、2.2ppm或2.4ppm等。
优选地，所述PAM处理中使用的PAM的重均分子量为1800万。分子量小，则处理效果稍差。
所述PAC与PAM的投加量可根据实际的废水中的污染物情况和性质调整，不宜过多或过少，投加过多会影响污泥活性及污泥量，投加过少达不到去除效果。
优选地，所述PAC和PAM的使用量之比为(8～15):1，如9:1、10:1、11:1、12:1、13:1或14:1等。PAC主要起混凝效果，而PAM起桥架效果，投入比例太大，会增加污泥的产量，投入比例过小，污泥的絮凝性和沉降性差，导致色度去除难以达到最佳效果。
优选地，所述PAC处理比PAM处理的时间早5～15min，如早6min、7min、8min、9min、10min、12min或14min等。控制投加时间差为5～15min有助于获得更好的污染物处理效果。投加时间差短，则PAC没有充分和废水混合，而直接与PAM结合，影响药剂功效;投加时间差长，则需要增大反应池体积，影响总体投资。
所述MBR处理产生的污泥回流重新进行生化处理。所述MBR处理产生的污泥中含有的PAM为高分子有机物，可作为微生物的营养物质，可为生物处理补充碳源。
优选地，所述污泥的回流比为1:(2-3)，如1:2.2、1:2.3、1:2.5、1:2.6或1:2.8等;所述污泥的排出比为1:(0.04-0.08)，如1:0.05、1:0.06或1:0.07等。
作为优选的技术方案，所述废水生化处理工艺为：将待处理废水依次进行生物厌氧处理、生物脱氮处理和生物好氧处理，之后，将生物处理后的废水依次进行PAC处理和PAM处理，PAC处理和PAM处理的时间差为5～15min，，PAC处理中PAC的使用量为15～25ppm，PAM处理中PAM的使用量为1.5～2.5ppm，PAM的重均分子量为1800万，PAC和PAM的使用量之比为(8～15):1，处理后的废水再经MBR处理，得到达标排放水，其中，MBR处理产生的污泥回流重新进行生物好氧处理，污泥的回流比为1:(2-3)，污泥的排出比为1:(0.04-0.08)。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明提供的废水生化处理装置使得经过生物处理单元的可生化废水通过投加有PAC和PAM的投药池后，再进入MBR反应器，投药池中投加的PAC和PAM能将废水中的铁离子及胶体物质共沉，破坏废水原有的胶体平衡，从而达到了后期更好的铁离子脱出效果;
本发明提供的废水生化处理装置研究了MBR膜本身的特点，从截留直径出发，改善废水混合液状态，从来达到更高的污染物去除率，而又避免了胶体黏膜;
本发明提供的废水生化处理装置及工艺能够将废水中的铁离子去除的更彻底，同时有效的将色度和有机污染物进一步降低，解决了以往色度、悬浮物和 有机污染物无法提标的要求。
