專利名稱：一種高效廢水處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域，進(jìn)一步是指一種高效廢水處理工藝。
背景技術(shù)：
廢水處理工藝的設(shè)計(jì)目標(biāo)，是兼顧處理效果、處理效率和運(yùn)行處理費(fèi)用。廢水生化處理工藝具有管理簡便、運(yùn)行費(fèi)用低廉、無二次污染的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于污水處理場合。但是，許多工業(yè)廢水由于BOD/COD值低，因而無法進(jìn)行生化處理。也有許多廢水含有很高的色度，生化處理不能將其脫色。為了提高可生化性和脫色，在那些印染、染料、化工、醫(yī)藥、造紙等廢水處理中，環(huán)保工程師多采用加藥預(yù)處理方法，在廢水處理工藝流程的進(jìn)水端設(shè)置加藥沉淀池。這種方法在提高可生化性和脫色的同時，也產(chǎn)生了大量物化污泥，帶來二次污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題，是提供一種新的高效的廢水處理工藝，在減少物化污泥的產(chǎn)生量和投資的前提下，提高可生化性和脫色。
為此，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案本發(fā)明包括廢水調(diào)節(jié)池、生化處理池和物化處理池。廢水的處理過程包括廢水調(diào)節(jié)、生化處理和后續(xù)處理。廢水生化處理池采用多段生化處理工藝，其廢水處理依次包括下列方法步驟(1)廢水在第一段生化處理工藝的一好氧生化處理池曝氣生化處理，其容積負(fù)荷大于5千克BOD/立方米·天，活性污泥30分鐘沉降比大于30％，并按每噸廢水投加0.04-0.8千克鐵鹽；(2)廢水在第一段生化處理工藝的一沉池沉淀活性污泥，活性污泥回流到一好氧生化處理池；
(3)廢水在第二段生化處理工藝的二兼氧生化處理池生化處理，其容積負(fù)荷小于1千克BOD/立方米·天；(4)廢水在第二段生化處理工藝的二好氧生化處理池曝氣生化處理，其容積負(fù)荷小于1千克BOD/立方米·天；(5)廢水在第二段生化處理工藝的二沉池沉淀活性污泥，活性污泥回流到二兼氧生化處理池。
前述的多段生化處理工藝中，在有些場合，廢水可生化性很低，而好氧菌耐沖擊負(fù)荷能力比較弱，為了防止廢水對一好氧生化處理池的沖擊，第一段生化處理工藝的一好氧生化處理池前，還設(shè)置有一兼氧生化處理池，廢水在一兼氧池生化處理，其容積負(fù)荷大于2千克BOD/立方米·天?；钚晕勰嗷亓鞯揭患嫜跎幚沓亍ｈF鹽投加點(diǎn)可以繼續(xù)設(shè)置在一好氧生化處理池，也可以設(shè)置在一兼氧生化處理池，并按每噸廢水投加0.04-0.8千克鐵鹽。
前述的多段生化處理工藝中，在廢水特別難降解時，多段生化處理工藝的廢水處理方法步驟中的第二段生化處理工藝后，還具有第三段生化處理工藝，由于微生物相的差別，使得廢水生化處理效率提高。其廢水處理依次包括下列方法步驟(1)廢水在第三段生化處理工藝的三兼氧生化處理池生化處理，其容積負(fù)荷小于0.5千克BOD/立方米·天；(2)廢水在第三段生化處理工藝的三好氧生化處理池曝氣生化處理，其容積負(fù)荷小于0.5千克BOD/立方米·天；(6)廢水在第三段生化處理工藝的三沉池沉淀活性污泥，活性污泥回流。
前述的多段生化處理工藝中，為了提高廢水處理工藝中兼氧效率，多段生化處理工藝的兼氧生化處理池的底部設(shè)置有攪拌裝置。為了控制溶解氧值，有時候需要安裝微曝氣供氧裝置，控制DO 0-0.6mg/L。
前述的多段生化處理工藝中，好氧池和兼氧池工藝環(huán)節(jié)，可以設(shè)置微生物填料以提高微生物濃度和使之形成不同的微生物相，利用懸浮活性污泥和附著型微生物膜的協(xié)同作用處理廢水。也可以直接采用活性污泥法處理廢水。活性污泥沉淀后回流。
前述的多段生化處理工藝中，在采用三段生化處理工藝的第二段生化處理工藝中，當(dāng)好氧生化處理池和兼氧生化處理池工藝環(huán)節(jié)中懸掛微生物填料后，并且微生物填料上的微生物量足夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求時，或者好氧生化處理池或兼氧生化處理池不懸掛微生物填料而廢水生化處理系統(tǒng)中活性污泥量足夠時，可以不設(shè)置活性污泥沉淀池。
前述的三段生化處理工藝中，在第二.段生化處理工藝中不設(shè)置活性污泥沉淀池時，活性污泥直接進(jìn)入第三段生化處理工藝。第三段生化處理工藝的三沉池的活性污泥回流到二兼氧池補(bǔ)充第二段生化處理工藝中活性污泥量。
前述的三段生化處理工藝中，當(dāng)?shù)谌紊幚砉に囍形⑸锪孔銐驎r，可以不設(shè)三沉池，活性污泥不回流。廢水通過物化處理工藝后排放。
前述的多段生化處理工藝中，好氧池和兼氧池工藝環(huán)節(jié)可以有不同的設(shè)計(jì)懸掛微生物填料或者不懸掛微生物填料。在第二段生化處理工藝和第三段生化處理工藝，根據(jù)好氧池和兼氧池懸掛填料與否和微生物量的設(shè)計(jì)，可以設(shè)置活性污泥沉淀池回流活性污泥，或者不設(shè)置活性污泥沉淀池，活性污泥不回流。從而在一個廢水處理工藝流程中，形成微生物膜生化池和活性污泥生化池的不同組合。第一段生化處理工藝段必須帶有活性污泥沉淀池，第二段生化處理工藝和第三段生化處理工藝可以不帶活性污泥沉淀池。
前述的廢水處理工藝中，在某些廢水處理場合，廢水調(diào)節(jié)池設(shè)置在地下，投藥和管理比較方便，鐵鹽投加點(diǎn)設(shè)置在廢水調(diào)節(jié)池，同時要求調(diào)節(jié)池中設(shè)置攪拌裝置。
前述的廢水處理工藝中，在廢水中含有某些特殊有毒有機(jī)污染物的時候，通過在廢水調(diào)節(jié)池投加鐵鹽或者鐵粉可以實(shí)現(xiàn)還原處理，還原產(chǎn)物可以在調(diào)節(jié)池后續(xù)的沉淀區(qū)或沉淀泥斗中沉淀分離。在工程實(shí)施中，鐵鹽投加點(diǎn)一般設(shè)置一處。也可以設(shè)置多處。
前述的廢水處理工藝中，在廢水多段生化處理工藝處理后可以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)時，可以不設(shè)置后續(xù)處理設(shè)施。
前述的廢水處理工藝在通常的廢水處理工藝中應(yīng)用時，其后續(xù)處理為物化處理，如氣浮池、沉淀池、濾池，也可以采用生物濾池等兼?zhèn)湮锘幚砗蜕幚砉δ艿墓に囆问剑蛭锘幚砗蜕幚砉δ艿慕M合形式。
對于不帶有色度而可生化性不高的工業(yè)廢水，可以采用本發(fā)明作為提高可生化性的處理工藝流程。例如對于帶有硝基化合物等有毒有機(jī)污染物的工業(yè)廢水，可以采用本發(fā)明還原有機(jī)物，提高廢水的可生化性，實(shí)現(xiàn)廢水的有效生化處理。對于廢水中缺乏營養(yǎng)元素的工業(yè)廢水，通過投加鐵鹽可以補(bǔ)充營養(yǎng)元素，提高微生物適應(yīng)能力。對于帶有鹵代有機(jī)物等有毒有機(jī)污染物的工業(yè)廢水，可以采用本發(fā)明工藝，將鐵鹽改為零價鐵(鐵粉)采還原有機(jī)物，提高廢水的可生化性，實(shí)現(xiàn)廢水的有效生化處理。
對于含有大量懸浮物的廢水，通過投加鐵鹽混凝、吸附，在第一段生化處理工藝池中處理后，可以從一沉池排放含水率低的混合污泥。
對于含有高濃度高有毒有機(jī)污染物的化工廢水，只靠前述廢水處理工藝不能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，其后續(xù)處理可采用強(qiáng)氧化處理手段后，再進(jìn)行生化-物化處理。其后續(xù)處理工藝包括下列步驟(1)廢水強(qiáng)氧化處理；(2)廢水兼氧處理(3)廢水好氧處理(4)活性污泥沉淀并回流；(5)廢水物化處理。通過其工藝步驟的組合，實(shí)現(xiàn)廢水達(dá)標(biāo)處理。
在工程實(shí)施中，調(diào)節(jié)池一般為地下式，生化處理池和物化處理池為地上式。物化處理池采用氣浮池或沉淀池。生化處理池的各段生化處理工藝可以組合在一個構(gòu)筑物中，也可以分段、分工藝池設(shè)置。生化處理池和物化池也可以組合在一個構(gòu)筑物中。當(dāng)氣浮池采用設(shè)備結(jié)構(gòu)時，氣浮池單獨(dú)設(shè)置。在平面位置緊張時，調(diào)節(jié)池、生化處理池和物化處理池可以聯(lián)體設(shè)置。
本發(fā)明與現(xiàn)有廢水處理工藝比較，具有明顯優(yōu)點(diǎn)(1)采用在生化處理工藝中投藥，減少投藥量、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用和大投藥量管理環(huán)節(jié)，投藥點(diǎn)設(shè)置靈活方便，便于工程實(shí)施；(2)減少污泥產(chǎn)生量，減少二次污染機(jī)會；(3)通過鐵鹽混凝作用，獲得吸附COD能力；(4)第一段生化處理工藝具有強(qiáng)烈緩沖能力，pH自動保持7-7.5，減少pH調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)和費(fèi)用，便于后續(xù)生化處理工藝運(yùn)轉(zhuǎn)；(5)第一段生化處理工藝處于高微生物濃度，微生物相豐富，BOD去除率高；(6)多段生化處理工藝形成不同微生物相，便于難降解廢水有效處理；(7)第二、三段生化處理工藝的低負(fù)荷生化處理工藝保證廢水完全生物氧化處理；(8)設(shè)置物化處理池把關(guān)，保證廢水處理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)；(9)廢水處理工藝覆蓋面寬；(10)節(jié)省投資。
本發(fā)明可應(yīng)用于印染、染料、化工、醫(yī)藥、農(nóng)藥、輕工等難生化降解的高色度工業(yè)廢水處理。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1應(yīng)用于滌綸布印染廢水處理。依次包括下列工藝環(huán)節(jié)調(diào)節(jié)池(HRT10h)；一好氧池(4.8kgBOD/m3·d)；一沉池(1.2m3/m2·h)；二兼氧池(0.6kgBOD/m3·d)；二好氧池(0.4kgBOD/m3·d)；二沉池(0.8m3/m2·h)；加藥沉淀池(0.6m3/m2·h)。生化池懸掛平面填料80％。一好氧池投加0.06kgFeCl3/噸廢水。兼氧池設(shè)置池底攪拌機(jī)。一沉池活性污泥回流到一好氧池。二沉池活性污泥回流到二兼氧池。一好氧池SV30控制50％。廢水原水pH8-9，色度600-1200倍，COD800-950mg/L，BOD165-360mg/L。廢水處理系統(tǒng)出水pH6.5-7.5，色度32-64倍，COD40-80mg/L。
實(shí)施例2應(yīng)用于活性染料生產(chǎn)廢水處理，依次包括下列工藝環(huán)節(jié)調(diào)節(jié)池(HRT16h)；一兼氧池(2.6kgBOD/m3·d)；一好氧池(2.8kgBOD/m3·d)；一沉池(1.4m3/m2·h)；二兼氧池(0.8kgBOD/m3·d)；二好氧池(0.6kgBOD/m3·d)；二沉池(0.8m3/m2·h)；三兼氧池(0.2kgBOD/m3·d)；二好氧池(0.4kgBOD/m3·d)；三沉池(0.6m3/m2·h)。生化池有效高度5米，懸掛彈性填料4米。兼氧池設(shè)置潛水?dāng)嚢铏C(jī)和曝氣裝置，控制DO0.1-0.4mg/L。一沉池活性污泥回流到一兼氧池。二沉池活性污泥回流到二兼氧池。三沉池活性污泥回流到三兼氧池。一好氧池SV30控制大于35％。調(diào)節(jié)池投加0.15kgFeSO4/噸廢水，設(shè)置曝氣攪拌，投加液堿調(diào)節(jié)pH7-8。廢水原水pH4-6，色度400-800倍，COD1200-1600mg/L，BOD220-365mg/L。廢水處理生化系統(tǒng)出水pH7-7.5，色度64-128倍，COD82-116mg/L。
實(shí)施例3應(yīng)用于農(nóng)藥生產(chǎn)廢水處理，依次包括下列工藝環(huán)節(jié)調(diào)節(jié)池(HRT8h)，投加0.1kgFeSO4/噸廢水，設(shè)置曝氣攪拌，投加液堿調(diào)節(jié)pH7-8；一兼氧池(2.2kgBOD/m3·d)，有效高度5米，懸掛軟性填料3.5米，設(shè)置潛水?dāng)嚢铏C(jī)和曝氣裝置；一好氧池(4kgBOD/m3·d)，有效高度5米，無填料，SV30控制大于35％；一沉池(1.2m3/m2·h)，活性污泥回流一兼氧池；二兼氧池(0.6kgBOD/m3·d)，有效高度5米，懸掛軟性填料3.5米，設(shè)置潛水?dāng)嚢铏C(jī)；二好氧池(0.6kgBOD/m3·d)，有效高度5米，懸掛軟性填料4.5米，無二沉池；三兼氧池(0.3kgBOD/m3·d)，無填料，設(shè)置潛水?dāng)嚢铏C(jī)；二好氧池(0.2kgBOD/m3·d)，有效高度4.5米，懸掛軟性填料4米；三沉池(0.6m3/m2·h)，活性污泥回流二兼氧池；生物濾池(4.2m/h)，投加PAC、PAM。廢水原水pH5-6，色度400-640倍，COD850-1100mg/L，BOD92-310mg/L。廢水處理系統(tǒng)出水pH6.5-7.5，色度64-120倍，COD35-110mg/L。
實(shí)施例4應(yīng)用于精細(xì)化工生產(chǎn)廢水處理，依次包括下列工藝環(huán)節(jié)調(diào)節(jié)池(HRT6.5h)；一兼氧池(4.2kgBOD/m3·d)，有效高度5米，懸掛組合填料3.5米，設(shè)置潛水?dāng)嚢铏C(jī)和曝氣裝置，投加0.16kgFeSO4/噸廢水，投加液堿調(diào)節(jié)pH7-8，控制DO0.1-0.4mg/L；一好氧池(4kgBOD/m3·d)，有效高度5米，無填料，SV30控制大于45％；一沉池(1.05m3/m2·h)，活性污泥回流一兼氧池；二兼氧池(0.6kgBOD/m3·d)，有效高度5米，懸掛組合填料3.5米，設(shè)置潛水?dāng)嚢铏C(jī)和微曝氣裝置；二好氧池(0.6kgBOD/m3·d)，有效高度5米，懸掛組合填料4.5米，SV30控制大于25％；無二沉池；三兼氧池(0.36kgBOD/m3·d)，有效高度4.5米，懸掛組合填料3米，設(shè)置潛水?dāng)嚢铏C(jī)和曝氣裝置；三好氧池(0.2kgBOD/m3·d)，有效高度4.5米，懸掛組合填料4米；三沉池(0.6m3/m2·h)，活性污泥回流二兼氧池；后續(xù)工藝強(qiáng)氧化槽、兼氧池、好氧池、活性污泥沉淀池、氣浮池。廢水原水pH5-8，色度200-800倍，COD1460-1680mg/L，BOD160-460mg/L。廢水處理系統(tǒng)出水pH6.2-7.4，色度32-64倍，COD65-88mg/L。
實(shí)施例5應(yīng)用于造紙生產(chǎn)廢水處理，依次包括下列工藝環(huán)節(jié)調(diào)節(jié)池(HRT8h)；一好氧池(12kgBOD/m3·d)，有效高度5米，無填料，投加0.08kgFeSO4/噸廢水，設(shè)置曝氣攪拌，SV30控制大于70-80％；一沉池(0.85m3/m2·d)，活性污泥回流一好氧池；二兼氧池(0.5kgBOD/m3·d)，無填料，設(shè)置微曝氣攪拌裝置，控制DO0.2-0.5mg/L；二好氧池(0.7kgBOD/m3·d)，有效高度5米，懸掛組合填料4.5米，SV30控制大于20％；二沉池(0.86m3/m2·h)，活性污泥回流二兼氧池；三兼氧池(0.4kgBOD/m3·d)，有效高度4.5米，懸掛組合填料3米，設(shè)置微曝氣攪拌裝置，控制DO0.2-0.4mg/L；三好氧池(0.2kgBOD/m3·d)，有效高度4.5米，懸掛組合填料4米，SV30控制大于15％，無三沉池；加藥沉淀池(0.6m3/m2·h)，投加PAC、PAM。廢水原水pH7-9，色度600-1200倍，COD940-1150mg/L，BOD260-310mg/L。廢水處理系統(tǒng)出水pH6.1-8.2，色度50倍，COD84-150mg/L。
實(shí)施例6應(yīng)用于含有溴化廢水的分散染料生產(chǎn)廢水處理，依次包括下列工藝環(huán)節(jié)調(diào)節(jié)池(HRT8h)后段帶沉淀區(qū)和泥斗(HRT6h)；一兼氧池(4kgBOD/m3·d)，控制DO0-0.4mg/L；一好氧池(2kgBOD/m3·d)；一沉池(1.4m3/m2·h)；二兼氧池(0.6kgBOD/m3·d)，控制DO0.2-0.6mg/L；二好氧池(0.4kgBOD/m3·d)；二沉池(0.8m3/m2·h)；后續(xù)處理設(shè)施FENTON試劑氧化槽、兼氧池、好氧池、沉淀池(帶污泥回流)。調(diào)節(jié)池投加0.1kg120目鐵粉/噸廢水+投加0.1kgFeSO4/噸廢水，設(shè)置曝氣攪拌，投加石灰乳調(diào)節(jié)pH7-8，在后段沉淀區(qū)和泥斗沉淀還原反應(yīng)物。生化池有效高度5米，懸掛彈性填料4米。兼氧池設(shè)置潛水?dāng)嚢铏C(jī)和微曝氣裝置，控制DO0.1-0.3mg/L。一沉池活性污泥回流到一兼氧池。二沉池活性污泥回流到二兼氧池。一好氧池SV30控制大于35％。氣浮池投加PAC、PAM、脫色劑。廢水原水pH2-3，色度600-1200倍，COD600-1400mg/L，BOD130-165mg/L。廢水處理系統(tǒng)出水pH6-7.5，色度32-64倍，COD58-86mg/L。
權(quán)利要求
1.一種高效廢水處理工藝，廢水的處理過程包括廢水調(diào)節(jié)、生化處理和后續(xù)處理，其特征在于生化處理過程采用多段生化處理工藝，其廢水處理依次包括下列方法步驟(1)廢水在第一段生化處理工藝的一好氧生化處理池曝氣生化處理，其容積負(fù)荷大于2千克BOD/立方米·天，活性污泥30分鐘沉降比大于30％，并按每噸廢水投加0.04-0.8千克鐵鹽；(2)廢水在第一段生化處理工藝的一沉池沉淀活性污泥，活性污泥回流到一好氧生化處理池；(3)廢水在第二段生化處理工藝的二兼氧生化處理池生化處理，其容積負(fù)荷小于1千克BOD/立方米·天；(4)廢水在第二段生化處理工藝的二好氧生化處理池曝氣生化處理，其容積負(fù)荷小于1千克BOD/立方米·天；(5)廢水在第二段生化處理工藝的二沉池沉淀活性污泥，活性污泥回流到二兼氧生化處理池。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種高效廢水處理工藝，其特征在于它的多段生化處理工藝的廢水處理方法步驟中的第一段生化處理工藝的一好氧生化處理池前，還具有一兼氧生化處理池，廢水在一兼氧池生化處理，其容積負(fù)荷大于1千克BOD/立方米·天，并按每噸廢水投加0.04-0.8千克鐵鹽，一沉池活性污泥回流到一兼氧池。
3.按照權(quán)利要求1、2所述的一種高效廢水處理工藝，其特征在于它的多段生化處理工藝的廢水處理方法步驟中的第二段生化處理工藝后，還具有第三段生化處理工藝，其廢水處理依次包括下列方法步驟(1)廢水在第三段生化處理工藝的三兼氧生化處理池生化處理，其容積負(fù)荷小于0.5千克BOD/立方米·天；(2)廢水在第三段生化處理工藝的三好氧生化處理池曝氣生化處理，其容積負(fù)荷小于0.5千克BOD/立方米·天；(3)廢水在第三段生化處理工藝的三沉池沉淀活性污泥，活性污泥回流。
4.按照權(quán)利要求1、2、3所述的一種高效廢水處理工藝，其特征在于它的多段生化處理工藝的兼氧生化處理池的底部設(shè)置有攪拌裝置。
5.按照權(quán)利要求1、2、3所述的一種高效廢水處理工藝，其特征在于它的多段生化處理工藝的兼氧生化處理池設(shè)置微曝氣供氧裝置，控制DO 0-0.6mg/L。
6.按照權(quán)利要求1所述的一種高效廢水處理工藝，其特征在于它的鐵鹽投加點(diǎn)設(shè)置在廢水調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池中設(shè)置攪拌裝置。
7.按照權(quán)利要求3所述的一種高效廢水處理工藝，其特征在于它在采用三段生化處理工藝時的第二段生化處理工藝中不設(shè)置活性污泥沉淀池，三沉池沉淀的活性污泥回流到二兼氧生化處理池。
8.按照權(quán)利要求3所述的一種高效廢水處理工藝，其特征在于它在采用三段生化處理工藝時的第三段生化處理工藝中不設(shè)置活性污泥沉淀池。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種新的高效的廢水處理工藝，在提高可生化性和脫色的同時，減少物化污泥的產(chǎn)生量，為廢水中微生物提供營養(yǎng)元素。它包括廢水調(diào)節(jié)池、生化處理池和物化處理池。生化處理池采用兩段或三段生化處理工藝，各段生化處理工藝可以包括兼氧池、好氧池和活性污泥沉淀池。生化池或調(diào)節(jié)池中投加少量鐵鹽。生化池可以懸掛或不懸掛微生物填料，兼氧池帶攪拌裝置和供氧裝置。在采用填料保證微生物量時可以不設(shè)活性污泥沉淀池。第一段生化處理工藝采用高容積負(fù)荷和大微生物量，第二和第三段生化處理工藝采用低容積負(fù)荷。本發(fā)明可應(yīng)用于印染、染料、化工、醫(yī)藥、農(nóng)藥、輕工等難生化降解的高色度工業(yè)廢水處理和其它工業(yè)廢水處理。
文檔編號C02F9/14GK1689993SQ20041003497
公開日2005年11月2日 申請日期2004年5月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月1日
發(fā)明者詹濛奇, 姜峰, 詹伯君 申請人:姜峰