本發(fā)明涉及污水處理領域,特別是涉及一種高濃度高含鹽高色度污水的處理方法及處理裝置。
背景技術:
我國每年產(chǎn)生大量的高濃度高含鹽高色度污水,尤其在煤化工、染料、石化、農(nóng)藥、醫(yī)藥中間體及環(huán)氧樹脂等行業(yè),高濃度高含鹽高色度污水的問題比較突出。這些污水往往具有濃度高、色度高、毒性大、成分雜、難降解等特點,治理難度大,污染嚴重,對企業(yè)的生存和發(fā)展造成了嚴重的負面影響,也成為社會、公眾和政府部分高度關注的問題。高濃度高含鹽高色度污水的治理已成為制約某些行業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸問題。
傳統(tǒng)的處理高濃度高含鹽高色度污水的方法主要有高級氧化法、溶劑萃取法和生化法。其中,高級氧化法反應器需耐高溫高壓、耐腐蝕,設備投資成本高,運行維護費用高。溶劑萃取法只是污染物的轉(zhuǎn)移,而非真正的降解,污染得不到根本性的治理。生化法成本較高,難以將難降解的有機物一步氧化至無機質(zhì),而有毒有害物質(zhì)對微生物有毒害作用或抑制微生物的活性,使得生化法處理高濃度高含鹽高色度污水的效果不佳。
技術實現(xiàn)要素:
基于此,有必要針對背景技術中存在的問題,提供一種高濃度高含鹽高色度污水的處理方法。
此外,本申請還提供一種高濃度高含鹽高色度污水的處理裝置。
一種高濃度高含鹽高色度污水的處理方法,包括以下步驟:
將高濃度高含鹽高色度污水送入催化氧化池中,加入硫酸亞鐵和雙氧水反應,將難生物降解的大分子開環(huán)斷鏈,催化氧化成易生物降解的小分子,提高污水的可生化性;
經(jīng)催化氧化池處理的污水溢流至中和池,加堿調(diào)pH至7~8;
將經(jīng)過中和池處理的污水送入混凝沉淀池,加入聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺進行混凝沉淀,去除掉污水中大部分懸浮物以及大量微小的膠團體;
經(jīng)混凝沉淀池處理的污水溢流至水解酸化池進行水解酸化反應,進一步將難生物降解的大分子轉(zhuǎn)化為易生物降解的小分子,提高污水的可生化性;
將經(jīng)過水解酸化池處理的污水送入?yún)捬跛M行厭氧生物處理,將有機物分解為沼氣,并去除掉污水中小部分氨氮;
經(jīng)厭氧塔處理的污水溢流至好氧池,通過好氧菌將污水中的污染物分解成二氧化碳和水,并去除掉污水中小部分氨氮;
經(jīng)好氧池處理的污水溢流至中沉池,進一步去除掉污水中的懸浮物;
經(jīng)中沉池處理的污水溢流至倍效生物反應器,通過倍效生物反應器內(nèi)生物載體和高效工程菌的生物兼氧反應,將污水中的污染物徹底分解,并去除掉污水中剩余的氨氮;
將經(jīng)過倍效生物反應器處理的污水送入生態(tài)處理池,通過生態(tài)處理池中的凈水植物將污水中的高色度污染物進行吸收、吸附,并將污水中的有毒物質(zhì)分解成無毒物質(zhì),得到達標排放污水。
在其中一個實施例中,所述將高濃度高含鹽高色度污水送入催化氧化池的步驟之前,還包括以下步驟:
將高濃度高含鹽高色度污水進行調(diào)質(zhì)稀釋。
在其中一個實施例中,所述稀釋的方法為:將高濃度高含鹽高色度污水與低濃度污水混合調(diào)質(zhì)。
在其中一個實施例中,所述高濃度高含鹽高色度污水的處理方法還包括以下步驟:
將混凝沉淀池、好氧池、中沉池、倍效生物反應器產(chǎn)生的污泥以及水解酸化池產(chǎn)生的部分污泥送入污泥濃縮池濃縮后,經(jīng)板框壓濾機做成泥餅外運;
水解酸化池產(chǎn)生的剩余污泥則作為內(nèi)部回流使用。
在其中一個實施例中,所述高濃度高含鹽高色度污水的處理方法還包括以下步驟:
將厭氧塔產(chǎn)生的污泥送入水解酸化池中。
一種高濃度高含鹽高色度污水的處理裝置,包括:
催化氧化池,用于將高濃度高含鹽高色度污水中難生物降解的大分子開環(huán)斷鏈,催化氧化成易生物降解的小分子,提高污水的可生化性;
與所述催化氧化池連通的中和池,用于將經(jīng)催化氧化池處理的污水加堿調(diào)pH至7~8;
與所述中和池連通的混凝沉淀池,用于將經(jīng)中和池處理的污水進行混凝沉淀,去除掉污水中大部分懸浮物以及大量微小的膠團體;
與所述混凝沉淀池連通的水解酸化池,用于將經(jīng)混凝沉淀池處理的污水水解酸化,進一步將難生物降解的大分子轉(zhuǎn)化為易生物降解的小分子,提高污水的可生化性;
與所述水解酸化池連通的厭氧塔,用于將經(jīng)水解酸化池處理的污水進行厭氧生物處理,將有機物分解為沼氣,并去除掉污水中小部分氨氮;
與所述厭氧塔連通的好氧池,用于將經(jīng)厭氧塔處理的污水通過好氧菌將污水中的污染物分解成二氧化碳和水,并去除掉污水中小部分氨氮;
與所述好氧池連通的中沉池,用于將經(jīng)好氧池處理的污水中的懸浮物進一步去除;
與所述中沉池連通的倍效生物反應器,用于將經(jīng)中沉池處理的污水通過生物載體和高效工程菌的生物兼氧反應,將污水中的污染物徹底分解,并去除掉污水中剩余的氨氮;
與所述倍效生物反應器連通的生態(tài)處理池,用于將經(jīng)倍效生物反應器處理的污水中的高色度污染物通過凈水植物進行吸收、吸附,并將污水中的有毒物質(zhì)分解成無毒物質(zhì),得到達標排放污水。
在其中一個實施例中,所述高濃度高含鹽高色度污水的處理裝置還包括調(diào)節(jié)池,所述調(diào)節(jié)池與所述催化氧化池連通,用于將高濃度高含鹽高色度污水在送入催化氧化池之間進行調(diào)質(zhì)稀釋。
在其中一個實施例中,所述高濃度高含鹽高色度污水的處理裝置還包括污泥濃縮池和板框壓濾機,所述混凝沉淀池、水解酸化池、好氧池、中沉池和倍效生物反應器分別通過所述污泥濃縮池與所述板框壓濾機連通,用于將混凝沉淀池、好氧池、中沉池、倍效生物反應器產(chǎn)生的污泥以及水解酸化池產(chǎn)生的部分污泥濃縮后做成泥餅外運。
在其中一個實施例中,所述高濃度高含鹽好色度污水的處理裝置還包括污泥回流管線,所述污泥回流管線與所述水解酸化池連通,用于將水解酸化池產(chǎn)生的 剩余污泥進行內(nèi)部回流。
在其中一個實施例中,所述高濃度高含鹽高色度污水的處理裝置還包括污水回流管線和厭氧塔污泥管線,所述污水回流管線與所述厭氧塔連通,用于將厭氧塔中的污水進行內(nèi)部回流;所述厭氧塔污泥管線的一端與厭氧塔連通,另一端與水解酸化池連通,用于將厭氧塔產(chǎn)生的污泥送入水解酸化池中。
上述高濃度高含鹽高色度污水的處理方法及處理裝置,利用高濃度高含鹽高色度污水的低pH特性,直接進行催化氧化開鏈反應,提高污水的可生化性,降低色度,再通過酸堿中和和混凝沉淀去除污水中大部分懸浮物和大分子膠體物質(zhì),再通過水解酸化和厭氧生物處理有效降低污水的BOD,再通過倍效生物反應器,進一步降低污水的COD,并有效去除污水中的氨氮、磷等污染因子,最后通過凈水植物進行生態(tài)處理,進一步去除污水中的重金屬、硫酸鹽類、氮、磷等物質(zhì),達到達標排放污水。
附圖說明
圖1為一實施方式的高濃度高含鹽高色度污水的處理方法流程圖;
圖2為一實施方式的高濃度高含鹽高色度污水的處理裝置結構示意圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂,下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施,本領域技術人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似改進,因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施的限制。
需要說明的是,本申請中高濃度高含鹽高色度污水的COD一般為數(shù)萬mg/L,無機鹽含量高,達數(shù)萬甚至十多萬以上,污染毒性大,如苯胺、硝基苯等,所含污染物主要是芳烴化合物,BOD/COD很低,一般在0.1以下,難以生物降解。
請參閱圖1,一種高濃度高含鹽高色度污水的處理方法,包括以下步驟:
S110、將高濃度高含鹽高色度污水送入催化氧化池中,加入硫酸亞鐵和雙氧水反應,將難生物降解的大分子開環(huán)斷鏈,催化氧化成易生物降解的小分子,提高污水的可生化性。
其中,每噸污水中硫酸亞鐵的加入量為0.2kg,每噸污水中雙氧水的加入量為1.5kg。優(yōu)選的,雙氧水的質(zhì)量濃度為30%。
可以理解,若污水濃度過高(COD>50000mg/L,含鹽>5%),為了降低后續(xù)污水處理的負荷,將高濃度高含鹽高色度污水送入催化氧化池之前,可以將高濃度高含鹽高色度污水進行調(diào)質(zhì)稀釋。
具體的,稀釋的方法為:將高濃度高含鹽高色度污水與低濃度污水混合調(diào)質(zhì)。
當然,若污水濃度不是特別高,則稀釋的步驟可以省略。
上述步驟S110利用高濃度高含鹽高色度污水的低pH特性,直接進行催化氧化進行開鏈反應,提高污水的可生化性,可有效降低污水的色度。
S120、經(jīng)催化氧化池處理的污水溢流至中和池,加堿調(diào)pH至7~8。
其中,堿為液堿或片堿。
S130、將經(jīng)過中和池處理的污水送入混凝沉淀池,加入聚合氯化鋁(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)進行混凝沉淀,去除掉污水中大部分懸浮物以及大量微小的膠團體。
其中,每噸污水中PAC的加入量為0.9kg,每噸污水中PAM的加入量為0.04kg。
S140、經(jīng)混凝沉淀池處理的污水溢流至水解酸化池進行水解酸化反應,進一步將難生物降解的大分子轉(zhuǎn)化為易生物降解的小分子,提高污水的可生化性。
S150、將經(jīng)過水解酸化池處理的污水送入?yún)捬跛M行厭氧生物處理,將有機物分解為沼氣,并去除掉污水中小部分氨氮。
其中,沼氣主要是甲烷和二氧化碳。
S160、經(jīng)厭氧塔處理的污水溢流至好氧池,通過好氧菌將污水中的污染物分解成二氧化碳和水,并去除掉污水中小部分氨氮。
S170、經(jīng)好氧池處理的污水溢流至中沉池,進一步去除掉污水中的懸浮物。
S180、經(jīng)中沉池處理的污水溢流至倍效生物反應器,通過倍效生物反應器內(nèi)生物載體和高效工程菌的生物兼氧反應,將污水中的污染物徹底分解,并去除掉污水中剩余的氨氮。
其中,生物載體由親水性高分子材料加工而成。具體的,該生物載體為聚氨酯載體。
高效工程菌為經(jīng)過特殊馴化培養(yǎng)的高效生物菌種,購自BionetixTM Canada,是一種生物酶制劑和活性微生物的混合體,深色粉末狀物質(zhì),其成分為整個生命周期和生物降解所需的酶、各種活性微生物、生物表面反應劑和養(yǎng)分,并依不同污水水質(zhì)進行復配、固定及循環(huán),形成多種生物配方。
S190、將經(jīng)過倍效生物反應器處理的污水送入生態(tài)處理池,通過生態(tài)處理池中的凈水植物將污水中的高色度污染物進行吸收、吸附,并將污水中的有毒物質(zhì)分解成無毒物質(zhì),得到達標排放污水。
其中,凈水植物為鳳眼蓮(水葫蘆)、青萍等植物。
高色度污染物為重金屬、硫酸鹽類、氮、磷等。
有毒物質(zhì)為酚、氰等。
在本實施方式中,上述高濃度高含鹽高色度污水的處理方法還包括以下步驟:
將混凝沉淀池、好氧池、中沉池、倍效生物反應器產(chǎn)生的污泥及水解酸化池產(chǎn)生的部分污泥送入污泥濃縮池濃縮后,經(jīng)板框壓濾機做成泥餅外運。
為了保證水解酸化池污泥的濃度,增加污水的停留時間,水解酸化池中產(chǎn)生的剩余污泥作為內(nèi)部回流使用,厭氧塔產(chǎn)生的污泥也送入水解酸化池中。
為了提高厭氧塔的處理效果,上述高濃度高含鹽高色度污水的處理方法還包括以下步驟:將厭氧塔的污水通過污水回流管線進行內(nèi)部回流。
上述高濃度高含鹽高色度污水的處理方法,利用高濃度高含鹽高色度污水的低pH特性,直接進行催化氧化開鏈反應,提高污水的可生化性,降低色度,再通過酸堿中和和混凝沉淀去除污水中大部分懸浮物和大分子膠體物質(zhì),再通過水解酸化和厭氧生物處理有效降低污水的BOD,再通過倍效生物反應器,進一步降低污水的COD,并有效去除污水中的氨氮、磷等污染因子,最后通過凈水植物進行生態(tài)處理,進一步去除污水中的重金屬、硫酸鹽類、氮、磷等物質(zhì),達到達標排放污水。
請參閱圖2,一實施方式的高濃度高含鹽好色度污水的處理裝置,包括調(diào)節(jié)池10、催化氧化池20、中和池30、混凝沉淀池40、水解酸化池50、厭氧塔60、好氧池70、中沉池80、倍效生物反應器90、生態(tài)處理池100、污泥濃縮池110和板框壓濾機120。
其中,調(diào)節(jié)池10用于將高濃度高含鹽高色度污水進行稀釋調(diào)質(zhì),以降低后續(xù)污水處理的負荷。
具體的,高濃度高含鹽高色度污水與低濃度污水在調(diào)節(jié)池10混合調(diào)質(zhì)。
可以理解,若污水濃度不是特別高,調(diào)節(jié)池10可以省略。
催化氧化池20與調(diào)節(jié)池10連通。
其中,催化氧化池20用于將高濃度高含鹽高色度污水中難生物降解的大分子開環(huán)斷裂,催化氧化成易生物降解的小分子,提高污水的可生化性。
中和池30與催化氧化池20連通。
其中,中和池30用于將經(jīng)催化氧化池20處理的污水加堿調(diào)pH至7~8。
混凝沉淀池40與中和池30連通。
其中,混凝沉淀池40用于將經(jīng)中和池30處理的污水進行混凝沉淀,去除掉污水中大部分懸浮物以及大量微小的膠團體。
水解酸化池50與混凝沉淀池40連通。
其中,水解酸化池50用于將經(jīng)混凝沉淀池40處理的污水水解酸化,進一步將難生物降解的大分子轉(zhuǎn)化為易生物降解的小分子,提高污水的可生化性。
厭氧塔60與水解酸化池50連通。
其中,厭氧塔60用于將經(jīng)水解酸化池50處理的污水進行厭氧生物處理,將有機物分解為沼氣,并去除掉污水中小部分氨氮。
好氧池70與厭氧塔60連通。
其中,好氧池70用于將經(jīng)厭氧塔60處理的污水通過好氧菌將污水中的污染物分解成二氧化碳和水,并去除掉污水中小部分氨氮。
中沉池80與好氧池70連通。
其中,中沉池80用于將經(jīng)好氧池70處理的污水中的懸浮物進一步去除。
倍效生物反應器90與中沉池80連通。
其中,倍效生物反應器90用于將經(jīng)中沉池80處理的污水通過生物載體和高效工程菌的生物兼氧反應,將污水中的污染物徹底分解,并去除掉污水中剩余的氨氮。
該倍效生物反應器90為CN202440363U公開的D-BR反應器,是在綜合傳統(tǒng)活性污泥法、生物接觸氧化法和曝氣生物濾池等多種污水處理工藝的技術特點的基礎上,摒棄各自工藝的缺陷優(yōu)化組合的一種新技術。
該技術具有去除SS、COD、BOD、硝化、脫氮、除磷、去除AOX(有害物質(zhì))的作用,其特點是集生物氧化和截留懸浮固體于一體,不需要反沖洗,節(jié)省了清水池和后續(xù)的沉淀池(二沉池),其溶劑負荷、水力負荷大、水力停留時間短,所需基建投資少,出水水質(zhì)好,運行能耗低,運行費用省。
該倍效生物反應器采用的載體比表面積大,載體區(qū)域分層,給微生物創(chuàng)造了多元化的生長環(huán)境,不同類型的微生物如厭氧菌、好氧菌、兼性菌均可形成適宜的生長環(huán)境,豐富了生物菌種的多樣性,在載體結構上既具有軟性填料的懸浮特性,又具備多孔結構填料的比表面大的優(yōu)點。
生態(tài)處理池100與倍效生物反應器90連通。
其中,生態(tài)處理池100用于將經(jīng)倍效生物反應器90處理的污水中的高色度污染物通過凈水植物進行吸收、吸附,并將污水中的有毒物質(zhì)分解成無毒物質(zhì),得到達標排放污水。
在本實施方式中,混凝沉淀池40、水解酸化池50、好氧池70、中沉池80、倍效生物反應器90分別通過污泥濃縮池110與板框壓濾機120連通,用于將混凝沉淀池40、好氧池70、中沉池80和倍效生物反應器90產(chǎn)生的污泥以及水解酸化池50產(chǎn)生的部分污泥濃縮后做成泥餅外運。
在本實施方式中,上述高濃度高含鹽高色度污水的處理裝置,還包括污泥回流管線52、厭氧塔污泥管線62和污水回流管線64。
其中,污泥回流管線52與水解酸化池50連通,用于將水解酸化池50產(chǎn)生的剩余污泥進行內(nèi)部回流。
厭氧塔污泥管線62的一端與厭氧塔60連通,另一端與水解酸化池50連通,用于將厭氧塔60產(chǎn)生的污泥送入水解酸化池中。
污水回流管線64與厭氧塔60連通,用于將厭氧塔60的污水進行內(nèi)部回流。
可以理解,上述調(diào)節(jié)池、催化氧化池、中和池、混凝沉淀池、水解酸化池、厭氧塔、好氧池、中沉池、生態(tài)處理池、污泥濃縮池和板框壓濾機均為常規(guī)設備,水解酸化池、厭氧塔及好氧池中所用的菌類均為常規(guī)菌類,這里不再贅述。
上述高濃度高含鹽高色度污水的處理裝置,采用倍效生物反應器,集生物氧化和截留懸浮固體于一體,不需要反沖洗,節(jié)省了清水池和后續(xù)的沉淀池(二沉池),其溶劑負荷、水力負荷大、水力停留時間短,所需基建投資少,出水水質(zhì)好,運行能耗低,運行費用省。
以下為具體實施例。
實施例1
利用上述方法及裝置處理高濃度高含鹽高色度污水(沒食子酸廢水),其分析結果見下表:
表1 沒食子酸廢水的處理分析結果
以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是,對于本領域的普通技術人員來說,在不脫離本發(fā)明構思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此,本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。