本發(fā)明屬于化工廢水處理領(lǐng)域，具體涉及一種化工廢水的微電解處理工藝。
背景技術(shù)：
主導(dǎo)產(chǎn)品為三氯苯胺、羥基甲苯、高吸水性滅火樹脂以及異氰酸異丙酯的醫(yī)藥化工廠，其醫(yī)藥化工中間體生產(chǎn)、銷售的隔車間原料水解、離心等過程產(chǎn)生了多股工藝廢水、水沖泵廢水、冷凝冷卻水、洗釜水等廢水。廢水成分復(fù)雜、濃度高，含苯酚類、苯胺類物質(zhì)量高，以及一些原材料、中間產(chǎn)物和產(chǎn)品殘留物中的顯色有機(jī)物，其中苯酚類物質(zhì)對微生物的代謝具有較強(qiáng)的抑制性。目前對此類醫(yī)藥化工廢水處理一般采用生化工藝，難以有效降低廢水中苯酚類物質(zhì)，直接利用含苯酚類物質(zhì)較高的廢水進(jìn)入生化系統(tǒng)很難保證微生物正常馴化，導(dǎo)致廢水可生化性差，從而增加了廢水處理費(fèi)用，出水水質(zhì)不穩(wěn)定。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決以上技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種化工廢水的微電解處理工藝，在廢水進(jìn)行生化處理之前進(jìn)行預(yù)處理，使廢水中有機(jī)物去除率到達(dá)40%，b/c提高至0.4以上，為后續(xù)生化處理創(chuàng)造條件。
其技術(shù)方案為：
一種化工廢水的微電解處理工藝，按照以下步驟進(jìn)行：
（1）廢水預(yù)處理：
a．微電解處理：將各車間廢水收集后，經(jīng)泵送至鐵碳池內(nèi)，同時(shí)投加濃硫酸調(diào)節(jié)ph值至3左右，羅茨風(fēng)機(jī)供氣，進(jìn)行鐵碳微電解，廢水在鐵碳池內(nèi)停留時(shí)間約為2h；
鐵碳池內(nèi)投加濃硫酸，利用鐵屑和碳作為正負(fù)極組成無數(shù)微觀原電池。在酸性充氧條件下，微電解體系中陰陽兩極電勢遠(yuǎn)大于缺氧或中堿性條件，其電化學(xué)腐蝕反應(yīng)速度進(jìn)行得更快。微電解腐蝕反應(yīng)生成的新生態(tài)fe2+、fe3+及其水合物具有較強(qiáng)的吸附-絮凝活性，能與廢水中許多組分發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使廢水中顯色有機(jī)物的發(fā)色基團(tuán)和助色基團(tuán)破裂或轉(zhuǎn)化，達(dá)到去色作用，并使廢水的組分向易于生化的方向轉(zhuǎn)變，可生化性大幅提高。微電解腐蝕反應(yīng)過程中不斷產(chǎn)生的金屬離子可以有效地克服陽極的極化作用，金屬能持續(xù)快速地發(fā)生電化學(xué)腐蝕。
b．初級(jí)沉淀：鐵碳池出水由泵提升至初級(jí)沉淀池，在進(jìn)水中投加石灰乳，調(diào)節(jié)廢水ph至堿性，同時(shí)投加絮凝劑pam，機(jī)械攪拌混合，經(jīng)絮凝沉淀后，初級(jí)沉淀池出水至催化氧化裝置；
鐵碳池出水中含有大量fe2+、fe3+及其水合物，在堿性環(huán)境中生成沉淀fe（oh）2和fe（oh）3。廢水溶液中的fe（oh）2膠體帶正電荷，它能與帶相反電荷的一些物質(zhì)及溶液中的電解質(zhì)發(fā)生沉聚作用。生成的膠體絮凝劑fe（oh）3的吸附能力高于一般藥劑水解的到的fe（oh）3吸附能力，配合絮凝劑pam，廢水中原有的懸浮物、膠體、油類等及相當(dāng)一部分水溶性有機(jī)物均可被其籠絡(luò)、吸附凝聚而從廢水中分離沉淀。
c．催化氧化：向催化氧化裝置內(nèi)投加硫酸，將廢水ph值回調(diào)至弱酸性，接著投加h2o2和催化劑tio2進(jìn)入催化氧化裝置，在利用紫外光照射廢水，同時(shí)進(jìn)行強(qiáng)曝氣，廢水在催化氧化裝置內(nèi)停留時(shí)間約為2h；
廢水沉淀后的出水進(jìn)入催化氧化裝置內(nèi)，在tio2的催化環(huán)境中，雙氧水受紫外光照射產(chǎn)生氧化能力極強(qiáng)的羥基自由基，廢水內(nèi)的有機(jī)物會(huì)被氧化，最終廢水中有機(jī)物的去除率達(dá)40%以上，b/c提高至0.4以上，為后續(xù)的生化處理創(chuàng)造了有利條件。
廢水預(yù)處理系統(tǒng)要根據(jù)生化系統(tǒng)進(jìn)行物化調(diào)試，根據(jù)微電解出水的水質(zhì)情況調(diào)整廢水的進(jìn)水流量和曝氣強(qiáng)度，依據(jù)沉淀池出水的情況控制石灰和絮凝劑的投加量，根據(jù)光催化氧化出水的水質(zhì)情況調(diào)整氧化劑加量和曝氣強(qiáng)度。
（2）廢水均質(zhì)：
將預(yù)處理后的廢水和生活污水通入均質(zhì)調(diào)節(jié)池內(nèi)，投加石灰乳調(diào)節(jié)廢水ph至堿性，充分混合均質(zhì)后，由泵提升至厭氧池內(nèi)。
（3）生化處理：
a.厭氧處理：厭氧池分為兩格，內(nèi)置循環(huán)泵，均質(zhì)后的廢水經(jīng)泵提升，從厭氧池底布水器出水，均勻上升與懸浮污泥充分接觸，使微生物進(jìn)行無氧呼吸，廢水停留時(shí)間約為38h；
b.兼氧處理：厭氧池溢流出水至兼氧池內(nèi)，兼氧池適當(dāng)曝氣，提供微量的溶解氧，并維持污泥呈懸浮狀，促進(jìn)微生物進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸，廢水停留時(shí)間約為38h；
c.好氧處理：兼氧池三格式推流出水至好氧池內(nèi)，好氧池內(nèi)進(jìn)行微孔曝氣，維持好氧微生物所需的溶氧量，同時(shí)好氧池內(nèi)回流混合液至兼氧池內(nèi)，回流比為50%，進(jìn)行反硝化作用，對廢水進(jìn)行脫氮處理，廢水停留時(shí)間約為50h；
生化系統(tǒng)內(nèi)需要獨(dú)立進(jìn)行調(diào)試，先進(jìn)行厭氧系統(tǒng)的污泥培養(yǎng)和馴化，污泥采用城市污水處理廠的消化污泥，并投加部分牛糞水，開啟內(nèi)部循環(huán)系統(tǒng)，初期控制污泥負(fù)荷小于0.1kg/（kg·d）。利用廠內(nèi)蒸汽將水溫每天升高2℃，一星期后升至35℃。根據(jù)微生物細(xì)胞對n、p的吸收規(guī)律，補(bǔ)充該類營養(yǎng)素，同時(shí)控制進(jìn)水ph為6.5-7.5，并緩慢提高進(jìn)水濃度。經(jīng)過四個(gè)月調(diào)試運(yùn)行，厭氧系統(tǒng)cod的容積負(fù)荷提高到3.0kg/（m3·d），cod去除率升至79.5%以上，且出水揮發(fā)性酸控制在500mg/l左右，達(dá)到了預(yù)期效果。
厭氧系統(tǒng)的污泥培養(yǎng)和馴化進(jìn)行一個(gè)月后，開始對兼氧系統(tǒng)的微生物進(jìn)行培養(yǎng)，啟動(dòng)底部微孔曝氣裝置，控制溶氧量小于0.5mg/l，同時(shí)起到攪動(dòng)底部污泥的作用，使之呈懸浮狀，大大增加固、液接觸棉結(jié)，有利于微生物培養(yǎng)馴化。
在兼氧系統(tǒng)的微生物培養(yǎng)一個(gè)月后，開始對好氧系統(tǒng)的微生物進(jìn)行培養(yǎng)，啟動(dòng)初期“悶曝”3-7d，停止曝氣，待污泥沉淀后，排出上清液，在進(jìn)水曝氣。經(jīng)過一段時(shí)間，觀察到處理效果良好后提高進(jìn)水濃度，控制曝氣池內(nèi)溶解氧為2-4mg/l，以便于好氧微生物的生長代謝，加速污泥附著在填料上，縮短掛膜周期。
整個(gè)生化系統(tǒng)培養(yǎng)馴化過程中，跟蹤監(jiān)測水質(zhì)情況，根據(jù)變化調(diào)整進(jìn)水負(fù)荷、控制曝氣量等，在處理效果良好的情況下，按設(shè)計(jì)水量5%-10%的比例逐步加大工業(yè)廢水量，使微生物逐步適應(yīng)新的環(huán)境。以上工業(yè)廢水為醫(yī)藥化工廠排放廢水經(jīng)過微電解-混凝沉淀-光催化氧化等步驟預(yù)處理后的廢水。
（4）沉淀排放：
好氧池出水溢流至二級(jí)沉淀池內(nèi)進(jìn)行污水沉淀，其上清液溢流達(dá)標(biāo)排放，二級(jí)沉淀池內(nèi)的沉淀污泥通過污泥回流泵提升，部分污泥回流至厭氧池內(nèi)補(bǔ)充懸浮污泥，進(jìn)行反硝化作用，污泥回流比為60%，對污水進(jìn)行脫氮除磷作業(yè)，剩余污泥送至污泥池內(nèi)。
（5）污泥處理：
初級(jí)沉淀和二次沉淀產(chǎn)生的污泥進(jìn)入污泥池內(nèi)，再經(jīng)泵送至重力污泥濃縮地，污泥經(jīng)濃縮減容后輸送至箱式壓濾機(jī)脫水，產(chǎn)生的泥餅外運(yùn)處理；污泥濃縮地的上清液和壓濾機(jī)濾液回流至均質(zhì)調(diào)節(jié)池，與預(yù)處理后的廢水和生活污水一同混合均質(zhì)，再次進(jìn)行生化處理。
進(jìn)一步，所述鐵碳池內(nèi)設(shè)置有ppr穿孔曝氣裝置、工業(yè)在線ph計(jì)、浮球式液位控制器和電磁流量計(jì)。
進(jìn)一步，所述初級(jí)沉淀池和二級(jí)沉淀池內(nèi)放置有pe材質(zhì)的斜管填料。
進(jìn)一步，所述光催化氧化裝置內(nèi)配置有石英紫外光燈、ppr穿孔曝氣裝置和h2o2加藥裝置。
進(jìn)一步，所述均質(zhì)調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)置有兩臺(tái)離心式自吸泵，分別連接著生活污水管和污泥濃縮地的上清液和壓濾機(jī)濾液回流管，均質(zhì)調(diào)節(jié)池內(nèi)還設(shè)置有浮球式液位控制器和堿液加藥裝置。
進(jìn)一步，所述厭氧池、厭氧池、好氧池內(nèi)均設(shè)置有組合填料。
本發(fā)明的有益效果：
（1）本發(fā)明在廢水進(jìn)行生化處理之前進(jìn)行微電解-混凝沉淀-光催化氧化等步驟預(yù)處理，其中，微電解處理脫去廢水中發(fā)色基團(tuán)和助色基團(tuán)，達(dá)到去色的目的，并使廢水的組分向易于生化的方向轉(zhuǎn)變，可生化性大幅提高，同時(shí)進(jìn)行了金屬腐化反應(yīng)，生成的新生態(tài)fe2+、fe3+及其水合物；混凝沉淀處理使新生態(tài)fe2+、fe3+在堿性環(huán)境中生成沉淀fe（oh）2和fe（oh）3，配合絮凝劑pam，廢水中原有的懸浮物、膠體、油類等及相當(dāng)一部分水溶性有機(jī)物均可被其籠絡(luò)、吸附凝聚而從廢水中分離沉淀；光催化氧化使廢水中有機(jī)物的去除率達(dá)40%以上，b/c提高至0.4以上，為后續(xù)的生化處理創(chuàng)造了有利條件；
（2）本發(fā)明廢水預(yù)處理將醫(yī)藥化工廠工藝廢水中的大部分苯酚類、苯胺類有機(jī)物氧化分解，降低了廢水對微生物的代謝的抑制性，使生化系統(tǒng)中的微生物正常馴化，提高廢水可生化性，出水水質(zhì)不穩(wěn)定；
（3）本發(fā)明中的廢水預(yù)處理系統(tǒng)配合生化系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，調(diào)整廢水的進(jìn)水流量和曝氣強(qiáng)度、控制石灰和絮凝劑的投加量和調(diào)整氧化劑加量和曝氣強(qiáng)度，從而實(shí)現(xiàn)廢水處理良好的經(jīng)濟(jì)效益，降低處理成本。
（4）本發(fā)明中的生化系統(tǒng)調(diào)試進(jìn)水為預(yù)處理后的廢水，使微生物逐步適應(yīng)預(yù)處理后的廢水形成的新環(huán)境，提高生化處理的效果，穩(wěn)定出水水質(zhì)。
附圖說明
圖1為化工廢水的微電解處理工藝的流程圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，一種化工廢水的微電解處理工藝，按照以下步驟進(jìn)行：
（1）廢水預(yù)處理：
a．微電解處理：將各車間廢水收集后，經(jīng)泵送至鐵碳池內(nèi)，浮球式液位控制器控制進(jìn)水開關(guān)，電磁流量計(jì)控制進(jìn)水量，同時(shí)投加濃硫酸調(diào)節(jié)ph值至3左右，通過工業(yè)在線ph計(jì)實(shí)施監(jiān)測，羅茨風(fēng)機(jī)供氣，通過ppr穿孔曝氣裝置進(jìn)行曝氣，進(jìn)行鐵碳微電解，廢水在鐵碳池內(nèi)停留時(shí)間約為2h；
b．初級(jí)沉淀：鐵碳池出水由泵提升至初級(jí)沉淀池，初級(jí)沉淀池內(nèi)放置有pe材質(zhì)的斜管填料，在進(jìn)水中投加石灰乳，調(diào)節(jié)廢水ph至堿性，同時(shí)投加絮凝劑pam，機(jī)械攪拌混合，經(jīng)絮凝沉淀后，初級(jí)沉淀池出水至催化氧化裝置；
c．催化氧化：向催化氧化裝置內(nèi)投加硫酸，將廢水ph值回調(diào)至弱酸性，接著h2o2加藥裝置投加h2o2和催化劑tio2進(jìn)入催化氧化裝置，在利用石英紫外光燈照射紫外光入廢水，同時(shí)ppr穿孔曝氣裝置進(jìn)行強(qiáng)曝氣，廢水在催化氧化裝置內(nèi)停留時(shí)間約為2h。
（2）廢水均質(zhì)：
將預(yù)處理后的廢水和生活污水通入均質(zhì)調(diào)節(jié)池內(nèi)，浮球式液位控制器控制進(jìn)水量，堿液加藥裝置投加石灰乳調(diào)節(jié)廢水ph至堿性，充分混合均質(zhì)后，由泵提升至厭氧池內(nèi)；所述均質(zhì)調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)置有兩臺(tái)離心式自吸泵，分別連接著生活污水管和污泥濃縮地的上清液和壓濾機(jī)濾液回流管。
（3）生化處理：
a.厭氧處理：厭氧池分為兩格，內(nèi)置循環(huán)泵，厭氧池內(nèi)均設(shè)置有組合填料，均質(zhì)后的廢水經(jīng)泵提升，從厭氧池底布水器出水，均勻上升與懸浮污泥充分接觸，使微生物進(jìn)行無氧呼吸，廢水停留時(shí)間約為38h；
b.兼氧處理：厭氧池溢流出水至兼氧池內(nèi)，厭氧內(nèi)均設(shè)置有組合填料，池兼氧池適當(dāng)曝氣，提供微量的溶解氧，并維持污泥呈懸浮狀，促進(jìn)微生物進(jìn)行有氧呼吸和無氧呼吸，廢水停留時(shí)間約為38h；
c.好氧處理：兼氧池三格式推流出水至好氧池內(nèi)，好氧池內(nèi)均設(shè)置有組合填料，好氧池內(nèi)進(jìn)行微孔曝氣，維持好氧微生物所需的溶氧量，同時(shí)好氧池內(nèi)回流混合液至兼氧池內(nèi)，回流比為50%，進(jìn)行反硝化作用，對廢水進(jìn)行脫氮處理，廢水停留時(shí)間約為50h。
（4）沉淀排放：
好氧池出水溢流至二級(jí)沉淀池內(nèi)進(jìn)行污水沉淀，二級(jí)沉淀池內(nèi)放置有pe材質(zhì)的斜管填料，其上清液溢流達(dá)標(biāo)排放，二級(jí)沉淀池內(nèi)的沉淀污泥通過污泥回流泵提升，部分污泥回流至厭氧池內(nèi)補(bǔ)充懸浮污泥，污泥回流比為60%，剩余污泥送至污泥池內(nèi)。
（5）污泥處理：
初級(jí)沉淀和二次沉淀產(chǎn)生的污泥進(jìn)入污泥池內(nèi)，再經(jīng)泵送至重力污泥濃縮地，污泥經(jīng)濃縮減容后輸送至箱式壓濾機(jī)脫水，產(chǎn)生的泥餅外運(yùn)處理；污泥濃縮地的上清液和壓濾機(jī)濾液回流至均質(zhì)調(diào)節(jié)池，與預(yù)處理后的廢水和生活污水一同混合均質(zhì)，再次進(jìn)行生化處理。
該化工廢水的微電解處理工藝進(jìn)過生化系統(tǒng)微生物培養(yǎng)和連續(xù)進(jìn)水調(diào)試，主要處理單元對污染物的去除率均達(dá)到了預(yù)期的效果。