申请日2012.04.05
公开(公告)日2012.08.01
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明涉及一种处理高含盐量的混合废水的方法和专用系统，该方法将电导大于2000μs/cm，水硬度大于500mg/l的污水净化处理为电导率小于100μs/cm的除盐水，其步骤包括：(一)将污水用序批式活性污泥法处理：污水先经过第二缺氧池(4)通过缺氧反应进行反硝化，再经过缺氧/厌氧池(5)进行缺氧反应或厌氧生物无机磷的释放反应，再经过好氧池(6)通过好氧反应完成有机物的降解、生物氨氮的硝化和磷吸收，然后进入第一序批池(1)或第二序批池(7)进行缺氧、好氧反应，然后沉淀出水，得到处理后的污水;(二)再将污水用浸没式外压超滤膜法处理;(三)然后将污水用反渗透膜法处理，以分离水中的盐分。本发明技术占地小，污泥量少，集约化程度高，自动化化水平高，吨水投资小，施工周期短，反渗透的污堵速度慢。
权利要求书
1.一种处理高含盐量的混合废水的方法，其特征在于，将电导大于 2000μs/cm，水硬度大于500mg/l的污水净化处理为电导率小于100μs/cm的除 盐水，其步骤包括：
(一)将污水用序批式活性污泥法处理：污水先经过第二缺氧池(4)通 过缺氧反应进行反硝化，再经过缺氧/厌氧池(5)进行缺氧反应或厌氧生物无 机磷的释放反应，再经过好氧池(6)通过好氧反应完成有机物的降解、生物 氨氮的硝化和磷吸收，然后进入第一序批池(1)或第二序批池(7)进行缺 氧、好氧反应，然后沉淀出水，得到处理后的污水，其中经过第一序批池(1) 或第二序批池(7)的缺氧好氧反应后的混合污泥回流至污泥浓缩池(2)，污 泥经污泥浓缩池(2)浓缩沉淀、空出清液，清液排至缺氧/厌氧池(5)继续 进行缺氧或厌氧反应;优选地，污泥经污泥浓缩池(2)浓缩沉淀至底部连通 的第一缺氧池(3)，由泵送入第二缺氧池(4)循环利用;
(二)将步骤(一)处理之后的污水用浸没式外压超滤膜法处理;其中， 超滤膜元件采用偏氟乙烯材质的中空纤维膜;
以及(三)将步骤(二)处理之后的污水用反渗透膜法处理，以分离水 中的盐分，其中反渗透系统的加药系统包括阻垢剂，还原剂和非氧化性杀菌 剂，脱盐率大于97%。
2.如权利要求1所述的高含盐量污水处理方法，其特征在于，当经过第 二缺氧池(4)后的污水的NO3-N浓度为4mg/l以上时，所述缺氧/厌氧池(5) 的功能通过好氧池(6)的混合液的回流实现将厌氧功能转换为缺氧功能。
3.如权利要求1所述的高含盐量污水处理方法，其特征在于，在步骤(一) 之前，还包括将污水进行以下步骤：格栅处理，沉砂处理，隔油沉淀处理。
4.如权利要求1所述的高含盐量污水处理方法，其特征在于，在步骤(二) 之前，还包括将污水进行以下步骤：过滤处理，紫外线消毒处理。
5.如权利要求1所述的高含盐量污水处理方法，其特征在于，在步骤(三) 之前，还包括将污水进行保安过滤处理步骤。
6.实施如权利要求1～5任一项所述的高含盐量混合物水处理方法的专用 系统，其特征在于，包括下述装置：
(一)序批式活性污泥反应器及其预处理设备;
其中，序批式活性污泥反应器包括第一序批池(1)和第二序批池(7)， 第一缺氧池(3)和第二缺氧池(4)，以及缺氧/厌氧池(5)，好氧池(6)，以 及污泥浓缩池(2);其中，污泥浓缩池(2)通过第一缺氧池(3)与第二缺 氧池(4)相连，同时污泥浓缩池(2)与缺氧/厌氧池(5)相连，其中，第二 缺氧池(4)和缺氧/厌氧池(5)相连，缺氧/厌氧池(5)同时与好氧池(6) 相连，好氧池(6)另外并联连接第一序批池(1)和第二序批池(7)，第一 序批池(1)和第二序批池(7)分别连接污泥浓缩池(2)，优选好氧池(6) 同时与第二缺氧池(4)和/或缺氧/厌氧池(5)相连;
其中，预处理设备包括格栅处理设备，沉砂处理设备和隔油沉淀处理设 备;
(二)浸没式外压超滤膜设备及其预处理设备，其中，预处理设备包括 过滤处理设备，紫外消毒处理设备;
以及(三)反渗透膜设备及其预处理设备，其中，预处理设备包括保安 过滤处理设备。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，包括格栅处理设备，沉沙处 理设备，隔油沉淀设备，改良型序批式活性污泥反应器，过滤设备，紫外消 毒设备，浸没式外压超滤膜设备，保安过滤设备，反渗透膜设备。
8.如权利要求3所述的高含盐量污水处理方法或如权利要求6或7所述 的污水处理系统，其特征在于，所述沉沙处理设备具有备用管道连接至隔油 沉淀设备。
9.如权利要求3所述的高含盐量污水处理方法或如权利要求6～8任一项 所述的污水处理系统，其特征在于，所述隔油沉淀设备在进水端增设曝气除 油装置，用于强化除油功能。
10.如权利要求1～5任一项所述的高含盐量污水处理方法或如权利要求 6～9任一项所述的污水处理系统，其特征在于，所述浸没式外压超滤膜设备 包括清洗装置和反洗装置。
11.如权利要求4所述的高含盐量污水处理方法或如权利要求6～10任一 项所述的污水处理系统，其特征在于，所述过滤设备中添加粒径2～4mm无 烟煤，用于吸咐部分COD。
12.如权利要求1～5任一项所述的高含盐量污水处理方法或如权利要求 6～11任一项所述的污水处理系统，其特征在于，所述反渗透设备膜机组两段 式采用24∶16排列。
13.如权利要求1～5任一项所述的高含盐量污水处理方法或如权利要求 6～12任一项所述的污水处理系统，其特征在于，所述反渗透设备增加大水量 冲洗步骤，在开机时，使用过程中至少一天一次进行冲洗，冲洗时间大于半 小时。
14.如权利要求1～5任一项所述的高含盐量污水处理方法或如权利要求 6～13任一项所述的污水处理系统，其特征在于，所述反渗透设备进水前调节 pH值7.2-7.5。
15.如权利要求1～5任一项所述的高含盐量污水处理方法或如权利要求 6～14任一项所述的污水处理系统，其特征在于，所述反渗透设备压力容器元 件数为7支。
16.如权利要求1～5任一项所述的高含盐量污水处理方法或如权利要求 6～15任一项所述的污水处理系统，其特征在于，所述反渗透设备定期进行加 非氧化杀菌剂循环杀菌，夏天每周一次，冬天两周一次，每次半小时。
说明书
一种处理高含盐量的混合废水的方法和专用系统
技术领域
本发明涉及一种处理高含盐量的混合废水的方法。
背景技术
太钢是我国最大的特殊钢生产基地。经过多年的技术改造和扩建，生产 能力的不断扩大和新的生产线的不断投入，产能增加1000万吨，对水资源的 需求随之增加。但是太钢地处水资源严重匮乏的山西省，引黄入晋后对地下 水将限采封井，在这种形势下，太钢公司规划通过走污水资源化的道路和采 取提高太钢工业及生活用水的重复利用率的措施，实现增钢不增水和降低吨 钢耗新水量的目标。公司要求吨钢新水消耗要逐年大幅度下降，减少生产成 本，吨钢新水消耗2008年达到3.27吨，2009年要达到2.5吨，2010年要达到1.95 吨，2011年在此基础上仍要下降。而大量引进引黄水意味着吨钢新水消耗的 增加，更重要的是引黄水4.4元/吨，将来可能更高，大大增加用水成本，不符 合公司降低EVA指标的目标;同时由于引黄水资源有限，大量使用，给环境 造成影响，不符合国家可持续发展战略要求。
随着太钢生产发展，生产主线流程越来越长，生产过程中添加的药剂等 不断增加，也由于为了节约水资源提高浓缩倍数，导致太钢生产废水水质日 益劣化，水中电导增加到3000μs/cm以上，水中硬度高达1500mg/l，这部分污 水与厂区及周边居民生活污水混合，流经太钢，经过简单处理后外排。
MSBR法(Modified Sequencing Batch Reactor，改良式序列间歇反应法) 是一种最为理想、最新的、最先进的、自动化程度最高的水处理工艺，脱氮 除磷效果最好。目前，MSBR法都是应用于处理单一的城市污水方面，在北 美和南非应用较多，韩国汉城也有应用。在我国上海、深圳也有应用成功的 先例，污水处理后达到外排标准排入所在城市水体。采用MSBR法与其他技 术集成处理高含盐量污水并回用还没有先例。
目前，反渗透技术(RO)在国内外水处理行业的应用日益广泛，尤其是在 苦咸水脱盐领域，已逐步替代了采用离子交换树脂的复床工艺。在钢铁企业 工业废水的回收应用中也逐渐增加，而现在关注的是反渗透技术应用效果， 竞争的是前期预处理工艺的针对性、合理性，有效解决反渗透膜的污堵问题。
UF技术在家庭饮用水净化方面应用很多，近年来将UF技术引入污水处 理方面日渐增多，有外压式的和浸没式内压式超滤。以外压式的居多，浸没 式内压超滤还很少。在一些污水处理领域，将超滤技术(UF)与反渗透技术 (RO)联用则可以最大程度地发挥反渗透技术在污水处理方面的技术优势，并 将其用于钢铁企业污水的回收再利用，保护环境，减少对地下新水的开采， 实现污水资源化。
发明内容
太钢不锈钢生产能力快速发展，对生产用除盐水、高品质水数量随之增 加。但太钢地处缺水的太原市，同时太钢作为一个负责任的大企业，注重与 城市、与环境和谐发展、绿色发展，坚决走节能减排之路，减少开采新水， 减少污水外排量。为了解决上述矛盾，太钢继续走污水资源化中之路，发明 MSBR-UF/RO集成技术，应用于高含盐量混合污水(电导大于2000μs/cm，水 中硬度大于500mg/l)的深度加工中，产水品质达到不锈钢生产用除盐水标准， 回用于不锈钢生产线。
本发明提供一种处理高含盐量的混合废水的方法，将电导大于 2000μs/cm，水硬度大于500mg/l的污水净化处理为电导率小于100μs/cm的除 盐水，其步骤包括：
(一)将污水用序批式活性污泥法处理：污水先经过第二缺氧池(4)通 过缺氧反应进行反硝化，再经过缺氧/厌氧池(5)进行缺氧反应或厌氧生物无 机磷的释放反应，再经过好氧池(6)通过好氧反应完成有机物的降解、生物 氨氮的硝化和磷吸收，然后进入第一序批池(1)或第二序批池(7)进行缺 氧、好氧反应，然后沉淀出水，得到处理后的污水，其中经过第一序批池(1) 或第二序批池(7)的缺氧好氧反应后的混合污泥回流至污泥浓缩池(2)，污 泥经污泥浓缩池(2)浓缩沉淀、空出清液，清液排至缺氧/厌氧池(5)继续 进行缺氧或厌氧反应;优选地，污泥经污泥浓缩池(2)浓缩沉淀至底部连通 的第一缺氧池(3)，由泵送入第二缺氧池(4)循环利用;
(二)将步骤(一)处理之后的污水用浸没式外压超滤膜法处理;其中， 超滤膜元件采用偏氟乙烯材质的中空纤维膜;
以及(三)将步骤(二)处理之后的污水用反渗透膜法处理，以分离水 中的盐分，其中反渗透系统的加药系统包括阻垢剂，还原剂和非氧化性杀菌 剂，脱盐率大于97%。
本发明还涉及一种实施高含盐量混合物水处理方法的专用系统，包括下 述装置：
(一)序批式活性污泥反应器及其预处理设备;
其中，序批式活性污泥反应器包括第一序批池(1)和第二序批池(7)， 第一缺氧池(3)和第二缺氧池(4)，以及缺氧/厌氧池(5)，好氧池(6)，以 及污泥浓缩池(2);其中，污泥浓缩池(2)通过第一缺氧池(3)与第二缺 氧池(4)相连，同时污泥浓缩池(2)与缺氧/厌氧池(5)相连，其中，第二 缺氧池(4)和缺氧/厌氧池(5)相连，缺氧/厌氧池(5)同时与好氧池(6) 相连，好氧池(6)另外并联连接第一序批池(1)和第二序批池(7)，第一 序批池(1)和第二序批池(7)分别连接污泥浓缩池(2)，优选好氧池(6) 同时与第二缺氧池(4)和/或缺氧/厌氧池(5)相连;
其中，预处理设备包括格栅处理设备，沉砂处理设备和隔油沉淀处理设 备;
(二)浸没式外压超滤膜设备及其预处理设备，其中，预处理设备包括 过滤处理设备，紫外消毒处理设备;
以及(三)反渗透膜设备及其预处理设备，其中，预处理设备包括保安 过滤处理设备。
这一发明举措能使吨钢耗新水大幅下降，节约了资源。
