申请日2012.07.06
公开(公告)日2012.10.17
IPC分类号C02F9/04; C02F11/12; C02F1/52; C02F1/78; C02F1/28
摘要
本发明公开了一种集中式污水处理厂生化出水深度处理工艺，其包括下列步骤：将生化出水依次经匀质，活性炭/臭氧氧化处理，强化混凝处理，即可。本发明的工艺操作简便，处理出水水质优于排放标准，为实现循环再利用创造条件。
权利要求书
1.一种集中式污水处理厂生化出水深度处理工艺，其特征在于，包括 下列步骤：将生化出水依次经匀质，活性炭/臭氧氧化处理，强化混凝处理， 即可。
2.如权利要求1所述的集中式污水处理厂生化出水深度处理工艺，其 特征在于，所述的匀质在调节池中进行;所述的生化出水在调节池的停留时 间为1～2h。
3.如权利要求1所述的集中式污水处理厂生化出水深度处理工艺，其 特征在于，所述的生化出水要求如下：pH值6～9，化学耗氧量200mg/L以 下，生化需氧量50mg/L以下，总有机碳50mg/L以下，色度低于100倍， 悬浮物少于100mg/L。
4.如权利要求1所述的集中式污水处理厂生化出水深度处理工艺，其 特征在于，所述的活性炭/臭氧氧化处理在臭氧接触反应器中进行;所述的臭 氧接触反应器为鼓泡反应塔;所述的活性炭/臭氧氧化处理中，气液逆向流动; 所述的臭氧接触反应器中，水力停留时间为2～10min。
5.如权利要求1所述的集中式污水处理厂生化出水深度处理工艺，其 特征在于，所述的活性炭/臭氧氧化处理中，臭氧的浓度为5～10mg/Nm3;所 述的臭氧的气量为臭氧发生器进气量单位反应器容积(L)240～400L(空气) /h即可。
6.如权利要求1所述的集中式污水处理厂生化出水深度处理工艺，其 特征在于，所述的活性炭为煤质颗粒活性炭;所述的活性炭的投加量为单位 反应器容积(L)10～50g;所述的活性炭的性质为：颗粒直径3～5mm，碘值 约2088mg/g，苯酚值约82.2mg/g，零点电位约7.4。
7.如权利要求1所述的集中式污水处理厂生化出水深度处理工艺，其 特征在于，所述的强化混凝包括下列步骤：将氧化处理出水与混凝剂混合， 搅拌、沉淀即可;所述的强化混凝处理所用的混凝剂为硫酸铝或聚合氯化铝; 所述的混凝剂的添加量为20～50mg/L，以Al3+计。
8.如权利要求1所述的集中式污水处理厂生化出水深度处理工艺，其 特征在于，所述的强化混凝处理时，pH值通过酸进行调控;所述的强化混 凝反应的pH值为5.0～6.0;所述的强化混凝的水温为15～35℃。
9.如权利要求1所述的集中式污水处理厂生化出水深度处理工艺，其 特征在于，所述的强化混凝处理中，所述的搅拌为机械搅拌;所述的搅拌先 进行速度梯度值为500s-1的搅拌，再进行速度梯度值为40s-1的搅拌;所述的 速度梯度值为500s-1的搅拌持续时间为1min;所述的速度梯度值为40s-1的 搅拌持续时间为15～30min;所述的沉淀时间为1h。
10.如权利要求1所述的集中式污水处理厂生化出水深度处理工艺，其 特征在于，所述的强化混凝后，还包括泥水分离过程;泥水分离后的化学污 泥送至浓缩池进行脱水处理;泥水分离后的上层清液直接排放或进行膜法再 生处理。
说明书
一种集中式污水处理厂生化出水深度处理工艺
技术领域
本发明涉及一种集中式污水处理厂生化出水深度处理工艺。
背景技术
作为当前废水处理的主体，生化系统虽然能通过优化设计和运行参数， 大幅降低有机污染物和氮磷等营养盐浓度，但其出水中仍含有一定量难降解 有机物。鉴于全国性水资源短缺、水污染加重的现状，国家及区域性污染物 排放标准日趋严格，这给现有废水处理设施提出了极大的挑战。在传统技术 基础上，开发简单、新颖的深度处理工艺是实现污水达标排放的最佳选择， 同时也为循环再使用创造了条件。
在生化出水常用的处理技术中，混凝沉淀最初用于去除水中的悬浮颗粒 物和胶体，其对小分子、亲水性有机物的去除作用有限。单纯臭氧氧化若用 于去除CODCr缺乏经济可行性。传统活性炭吸附存在处理能力较低、使用周 期短、再生困难等缺点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种与现有技术完全不同的，广 泛适用于集中式污水处理厂生化出水深度处理的工艺。本发明流程简单，处 理出水水质优于排放标准限值(城镇污水处理厂遵循GB18918-2002，工业 区集中式污水处理厂遵循GB8978-1996)，为实现循环再利用创造条件。
本发明提供了一种集中式污水处理厂生化出水深度处理工艺，其包括下 列步骤：将生化出水依次经匀质，活性炭/臭氧氧化处理，强化混凝处理，即 可。
本发明中，所述的生化出水一般指城镇污水和工业区集中式污水处理厂 生化反应器出水。所述的生化出水水质一般要求如下：pH值6～9，化学耗氧 量(CODCr)200mg/L以下，生化需氧量(BOD5)50mg/L以下，总有机碳 (TOC)50mg/L以下，色度低于100倍，悬浮物(SS)少于100mg/L。
本发明中，所述的匀质可在本领域常规的调节池中进行。所述的生化出 水在调节池的停留时间优选1～2h。
所述的活性炭/臭氧氧化处理可在本领域常规的臭氧接触反应器中进行。 所述的臭氧接触反应器优选为鼓泡反应塔。所述的活性炭/臭氧氧化处理中， 气液较佳地呈逆向流动。所述的逆向流动一般为废水从反应器顶部进入，由 上而下与从底部进入反应器的臭氧接触反应，同时活性炭优选在所述的臭氧 的气量、所述的活性炭投加量以及所述的臭氧接触反应器中水力停留时间的 共同作用下呈流化态，由此实现活性炭/臭氧氧化处理。
活性炭/臭氧氧化处理中，所述的活性炭可为本领域常用的煤质颗粒活性 炭，该类活性炭孔隙分布较均匀，吸附容量较大。所述的活性炭的性能指标 较佳地为：颗粒直径3～5mm，碘值约2088mg/g，苯酚值约82.2mg/g，零点 电位约7.4。所述的活性炭的投加量一般为单位反应器容积(L)10～50g。
氧化处理中，所述的臭氧可通过本领域常规的臭氧发生器供给。臭氧的 浓度一般依据二级出水的色度和UV254值设定，优选为5～10mg/Nm3。所述 的臭氧的气量优选为臭氧发生器的进气量单位反应器容积(L)240～400L(空 气)/h即可。所述的臭氧接触反应器中水力停留时间优选为2～10min。
所述的强化混凝可为本领域常规的强化混凝，其优选包括如下步骤：将 氧化处理出水与混凝剂混合，搅拌、沉淀即可。所述的强化混凝处理所用的 混凝剂优选硫酸铝或聚合氯化铝(PAC)。本发明中，初次混凝处理和二次 混凝处理中混凝剂的投加量优选为20～50mg/L(以Al3+计，即折回点范围)。 所述的混凝剂的投加量优选依据美国环保署(USEPA)定义的折回点要求， 具体参看“强化、优化混凝技术对饮用水中有机物和生物可降解组分的去除” (Impact of enhanced and optimized coagulation on removal of organic matter and its biodegradable fraction in drinking water)，《水研究》(“Water Research”)，2000年，34卷，3247-3257页。所述的折回点可通过下述步骤 确定：在某一投加量基础上再多投加10mg/L的Al3+后，溶解性有机碳(DOC) 的去除增量低于0.3mg/L，则原先的投加量即为折回点。所述的强化混凝处 理时，pH值可用酸进行调控。所述的强化混凝反应的pH值优选5.0～6.0。
所述的酸可为本领域常用的酸，如盐酸、硫酸、二氧化碳等。所述的强化混 凝的温度优选15～35℃。所述的搅拌优选机械搅拌。所述的搅拌优选先进行 速度梯度(G)值为500s-1搅拌(持续时间优选1min)，再进行速度梯度(G) 值为40s-1的搅拌(持续时间优选15～30min)。所述的沉淀时间优选1h。
所述的强化混凝后，还可包括泥水分离过程。所述的泥水分离过程可为 本领域常规的泥水分离过程。泥水分离后的化学污泥可送至浓缩池进行脱水 处理。所述的脱水处理可为本领域常规的脱水处理。泥水分离后的上层清液 可直接排放或采用膜法进行再生处理。
所述的膜法再生处理可为本领域常规的膜法再生处理，如超滤、纳滤、 反渗透等，可参考文献：
“混凝和吸附预处理对生化二级出水的超滤性能影响”(Performance of flocculation and adsorption pretreatments to ultrafiltration of biologically treated sewage effluent)，《分离科学与技术》(“Separation Science and Technology”)， 2006年，41卷，3585-3596页。
“混凝与纳滤组合工艺用于去除染料和纺织废水回用”(Combination of coagulation-flocculation and nanofiltration techniques for dye removal and water reuse in textile effluents)，《脱盐》(“Desalination”)，2010年，252卷，53-59 页。
“混凝-盘式过滤器组合工艺用于超滤和反渗透再生废水的研究” (Combined coagulation-disk fltration process as a pretreatment of ultrafiltration and reverse osmosis membrane for wastewater reclamation：An autopsy study of a pilot plant)，《水研究》(“Water Research”)，2012年，46 卷，1803-1816页。
在不违背本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本 发明各较佳实例。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明的积极进步效果在于：本发明的工艺操作简便，活性炭、臭氧用 量少，处理后的污水能够达到排放标准或者实现循环使用，适用于大规模处
理废水并能够持续长期运作。
