本發(fā)明涉及廢水處理領(lǐng)域，具體為高濃度焦亞硫酸鹽有機(jī)廢水的物化-生物聯(lián)合處理方法。
背景技術(shù)：
目前，焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)作為一種食品添加劑，具有漂白、防腐、脫色和抗氧化等多種功能。在食品加工行業(yè)，為了達(dá)到漂白、殺菌、增色、保鮮等目的，被人為地通過(guò)熏蒸、浸泡、直接加入等方式添加。尤其在經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使下，不法商販常常過(guò)量加入焦亞硫酸鹽，使得商品具有更好的外觀和更長(zhǎng)的儲(chǔ)藏期，但是長(zhǎng)期食用亞硫酸鹽超標(biāo)食品會(huì)對(duì)人體健康造成嚴(yán)重危害。該類食品加工廢水不僅含有很高濃度的焦亞硫酸鹽，還有大量難降解的溶解性有機(jī)物。一般認(rèn)為，鹽度大于10g/L的廢水會(huì)對(duì)生物處理系統(tǒng)產(chǎn)生影響，由于廢水中過(guò)量焦亞硫酸鹽對(duì)微生物產(chǎn)生明顯的毒害、抑制作用，使該類廢水的處理難度明顯加大，單一的物化或生化方法均難達(dá)到理想的效果。
焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)的處理，目前國(guó)內(nèi)外一般采用強(qiáng)制氧化法，利用風(fēng)機(jī)向廢水槽內(nèi)鼓入空氣，將亞硫酸鹽氧化為硫酸鹽。但由于該反應(yīng)的速率較低，通入的空氣利用率較低、大量氧氣被浪費(fèi)，設(shè)備效率也較低，且系統(tǒng)常伴隨結(jié)垢和堵塞現(xiàn)象，投資和運(yùn)行費(fèi)用相應(yīng)提高。本發(fā)明中采用多個(gè)方法聯(lián)合處理的模式，先用Fenton氧化法將大量的焦亞硫酸鹽轉(zhuǎn)化成無(wú)毒的硫酸鹽，然后通過(guò)物理化學(xué)的方法將其轉(zhuǎn)化成沉淀進(jìn)而從廢水中除去；再經(jīng)過(guò)絮凝劑的吸附架橋作用將廢水中的懸浮物與部分有機(jī)物進(jìn)一步絮凝沉淀；最后，通過(guò)以焦亞硫 酸鹽作為選擇壓力逐步馴化好的活性污泥為菌種進(jìn)行生物法處理，在高鹽度的環(huán)境下依然可以高效降解有機(jī)物。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種高濃度焦亞硫酸鹽有機(jī)廢水的物化-生物聯(lián)合處理方法，以解決上述背景技術(shù)中的缺點(diǎn)。
本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：高濃度焦亞硫酸鹽有機(jī)廢水的物化-生物聯(lián)合處理方法，其方法步驟如下；
1)Fenton氧化：向高濃度焦亞硫酸鹽有機(jī)廢水中加入30％過(guò)氧化氫和FeSO4·7H2O，n(H2O2)：n(Fe2+)＝5.5:1，攪拌2小時(shí)，使其充分反應(yīng)；反應(yīng)完全后，取水樣檢測(cè)其CODCr及亞硫酸鹽含量；
2)生石灰中和：經(jīng)Fenton氧化后的廢水流入中和池，按照1t廢水投加10kg的比例投加生石灰，攪拌使其充分反應(yīng)；
3)斜板沉淀：中和后的廢水自流至斜板沉淀池，斜板沉淀可以極大加速CaSO4和過(guò)剩的生石灰沉降速度，通過(guò)底部排泥顯著降低廢水中的無(wú)機(jī)鹽含量。取上清液檢測(cè)其CODCr及亞硫酸鹽含量；
4)化學(xué)絮凝：上清液自流入絮凝沉淀池中，通過(guò)自動(dòng)加藥系統(tǒng)，用5mol/L的鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH至8.0；同時(shí)，通過(guò)加藥系統(tǒng)按75mg/L-115mg/L的比例投加絮凝劑聚合氯化鋁鐵(PAFC)，緩慢攪拌，反應(yīng)完全后在沉淀區(qū)靜沉；
5)石英砂過(guò)濾：絮凝沉淀池出水再經(jīng)過(guò)石英砂過(guò)濾器中的砂濾進(jìn)一步去除沉淀物或絮凝體，并取出水水樣進(jìn)行CODCr及亞硫酸鹽含量檢測(cè)；
6)耐焦亞硫酸鹽工程菌的生物強(qiáng)化處理：包括三級(jí)生物強(qiáng)化處理，分別為兼氧處理、一級(jí)接觸氧化和二級(jí)接觸氧化，均以實(shí)驗(yàn)室馴化出的耐鹽度50g/L 的工程菌作為生物強(qiáng)化處理階段的菌種，兼氧處理系統(tǒng)將廢水中難降解的有幾大分子物質(zhì)分解成易降解的小分子，一級(jí)接觸氧化負(fù)責(zé)高濃度有機(jī)物廢水的降解，二級(jí)接觸氧化負(fù)責(zé)將低濃度有機(jī)廢水進(jìn)一步降解，三級(jí)生物處理系統(tǒng)分別形成適應(yīng)該環(huán)境下的微生物群落，協(xié)同高效的完成高濃度焦亞硫酸鹽有機(jī)廢水的降解。
本發(fā)明中，進(jìn)一步的，所述步驟3)中，斜板沉淀池可加速沉淀物的沉降速率，并通過(guò)底部排泥極大地去除了廢水中無(wú)機(jī)鹽的含量。
本發(fā)明中，進(jìn)一步的，所述步驟5)中石英砂過(guò)濾器中所填充的濾料為三層石英砂濾料，自下而上粒徑分布為：底層的石英砂的顆粒大小為16-32mm之間，占整個(gè)石英砂過(guò)濾器高度的五分之一，中層的石英砂的顆粒大小為4-8mm，上層的石英砂的顆粒大小為0.6-1.2mm，所述中層和上層均占整個(gè)石英砂過(guò)濾器高度的五分之二。
本發(fā)明中，進(jìn)一步的，所述步驟6)中，耐焦亞硫酸鹽工程菌的培養(yǎng)和馴化方法，在處理該廢水之前，需對(duì)活性污泥進(jìn)行耐焦亞硫酸鹽性能的馴化；在實(shí)驗(yàn)室中，取稀釋500倍的焦亞硫酸鹽有機(jī)廢水，并添加葡萄糖和其他微生物必需的無(wú)機(jī)鹽對(duì)活性污泥進(jìn)行培養(yǎng)，待微生物適應(yīng)并大量繁殖后逐步提高焦亞硫酸鹽有機(jī)廢水的比例，通過(guò)長(zhǎng)期的培養(yǎng)、馴化提高活性污泥對(duì)焦亞硫酸鹽的耐受性。
本發(fā)明的有益效果：
1、可以充分利用該焦亞硫酸鹽有機(jī)廢水的弱酸性，發(fā)揮Fenton試劑在酸性條件下的強(qiáng)氧化作用，將具有毒性的焦亞硫酸性氧化成無(wú)毒的硫酸鹽，同時(shí)還能將焦亞硫酸鹽有機(jī)廢水中的大分子有機(jī)物降解成小分子有機(jī)物，提高廢水 的可生化性。(有益效果不可寫(xiě)入權(quán)利要求中。)
2、采用不同規(guī)格的石英砂填充其中，形成小型三層濾料池，固液分離效果好。
3、以實(shí)驗(yàn)室馴化出的耐鹽度50g/L的工程菌作為生物強(qiáng)化處理階段的菌種，連續(xù)進(jìn)行三級(jí)生物強(qiáng)化處理，分別形成適應(yīng)其環(huán)境的微生物群落，協(xié)同高效的完成焦亞硫酸鹽有機(jī)廢水的降解，使出水全面達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-96)的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
附圖說(shuō)明
圖1為高濃度焦亞硫酸鹽有機(jī)廢水物化—生物聯(lián)合處理方法的詳細(xì)流程圖。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合附圖進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
實(shí)施方式：如圖1所示，高濃度焦亞硫酸鹽有機(jī)廢水的物化-生物聯(lián)合處理方法，其方法步驟如下；
1)Fenton氧化：向高濃度焦亞硫酸鹽有機(jī)廢水中加入30％過(guò)氧化氫和FeSO4·7H2O，n(H2O2)：n(Fe2+)＝5.5:1，攪拌2小時(shí)，使其充分反應(yīng)；反應(yīng)完全后，取水樣檢測(cè)其CODCr及亞硫酸鹽含量；
2)生石灰中和：經(jīng)Fenton氧化后的廢水流入中和池，按照1t廢水投加10kg的比例投加生石灰，攪拌使其充分反應(yīng)；
3)斜板沉淀：中和后的廢水自流至斜板沉淀池，斜板沉淀可以極大加速 CaSO4和過(guò)剩的生石灰沉降速度，通過(guò)底部排泥顯著降低廢水中的無(wú)機(jī)鹽含量。取上清液檢測(cè)其CODCr及亞硫酸鹽含量；
4)化學(xué)絮凝：上清液自流入絮凝沉淀池中，通過(guò)自動(dòng)加藥系統(tǒng)，用5mol/L的鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH至8.0；同時(shí)，通過(guò)加藥系統(tǒng)按75mg/L-115mg/L的比例投加絮凝劑聚合氯化鋁鐵(PAFC)，緩慢攪拌，反應(yīng)完全后在沉淀區(qū)靜沉；
5)石英砂過(guò)濾：絮凝沉淀池出水再經(jīng)過(guò)石英砂過(guò)濾器中的砂濾進(jìn)一步去除沉淀物或絮凝體，并取出水水樣進(jìn)行CODCr及亞硫酸鹽含量檢測(cè)；
6)耐焦亞硫酸鹽工程菌的生物強(qiáng)化處理：包括三級(jí)生物強(qiáng)化處理，分別為兼氧處理、一級(jí)接觸氧化和二級(jí)接觸氧化，均以實(shí)驗(yàn)室馴化出的耐鹽度50g/L的工程菌作為生物強(qiáng)化處理階段的菌種，兼氧處理系統(tǒng)將廢水中難降解的有幾大分子物質(zhì)分解成易降解的小分子，一級(jí)接觸氧化負(fù)責(zé)高濃度有機(jī)物廢水的降解，二級(jí)接觸氧化負(fù)責(zé)將低濃度有機(jī)廢水進(jìn)一步降解，三級(jí)生物處理系統(tǒng)分別形成適應(yīng)該環(huán)境下的微生物群落，協(xié)同高效的完成高濃度焦亞硫酸鹽有機(jī)廢水的降解。
所述步驟3)中，斜板沉淀池可加速沉淀物的沉降速率，并通過(guò)底部排泥極大地去除了廢水中無(wú)機(jī)鹽的含量。所述步驟5)中石英砂過(guò)濾器中所填充的濾料為三層石英砂濾料，自下而上粒徑分布為：底層的石英砂的顆粒大小為16-32mm之間，占整個(gè)石英砂過(guò)濾器高度的五分之一，中層的石英砂的顆粒大小為4-8mm，上層的石英砂的顆粒大小為0.6-1.2mm，所述中層和上層均占整個(gè)石英砂過(guò)濾器高度的五分之二。所述步驟6)中，耐焦亞硫酸鹽工程菌的培養(yǎng)和馴化方法，在處理該廢水之前，需對(duì)活性污泥進(jìn)行耐焦亞硫酸鹽性能的馴化；在實(shí)驗(yàn)室中，取稀釋500倍的焦亞硫酸鹽有機(jī)廢水，并添加葡萄糖和其他 微生物必需的無(wú)機(jī)鹽對(duì)活性污泥進(jìn)行培養(yǎng)，待微生物適應(yīng)并大量繁殖后逐步提高焦亞硫酸鹽有機(jī)廢水的比例，通過(guò)長(zhǎng)期的培養(yǎng)、馴化提高活性污泥對(duì)焦亞硫酸鹽的耐受性。兼氧處理系統(tǒng)將廢水中難降解的有幾大分子物質(zhì)分解成易降解的小分子，控制溶解氧(DO)≤0.5mg/L、水力停留時(shí)間(HRT)18小時(shí)；一級(jí)接觸氧化負(fù)責(zé)高濃度有機(jī)物廢水的降解，控制溶解氧(DO)在2-4mg/L、水力停留時(shí)間(HRT)24小時(shí)；二級(jí)接觸氧化負(fù)責(zé)將低濃度有機(jī)廢水進(jìn)一步降解，控制溶解氧(DO)在2-4mg/L、水力停留時(shí)間(HRT)24小時(shí)。三級(jí)生物處理系統(tǒng)協(xié)同高效地完成高濃度焦亞硫酸鹽有機(jī)廢水的降解，使出水全面達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-96)的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)，本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物。