本發(fā)明涉及一種工業(yè)廢水處理技術(shù)，特別涉及一種過(guò)硫酸鹽預(yù)處理-振動(dòng)膜反應(yīng)器去除膜濃水有機(jī)物工藝。
背景技術(shù)：
隨著污水處理技術(shù)的進(jìn)步，越來(lái)越多的廢水采用膜生物反應(yīng)器進(jìn)行處理，膜生物反應(yīng)器不僅可以提高污染物的去除效率，在很多情況下出水可以作為再生水直接回用，因而膜生物反應(yīng)器工藝在城鎮(zhèn)污水和工業(yè)廢水處理中占有一定的份額，但是在通過(guò)膜處理污水時(shí)通常會(huì)產(chǎn)生大約三分之一的濃水，其中含有高濃度無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)物，以及一些內(nèi)分泌干擾物、藥物或病原菌的溶解性有機(jī)物，這些物質(zhì)在水中的富集會(huì)極大的影響濃水的處理以及安全排放，并且通常濃水源自于生化處理過(guò)程，既濃水中cod的構(gòu)成與微生物難降解或不能降解的有機(jī)物為主，因此單純使用常規(guī)生物化學(xué)方法處理濃水會(huì)有降解困難或處理成本高的問(wèn)題。
目前，我國(guó)處理濃水的常見(jiàn)工藝包括：回流法，濃水回流以提高回收率，但是隨著濃水中各項(xiàng)物質(zhì)的富集，致使膜的負(fù)擔(dān)加大而縮短膜壽命，增加處理成本；回用作生產(chǎn)用水，在濃水中不含環(huán)境優(yōu)先控制污染物時(shí)，可經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單處理用做冷卻水、除塵水等；資源化利用，用于海水淡化廠(chǎng)制鹽、預(yù)處理后用于海產(chǎn)養(yǎng)殖或采用功交換器或壓力交換器利用余壓產(chǎn)能；蒸發(fā)濃縮，在常壓下利用溫差將濃水盡可能濃縮結(jié)晶，但這種工藝尚未研發(fā)成熟；高級(jí)氧化降解，利用活化后的自由基降解處理難降解有機(jī)物改善濃水可生化性能等。
膜分離技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用得到進(jìn)一步重視，主要用于替代二沉池分離污泥混合液，然而，膜分離技術(shù)雖然具有能量轉(zhuǎn)化率高、純化物質(zhì)而不改變其原有的理化性質(zhì)、分離過(guò)程不需要投加藥劑、適應(yīng)性強(qiáng)、操作維護(hù)方便、易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的優(yōu)點(diǎn)，但設(shè)備投資費(fèi)用較高，膜易受污染使膜壽命短，采用膜分離處理之前還需采用機(jī)械或化學(xué)方法去除雜質(zhì)。其中膜污染是膜分離技術(shù)進(jìn)一步實(shí)施的主要制約原因，采用振動(dòng)膜運(yùn)行方式可以有效控制膜污染。
隨著膜分離技術(shù)的進(jìn)一步運(yùn)用以及環(huán)境保護(hù)要求的提高，一種能夠高效低能耗處理濃水的技術(shù)正越來(lái)越成為人們的研究重點(diǎn)。針對(duì)濃水的高無(wú)機(jī)和有機(jī)物尤其是難降解有機(jī)物濃度，較低的可生化性能，其主要處理方式為尋求一種能在較寬泛條件下有效降解復(fù)雜難降解有機(jī)物的氧化劑，并能在濃水的生化性能改善后對(duì)其做進(jìn)一步深化處理，以達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明目的在于提供一種高效節(jié)能、可廣泛應(yīng)用的濃水處理技術(shù)，處理過(guò)程包括化學(xué)處理、生物處理以及物理過(guò)濾作用。該發(fā)明旨在尋求一種能有效處理納濾/反滲透膜處理后的濃水的綜合工藝，在一定程度上減輕相關(guān)行業(yè)的廢水處理壓力。
本發(fā)明中，過(guò)硫酸鹽預(yù)處理-振動(dòng)膜反應(yīng)器去除膜濃水有機(jī)物工藝，其特征在于所述工藝分為濃水預(yù)處理部分和生物處理部分，濃水預(yù)處理部分包括濃水的調(diào)節(jié)和過(guò)硫酸鈉的高級(jí)氧化階段，濃水的調(diào)節(jié)采用濃水調(diào)節(jié)池，過(guò)硫酸鈉的高級(jí)氧化階段采用氧化反應(yīng)池，所述氧化反應(yīng)池內(nèi)設(shè)有紫外發(fā)生器；生物處理部分包括厭氧階段、缺氧階段和好氧階段，厭氧階段采用厭氧池，缺氧階段采用缺氧池，好氧階段采用好氧池，厭氧池和缺氧池內(nèi)設(shè)有攪拌器，好氧池底部設(shè)有曝氣管，好氧池上部設(shè)有振動(dòng)膜生物反應(yīng)器，好氧池底部通過(guò)好氧池污泥回流管回流至缺氧池，缺氧池頂部通過(guò)缺氧池混合流回流管回流至厭氧池；即將經(jīng)過(guò)預(yù)處理降解的濃水再經(jīng)過(guò)完整的生物處理降解過(guò)程后通過(guò)浸沒(méi)式振動(dòng)膜排出處理水；具體步驟如下：
（１）濃水預(yù)處理部分
原水通入濃水調(diào)節(jié)池中，先調(diào)節(jié)原濃水ph為5~7，溫度為25~35℃；調(diào)節(jié)完畢的濃水浸入氧化降解池，使?jié)馑谘趸到獬刂型Ａ?5~40min；
（２）生物處理部分
步驟（１）出水進(jìn)入依次進(jìn)入?yún)捬醭?、缺氧池和好氧池，處理完畢的濃水從振?dòng)膜生物反應(yīng)器排出；振動(dòng)膜生物反應(yīng)器浸沒(méi)于好氧池內(nèi)，擴(kuò)膜壓差為0.05~0.2mpa，可根據(jù)工作量要求的不同安裝1~10個(gè)振動(dòng)膜生物反應(yīng)器，膜振幅設(shè)為10~15mm，振動(dòng)頻率為10~40hz，出水通量為10~30l/m2h，膜沖洗間隔時(shí)間為24h，進(jìn)行生物反應(yīng)過(guò)程的固液分離，減緩分離過(guò)程中的膜污染。
本發(fā)明中，在步驟（１）中濃水浸入氧化降解池中，需在氧化降解池添加濃度為900~1200mg/l的過(guò)硫酸鈉，并暴露在254nm紫外光條件下，此時(shí)產(chǎn)生硫酸根自由基，有效氧化降解多數(shù)難降解有機(jī)物，并且硫酸根自由基較于一般羥基自由基更為穩(wěn)定，即可溶液的ph值為5~7內(nèi)都可以較好的發(fā)揮作用。
本發(fā)明中，好氧池到缺氧池的污泥回流比為80~100%，缺氧池到厭氧池的混合液回流比為100~200%，濃水在厭氧池、缺氧池和好氧池的停留時(shí)間分別為1~2天、2~4天和4~12天，并以振動(dòng)膜處理經(jīng)過(guò)生物降解處理的濃水。
本發(fā)明中，有機(jī)物去除率為60%~90%。
本發(fā)明中振動(dòng)膜處理生物反應(yīng)器出水可以最大程度的減緩膜污染延長(zhǎng)膜壽命，進(jìn)而降低濃水處理成本。
本發(fā)明的有益效果在于：
經(jīng)過(guò)紫外方法活化的過(guò)硫酸鈉產(chǎn)生的硫酸根自由基的標(biāo)準(zhǔn)氧化電位為2.5~3.1，氧化能力強(qiáng)于大多數(shù)氧化劑，能降解普通自由基如羥基自由基不能降解的有機(jī)污染物。
經(jīng)過(guò)紫外方法活化的過(guò)硫酸鈉產(chǎn)生的硫酸根自由基的穩(wěn)定性?xún)?yōu)于傳統(tǒng)羥基自由基。
以振動(dòng)膜代替二沉池可以在提高出水質(zhì)量的基礎(chǔ)上，在一定程度上緩解膜污染，延長(zhǎng)膜壽命，進(jìn)而降低濃水處理成本。
相較于傳統(tǒng)污水處理工藝，過(guò)硫酸鈉與振動(dòng)膜生物反應(yīng)器結(jié)合處理工藝能夠氧化分解大多數(shù)難降解有機(jī)物為相對(duì)易生物降解有機(jī)酸等小分子有機(jī)污染物，并以生物反應(yīng)器對(duì)這些污染物進(jìn)行進(jìn)一步處理，再由浸沒(méi)式振動(dòng)膜處理，使最終振動(dòng)膜出水中有機(jī)物含量進(jìn)一步降低，能夠有效的進(jìn)一步處理工業(yè)廢水納濾/反滲透處理工藝產(chǎn)生的濃水。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的工藝流程圖；
圖中標(biāo)號(hào)：1為濃水調(diào)節(jié)池；2為氧化反應(yīng)池；3為紫外發(fā)生器；4為厭氧池；5為缺氧池；6為好氧池；7為攪拌器；8為曝氣管；9為振動(dòng)膜生物反應(yīng)器；10為好氧池污泥回流管；11為缺氧池混合液回流管。
具體實(shí)施方式
為進(jìn)一步了解該工藝的內(nèi)容、特點(diǎn)及性能，以下通過(guò)實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明。
本發(fā)明提供一種能夠進(jìn)一步處理工業(yè)廢水納濾/反滲透處理工藝產(chǎn)生濃水中有機(jī)物的工藝，本工藝為紫外活化過(guò)硫酸鈉與振動(dòng)膜生物反應(yīng)器結(jié)合的處理工藝，由預(yù)處理氧化反應(yīng)器、生物反應(yīng)器以及振動(dòng)膜部分組成。
實(shí)施例１：實(shí)驗(yàn)室取工業(yè)廢水經(jīng)過(guò)納濾/反滲透處理的濃水部分，并調(diào)節(jié)ph為5~7為本工藝進(jìn)水，控制溫度為25~35℃。將預(yù)處理氧化反應(yīng)器內(nèi)紫外光發(fā)生器波長(zhǎng)調(diào)節(jié)為254nm，同時(shí)加入900~1100mg/l的過(guò)硫酸鈉，活化15~40min后經(jīng)預(yù)處理出水輸入振動(dòng)膜生物反應(yīng)器。
振動(dòng)膜生物反應(yīng)器一次分為厭氧、缺氧、好氧三部分。首先取生活污水生物處理的污泥與生物反應(yīng)器，以經(jīng)過(guò)紫外活化過(guò)硫酸鈉氧化處理的濃水進(jìn)行馴化培養(yǎng)，待污泥濃度達(dá)到3000~3500mg/l時(shí)，整個(gè)工藝開(kāi)始運(yùn)行，生物反應(yīng)器中好氧區(qū)到缺氧區(qū)的污泥回流比控制為80~100%，缺氧區(qū)到厭氧區(qū)的混合液回流比為200~300%，并控制厭氧、缺氧以及好氧區(qū)的停留時(shí)間分別為1~2天、2~4天以及4~12天。
生物反應(yīng)器好氧區(qū)的混合液通過(guò)振動(dòng)膜進(jìn)行膜分離處理，根據(jù)膜種類(lèi)的不同可以將膜壓力設(shè)為0.2~1.2mpa不等，膜振幅設(shè)為10~15mm，振動(dòng)頻率為10~40hz，在振動(dòng)膜架上安裝5個(gè)平板膜組件。處理濃水有機(jī)物去除率達(dá)到60~90%。膜沖洗間隔時(shí)間為24h，沖洗后膜通量可恢復(fù)為初始通量的90%左右。
實(shí)驗(yàn)證明，本工藝可以進(jìn)一步處理工業(yè)廢水納濾/反滲透處理產(chǎn)生濃水中的有機(jī)物，將濃水中難降解高濃度的有機(jī)物，如苯、甲苯、酚、苯酚、總氰、喹啉和多環(huán)芳烴等有機(jī)物降解，顯著減少出水cod，使出水達(dá)到一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。