本發(fā)明涉及一種廢水綜合處理工藝，具體地說是一種對紡織印染作業(yè)中所產生的廢水進行深度處理綜合利用工藝。
背景技術：
中國作為水資源匱乏的國家，人均淡水資源量遠低于世界平均水平。而工業(yè)廢水污染問題更使得水資源問題雪上加霜。尤其在人口密集，水量相對豐富的地區(qū)，經(jīng)濟發(fā)展快速，水污染也更為嚴重。作為廢水排放大戶，紡織印染廢水中包含大量的難以降解的染料、助劑、芳香類化合物、有毒有害的重金屬、鹵化物、無機物、硫化物等等。有機物濃度高、種類繁多、結構復雜，屬于難處理的工業(yè)廢水。
目前對紡織廢水的處理方法包括物理法、化學法和生物法。物理法主要通過吸附、過濾、沉降、離心等單元操作除去部分較大粒子。生物法主要利用微生物的代謝作用分解水中污染物的一類方法，曝氣生物濾池是較新研發(fā)的技術，目前較為廣泛的應用于污水處理工藝中。化學方法主要包括中和法、凝聚法、氧化法。其中氧化法，尤其是臭氧氧化過程是紡織污水處理中的最為重要的環(huán)節(jié)。
臭氧氧化作為一種高級氧化技術，廣泛應用于各種難處理廢水的降解。尤其針對廢水中的較難處理的有機物，如雜環(huán)、芳香化合物，在臭氧的氧化作用下分解為小分子或二氧化碳和水。臭氧能分解紡織印染廢液中活性染料、陽離子染料、酸性染料和直接染料等水溶性染料，并起到脫色作用。
近年來，臭氧氧化處理污水受到廣泛的關注，如cn10117274a、cn101633541a、cn101525202a、cn102190412a、cn103708641a等專利申請公開了印染洗廢凈化處理綜合利用技術，將曝氣生物濾池技術、臭氧氧化技術、沉淀過濾技術等水處理單元有機的結合，用于水處理過程中得到了較好的效果。
在現(xiàn)有的臭氧氧化處理污水技術中，為提高臭氧氧化過程中的臭氧產量以及臭氧的氧化效果，通常需要采用富氧氣體(氧氣體積含量60-100％)作為原料制備臭氧，使得臭氧氧化的成本較高，并且還可能帶來環(huán)境的污染。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的主要目的在于提供一種利用含臭氧尾氣處理污水的方法，以克服現(xiàn)有技術中的不足。為實現(xiàn)前述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術方案包括：
本發(fā)明提供了一種利用含臭氧尾氣處理污水的方法，包括依次將紡織印染廢水進行預處理、一次沉淀處理、一次氧化處理、二次沉淀處理、臭氧氧化處理，達標的廢水排放或作為回收水回收利用；其特征在于還包括：在所述一次氧化處理中通入含氧氣體，所述含氧氣體中的氧氣含量為30v/v％-100v/v％。
優(yōu)選的，所述含氧氣體中的氧氣含量為30v/v％-90v/v％。
進一步的，所述含氧氣體包括空氣、臭氧、氧氣、富氧空氣、臭氧氧化處理過程中回收的氣體中的任意一種或多種的混合氣體。
更優(yōu)選的，所述含氧氣體為所述臭氧氧化處理過程產生的回收氣體。
進一步的，所述的利用含臭氧尾氣處理污水的方法還包括：將所述臭氧氧化處理過程產生的回收氣體的60％-90％(體積)作為所述含氧氣體應用于所述一次氧化氧化處理。
優(yōu)選的，所所述含氧氣體中回收氣體和空氣的體積比為：1：(1-10)。
進一步的，所述的利用含臭氧尾氣處理污水的方法還包括：將所述含氧氣體通過爆氣裝置通入到廢水預處理裝置中進行所述的預處理，爆氣過程中氧濃度控制在2-4mg/l。
進一步的，所述的利用含臭氧尾氣處理污水的方法還包括：將所述臭氧氧化處理過程產生的回收氣體的10％-40％(體積)導入到臭氧發(fā)生裝置中作為制備臭氧的原料氣體。
進一步的，所述的利用含臭氧尾氣處理污水的方法還包括：將所述臭氧氧化處理過程產生的回收氣體與氧氣按照體積比1：(2-5)混合得到混合氣體，并將所述混合氣體經(jīng)過干燥后通入到臭氧發(fā)生設備中產生臭氧。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明至少有如下有益效果：
本發(fā)明是對已有成熟的廢水生物處理和物化處理的工藝重新組合，優(yōu)化工藝參數(shù)能夠有效的處理污染物濃度高、色度高、水質不穩(wěn)定的紡織印染廢水。
本發(fā)明通過兩步氧化方法，通過一次氧化的預氧化除去部分污染物，可以有效減少二次氧化的負荷，進一步提高處理后的水質。
本發(fā)明將二次氧化過程中產生的廢氣回收利用，作為氧化劑引入到其它處理過程中，當以氧氣為原料時，投入1體積臭氧氧化尾氣相當于3-5體積空氣的作用，從而大大降低了一次氧化池氧化氣體的用量，實現(xiàn)了高價值原料的綜合利用，從整體上實現(xiàn)節(jié)能減排的目標，降低污水處理的成本，提升企業(yè)的競爭優(yōu)勢。
本發(fā)明用高氧含量的氣體代替空氣，在降低氣體輸入量的同時，由于提高了氣體含量，也提高了氧化效率，尤其在生物氧化過程中，增加生物氧化活性，從而提高污水處理效果。
本發(fā)明將二次氧化單元產生的廢氣回收利用，在一次氧化單元中，氣體被吸收再利用，減少二次氧化單元排出氣體對周圍環(huán)境的影響。
附圖說明
圖1為一典型實施方案中一種紡織印染廢水處理方法的工藝流程圖。
具體實施方式
鑒于現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種廢水深度處理工藝，其通過臭氧氧化處理過程中出口氣體的綜合利用提高整個系統(tǒng)污水處理能力和處理效果，同時降低水處理成本，同時降低臭氧對周圍環(huán)境的影響。
進一步的，本發(fā)明提供的一種廢水的深度處理工藝為利用含臭氧尾氣處理污水的方法，其可以包括依次將紡織印染廢水進行預處理、一次沉淀處理、一次氧化處理、二次沉淀處理、臭氧氧化處理，達標的廢水排放或作為回收水回收利用；其中可以在一次氧化處理中通入含氧氣體，所述含氧氣體中的氧氣含量為30v/v％-100v/v％。
其中，所述的含氧氣體中的氧氣含量為：30v/v％-98v/v％。
其中，所述的含氧氣體中的氧氣含量為：35v/v％-90v/v％。
其中，所述的含氧氣體包括空氣、臭氧、氧氣、富氧空氣、臭氧氧化處理過程中回收的氣體中的一種或多種的混合氣體。
其中，所述含氧氣體為所述臭氧氧化處理過程中產生的回收氣體。
其中，將所述的臭氧氧化處理過程中產生的回收氣體的60％-90％(體積)作為含氧氣體通入到一次氧化氧化處理過程中。
其中，所述的含氧氣體中回收氣體和空氣的體積比為：1：(1-10)。
其中，還包括將所述的含氧氣體通過爆氣裝置通入到廢水預處理裝置中進行所述的預處理，爆氣過程中氧濃度控制在2-4mg/l。
其中，還包括將所述的臭氧氧化處理過程中回收的氣體10％-40％(體積)導入到臭氧發(fā)生裝置中，作為制備臭氧的原料氣體。
其中，還包括將所述的臭氧氧化處理過程中回收氣體與氧氣按照體積比1：(2-5)混合得到混合氣體，混合氣體經(jīng)過干燥后通入到臭氧發(fā)生設備中產生臭氧。
如圖1所示為本發(fā)明一種印染廢水處理方法工藝流程圖，各設備及工作流程如下：
按照本發(fā)明提供的一種廢水的深度處理工藝，依次將紡織印染廢水通過如下處理過程：
預處理；一次沉淀處理；一次氧化處理；二次沉淀處理；臭氧氧化處理；廢水達標排放或循環(huán)利用。
其中：
預處理處理：包括過濾、調節(jié)水溫、調節(jié)水量、調節(jié)廢水中污染物的含量等步驟，其中：
印染廢水中包含大量纖維狀物質，由于其組成復雜、擁有較大的比表面積，經(jīng)常發(fā)生堵塞管路、包裹催化劑、吸附處理試劑等，在對后續(xù)的處理過程影響巨大，因此需要在預處理時將雜質過濾掉。廢水首先通過格柵網(wǎng)過濾，除去紡織纖維等體積較大的顆粒；過濾后的廢水用泵入熱交換器調劑水溫后進入調節(jié)池。在紡織印染過程中經(jīng)常會根據(jù)工藝調節(jié)化學物質配方，導致廢水雜質含量波動巨大，在對廢水進行處理前，最好對廢水進行調節(jié)處理，提高整體工藝的降解效率。根據(jù)廢水中cod、bod、ss等物質的含量可以向調節(jié)池內加入如生活廢水、自來水、生活污水等其他廢水。
一次沉淀處理；污水經(jīng)預處理后引入一次沉淀池，調節(jié)體系為堿性，一般ph值控制在8－12之間，加入絮凝劑，絮凝劑一般選擇pfs(聚合硫酸鐵)、pam(聚丙烯酰胺)等絮凝劑，也可以選擇多種絮凝劑的組合，其中絮凝劑的加入量一般控制在100-500mg/l廢水。沉淀池形成的污泥導入污泥處理系統(tǒng)，如：將污泥排入濃縮池，濃縮脫水后運出；或分批次混入一次氧化池中，進一步降解包覆在污泥中的有機物，在二次沉淀沉降、濃縮、脫水后運出。一次沉淀處理后的污水進行一次氧化處理。
一次氧化處理；一次氧化處理為需氧氧化過程，包括：氧化池、爆氣裝置、水相回流裝置等。氧化池中通入含氧氣體k，將大部分有機物、污染物氧化分解。
進一步，一次氧化處理為生物氧化處理處理。利用微生物吸附降解廢水中大部分的溶解性有機物，降低廢水codcr含量，同時在運行過程中還起著截留懸浮物質的作用。
進一步，生物氧化處理處理可以采用生物接觸氧化法、mbbr法(流化床生物膜法)或sbr法(序列間歇式活性污泥法)等生物氧化處理方法。
進一步，生物氧化處理可以包括生物氧化池、外置分離裝置和水相回流裝置。污水停留時間控制在10-48小時之間，污泥濃度為20-50g/l。優(yōu)選的外置分離裝置采用錯流過濾方式，聚偏氟乙烯膜為外置膜材料，膜孔徑為0.2-0.4微米，膜通量為6-8l/(m2h)。
進一步，生物氧化池溫度為30～40℃，ph控制6.5-9.0，優(yōu)選ph值控制在7.5-8.5。
進一步，含氧氣體k以爆氣的形式通入生物氧化池中。
進一步，生物氧化處理處理中的菌落可以選擇利用池中污泥在氧化池中自行培養(yǎng)馴化；也可以選擇氧化池外選擇合適的環(huán)境另行培養(yǎng)馴化，并在水處理過程中加入氧化池中。微生物可以包括假單胞菌、嗜水氣單胞菌、芽胞桿菌等。
進一步，生化降解處理處理可以選擇曝氣生物氧化池，更優(yōu)選在生物氧化池中加入填料，提高微生物的聚集程度，增加細菌與污水的接觸面積，提高脫氮能力。填料：污泥質量比為(1-5)：1。
進一步，爆氣裝置放置于生物氧化池的中下部。
進一步，含氧氣體k中氧氣含量大于30％。優(yōu)選氧氣含量為：35-90％(體積)。
進一步，含氧氣體k選自氧氣、臭氧、富氧空氣中的一種或幾種，其中富氧空氣中氧氣含量為40-90％。氧氣含量的提高直接提高生物氧化活性。
進一步，含氧氣體k為臭氧氧化處理過程中收集的回收氣體m?；厥諝怏wm可以認為是氧氣、臭氧、少量空氣的混合氣體，但是由于其為臭氧氧化過程中產生的廢氣，其不可避免的帶入部分其他雜質，其水蒸汽含量也略高于普通空氣。
進一步，含氧氣體k為回收氣體m和空氣的混合氣體，混合體積比為，氣體m：空氣＝1:(1-10)；優(yōu)選混合比例氣體m：空氣＝1:(2-7)；優(yōu)選混合比例氣體m：空氣＝1:(3-5)。
氣體m中含有少量臭氧，臭氧能夠迅速與廢水中的低價態(tài)硫化合物、氮化物等高還原物質作用，一定程度上降低了氧化池氧化壓力；減少菌群氧化負荷，提高菌群降解能力；臭氧的引入能夠顯著消除污水中的異味。提前的少量的氧化處理能夠有效減少后續(xù)氧化處理的壓力，整體上提高污水處理的效率。
進一步，臭氧氧化處理中的回收氣體m的60％-90％(體積)作為回收氣體m通入到一次氧化氧化處理中。
進一步，臭氧氧化處理中的回收氣體m的70％-80％(體積)作為回收氣體m通入到一次氧化氧化處理中。
二次沉淀處理；將一次氧化后的污水引入到二次沉淀處理處理，并向二次沉淀池中投入pfs(聚合硫酸鐵)、pam(聚丙烯酰胺)、聚合氯化鋁(pac)等絮凝作用的試劑，主要針對一次氧化池中新分解的處理產物，進一步降低廢水中的ss、cod、bod及色度。其中絮凝劑的加入量一般控制在100-500mg/l廢水。沉淀池產生的污泥引入到污泥處理系統(tǒng)中進一步處理。
臭氧氧化處理；將二次沉淀后的廢水引入到臭氧氧化池，以含有臭氧的氣體作為氧化氣體；在這一步中污染廢水通過臭氧分解達到脫色、除臭和降解較難氧化的有機物的作用。臭氧氧化中所需的臭氧由臭氧發(fā)生裝置產生，臭氧通入量控制在20-50mg/l水(以純臭氧量計)。
進一步臭氧發(fā)生處理產生臭氧濃度為3％-10％。優(yōu)選濃度為5％-8％。優(yōu)選濃度為5％-6％(質量比)。
進一步，含臭氧氣體以爆氣的形式通入生物氧化池中。
水達標排放回收，通過臭氧氧化處理后的水達到排放要求直接排放。同時也可以選擇作為中水引入到回收池中重新用于生產。
臭氧氧化氣體回收處理：
臭氧氧化處理過程中設置氣體回收裝置，將臭氧氧化過程中產生的廢氣統(tǒng)一收集。臭氧氧化過程中產生的氣體包括臭氧氧化過程中和氧化完成后從水中溢出的氣體。經(jīng)過分析氣體組成為(體積)：氧氣(70-85％)、氮氣(10-25％)、臭氧(2-3％)、余下為二氧化碳、水蒸氣等其他氣體。優(yōu)選將回收氣體m收集到氣體收集罐中。
進一步，臭氧化氣體回收處理中的回收氣體m的10％-40％(體積)作為臭氧氧化處理中臭氧的原料氣體。
進一步，臭氧化氣體回收處理中的回收氣體m的20％-30％(體積)作為臭氧氧化處理中氧化氣體的原料氣體。
臭氧發(fā)生過程：
臭氧化氣體回收處理中的臭氧回收氣體m導入到氣體混合罐中，與氧氣n混合得到混合氣體o，氣體o經(jīng)過干燥后通入到臭氧發(fā)生裝置中產生臭氧，從而得到步驟臭氧氧化所需的臭氧氧化氣體。
進一步，臭氧回收氣體m與氧氣n混合比例為1:(2-10)(體積)。
進一步，臭氧回收氣體m與氧氣n混合比例為1:(2-5)(體積)。
進一步，混合氣體o依次通過冷卻裝置、過濾裝置、干燥塔進行干燥。
進一步，干燥塔可以選擇填料干燥塔。
進一步，干燥塔中的干燥劑可以選擇無水氯化鈣、硅膠、活性氧化鋁、分子篩中的一種或幾種。
實施例1
預處理為污水依次通過柵格網(wǎng)過濾裝置、調節(jié)池、以及冷卻塔等。利用柵格網(wǎng)過濾，除去紡織纖維等粒徑大于1.5mm的纖維狀物質后的廢水，進入調節(jié)池。在調節(jié)池中進行水量以及ph值等參數(shù)調節(jié)，補充一定水量或者分流一定印染廢水達到調節(jié)水量的目的，水量要求主要根據(jù)印染廢水的處理量和雜質含量確定；同時通過酸堿中和方法，調節(jié)水相ph值在6.5-7.5之間。將調節(jié)池的廢水泵入冷卻塔適度冷卻至35℃。
廢水經(jīng)預處理后進行一次沉淀處理，一次沉淀池控制ph值為8-10之間，加入絮凝劑pfs(聚合硫酸鐵)用量為450mg/l水。污水在沉淀池中停留約4小時后，進行固液分離，水相部分送入一次氧化處理進一步處理。固相部分——污泥進入污泥處理系統(tǒng)。
從一次沉淀池出口引出1噸污水進行后續(xù)實驗。
從一次沉淀池出口引出1噸污水由一次沉淀池導入一次氧化處理池，一次氧化處理過程為生物氧化過程。一次氧化處理池(生物氧化池)包括：氧化池、爆氣裝置。生物氧化池預添加污泥約50kg，并按質量比1：1添加附著有微生物膜的多孔氧化鋁材料。污水在一次氧化處理溫度控制在30-36℃，ph值為7.5，以爆氣的形式通入含氧氣體k。
一次氧化池分別在池底部布置5組平行爆氣裝置，從污水入口至污水出口，依次為第一組爆氣裝置、第二組爆氣裝置、第三組爆氣裝置、第四組爆氣裝置、第五組爆氣裝置；根據(jù)工藝需要可以全部通入空氣、全部通入含氧氣體k、或分別通入含氧氣體k部分通入空氣，優(yōu)選方式有(a)第一組爆氣裝置通入含氧氣體k，其余4組爆氣裝置通入空氣；(b)第一組爆氣裝置、第三組爆氣裝置通入含氧氣體k，其余3組爆氣裝置通入空氣。
一次氧化結束后，水相引入到二次沉淀池，二次沉淀池中加入0.4kg聚合硫酸鐵。二次沉淀時間為10小時。沉淀池產生的污泥引入到污泥處理系統(tǒng)中進一步處理。水相后續(xù)進行臭氧氧化處理。
臭氧氧化池中，臭氧通過膜片爆氣裝置混入水中，臭氧曝氣裝置置于臭氧氧化池的底部，并且與臭氧發(fā)生裝置相連接。臭氧通入量控制在40g/l水，臭氧氧化處理時間為1小時(臭氧混合氣體中臭氧濃度為5-6％(質量))。臭氧氧化池設氣體回收裝置，并設置氣體收集罐。氣體收集罐中收集氣體為氣體m，共收集氣體m約1000l。
收集臭氧氧化處理后的水相，并采樣分析。
實施例2
將600l的臭氧氧化回收氣體按照1：3(體積)的比例與空氣混合，得到混合氣體2400l?；旌蠚怏w作為含氧氣體k通過第一組爆氣裝置分批次，通入到一次氧化池中，第二組爆氣裝置、第三組爆氣裝置、第四組爆氣裝置、第五組爆氣裝置，通入空氣，每組爆氣裝置通入量為100l/h。污水在一次氧化池停留時間為24小時。
污水經(jīng)氧化處理后進入到二次沉淀處理、臭氧氧化處理進一步處理。
臭氧氧化池出口取樣檢測，cod為35mg/l水，bod為10mg/l，氨氮為8mg/l，色度去除，ss為11mg/l。
實施例3
將900l的臭氧氧化回收氣體按照1：5(體積)的比例與空氣混合，得到混合氣體5400l?；旌蠚怏w作為含氧氣體k通過第一組爆氣裝置和第三組爆氣裝置通入到一次氧化池中，通入量為140l/h。第二組爆氣裝置、第四組爆氣裝置、第五組爆氣裝置，通入空氣，通入量為100l/h。污水在一次氧化池停留時間為18小時。
污水經(jīng)氧化處理后進入到二次沉淀處理、臭氧氧化處理進一步處理。
臭氧氧化池出口取樣檢測，cod為33mg/l水，bod為12mg/l，氨氮為10mg/l，色度去除，ss為12mg/l。
實施例4
將1000l的臭氧氧化回收氣體作為含氧氣體k通過第一組爆氣裝置通入到一次氧化池中，通入量為80l/h。第二組爆氣裝置、第三組爆氣裝置、第四組爆氣裝置、第五組爆氣裝置，通入空氣，通入量為100l/h。污水在一次氧化池停留時間為20小時。
污水經(jīng)氧化處理后進入到二次沉淀處理、臭氧氧化處理進一步處理。
臭氧氧化池出口取樣檢測，cod為37mg/l水，bod為11mg/l，氨氮為9mg/l，色度去除，ss為12mg/l。
實施例5
將600l的臭氧氧化回收氣體按照1：1(體積)比例與空氣混合，得到混合氣體1200l。混合氣體作為含氧氣體k通過第一組爆氣裝置通入到一次氧化池中，通入量為80l/h。第二組爆氣裝置、第三組爆氣裝置、第四組爆氣裝置、第五組爆氣裝置通入空氣，通入量為100l/h。將臭氧氧化回收氣體m300l與氧氣混合，混合比例為1：3，得到1200l混合氣體o,氣體o依次通過氣體冷卻裝置，氣體過濾裝置，無水cacl2干燥塔(無水cacl210kg，干燥層高2m)，進入臭氧發(fā)生裝置，常壓下使含氧氣體n在交變高壓電場作用下產生電暈放電生成臭氧。臭氧通過爆氣裝置鼓入臭氧池中，達到降解污染物、脫色作用。臭氧通入量控制在40mg/l水。
污水經(jīng)氧化處理后進入到二次沉淀處理、臭氧氧化處理進一步處理。
臭氧氧化池出口取樣檢測，cod為40mg/l水，bod為14mg/l，氨氮為11mg/l，色度去除，ss為13mg/l。
對比例
從一次沉淀池出口引出1噸污水由一次沉淀池導入一次氧化處理生物氧化池，生物氧化池包括氧化池、爆氣裝置。生物氧化池預添加污泥約50kg，并按質量比1：1添加附著有微生物膜的多孔氧化鋁材料。污水在一次氧化處理溫度控制在30-36℃，ph值為7.5，以爆氣的形式通入空氣，空氣通入量為500l/h。污水停留時間為20小時。
污水經(jīng)氧化處理后進行二次沉淀處理、臭氧氧化處理。
氣體收集罐中收集氣體為氣體不循環(huán)利用。
臭氧氧化池出口取樣檢測，cod為54mg/l水，bod為18mg/l，氨氮為18mg/l，色度去除，ss為13mg/l。
上述各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。