專利名稱：高cod、高氨氮、高鹽度工業(yè)廢水的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種高C0D、高氨氮、高鹽度工業(yè)廢水處理方法，屬于廢水處理，尤其 涉及一種化學(xué)處理、微生物處理、膜生物反應(yīng)器深度處理、反滲透復(fù)合膜脫鹽精加工處 理的聯(lián)合工業(yè)廢水處理工藝方法。
背景技術(shù)：
焦化、氮肥、鋼鐵工業(yè)廢水排放量大，污染物種類多、C0D高、氨氮高、鹽度高， 屬處理難度較大的廢水。為了保護(hù)人類的生存環(huán)境，業(yè)內(nèi)人士在工業(yè)廢水處理方面一直 做著不懈的努力。雖然傳統(tǒng)的化學(xué)處理、生化處理、物化處理方法不斷被改進(jìn)，但對(duì)于 高C0D、高氨氮、高鹽度的工業(yè)廢水的處理仍然是個(gè)難關(guān)，有待攻克。傳統(tǒng)活性污泥中， 細(xì)菌種類少、數(shù)量不足，降解能力差，為了達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，有時(shí)不得不采用在生化處理 前將廢水稀釋，以降低處理難度。反滲透膜分離技術(shù)對(duì)于廢水中的無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)質(zhì)、膠 體等各種雜質(zhì)去除率高，而且節(jié)能環(huán)保，易于自動(dòng)控制，但在運(yùn)行過(guò)程中極易被廢水中 的沉積污物、特別是污垢污染，嚴(yán)重威脅著半透膜的正常運(yùn)行和使用壽命。 一種處理前 無(wú)須稀釋、生化處理對(duì)于COD、氨氮去除率高，抗污染反滲透膜脫鹽精加工廢水處理方 法是人們所期待的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，而提供一種處理前無(wú)須稀釋、 生化處理對(duì)于COD、氨氮去除率高，抗污染反滲透膜脫鹽精加工處理的理想的廢水處理 方法。本發(fā)明的目的還在于利用本發(fā)明的方法將焦化、氮肥、鋼鐵工業(yè)排放的廢水深度 處理加工為中壓鍋爐用脫鹽水。保護(hù)環(huán)境、變廢為寶、節(jié)約水源，實(shí)現(xiàn)真正的零排放。 本發(fā)明的目的可以通過(guò)如下措施來(lái)達(dá)到
本發(fā)明的高C0D高氨氮高鹽度工業(yè)廢水處理方法采用化學(xué)、微生物、物理聯(lián)合處理; 廢水處理前無(wú)須稀釋、處理后的水質(zhì)達(dá)到中壓鍋爐用水技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；包括如下工藝步驟 a.預(yù)處理采用傳統(tǒng)沉淀、過(guò)濾方法除去機(jī)械雜質(zhì)，廢水指標(biāo)C0D 800—6000mg/L ，氨氮200-450mg/L ，總鹽2000—10000 mg/L;
b，化學(xué)處理在預(yù)處理后的廢水中投加阻垢、緩蝕、分散劑。以降低下游處理過(guò)程 的負(fù)荷，也為水處理設(shè)備尤其是膜的抗污染、正常運(yùn)行提供保證。
c.硝化、反硝化初步生化處理化學(xué)處理后的廢水無(wú)需稀釋，直接先后順序進(jìn)入硝 化生化反應(yīng)池、反硝化生化反應(yīng)池，進(jìn)行硝化、反硝化生化處理。出水指標(biāo)C0D《400 mg/L，氨氮《7 mg/L;
d.膜生物反應(yīng)器強(qiáng)化生化處理在反硝化反應(yīng)池后設(shè)膜生物反應(yīng)器，采用浸沒(méi)式 負(fù)壓運(yùn)行方式；C0D去除率〉25W;氨氮去除率〉30%;
將膜元件浸沒(méi)于存在活性微生物的膜生物反應(yīng)器內(nèi)，通過(guò)負(fù)壓抽取使被處理水通過(guò) 膜元件， 一方面強(qiáng)化了生化反應(yīng)，另一方面阻止了微生物和其它固形物、膠體、懸浮物 等雜質(zhì)通過(guò)。
e.抗污染反滲透復(fù)合膜深度脫鹽處理抗污染反滲透復(fù)合膜由超薄的芳香族高交聯(lián) 度聚酰胺分離層與預(yù)先涂敷在聚酯無(wú)紡布上的聚砜多孔中間支撐層復(fù)合而成。脫鹽層 (分離層)化學(xué)組成是全芳香族高交聯(lián)度聚酰胺，這種高度交聯(lián)和全芳香族結(jié)構(gòu)，決定 了其高度的化學(xué)、物理穩(wěn)定性和耐久性，能夠承受強(qiáng)烈的化學(xué)清洗；高密度的親水性聚 酰胺基團(tuán)使其具有高產(chǎn)水量和高脫鹽率的綜合性能。進(jìn)水指標(biāo)C0D 150-400 mg/L，氨 氮《5mg/L，總鹽2000-10000mg/L;出水指標(biāo)C0D《10mg/L，揮發(fā)酚《0.02 mg/L，氨 氮《2 mg/L，電導(dǎo)率《us/cm，系統(tǒng)脫鹽率》97%。
本發(fā)明的目的還可以通過(guò)如下措施來(lái)達(dá)到
本發(fā)明的高COD、高氨氮、高鹽度廢水處理方法，所述之阻垢、緩蝕、分散劑是由 羥基亞乙基二膦酸、膦化水解聚馬來(lái)酸酐、磺酸鹽一丙烯酸多元共聚物復(fù)合而成的復(fù)配 制劑。優(yōu)選的添加量為5 — 50ppm。
本發(fā)明的高COD、高氨氮、高鹽度廢水處理方法，硝化生化處理采用硝化微生物菌 群是將泥齡5年以上的硝化細(xì)菌野生菌種經(jīng)擴(kuò)大營(yíng)養(yǎng)和馴化得到的?？杉尤胧惺畚⑸?菌群與之復(fù)合，效果更佳。
硝化生化反應(yīng)器的操作條件是溫度15。C一38。C; PH 6.8-7.8;溶解氧2.4 — 4.2mg/L;污泥濃度3—8mg/L;C/N 1: l—4: 1;水力停留時(shí)間6—12hr。
本發(fā)明的高C0D、高氨氮、高鹽度廢水處理方法，反硝化生化處理用反硝化微生物 菌群是將泥齡5年以上的反硝化細(xì)菌野生菌種經(jīng)擴(kuò)大營(yíng)養(yǎng)和馴化得到的。可加入市售微 生物菌群與之復(fù)合，效果更佳。反硝化生物反應(yīng)器的操作條件是缺氧，28—38°C， PH6.8 — 7.8， C/N比0.94—1， 污泥濃度3—8mg/L，水力停留時(shí)間4一8hr。
本發(fā)明的高COD、高氨氮、高鹽度廢水處理方法，膜生物反應(yīng)器的膜元件是聚偏氯 乙烯(PVDF)中空纖維膜或聚酰亞胺共聚物中空纖維膜，優(yōu)選采用含氟二酐、含氟二胺 和含羧基二胺的聚酰亞胺共聚物的中空纖維膜，中空纖維膜孔徑為0.1—0.2 um ，中 空纖維內(nèi)徑O. 3—0. 7mm，外徑1. 3—1. 5ram。
膜生物反應(yīng)器的操作條件是工作水溫5—4(TC， 25'C時(shí)壓差0.8Mpa;采用300卯m 鹽酸和200卯m氧化劑交替清洗；膜通量《20L/nft ，制水周期20min ，反洗能力《 0. 2Mpa。
本發(fā)明的高C0D、高氨氮、高鹽度廢水的處理方法，抗污染反滲透復(fù)合膜所采用的 聚酯材料增強(qiáng)無(wú)紡布，厚度80—160ym，聚砜材料多孔中間支撐層，厚度40—80um; 聚酰胺材料超薄分離層，厚度0.2—50um;在經(jīng)膜生物反應(yīng)器處理后的水中添加阻垢 劑和還原劑，確保反滲透復(fù)合膜不受污染。投加濃度阻垢劑3 — 50PPm，還原劑1.5 —5PPm。
本發(fā)明的高COD高氨氮高鹽度工業(yè)廢水處理方法相比現(xiàn)有技術(shù)有如下顯著進(jìn)步和 積極效果
1. 處理前無(wú)須稀釋，節(jié)約水源和動(dòng)力。
2. 采用化學(xué)、生物、物理聯(lián)合處理方法，對(duì)高C0D、高氨氮、高鹽度難處理廢水中 的污染物去除效率極高。
3. 采用膜生物反應(yīng)器，固、液分離效果好，節(jié)約處理池建設(shè)投資。
4. 采用抗污染反滲透復(fù)合膜深度脫鹽處理，處理后的水質(zhì)達(dá)到中壓鍋爐用水技術(shù)標(biāo) 準(zhǔn)。保護(hù)環(huán)境、變廢為寶、節(jié)約水源，實(shí)現(xiàn)真正的零排放。
5. 采用化學(xué)處理，投加阻垢、緩蝕、分散劑，避免了水處理設(shè)備的結(jié)垢、腐蝕；解 決了膜元件的污物、污垢污染問(wèn)題，延長(zhǎng)了使用壽命，為設(shè)備正常運(yùn)行提供了保證，而 且減少了維修費(fèi)用。降低了運(yùn)行成本。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明下面將結(jié)合實(shí)施例作進(jìn)一步詳述-實(shí)施例1 一種焦化廢水處理方法
a.預(yù)處理采用傳統(tǒng)沉淀、過(guò)濾方法除去機(jī)械雜質(zhì)，廢水指標(biāo)COD 3000 — 6000mg/L，氨氮200—450mg/L，各種鹽類5000—10000 mg/L;b. 化學(xué)處理:在預(yù)處理后的廢水中投加固含量25%—32%的由羥基亞乙基二膦酸、 膦化水解聚馬來(lái)酸酐、磺酸鹽一丙烯酸多元共聚物復(fù)合而成的阻垢、緩蝕、分散劑，添 加濃度為20ppm。
c. 硝化、反硝化初步生化處理化學(xué)處理后的廢水無(wú)需稀釋，直接先后順序進(jìn)入 硝化生化反應(yīng)池、反硝化生化反應(yīng)池，進(jìn)行硝化、反硝化生化處理。
硝化生化處理采用硝化微生物菌群是將泥齡5年以上的硝化細(xì)菌野生菌種經(jīng)擴(kuò)大 營(yíng)養(yǎng)和馴化得到的。
硝化生化反應(yīng)器的操作條件是15—38°C; PH 6.8-7.8;溶解氧2. 4—4. 2mg/L; 污泥濃度3—8mg/L:C/N 1: 1—4: 1;水力停留時(shí)間6 —12hr。
反硝化生化處理用反硝化微生物菌群是將泥齡5年以上的反硝化細(xì)菌野生菌種經(jīng) 擴(kuò)大營(yíng)養(yǎng)和馴化得到的。
反硝化生物反應(yīng)器的操作條件是缺氧，28—38°C， PH6.8 —7.8， C/N比0.94—1， 污泥濃度3—8mg,/L，水力停留時(shí)間4一8hr。
出水指標(biāo)C0D達(dá)到《400 mg/L，氨氮《7 mg/L;
d. 膜生物反應(yīng)器強(qiáng)化生化處理在反硝化反應(yīng)池后設(shè)膜生物反應(yīng)器，采用浸沒(méi)式 負(fù)壓運(yùn)行方式；將膜元件浸沒(méi)于存在活性微生物的膜生物反應(yīng)器內(nèi)，通過(guò)負(fù)壓抽取使被 處理水通過(guò)膜元件；
膜生物反應(yīng)器的膜元件是聚偏氯乙烯(PVDF)中空纖維膜，中空纖維膜孔徑為O.l —0.2 ii m ，中空纖維內(nèi)徑O. 3—0. 7ram，外徑1.3—1.5mm。
膜生物反應(yīng)器的操作條件是工作水溫5—40'C， 25。C時(shí)壓差0.8Mpa;采用300ppm 鹽酸和200ppm氧化劑交替清洗；膜通量《20L/m211 ，制水周期20min ，反洗能力《 0.2Mpa。 C0D去除率〉25呢；氨氮去除率>30%;
e. 抗污染反滲透復(fù)合膜深度脫鹽處理抗污染反滲透復(fù)合膜由超薄的芳香族高交 聯(lián)度聚酰胺分離層與預(yù)先涂敷在聚酯無(wú)紡布上的聚砜多孔中間支撐層復(fù)合而成。
抗污染反滲透復(fù)合膜所采用的聚酯材料增強(qiáng)無(wú)紡布，厚度80—160nm，聚砜材料 多孔中間支撐層，厚度40—80um;聚酰胺材料超薄分離層，厚度0.2 — 50um。在經(jīng)膜 生物反應(yīng)器處理后的水中添加阻垢劑和還原劑，投加濃度阻坭劑3 — 50PPm，還原劑 1.5—5PPm。
進(jìn)水指標(biāo)COD 150-切0 mg/L，氨氮《5 mg/L，總鹽類6000-10000mg/L; 出水指標(biāo)C0D《10mg/L，揮發(fā)酚《0. 02mg/L，氨氮《2mg/L，電導(dǎo)率《250n s/cm，系統(tǒng)脫鹽率》97%。經(jīng)傳統(tǒng)混床離子交換處理，電導(dǎo)率《2 us/cm。 實(shí)施例2 —種合成氨氮肥生產(chǎn)廢水的處理方法
廢水指標(biāo)C0D800—5000mg/L，氨氮200—450mg/L，各種鹽類2000—5000 mg/L; 按照實(shí)施例1的方法和步驟，膜生物反應(yīng)器的膜元件是聚酰亞胺共聚物中空纖維膜。 系統(tǒng)出水指標(biāo)C0D《6mg/L,揮發(fā)酚《0. 02 mg/L，氨氮《1 mg/L，電導(dǎo)率《200u s/cm ， 系統(tǒng)脫鹽率》97%。經(jīng)傳統(tǒng)混床離子交換處理，電導(dǎo)率《2 ii s/cm。 實(shí)施例3 —種鋼鐵廢水的處理方法
廢水指標(biāo)C0D800—1500mg/L，氨氮200—300mg/L，各種鹽類2000—6000 mg/L; 預(yù)處理后的廢水PH調(diào)節(jié)在7. 0—7. 5之間，按照實(shí)施例1的方法和步驟處理后出水指標(biāo): C0D《10mg/L，揮發(fā)酚《0. 02 mg/L，氨氮《1 mg/L，電導(dǎo)率《200 u s/cm，系統(tǒng)脫鹽率 》97%。經(jīng)傳統(tǒng)混床離子交換處理，電導(dǎo)率《2 us/cm。
權(quán)利要求
1.一種高COD、高氨氮、高鹽度廢水處理方法，其特征在于采用化學(xué)、微生物、物理聯(lián)合處理；廢水處理前無(wú)須稀釋、處理后的水質(zhì)達(dá)到中壓鍋爐用水技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；包括如下工藝步驟a.預(yù)處理采用傳統(tǒng)沉淀、過(guò)濾方法除去機(jī)械雜質(zhì)，廢水指標(biāo)COD800-6000mg/L，氨氮200-450mg/L，總鹽2000-10000mg/L；b.化學(xué)處理在預(yù)處理后的廢水中投加阻垢、緩蝕、分散劑。c.硝化、反硝化初步生化處理化學(xué)處理后的廢水無(wú)需稀釋，直接先后順序進(jìn)入硝化生化反應(yīng)池、反硝化生化反應(yīng)池，進(jìn)行廢水硝化、反硝化處理，出水指標(biāo)COD≤400mg/L，氨氮≤7mg/L；d.膜生物反應(yīng)器強(qiáng)化生化處理采用膜元件浸沒(méi)式負(fù)壓運(yùn)行方式；COD去除率＞25％；氨氮去除率＞30％；e.抗污染反滲透復(fù)合膜深度脫鹽處理抗污染反滲透復(fù)合膜由超薄的芳香族高交聯(lián)度聚酰胺分離層與預(yù)先涂敷在聚酯無(wú)紡布上的聚砜多孔中間支撐層復(fù)合而成；進(jìn)水指標(biāo)COD 150-400mg/L，氨氮≤5mg/L，總鹽2000-10000mg/L；出水指標(biāo)COD≤10mg/L，揮發(fā)酚≤0.02mg/L，氨氮≤2mg/L，電導(dǎo)率≤250μs/cm，系統(tǒng)脫鹽率≥97％。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的高COD、高氨氮、高鹽度廢水處理方法，其特征在于b中所述 之阻垢、緩蝕、分散劑是由羥基亞乙基二膦酸、膦化水解聚馬來(lái)酸酐、磺酸鹽一丙烯酸 多元共聚物復(fù)合而成的復(fù)配制劑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的高COD、高氨氮、高鹽度廢水處理方法，其特征在于b中所述 之阻垢、緩蝕、分散劑的添加量為5—50卯m。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的高COD、高氨氮、高鹽度廢水處理方法，其特征在于c中所述 之硝化生化處理采用的硝化微生物菌群是將泥齡5年以上的硝化細(xì)菌野生菌種經(jīng)擴(kuò)大 營(yíng)養(yǎng)和馴化得到的；可加入市售微生物菌群與之復(fù)合，效果更佳。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1的高COD、高氨氮、高鹽度廢水處理方法，其特征在于c中所述 之硝化生化反應(yīng)器的操作條件是溫度15°C—38°C; PH 6.8 — 7.8;溶解氧2.4 — 4.2mg/L;污泥濃度3 —8mg/L; C/N1: l—4: 1;水力停留時(shí)間6—12hr。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1的高C0D、高氨氮、高鹽度廢水處理方法，其特征在于c中所述之反硝化生化處理采用的反硝化微生物菌群是將泥齡5年以上的反硝化細(xì)菌野生菌種 經(jīng)擴(kuò)大營(yíng)養(yǎng)和馴化得到的，可加入市售微生物菌群與之復(fù)合，效果更佳。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1的高C0D、高氨氮、高鹽度廢水處理方法，其特征在于c中所述 之反硝化生物反應(yīng)器的操作條件是缺氧，28 —38°C， PH6.8 —7.8， C/N比0.94—l， 污泥濃度3—8mg/L，水力停留時(shí)間4—8hr。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1的高C0D、高氨氮、高鹽度廢水處理方法，其特征在于d中所述 之膜元件是聚偏氯乙烯PVDF中空纖維膜或聚酰亞胺共聚物中空纖維膜，優(yōu)選采用含氟 二酐、含氟二胺和含羧基二胺的聚酰亞胺共聚物的中空纖維膜；中空纖維膜孔徑為O.l 一O. 2 um ，中空纖維內(nèi)徑O. 3—0. 7mm，外徑1.3—1.5腿。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1的高C0D、高氨氮、高鹽度廢水處理方法，其特征在于d中所述 之膜生物反應(yīng)器的操作條件是工作水溫5—40°C， 25'C時(shí)壓差0.8Mpa;采用300ppm 鹽酸和200ppm氧化劑交替清洗；膜通量《20L/m、，制水周期20min ，反洗能力《 0. 2Mpa。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1的高C0D、高氨氮、高鹽度廢水處理方法，其特征在于e中所 述之抗污染反滲透復(fù)合膜所采用的聚酯材料增強(qiáng)無(wú)紡布，厚度80 — 160um，聚砜材料 多空中間支撐層，厚度40—80um;聚酰胺材料超薄分離層，厚度0.2 — 50um;在經(jīng)膜 生物反應(yīng)器處理后的水中添加阻垢劑和還原劑，投加濃度阻垢劑3 — 5PPm，還原劑1. 5 —5PPm。
全文摘要
本發(fā)明是一種高COD、高氨氮、高鹽度工業(yè)廢水處理方法，屬于廢水處理，尤其涉及一種化學(xué)處理、微生物處理、膜生物反應(yīng)器深度處理、反滲透復(fù)合膜脫鹽精加工處理的聯(lián)合廢水處理工藝方法。本發(fā)明提供了一種處理前無(wú)須稀釋、膜生化反應(yīng)器處理對(duì)于COD、氨氮去除率高，抗污染反滲透膜脫鹽，處理后的水質(zhì)達(dá)到中壓鍋爐用水技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的理想的廢水處理方法。采用本發(fā)明的方法可將焦化、氮肥、鋼鐵等工業(yè)排放的廢水COD800-6000mg/L，氨氮200-450mg/L，總鹽2000-10000mg/L；深度處理加工為中壓鍋爐用脫鹽水。保護(hù)環(huán)境、變廢為寶、節(jié)約水源，實(shí)現(xiàn)真正的零排放。
文檔編號(hào)C02F9/14GK101618920SQ20081013821
公開(kāi)日2010年1月6日 申請(qǐng)日期2008年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月3日
發(fā)明者丁心悅, 楊大慶, 王清濤, 邴進(jìn)軍, 陳春平 申請(qǐng)人:山東鐵雄能源煤化有限公司