一種深度處理印染化工綜合廢水的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于環(huán)境污染處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種深度處理印染化工廢水的技術(shù) 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著國家節(jié)能減排要求的提高，印染及化工廢水有機(jī)物（COD)排放標(biāo)準(zhǔn)普遍提 高。其中，廢水直排水體的標(biāo)準(zhǔn)提高至一級B(C0D< 60mg/L)或一級A標(biāo)準(zhǔn)（COD< 50mg/ U，氨氮出水至一級A標(biāo)準(zhǔn)（NH4+-N< 5mg/L)。而現(xiàn)有的印染及化工廢水處理工藝只包括 常規(guī)物化+二級生化，該工藝在最佳運行條件下也僅能將COD降解至140mg/L(中國給水排 水，2011，27 (15) 32-34)，廢水中剩余有機(jī)物質(zhì)為難降解物質(zhì)。另外，氨氮出水波動大，受進(jìn) 水水質(zhì)影響，出水濃度為20-60mg/L，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。要實現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，技術(shù)難度相當(dāng)大。
[0003] 為了實現(xiàn)水質(zhì)達(dá)標(biāo)排放，常用的改進(jìn)方法是在原有工藝基礎(chǔ)上增加前段強(qiáng)化物 化預(yù)處理（如芬頓雙氧水氧化預(yù)處理、鐵碳內(nèi)電解還原預(yù)處理），或者在工藝后端添加深 度處理工藝（如膜技術(shù)、臭氧高級氧化、活性炭吸附）。但這些技術(shù)在工程應(yīng)用中無一例 外地存在投資及運行成本高、管理難度大及效果不穩(wěn)定等缺陷。例如內(nèi)電解催化及芬頓 預(yù)處理的藥劑和填料費用消耗速率快，成本昂貴（CN103204595B);臭氧氧化法一般用于 給水深度處理，其臭氧發(fā)生和制氧等設(shè)備投資高、運行管理難度大（CN101700927B);膜分 離技術(shù)包括微濾、超濾、納濾及反滲透等工藝，其中反滲透和納濾盡管能獲得良好的效果， 但存在投資及運行費用高、膜污染嚴(yán)重及濃縮液難處理等問題，在大規(guī)模污水集中處理廠 難以應(yīng)用，而超濾和微濾由于其截留精度所限，難以獲得滿意的處理效果（CN101250011A， CN101774733A)?；钚蕴课绞浅墒煊行У募夹g(shù)，但吸附飽和后再生費用高昂，成為工程應(yīng) 用中最大的限制性因素（CN102633394B)。應(yīng)對印染及化工廢水提標(biāo)排放的要求，到目前為 止，文獻(xiàn)、發(fā)明專利及工程案例中尚未發(fā)現(xiàn)即成本低廉、運行穩(wěn)定，又可實現(xiàn)有機(jī)物深度處 理，達(dá)標(biāo)排放的處理方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明所要解決的問題提供一種深度處理方法，即在現(xiàn)有的處理工藝后，進(jìn)一步 去除有機(jī)物，滿足出水提標(biāo)改造的需求。
[0005] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是提供一種深度處理印染化工綜 合廢水的方法，其特征在于，具體步驟如下：
[0006] 步驟1):將印染化工廢水二級生化出水混合馴化后的活性污泥，加入多金屬固體 催化填料，微量曝氣2-10h，形成多金屬催化生物炭填料；
[0007] 步驟2):停止曝氣，潷水，獲得反應(yīng)混合液，加入石灰，快速混合后，投加硫酸鋁， 先快速混合再慢速攪拌，進(jìn)行固液分離獲得上清液；若上清液水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，將上清液加入步 驟1)中的多金屬催化生物炭填料，重復(fù)上述步驟進(jìn)行多級反應(yīng)，至水質(zhì)達(dá)標(biāo)后排放。
[0008] 優(yōu)選地，所述步驟1)中印染化工廢水二級生化出水COD范圍為120?200mg/L，氨 氮20-60mg/L，懸浮固體（SS)40-60mg/L;污泥為城市生活污水廠二池回流污泥，其中總懸 浮固體（TSS)含量為5-12g/L，揮發(fā)性懸浮固體與總懸浮固體（VSS/TSS)的濃度比為0. 55 以上。
[0009] 優(yōu)選地，所述步驟1)中的活性污泥的馴化方法為：將廢水常規(guī)工藝出水與污泥按 體積比1-2 : 1混合，攪拌懸浮，間歇曝氣4-8h，曝氣間隔時間為8-16h;馴化周期為3-5d; 馴化結(jié)束后，重力濃縮獲得下層馴化污泥；馴化后的活性污泥加入量為印染化工廢水二級 生化出水體積的0-20 %。
[0010] 優(yōu)選地，所述步驟1)中的多金屬固體催化填料是由多種金屬材料和固體活性焦 燒結(jié)而成，內(nèi)部纏繞無紡布填料，外層用PE塑料網(wǎng)布包裹固定；所述金屬材料為Mn，F(xiàn)e，Cu， Ni，Zn和Co中的至少一種金屬元素。
[0011] 優(yōu)選地，所述步驟1)中的微量曝氣具體為：曝氣量保持反應(yīng)器中溶解氧為 0? 5-6mg/L，曝氣時間為 2-10h。
[0012] 優(yōu)選地，所述步驟2)中石灰的在混合液中的加入量為30-200mg/L，快速混合 速度為200-600rpm，攪拌時間為5-30秒；硫酸鋁在加入石灰后的混合液中的加入量為 100-500mg/L;攪拌方法為：先以200-500rpm快速攪拌5-20秒，再以20-200rpm慢速攪拌 3-20分鐘。
[0013] 優(yōu)選地，所述步驟2)中的固液分離具體為重力沉淀或離心、過濾或壓濾。
[0014] 進(jìn)一步地，所述的固液分離具體為重力沉淀，具體為：將混合液靜置20-40分鐘， 即可獲得泥水分離效果。所述離心方法具體為：將混合液注入離心機(jī)，以X200-4000g的離 心力，離心I-IOmin實現(xiàn)固液分離。
[0015] 進(jìn)一步地，所述過濾或壓濾的方法具體為：將混合液注入孔徑為10-300ym的濾 布制成的濾袋，通過重力即過濾或外加壓力即壓濾實現(xiàn)固液分離；過濾溫度為5-70°C時， 重力過濾30-120分鐘，過濾溫度為室溫時，重力過濾60分鐘；壓濾溫度為5-70°C時，壓濾 壓力為〇? 5-4. 5MPa，壓濾溫度為室溫時，壓力為0? 8MPa。
[0016] 優(yōu)選地，所述步驟2)中重復(fù)次數(shù)為0-4次，即1-5級反應(yīng)。
[0017] 本發(fā)明在現(xiàn)有的處理工藝后，通過多金屬催化還原、活性焦吸附及微生物降解協(xié) 同作用，進(jìn)一步去除有機(jī)物，實現(xiàn)了出水有機(jī)物、氨氮及懸浮物的高效去除，滿足出水提標(biāo) 改造的需求。
[0018] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點和有益效果：
[0019] (1)深度處理出水COD降解至45-65mg/L，平均去除率高達(dá)63. 5% ;
[0020] ⑵氨氮出水可降解至5.Omg/L以下，平均去除率高達(dá)90. 9% ;
[0021] (3)石灰及硫酸鋁提高助凝效果，SS低于8mg/L，平均去除率高達(dá)86. 6% ;
[0022] (4)多金屬催化協(xié)同提高了活性焦吸附及生物降解作用，降低了生物所需的曝氣 停留時間。同時，固體活性焦作為緩沖體系，減緩多金屬鈍化速度。
【附圖說明】
[0023] 圖1為實施例1-6提供的深度處理印染化工綜合廢水的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0024] 為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以優(yōu)選實施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。
[0025] 實施例1-6中所使用的多金屬固體催化填料制作過程如下：在鐵刨花（注：下述 質(zhì)量百分比均以鐵刨花的質(zhì)量為基數(shù)）表面附著質(zhì)量比為2. 3%MnSO4U. 2%ZnCl2、0. 8% (：〇(：12在200°C燒結(jié)而成，冷卻后與質(zhì)量比10%的顆?；钚蕴?、質(zhì)量比0. 1%粗糙無紡布碎 片混合均勻，用帶孔徑的塑性網(wǎng)織布包裹成型，構(gòu)成多金屬固體催化填料。該填料的一日曝 氣離子溶出濃度見表1。
[0026] 表1多金屬固體催化填料離子溶出濃度（Id曝氣溶出）
【主權(quán)項】
1. 一種深度處理印染化工綜合廢水的方法，其特征在于，具體步驟如下： 步驟1):將印染化工廢水二級生化出水混合馴化后的活性污泥，加入多金屬固體催化 填料，微量曝氣2-10h，形成多金屬催化生物炭填料； 步驟2):停止曝氣，潷水，獲得反應(yīng)混合液，加入石灰，快速混合后，投加硫酸鋁，先快 速混合再慢速攪拌，進(jìn)行固液分離獲得上清液；若上清液水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，將上清液加入步驟 1)中的多金屬催化生物炭填料，重復(fù)上述步驟進(jìn)行多級反應(yīng)，至水質(zhì)達(dá)標(biāo)后排放。
2. 如權(quán)利要求1所述的深度處理印染化工綜合廢水的方法，其特征在于，所述步驟 1) 中印染化工廢水二級生化出水COD范圍為120?200mg/L，氨氮20-60mg/L，懸浮固體 40-60mg/L ;污泥為城市生活污水廠二池回流污泥，其中總懸浮固體含量為5-12g/L，揮發(fā) 性懸浮固體與總懸浮固體的濃度比為〇. 55以上。
3. 如權(quán)利要求1所述的深度處理印染化工綜合廢水的方法，其特征在于，所述步驟1) 中的活性污泥的馴化方法為：將廢水常規(guī)工藝出水與污泥按體積比1-2 : 1混合，攪拌懸 浮，間歇曝氣4-8h，曝氣間隔時間為8-16h ;馴化周期為3-5d ;馴化結(jié)束后，重力濃縮獲得下 層馴化污泥；馴化后的活性污泥加入量為印染化工廢水二級生化出水體積的0-20%。
4. 如權(quán)利要求1所述的深度處理印染化工綜合廢水的方法，其特征在于，所述步驟1) 中的多金屬固體催化填料是由多種金屬材料和固體活性焦燒結(jié)而成，內(nèi)部纏繞無紡布填 料，外層用PE塑料網(wǎng)布包裹固定；所述金屬材料為Mn，F(xiàn)e，Cu，Ni，Zn和Co中的至少一種金 屬兀素。
5. 如權(quán)利要求1所述的深度處理印染化工綜合廢水的方法，其特征在于，所述步驟1) 中的微量曝氣具體為：曝氣量保持反應(yīng)器中溶解氧為〇. 5-6mg/L，曝氣時間為2-10h。
6. 如權(quán)利要求1所述的深度處理印染化工綜合廢水的方法，其特征在于，所述步驟 2) 中石灰的在混合液中的加入量為30-200mg/L，快速混合速度為200-600rpm，攪拌時間 為5-30秒；硫酸鋁在加入石灰后的混合液中的加入量為100-500mg/L ;攪拌方法為：先以 200-500rpm快速攪拌5-20秒，再以20-200rpm慢速攪拌3-20分鐘。
7. 如權(quán)利要求1所述的深度處理印染化工綜合廢水的方法，其特征在于，所述步驟2) 中的固液分離具體為重力沉淀或離心、過濾或壓濾。
8. 如權(quán)利要求7所述的深度處理印染化工綜合廢水的方法，其特征在于，所述的固液 分離具體為重力沉淀，具體為：將混合液靜置20-40分鐘，即可獲得泥水分離效果。所述離 心方法具體為：將混合液注入離心機(jī)，以X 200-4000g的離心力，離心I-IOmin實現(xiàn)固液分 離。
9. 如權(quán)利要求7所述的深度處理印染化工綜合廢水的方法，其特征在于，所述過濾或 壓濾的方法具體為：將混合液注入孔徑為10-300 μm的濾布制成的濾袋，通過重力即過濾 或外加壓力即壓濾實現(xiàn)固液分離；過濾溫度為5-70°C時，重力過濾30-120分鐘，過濾溫度 為室溫時，重力過濾60分鐘；壓濾溫度為5-70°C時，壓濾壓力為0· 5-4. 5MPa，壓濾溫度為室 溫時，壓力為〇.8MPa。
10. 如權(quán)利要求1所述的深度處理印染化工綜合廢水的方法，其特征在于，所述步驟2) 中重復(fù)次數(shù)為0-4次，即1-5級反應(yīng)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種深度處理印染化工綜合廢水的方法，其特征在于，將印染化工廢水二級生化出水混合馴化后的活性污泥，加入多金屬固體催化填料，形成多金屬催化生物炭填料；然后停止曝氣，潷水，獲得反應(yīng)混合液，加入石灰，快速混合后，投加硫酸鋁，先快速混合再慢速攪拌，進(jìn)行固液分離獲得上清液；若上清液水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，將上清液再次加入多金屬催化生物炭填料，重復(fù)上述步驟進(jìn)行多級反應(yīng)，至水質(zhì)達(dá)標(biāo)后排放。本發(fā)明在現(xiàn)有的處理工藝后，通過多金屬催化還原、活性焦吸附及微生物降解協(xié)同作用，進(jìn)一步去除有機(jī)物，實現(xiàn)了出水有機(jī)物、氨氮及懸浮物的高效去除，滿足出水提標(biāo)改造的需求。
【IPC分類】C02F9-14
【公開號】CN104556556
【申請?zhí)枴緾N201410727633
【發(fā)明人】李響, 陳紅, 薛罡, 張文啟, 高品, 劉振鴻, 劉亞男, 曾超, 蔣夢然, 張禾
【申請人】東華大學(xué)
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月3日