一種綜合型高濃度高鹽難降解廢水的處理工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種針對(duì)綜合型高濃度高鹽難降解廢水 的處理工藝方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 利用微生物處理污水是以光合菌群和酵母菌群為為主導(dǎo)，協(xié)同其他有益微生物共 同作用，產(chǎn)生抗氧化物質(zhì)，通過(guò)氧化還原發(fā)酵等途徑分解氧化有機(jī)物，對(duì)污水中有害有機(jī)化 合物起降解、轉(zhuǎn)化作用，把有害有毒物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無(wú)毒無(wú)害物質(zhì)，但是單純的微生物處理技術(shù) 只適用于污染物濃度很低的污水處理。由于微生物對(duì)污染物的耐受能力十分有限，因此不 僅對(duì)于濃度稍高的污水卻起不到太多的效果，而且會(huì)導(dǎo)致微生物受到嚴(yán)重的損害而無(wú)法再 生。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于高濃度高鹽廢水的處理一直是難題，很難將這樣的高污染廢水單 獨(dú)進(jìn)行凈化，而往往需要引入低濃度廢水甚至是干凈的配水，來(lái)調(diào)低高污染廢水中污染物 的濃度，才能進(jìn)一步對(duì)水質(zhì)凈化處理。例如：首先采用加入聚合氯化鋁和聚丙烯酰胺作為絮 凝劑和混凝劑的方式，與原水中大量的SS反應(yīng)生成絮體，沉淀分離去除SS ;后進(jìn)入吹脫塔， 利用化學(xué)方法去除游離氨；然后將廢水進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器（采用UASB池型，底部進(jìn)水，上部出 水，反應(yīng)器內(nèi)的流態(tài)為上升流），利用厭氧微生物對(duì)有機(jī)物有效分解的作用，廢水中部分的 COD(BOD)得以去除，以減輕后續(xù)好氧處理的負(fù)荷；厭氧反應(yīng)后的出水仍有較高的COD和氨 氮，如果直接進(jìn)入后續(xù)的好氧生物處理，將對(duì)微生物有毒害，因此，引入低濃度廢水，以及部 分配水，保證混合后的廢水水質(zhì)達(dá)到好氧生物可以耐受的范圍。在好氧池中，采用盤(pán)式曝氣 器為生化反應(yīng)提供溶解氧，利用微生物同化異化和硝化反硝化的原理，對(duì)剩余的COD和氨 氮進(jìn)一步去除。
[0004] 上述凈化工藝需要引入大量的配水等輔助工藝，大大地提高了系統(tǒng)的運(yùn)行成本， 同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量污泥，增加污泥處理處置的費(fèi)用。同時(shí)，由于進(jìn)水COD及氨氮等濃度較高， 微生物生化系統(tǒng)運(yùn)行負(fù)荷較大，出水水質(zhì)難以得到有效保證；同時(shí)由于進(jìn)水鹽分濃度過(guò)高， 對(duì)系統(tǒng)中微生物的生長(zhǎng)產(chǎn)生抑制作用，進(jìn)一步影響系統(tǒng)處理效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于：提供一種能夠直接針對(duì)高濃度難降解廢水的處 理凈化工藝，無(wú)需額外引入低濃度廢水或干凈配水；且不產(chǎn)生額外的二次沉降污染。
[0006] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：調(diào)節(jié)高鹽高濃度難降解廢水 (下稱"進(jìn)水"）的PH值后，進(jìn)行加熱蒸發(fā)水分，一方面收集蒸發(fā)后得到的水蒸汽形成冷凝 水，將冷凝水進(jìn)入生化系統(tǒng)進(jìn)行處理；另一方面對(duì)蒸發(fā)后剩余的濃縮液進(jìn)行直接焚燒，
[0007] 其中，所述的高鹽高濃度難降解廢水為含有cod、nh3-n、tn、tp及鹽分的廢水，調(diào)節(jié) 廢水的pH值為6~8,廢水中COD的含量最大為62000mg/L，NH 3-N的含量最大為1500mg/ L，TN (總氮）的含量最大為2500mg/L，TP (總磷）的含量最大為500mg/L，鹽分的含量最大 為 60000mg/L，
[0008] 上述的加熱蒸發(fā)溫度設(shè)定為大于水的蒸發(fā)溫度，且小于COD、NH3_N、TN、TP及鹽分 的蒸發(fā)溫度，進(jìn)一步地：加熱蒸發(fā)溫度為l〇〇°C左右，
[0009] 對(duì)廢水加熱蒸發(fā)使廢水的溫度升高，由于廢水中的鹽分、溶解性COD等污染物質(zhì) 比水的沸點(diǎn)高很多，當(dāng)廢水溫度逐漸升高達(dá)到水的沸點(diǎn)時(shí)，廢水中的水分開(kāi)始蒸發(fā)形成水 蒸汽逸出系統(tǒng)，污染物質(zhì)則被留在溶液中，隨著水的不斷蒸發(fā)，廢水中污染物的濃度也不斷 升高，剩余的濃液則不斷減少，由此完成了（部分）水與污染物質(zhì)的分離，本方案中由于進(jìn) 水COD及NH 3-N濃度較高，有一部分揮發(fā)性COD及冊(cè)13會(huì)隨水蒸汽形成冷凝水，因此蒸餾得 到的冷凝水仍需進(jìn)入生化系統(tǒng)進(jìn)行處理，但是此時(shí)生化系統(tǒng)中微生物所面臨的污染壓力要 小很多，完全在其耐受能力范圍之內(nèi)，
[0010] 作為優(yōu)選：對(duì)高鹽高濃度難降解廢水進(jìn)行加熱蒸發(fā)時(shí)，采用"蒸汽加熱"的方式，采 用該方式加熱時(shí)可以將蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽全部收集起來(lái)，通過(guò)機(jī)械壓縮方式提高其壓力 和溫度之后重新作為蒸發(fā)的熱源；
[0011] 而對(duì)于蒸發(fā)后剩余的濃縮液而言，濃縮液中主要的鹽分物質(zhì)為Na2SO4，同時(shí)濃縮液 的COD極高，能達(dá)到十萬(wàn)甚至數(shù)十萬(wàn)mg/L，熱值很高，直接對(duì)其進(jìn)行焚燒既可以充分利用濃 縮液中COD的熱量，同時(shí)又不會(huì)產(chǎn)生二噁英等二次污染物質(zhì)。
[0012] 本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明的工藝對(duì)于水體中的C0D、NH3-N、TN、TP及鹽分等 均有較好的處理效果，特別是鹽分的去除效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于高級(jí)氧化等其他現(xiàn)有工藝，能有效 減輕鹽分對(duì)于微生物生長(zhǎng)的抑制作用，保證后續(xù)生物處理工段的正常功能；工藝中對(duì)原液 進(jìn)行濃縮，能有效減少濃液的產(chǎn)量，采用直接燃燒濃縮液的工藝，充分利用濃縮液中COD所 含有的高熱量，變廢為寶。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 實(shí)施例1
[0014] 調(diào)節(jié)高鹽高濃度難降解廢水的pH值后得到"進(jìn)水"，將"進(jìn)水"進(jìn)行加熱（加熱溫 度為100- 105°C )蒸發(fā)水分，蒸發(fā)至廢水體系中的COD、NH3-N、TN、TP或鹽分中，有任何一 種污染溶質(zhì)達(dá)到飽和即可。一方面對(duì)蒸發(fā)后剩余的濃縮液進(jìn)行直接焚燒；另一方面收集蒸 發(fā)后得到的水蒸汽形成冷凝水，將冷凝水進(jìn)入生化系統(tǒng)進(jìn)行處理，處理后得到的冷凝水稱 為"出水"，對(duì)本實(shí)施例中的"進(jìn)水"和"出水"進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果如表1所示：
[0015] 表 1
[0016]

[0017] 比較例 I (FBR-Fenton 工藝）
[0018] 芬頓氧化法是利用芬頓試劑〇1202與？6 2+)的強(qiáng)氧化性氧化廢水中的難降解物質(zhì)的 一種廢水處理方法。
[0019] 芬頓反應(yīng)的原理為：芬頓反應(yīng)是以亞鐵離子為催化劑的一系列自由基反應(yīng)。主要 反應(yīng)大致如下：
[0020] Fe2++H202= = Fe 3++0H> ? HO
[0021] Fe3++H202+〇r = = Fe 2++H20+ ? HO
[0022] Fe3++H202 = = Fe 2++H++H02
[0023] HO2+H2O2 = = H 2〇+〇2 t + * HO
[0024] 芬頓試劑通過(guò)以上反應(yīng)，不斷產(chǎn)生? HO (羥基自由基，電極電勢(shì)2. 80EV，僅次于 F2)，使得整個(gè)體系具有強(qiáng)氧化性，可以氧化氯苯、氯化芐、油脂等難以被一般氧化劑（氯氣， 次氯酸鈉，二氧化氯，臭氧）氧化的物質(zhì)。通?？蓪⒋蠖鄶?shù)有機(jī)化合物如羧酸、醇、酯類氧化 為無(wú)機(jī)態(tài)，氧化效果十分明顯。
[0025] 實(shí)驗(yàn)方案
[0026] (1)分析原水COD值及決定欲去除COD量，并計(jì)算出雙氧水加藥量及硫酸亞鐵加藥 量，折算到泵的轉(zhuǎn)數(shù)；
[0027] (2)將原水置入原水桶，調(diào)節(jié)pH ;
[0028] (3)準(zhǔn)備好H2O2和硫酸亞鐵，泵流量和轉(zhuǎn)數(shù)關(guān)系調(diào)節(jié)到需要轉(zhuǎn)數(shù)；
[0029] (4)同時(shí)啟動(dòng)H2O2泵、廢水泵、回流泵；
[0030] (5)反應(yīng)穩(wěn)定，收集出流水，調(diào)整pH、加入PAM，混凝沉淀，靜置取上清液測(cè)C0D。
[0031] 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果
[0032] 取二沉池出水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將原水COD稀釋到300mg/L左右，F(xiàn)BR-Fenton實(shí)驗(yàn)加藥 量和進(jìn)出水COD值如表2所示。
[0033] 表 2
[0034]

[0035] 比較例2(高級(jí)氧化工藝）
[0036] 本方案中對(duì)均質(zhì)的污水通過(guò)藥物沉降混凝，去除一定比例的有機(jī)物，同時(shí)中和去 除能夠產(chǎn)生COD的部分無(wú)機(jī)物。預(yù)處理后的水直接進(jìn)入HECAF處理器，在處理器內(nèi)，根據(jù)廢 水中需要去除的污染物的種類和性質(zhì)充填相應(yīng)的專用材料、催化劑及其他輔助劑，組成去 除某種或某一類無(wú)機(jī)或有機(jī)污染物的最佳混合裝填材料，并將它們置于結(jié)構(gòu)緊湊的絮凝床 內(nèi)。廢水流經(jīng)絮凝床裝置時(shí)，在一定的操作條件下，裝置內(nèi)的填充料便會(huì)與廢水的污染物發(fā) 生一系列的物理化學(xué)作用，產(chǎn)生一種或多種初生態(tài)的混凝劑及初生態(tài)的氧化劑，通過(guò)混凝、 催化氧化分解、置換等多種物理化學(xué)作用，使廢水中的污染物迅速去除。
[0037] 經(jīng)過(guò)以上預(yù)處理后，出水進(jìn)入針對(duì)長(zhǎng)鏈和苯類有機(jī)物污水的高級(jí)氧化設(shè)備。該技 術(shù)是三維電極電化學(xué)技術(shù)與催化氧化技術(shù)的耦合，從三維電極的原理出發(fā)，以特定填料等 做載體，無(wú)機(jī)氧化物為引發(fā)劑，研制出電化學(xué)性能高效的顆粒電極材料。以電能做激發(fā)能， 在較低的安全電壓（〈50V)下，利用空氣中的O 2，通過(guò)一系列的化學(xué)反應(yīng)機(jī)制生成初生態(tài)的 H2O2，隨之進(jìn)一步分解產(chǎn)生具有極強(qiáng)氧化性的羥基自由基（?0!!)。大部分微生物難降解的有 機(jī)物都是分子內(nèi)電子云密度分布不均勻的多環(huán)或雜環(huán)芳烴類，正是由于羥基自由基（? 0H) 具有攻擊有機(jī)物分子內(nèi)電子云密度高處的特點(diǎn)，? OH自由基可迅速氧化使之被降解為容易 被微生物進(jìn)一步分解的小分子有機(jī)物，或者直接被? OH自由基徹底礦化為0)2和H 20。
[0038] 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果
[0039] 運(yùn)用原水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，高級(jí)氧化實(shí)驗(yàn)得到的各項(xiàng)處理率如表3所示。
[0040] 表 3
[0041]
[0042] 實(shí)施例1、對(duì)比例1、2中的工藝對(duì)各種污染物質(zhì)的去除率的比較，結(jié)果如表4所 示：
[0043]表 4
[0044]

【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高鹽高濃度難降解廢水的處理方法，其特征在于：所述的處理方法為，調(diào)節(jié)所 述高鹽高濃度難降解廢水的PH值后，進(jìn)行加熱蒸發(fā)水分，一方面收集蒸發(fā)后得到的水蒸汽 形成冷凝水，將所述冷凝水進(jìn)入生化系統(tǒng)進(jìn)行處理；另一方面對(duì)蒸發(fā)后剩余的濃縮液進(jìn)行 直接焚燒。2. 如權(quán)利要求1所述的高鹽高濃度難降解廢水的處理方法，其特征在于：所述的高鹽 高濃度難降解廢水為含有COD、NH3-N、TN、TP及鹽分的廢水。3. 如權(quán)利要求2所述的高鹽高濃度難降解廢水的處理方法，其特征在于：所述的高鹽 高濃度難降解廢水中，所述COD的含量最大為62000mg/L。4. 如權(quán)利要求2所述的高鹽高濃度難降解廢水的處理方法，其特征在于：所述的高鹽 高濃度難降解廢水中，所述NH3-N的含量最大為1500mg/L。5. 如權(quán)利要求2所述的高鹽高濃度難降解廢水的處理方法，其特征在于：所述的高鹽 高濃度難降解廢水中，所述TN的含量最大為2500mg/L。6. 如權(quán)利要求2所述的高鹽高濃度難降解廢水的處理方法，其特征在于：所述的高鹽 高濃度難降解廢水中，所述TP的含量最大為500mg/L。7. 如權(quán)利要求2所述的高鹽高濃度難降解廢水的處理方法，其特征在于：所述的高鹽 高濃度難降解廢水中，所述鹽分的含量最大為60000mg/L。8. 如權(quán)利要求1所述的高鹽高濃度難降解廢水的處理方法，其特征在于：調(diào)節(jié)所述的 高鹽高濃度難降解廢水的pH值為6~8。9. 如權(quán)利要求2所述的高鹽高濃度難降解廢水的處理方法，其特征在于：所述的加熱 蒸發(fā)溫度為100 °C。10. 如權(quán)利要求1所述的高鹽高濃度難降解廢水的處理方法，其特征在于：所述的加熱 蒸發(fā)時(shí)，采用"蒸汽加熱"的方式。
【專利摘要】本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種針對(duì)綜合型高濃度高鹽難降解廢水的處理工藝方法。具體方法為：調(diào)節(jié)高鹽高濃度難降解廢水的pH值后，進(jìn)行加熱蒸發(fā)水分，一方面收集蒸發(fā)后得到的水蒸汽形成冷凝水，將冷凝水進(jìn)入生化系統(tǒng)進(jìn)行處理；另一方面對(duì)蒸發(fā)后剩余的濃縮液進(jìn)行直接焚燒。本發(fā)明的工藝對(duì)于水體中的COD、NH3-N、TN、TP及鹽分等均有較好的處理效果，能有效減輕鹽分對(duì)于微生物生長(zhǎng)的抑制作用，保證后續(xù)生物處理工段的正常功能。
【IPC分類】C02F9/14, F23G7/04
【公開(kāi)號(hào)】CN104944678
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510250499
【發(fā)明人】張建興
【申請(qǐng)人】常州市武進(jìn)雙惠環(huán)境工程有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2015年5月15日