專利名稱：咖啡因生產(chǎn)廢水的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢水處理方法。
背景技術(shù)：
咖啡因(1， 3， 7-三甲基黃嘌呤)是一種重要的中樞神經(jīng)興奮藥物，具有解熱鎮(zhèn)痛之 功效，同時(shí)大量的咖啡因被用作飲料添加劑?？Х纫虻膩?lái)源一是從天然植物體中提取，二是 通過(guò)化學(xué)法人工合成?；瘜W(xué)合成法是咖啡因主要的生產(chǎn)來(lái)源，一直沿用1900年Traube提 出的以尿素、一甲胺和氯乙酸為基本原料的二甲脲合成路線，并且也是咖啡因廢水的主要 來(lái)源。 咖啡因生產(chǎn)廢水包括氰根廢水、洗滌廢水、鐵泥廢水、氯提廢水等。因此咖啡因廢 水中的污染物組成比較復(fù)雜，包括流失的生產(chǎn)原料、反應(yīng)中間產(chǎn)物、咖啡因半成品以及咖啡 因成品等。污染物質(zhì)可分有機(jī)和無(wú)機(jī)兩大類，其中有機(jī)污染物包括有機(jī)氰類、有機(jī)氯類、羧 酸類、胺類、脲類、酯類、嘌呤類以及其它含氮有機(jī)物等；無(wú)機(jī)污染物主要是無(wú)機(jī)離子，如鈉 離子、銨根離子、鐵離子、氯離子、硫酸根離子、硝酸根離子、亞硝酸跟離子以及無(wú)機(jī)氰根離 子等，并且以鈉離子、氯離子和硫酸根離子居多。 咖啡因生產(chǎn)廢水具有以下特點(diǎn)①有機(jī)物濃度高，成分復(fù)雜。廢水中含有大量的來(lái) 自不同生產(chǎn)工藝段的有機(jī)原料和咖啡因中間產(chǎn)品，這些物質(zhì)通常帶有氨基，故其水溶性大， 使得廢水的COD值可達(dá)16000 20000mg L—、②可生化性差。廢水中所含的有機(jī)污染 物結(jié)構(gòu)復(fù)雜，如茶堿、嘌呤類物質(zhì)等是由多個(gè)碳氮原子交錯(cuò)組成的離域共軛鍵，結(jié)構(gòu)相當(dāng)穩(wěn) 定，難以降解。因此廢水的BOD/COD極低，生化性差，難以用一般的生化方法處理。③色度 大?？Х纫驈U水顏色鮮艷，呈紅棕色。 顯酸性。由于有機(jī)酸、嘌呤類等物質(zhì)的存在，廢水 顯酸性，pH為4 5。⑤毒性大。生產(chǎn)咖啡因時(shí)使用的原料較多，且多為強(qiáng)腐蝕性、劇毒、易 揮發(fā)化學(xué)品，如氰類化合物和雜環(huán)化合物。⑥鹽度大。廢水中以鈉離子、氯離子和硫酸根離 子為主導(dǎo)的無(wú)機(jī)鹽含量高達(dá)68.23g'L—、⑦氮含量大。氮是咖啡因組成組要元素，因此排 放的廢水中含有大量的氮，特別是凱氏氮。 根據(jù)上述咖啡因廢水的處理現(xiàn)狀可知，有關(guān)咖啡因廢水處理的報(bào)道不但鮮見，存 在著以下幾點(diǎn)不足之處①處理的廢水不完全。某些文獻(xiàn)只是針對(duì)某一單一咖啡因廢水如 氰根廢水或氯提廢水進(jìn)行處理，這對(duì)處理綜合的咖啡因廢水是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。②處理的指標(biāo) 單一。有的文獻(xiàn)只針對(duì)某一廢水指標(biāo)如C0D進(jìn)行處理，并未考慮其它的廢水重要指標(biāo)如氨 氮、色度等。③處理成本太高。如采用EMO復(fù)合菌微生物法處理，一次性投資和實(shí)際運(yùn)行費(fèi) 用較高。④實(shí)際操作可行性差。截止目前，國(guó)內(nèi)外尚無(wú)一例有效處理咖啡因廢水的工程化 實(shí)例。 咖啡因廢水作為一種典型的高濃度難生物處理有機(jī)廢水，在國(guó)內(nèi)外尚無(wú)可借鑒的 工業(yè)化成功經(jīng)驗(yàn)，這就給其治理帶來(lái)了相當(dāng)大的難度?？Х纫驈U水的處理對(duì)于改善周圍的 水環(huán)境具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有咖啡因生產(chǎn)廢水處理方法的出水中有機(jī)物和無(wú)機(jī) 物含量大，達(dá)不到GB8978 — 96《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)題，本發(fā)明提供 了 一種咖啡因生產(chǎn)廢水的處理方法。 本發(fā)明的咖啡因生產(chǎn)廢水的處理方法如下一、將咖啡因生產(chǎn)廢水通入調(diào)節(jié)池中， 調(diào)節(jié)廢水pH至4 8，水力停留時(shí)間為1 4h;二、將調(diào)節(jié)池的出水接入鐵碳-芬頓氧化池， 然后按體積濃度為0. 10L/m3 0. 50L/m3向鐵碳-芬頓氧化池內(nèi)加入雙氧水，并調(diào)整pH值為 4 5，水力停留時(shí)間為2. 0h 5h，其中控制Fe2+濃度為50 200mg/L ;三、將鐵碳_芬頓氧化池 的出水接入氣浮池中，水力停留時(shí)間為廣4小時(shí)；四、將氣浮池的出水接入升流厭氧污泥床 (UASB)中，反應(yīng)器內(nèi)厭氧污泥濃度為15kg/nT30kg/m 氧化還原電位0RP〈-300mv，水力停 留時(shí)間為24h 36h ;五、將UASB的出水接入到裝有組合式填料的生物接觸氧化池中，組合式 填料的填加量占生物接觸氧化池容積的40% 60%，溶解氧含量為0. 5mg/L lmg/L，水力停留 時(shí)間為10h 14h ;六、將生物接觸氧化池出水接入到水解多功能池中，水解多功能池中厭氧 活性污泥濃度為10kg/nT20kg/m 溶解氧含量為0. lmg/L 0. 3mg/L， pH值為4 5，水力停留 時(shí)間為10h 14h ;七、將水解多功能池出水接入高效活性污泥池中，高效活性污泥池中的功 能菌群為COD快速降解菌群或者脫色菌群，其中活性污泥濃度為10kg/nT20kg/m 溶解氧 含量為0. lmg/L 0. 5mg/L，水力停留時(shí)間為5h 9h ;八、將高效活性污泥池接入二沉池，水力 停留時(shí)間為5h 6h，二沉池出水即為排水。 本發(fā)明中將氣浮池中清除的浮渣、升流厭氧污泥床產(chǎn)生的污泥和二沉池中的污泥 接入污泥處理段進(jìn)行處理。 咖啡因生產(chǎn)廢水經(jīng)過(guò)本發(fā)明的處理方法處理后得到的排水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，整個(gè)去除率 為90% 98% (質(zhì)量)，pH值為7 8，化學(xué)需氧量(C0D)為100mg/L 200mg/L，懸浮物(SS)為 100mg/L 180mg/L，氨氮為5mg/L 25mg/L，氰化物含量小于15mg/L，色度去除，達(dá)到《污水 綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978 — 96)的二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。 本發(fā)明咖啡因生產(chǎn)廢水的處理方法利用鐵碳-芬頓反應(yīng)對(duì)咖啡因生產(chǎn)廢水進(jìn)行 預(yù)處理，由于酸性的廢水與鐵碳之間產(chǎn)生了許多微小的原電池，在偏酸性溶液中，電極反應(yīng) 所產(chǎn)生的新生態(tài)H具有較高的活性，能與廢水中有機(jī)物進(jìn)行降解反應(yīng)，在電極電位較低的 陽(yáng)極上，鐵失去電子生成Fe2+進(jìn)入溶液中，使電子流向碳陰極。由此產(chǎn)生的新生態(tài)Fe2+也具 有很高的活性， 一方面用以克服陽(yáng)極的極化作用，從而促進(jìn)鐵的電化學(xué)腐蝕，使大量的Fe2+ 進(jìn)入溶液形成凝聚劑，這些凝聚劑具有較高的吸附混凝活性，能有效地去除在電場(chǎng)中產(chǎn)生 的改變了結(jié)構(gòu)的有機(jī)物與膠體物質(zhì)，從而達(dá)到去除廢水有機(jī)物的效果；另一方面在鐵碳反 應(yīng)器中加入氧化劑，利用鐵碳反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的亞鐵離子催化過(guò)氧化劑的氧化反應(yīng)；微電 解和催化氧化的協(xié)同效應(yīng)，大幅度降低廢水的化學(xué)需氧量；利用氣浮池將鐵碳_芬頓氧化 池的出水中的懸浮物及細(xì)小雜質(zhì)分離上浮而分離出去；然后利用升流厭氧污泥床(UASB) 對(duì)氣浮池的出水進(jìn)行嚴(yán)格厭氧處理，使用的是硫酸鹽還原菌群，分解更多的小物質(zhì)，提高生 物需氧量；UASB的出水再經(jīng)過(guò)生物接觸氧化池進(jìn)一步分解出水中難生化物質(zhì)，起到更好的 脫色功能；然后再將生物接觸氧化池出水接入水解多功能池中，利用水解多功能池中厭氧 活性污泥進(jìn)一步水解脫色，水解多功能池是同時(shí)具有調(diào)節(jié)、脫色以及水解酸化的作用，使得 污染物進(jìn)一步的去除；利用高效活性污泥池中各種功能菌群(如COD快速降解菌群、脫色菌群等)的生態(tài)位的耦合和馴化，進(jìn)行出水的進(jìn)一步的處理；將出水再通入二沉池，進(jìn)行靜置 沉淀處理，出水排放即可。 本發(fā)明在二沉池后還可以設(shè)置混凝池，進(jìn)行混凝工藝處理，進(jìn)一步優(yōu)化出水水質(zhì)， 其中加入占混凝池中水的質(zhì)量的0. 01% 0. 5%的絮凝劑，水力停留時(shí)間為2. 0 3. 0h ;所述 的絮凝劑是由聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺按聚合氯化鋁聚丙烯酰胺=1 :0. 5 1的質(zhì)量比 混合而成。 咖啡因生產(chǎn)廢水經(jīng)過(guò)增加混凝池的處理方法處理后得到的排水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，整個(gè)去 除率為92% 98% (質(zhì)量)，pH值為7 8，化學(xué)需氧量(C0D)為80mg/L 150mg/L，懸浮物(SS)為 80mg/L 120mg/L，氨氮為5mg/L 25mg/L，氰化物含量小于15mg/L，色度去除，達(dá)到《污水綜 合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978 — 96)的二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。 本發(fā)明咖啡因生產(chǎn)廢水的處理方法具有工藝運(yùn)行穩(wěn)定，處理成本相對(duì)低廉(運(yùn)行 成本較現(xiàn)有處理方法降低30% 50%)，出水效果穩(wěn)定、出水水質(zhì)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 (GB8978 — 96)的一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)對(duì)周邊環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)。


圖1是具體實(shí)施方式
二十六處理方法中咖啡因生產(chǎn)廢水在各個(gè)步驟的出水中COD 含量變化曲線圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉具體實(shí)施方式
，還包括各具體實(shí)施方式
間的 任意組合。
具體實(shí)施方式
一 本實(shí)施方式咖啡因生產(chǎn)廢水的處理方法如下一、將咖啡因生 產(chǎn)廢水通入調(diào)節(jié)池中，調(diào)節(jié)廢水pH至4 8，水力停留時(shí)間為1 4h ;二、將調(diào)節(jié)池的出水接 入鐵碳_芬頓氧化池，然后按體積濃度為0. 10LAT0. 50L/m3向鐵碳-芬頓氧化池內(nèi)加入 雙氧水，并調(diào)整pH值為4 5，水力停留時(shí)間為2. 0h 5h，其中控制Fe"濃度為50 200mg/L ; 三、將鐵碳-芬頓氧化池的出水接入氣浮池中，水力停留時(shí)間為廣4小時(shí)；四、將氣浮池的 出水接入升流厭氧污泥床(UASB)中，反應(yīng)器內(nèi)厭氧污泥濃度為15kg/nT30kg/m 氧化還 原電位0RP〈-300mv，水力停留時(shí)間為24h 36h ;五、將UASB的出水接入到裝有組合式填料 的生物接觸氧化池中，組合式填料的填加量占生物接觸氧化池容積的40% 60%，溶解氧含 量為0. 5mg/L lmg/L，水力停留時(shí)間為10h 14h ;六、將生物接觸氧化池出水接入到水解多 功能池中，水解多功能池中厭氧活性污泥濃度為10kg/nT20kg/m3，溶解氧含量為0. lmg/ L 0. 3mg/L， pH值為4 5，水力停留時(shí)間為10h 14h ;七、將水解多功能池出水接入高效活性 污泥池中，高效活性污泥池中的功能菌群為COD快速降解菌群或者脫色菌群，其中活性污 泥濃度為10kg/nT20kg/m3，溶解氧含量為0. lmg/L 0. 5mg/L，水力停留時(shí)間為5h 9h ;八、將 高效活性污泥池出水接入二沉池，水力停留時(shí)間為5h 6h， 二沉池出水即為排水。
本實(shí)施方式步驟二中利用鐵碳_芬頓反應(yīng)對(duì)咖啡因生產(chǎn)廢水進(jìn)行預(yù)處理，由于酸 性的廢水與鐵碳之間產(chǎn)生了許多微小的原電池，在偏酸性溶液中，電極反應(yīng)所產(chǎn)生的新生 態(tài)H具有較高的活性，能與廢水中有機(jī)物進(jìn)行降解反應(yīng)，在電極電位較低的陽(yáng)極上，鐵失去 電子生成Fe2+進(jìn)入溶液中，使電子流向碳陰極。由此產(chǎn)生的新生態(tài)Fe2+也具有很高的活性，一方面用以克服陽(yáng)極的極化作用，從而促進(jìn)鐵的電化學(xué)腐蝕，使大量的Fe2+進(jìn)入溶液形成 凝聚劑，這些凝聚劑具有較高的吸附混凝活性，能有效地去除在電場(chǎng)中產(chǎn)生的改變了結(jié)構(gòu) 的有機(jī)物與膠體物質(zhì)，從而達(dá)到去除廢水有機(jī)物的效果；另一方面在鐵碳反應(yīng)器中加入氧 化劑，利用鐵碳反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的亞鐵離子催化過(guò)氧化劑的氧化反應(yīng)；微電解和催化氧化 的協(xié)同效應(yīng)，大幅度降低廢水的化學(xué)需氧量。 本實(shí)施方式步驟六中水解多功能池，就是水解酸化池的另一種提法，它主要是保 持池體的厭氧，主要采用厭氧活性污泥，保持溶解氧的含量在0. 3mg/L以下，由于進(jìn)水后， 污水中含有特定的污染物，可以通過(guò)生物強(qiáng)化，根據(jù)污染物會(huì)產(chǎn)生不同的功能微生物，進(jìn)行 降解，因此本實(shí)施方式定義為"水解多功能池"。 經(jīng)過(guò)本實(shí)施方式處理方法對(duì)咖啡因生產(chǎn)廢水處理后得到的排水pH值為7 8，化學(xué) 需氧量(C0D)為100mg/L 200mg/L，懸浮物(SS)為100mg/L 180mg/L，氨氮為5mg/L 25mg/ L，色度去除，氰化物含量小于15mg/L，達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978 — 96)的二級(jí)排 放標(biāo)準(zhǔn)。本實(shí)施方式處理方法的整個(gè)去除率為90% 98% (質(zhì)量)。
具體實(shí)施方式
二 本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟一中采用質(zhì)量濃度
為98%的濃硫酸調(diào)節(jié)廢水pH至4 8。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一或二不同的是步驟二中采用質(zhì)量
濃度為98%的濃硫酸調(diào)整pH值為4 5。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一或二相同。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一、二或三不同的是步驟二中按體
積濃度為0. 15L/nT0. 40L/m3向鐵碳-芬頓氧化池內(nèi)加入雙氧水，并調(diào)整pH值為4. 2 4. 8，
水力停留時(shí)間為2. 5h 4. 5h。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一、二或三相同。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一、二或三不同的是步驟二中按體
積濃度為0. 30L/m3向鐵碳-芬頓氧化池內(nèi)加入雙氧水，并調(diào)整pH值為4. 4 4. 6，水力停留
時(shí)間為3. 5h。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一、二或三相同。
具體實(shí)施方式
六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至五不同的是步驟二中控制Fe2+ 濃度為80 160mg/L。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一至五相同。
具體實(shí)施方式
七本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至五不同的是步驟二中控制Fe2+ 濃度為100 140mg/L。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一至五相同。
具體實(shí)施方式
八本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至五不同的是步驟二中控制Fe2+ 濃度為120mg/L。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一至五相同。
具體實(shí)施方式
九本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至八不同的是步驟三中水力停留 時(shí)間為2 3小時(shí)。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一至八相同。
具體實(shí)施方式
十本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至八不同的是步驟三中水力停留 時(shí)間為2. 5小時(shí)。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一至八相同。
具體實(shí)施方式
i^一 本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至十不同的是步驟四中反應(yīng)器 內(nèi)厭氧污泥濃度為18kg/nT26kg/m 氧化還原電位0RP〈-300mv，水力停留時(shí)間為28h 32h。 其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一至十相同。
具體實(shí)施方式
十二 本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至十不同的是步驟四中反應(yīng)器 內(nèi)厭氧污泥濃度為20kg/nT24kg/m 氧化還原電位0RP〈-300mv，水力停留時(shí)間為29h 31h。 其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一至十相同。
具體實(shí)施方式
十三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至十不同的是步驟四中反應(yīng)器 內(nèi)厭氧污泥濃度為22kg/m 氧化還原電位0RP〈-300mv，水力停留時(shí)間為30h。其它步驟及 參數(shù)與具體實(shí)施方式
一至十相同。
具體實(shí)施方式
十四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至十三不同的是步驟四中反 應(yīng)器中的厭氧活性污泥取自從咖啡因生產(chǎn)廢水厭氧池的活性污泥，厭氧活性污泥中的厭氧 生物菌為硫酸鹽還原菌和梭菌中的一種或兩種的組合，其中厭氧生物菌占活性污泥質(zhì)量的 40% 50%。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一至十三相同。
具體實(shí)施方式
十五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至十四不同的是步驟五中組合 式填料的填加量占生物接觸氧化池容積的50%，溶解氧含量為0. 6 0. 8mg/L。其它步驟及參 數(shù)與具體實(shí)施方式
一至十四相同。
具體實(shí)施方式
十六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至十五不同的是步驟六中水解 多功能池中厭氧活性污泥濃度為12kg/nTl8kg/m 溶解氧含量為0. 15mg/L 0. 25mg/L， pH 值為4.2 4.8，水力停留時(shí)間為11h 13h。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一至十五相同。
具體實(shí)施方式
十七本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至十五不同的是步驟六中水解 多功能池中厭氧活性污泥濃度為15kg/m 溶解氧含量為0. 2mg/L，pH值為4. 5 4. 6，水力停 留時(shí)間為12h。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一至十五相同。
具體實(shí)施方式
十八本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至十七不同的是步驟六中厭氧 活性污泥是取自咖啡因生產(chǎn)廢水厭氧池的活性污泥，厭氧活性污泥中的厭氧生物菌為硫酸 鹽還原菌、梭菌、厚壁菌和腸道菌中的一種或其中幾種的組合，厭氧生物菌占活性污泥質(zhì)量 的40% 50%。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一至十七相同。
具體實(shí)施方式
十九本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至十八不同的是步驟七中活性 污泥濃度為12kg/nTl8kg/m 溶解氧含量為0. 2mg/L 0. 3mg/L，水力停留時(shí)間為6h 8h。其 它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一至十八相同。
具體實(shí)施方式
二十本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至十八不同的是步驟七中活性 污泥濃度為15kg/m 溶解氧含量為0. 25mg/L，水力停留時(shí)間為7h。其它步驟及參數(shù)與具體 實(shí)施方式一至十八相同。
具體實(shí)施方式
二十一 本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至二十不同的是步驟八中水 力停留時(shí)間為5. 5h。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一至二十相同。
具體實(shí)施方式
二十二 本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至二i^一不同的是將氣浮池 中清除的浮渣、升流厭氧污泥床產(chǎn)生的污泥和二沉池中的污泥接入污泥處理段進(jìn)行處理。
具體實(shí)施方式
二十三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至二十二不同的是在步驟八 之后增加步驟九，步驟九具體操作為將二沉池出水接入混凝池，其中加入占二沉池出水的 質(zhì)量的0. 01% 0. 5%的絮凝劑，水力停留時(shí)間為2. 0 3. Oh，混凝池出水為排水。其它步驟 及參數(shù)與具體實(shí)施方式
一至二十二相同。 本實(shí)施方式對(duì)二沉池出水進(jìn)行混凝工藝處理，進(jìn)一步優(yōu)化出水水質(zhì)，提高排水標(biāo) 準(zhǔn)。 經(jīng)本實(shí)施方式的處理方法得到的排水pH值為7 8，化學(xué)需氧量(C0D)為80mg/ L 150mg/L，懸浮物(SS)為80mg/L 120mg/L，氨氮為5mg/L 25mg/L，色度去除，達(dá)到《污水 綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978 — 96)的二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。本實(shí)施方式處理方法的整個(gè)去除率為93% 98% (質(zhì)量)。
具體實(shí)施方式
二十四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二十三不同的是步驟九中加入 占二沉池出水的質(zhì)量的0. 1% 0. 3%的絮凝劑，水力停留時(shí)間為2. 5h。其它步驟及參數(shù)與具 體實(shí)施方式二十三相同。
具體實(shí)施方式
二十五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二十三或者二十四不同的是步 驟九中加入的絮凝劑是由聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺按聚合氯化鋁聚丙烯酰胺=1 :0. 5 1 的質(zhì)量比混合而成。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
二十三或者二十四相同。
具體實(shí)施方式
二十六本實(shí)施方式咖啡因生產(chǎn)廢水的處理方法如下一、將咖啡 因生產(chǎn)廢水通入調(diào)節(jié)池中，調(diào)節(jié)廢水pH至5，水力停留時(shí)間為4h ;二、將調(diào)節(jié)池的出水接入 鐵碳_芬頓氧化池，然后按體積濃度為0. 30L/m3向鐵碳-芬頓氧化池內(nèi)加入雙氧水，并調(diào) 整pH值為4. 5，水力停留時(shí)間為3. 5h，其中控制Fe2+濃度為120mg/L ;三、將鐵碳_芬頓氧 化池的出水接入氣浮池中，水力停留時(shí)間為2. 5小時(shí)；四、將氣浮池的出水接入升流厭氧污 泥床(UASB)中，反應(yīng)器內(nèi)厭氧污泥濃度為22kg/m 氧化還原電位0RP〈-300mv，水力停留時(shí) 間為30h ;五、將UASB的出水接入到裝有組合式填料的生物接觸氧化池中，組合式填料的填 加量占生物接觸氧化池容積的50%，溶解氧含量為0. 8mg/L，水力停留時(shí)間為12h ;六、將生 物接觸氧化池出水接入到水解多功能池中，水解多功能池中厭氧活性污泥濃度為15kg/m3， 溶解氧含量為0. 2mg/L， pH值為4. 6，水力停留時(shí)間為12h ;七、將水解多功能池出水接入高 效活性污泥池中，高效活性污泥池中的功能菌群為C0D快速降解菌群，其中活性污泥濃度 為15kg/m 溶解氧含量為0. 3mg/L，水力停留時(shí)間為7h ;八、將高效活性污泥池出水接入二 沉池，水力停留時(shí)間為5. 5h，二沉池出水即為排水。 本實(shí)施方式步驟四的升流厭氧污泥床中使用的是硫酸鹽還原菌群，其中厭氧生物 菌占活性污泥質(zhì)量的40%。步驟六中厭氧活性污泥為為硫酸鹽還原菌和腸道菌中的組合，兩 種菌以任意比組合，其中厭氧生物菌占活性污泥質(zhì)量的50%。 本實(shí)施方式的最初的咖啡因生產(chǎn)廢水的pH值為2 3，化學(xué)需氧量(C0D)為 19000mg/L，經(jīng)本實(shí)施方式處理后，得到的排水的pH值為7. 5，化學(xué)需氧量(C0D)為150mg/ L，懸浮物(SS)為150mg/L，氨氮為10mg/L，色度去除，氰化物含量為12mg/L，排水水質(zhì)達(dá)標(biāo)， 達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978 — 96)的二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。本實(shí)施方式處理方法的整個(gè) 去除率為95% (質(zhì)量)。 本實(shí)施方式處理方法中咖啡因生產(chǎn)廢水在各個(gè)步驟的出水中COD含量變化曲線 圖如圖1所示。由圖1可見，經(jīng)本實(shí)施方式處理方法處理后得到的排水的關(guān)鍵指標(biāo)COD的 含量由19000mg/L降低至150mg/L。 本實(shí)施方式利用鐵碳_芬頓反應(yīng)對(duì)咖啡因生產(chǎn)廢水進(jìn)行預(yù)處理，利用鐵碳反應(yīng)過(guò) 程中微電解和催化氧化的協(xié)同效應(yīng)，降低廢水的化學(xué)需氧量；利用氣浮池將鐵碳_芬頓氧 化池出水中的懸浮物及細(xì)小雜質(zhì)分離上浮而分離出去；再利用UASB對(duì)氣浮池出水進(jìn)行嚴(yán) 格厭氧處理，分解更多的小物質(zhì)，提高生物需氧量；UASB出水再經(jīng)過(guò)生物接觸氧化池進(jìn)一 步分解出水中難生化物質(zhì)，起到更好的脫色功能；然后再將生物接觸氧化池出水接入水解 多功能池中，利用水解多功能池中厭氧活性污泥進(jìn)一步水解脫色，水解多功能池是同時(shí)具 有調(diào)節(jié)、脫色以及水解酸化的作用，使得污染物進(jìn)一步的去除；利用高效活性污泥池中各種 功能菌群(如COD快速降解菌群、脫色菌群等)的生態(tài)位的耦合和馴化，進(jìn)行出水的進(jìn)一步的處理；將出水再通入二沉池，進(jìn)一步靜置沉淀得到達(dá)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978 — 96)
的二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)的排水。 本實(shí)施方式的運(yùn)行成本降低50%。
具體實(shí)施方式
二十七本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
二十六不同的是在步驟八之后增加步驟九，步驟九具體操作為將二沉池出水接入混凝池，其中加入占二沉池出水的質(zhì)量的0. 2%的絮凝劑，水力停留時(shí)間為2. 5h，混凝池出水為排水。其它步驟及參數(shù)與具體實(shí)施方式
二十六相同。 本實(shí)施方式中絮凝劑是由聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺按聚合氯化鋁聚丙烯酰胺=1:0.8的質(zhì)量比混合而成。 本實(shí)施方式的最初的咖啡因生產(chǎn)廢水的pH值為2 3，化學(xué)需氧量(C0D)為19000mg/L，經(jīng)本實(shí)施方式處理后，得到的排水的pH值為8，化學(xué)需氧量(C0D)為120mg/L，懸浮物(SS)為100mg/L，氨氮為10mg/L，色度去除，氰化物含量為12mg/L，排水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978 — 96)的二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。本實(shí)施方式處理方法的整個(gè)去除率為96% (質(zhì)量)。 本實(shí)施方式的運(yùn)行成本降低48%。
權(quán)利要求
咖啡因生產(chǎn)廢水的處理方法，其特征在于咖啡因生產(chǎn)廢水的處理方法如下一、將咖啡因生產(chǎn)廢水通入調(diào)節(jié)池中，調(diào)節(jié)廢水pH至4~8，水力停留時(shí)間為1~4h；二、將調(diào)節(jié)池的出水接入鐵碳-芬頓氧化池，然后按體積濃度為0.10 L/m3~0.50L/m3 向鐵碳-芬頓氧化池內(nèi)加入雙氧水，并調(diào)整pH值為4~5，水力停留時(shí)間為2.0 h ~5h，其中控制Fe2+濃度為50~200mg/L；三、將鐵碳-芬頓氧化池的出水接入氣浮池中，水力停留時(shí)間為1~4小時(shí)；四、將氣浮池的出水接入升流厭氧污泥床中，反應(yīng)器內(nèi)厭氧污泥濃度為15 kg/m3~30kg/m3，氧化還原電位ORP<-300mv，水力停留時(shí)間為24 h ~36 h；五、將UASB的出水接入到裝有組合式填料的生物接觸氧化池中，組合式填料的填加量占生物接觸氧化池容積的40%~60%，溶解氧含量為0.5 mg/L~1 mg/L，水力停留時(shí)間為10h ~14 h；六、將生物接觸氧化池出水接入到水解多功能池中，水解多功能池中厭氧活性污泥濃度為10 kg/m3~20kg/m3，溶解氧含量為0.1mg/L~0.3mg/L，pH值為4~5，水力停留時(shí)間為10 h ~14 h；七、將水解多功能池出水接入高效活性污泥池中，高效活性污泥池中的功能菌群為COD快速降解菌群或者脫色菌群，其中活性污泥濃度為10kg/m3~20kg/m3，溶解氧含量為0.1mg/L~0.5mg/L，水力停留時(shí)間為5h ~9h；八、將高效活性污泥池接入二沉池，水力停留時(shí)間為5h~6h，二沉池出水即為排水。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的咖啡因生產(chǎn)廢水的處理方法，其特征在于步驟二中按體積濃 度為0. 15L/m3 0. 40L/m3向鐵碳-芬頓氧化池內(nèi)加入雙氧水，并調(diào)整pH值為4. 2 4. 8，水力 停留時(shí)間為2. 5h 4. 5h。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的咖啡因生產(chǎn)廢水的處理方法，其特征在于步驟二中控制 Fe2+濃度為80 160mg/L。
4. 4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的咖啡因生產(chǎn)廢水的處理方法，其特征在于步驟四中反應(yīng)器 內(nèi)厭氧污泥濃度為18kg/nT26kg/m 氧化還原電位0RP〈-300mv，水力停留時(shí)間為28h 32h。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的咖啡因生產(chǎn)廢水的處理方法，其特征在于步驟五中組 合式填料的填加量占生物接觸氧化池容積的50%，溶解氧含量為0. 6mg/L 0. 8mg/L。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的咖啡因生產(chǎn)廢水的處理方法，其特征在于步驟六中水解多功 能池中厭氧活性污泥濃度為12kg/nTl8kg/m 溶解氧含量為0. 15mg/L 0. 25mg/L， pH值為 4. 2 4. 8，水力停留時(shí)間為11h 13h。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1、2、4或6所述的咖啡因生產(chǎn)廢水的處理方法，其特征在于步驟七 中活性污泥濃度為12kg/nTl8kg/m3，溶解氧含量為0. 2mg/L 0. 3mg/L，水力停留時(shí)間為 6h 8h。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的咖啡因生產(chǎn)廢水的處理方法，其特征在于步驟八之后增加 步驟九，步驟九具體操作為將二沉池出水接入混凝池，其中加入占二沉池出水的質(zhì)量的 0. 01% 0. 5%的絮凝劑，水力停留時(shí)間為2. 0 3. 0h，混凝池出水為排水。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1、2、4、6或8所述的咖啡因生產(chǎn)廢水的處理方法，其特征在于在步驟 九中加入的絮凝劑是由聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺按聚合氯化鋁聚丙烯酰胺=1 :0. 5 1 的質(zhì)量比混合而成。
全文摘要
咖啡因生產(chǎn)廢水的處理方法，它涉及一種廢水處理方法。本發(fā)明解決了現(xiàn)有咖啡因生產(chǎn)廢水處理方法的出水中有機(jī)物和無(wú)機(jī)物含量大，達(dá)不到GB8978－96《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)題。本發(fā)明方法如下1.調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)pH；2.鐵碳-芬頓氧化池進(jìn)行預(yù)處理；3.氣浮池處理；4.UASB反應(yīng)器進(jìn)行厭氧水解酸化處理；5.生物接觸氧化池處理；6.水解多功能池處理；7.高效活性污泥池處理；8.二沉池處理，即得排水。本發(fā)明方法整個(gè)去除率為90%~98%(質(zhì)量)，排水pH為7~8，COD為100mg/L~200mg/L，氨氮為5mg/L~25mg/L，色度去除，達(dá)到國(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號(hào)C02F3/06GK101781066SQ20101013018
公開日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2010年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月23日
發(fā)明者周愛(ài)梅, 徐善文, 楊基先, 邱珊, 馬放, 魏利, 黃金 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)