專利名稱：一種氧化鐵顏料生產(chǎn)廢水處理方法
技術領域：
本發(fā)明屬于氧化鐵顏料生產(chǎn)廢水生物處理技術領域，具體涉及一種氧化鐵顏料生產(chǎn)廢水的處理方法
背景技術：
氧化鐵屬于無機顏料，其生產(chǎn)過程中排出的廢水具有特殊性，表現(xiàn)為排放量大、NH3-N濃度高、易降解COD低、治理難度大等特點。氧化鐵顏料生產(chǎn)廢水處理現(xiàn)有技術主要為中和法及中和氧化法，都只是回收廢水中的鐵以及降低廢水COD，氨氮仍然留于廢水中未做任何處理，直接排放。而氨氮是造成水體富營養(yǎng)化的主要污染源之一。氨氮排入水體，特別是流動較緩慢的湖泊、海灣，容易引起水中藻類及其它微生物的大量繁殖，形成富營養(yǎng)化，除了會使自來水廠運行困難，造成飲用水的異味外，嚴重時會使水中溶解氧下降，水生生物大量死亡，甚至會導致湖泊的干涸滅亡。生物脫氮技術是目前應用最廣泛的污水脫氮技術，通過硝化菌及反硝化菌進行氮的去除。但是當廢水C/N低于3. 4以下時，廢水中的有機碳源無法滿足反硝化對有機碳源的需求，此時需額外投加有機碳源以滿足反硝化脫氮C/N比的需求，投加的有機碳源多為甲醇、乙醇等有機試劑，這樣既消耗了有機資源，又大幅度增加了污水脫氮的費用。中國專利CN1370748A介紹了氧化鐵系顏料廢水的處理方法。該方法首先將氧化鐵系顏料廢水引入集水池,將集水池內(nèi)的廢水引入沉淀池I的同時加堿調(diào)節(jié)pH，經(jīng)沉淀后的廢水引入充氧池充氧，而沉淀后的污泥則抽至污泥池1，對污泥池I中的污泥壓濾成濾餅，壓濾池回引至集水池；將充氧池內(nèi)經(jīng)充氧后的廢水引入沉淀池2，并加助凝物沉淀，沉淀后廢水外排，污泥則引入污泥池2，對污泥池2中的污泥壓濾成濾餅，壓濾池外排；該專利方法的缺陷在于，需使用大量片堿及助凝劑，費用較高，同時對廢水中的氨氮未進行任何處理。中國專利CN201161959Y介紹了一種氧化鐵顏料生產(chǎn)廢水的氨氮處理設備。該設備將吹脫塔、超聲輻射塔、反應池依次連接，先通過吹脫塔將廢水中的游離氨吹脫出來，然后通過超聲波促使化學鍵斷裂，加速廢水中NH3-N釋放，達到去除氨氮的目的。該處理方法工藝較復雜，處理設備成本高，且以吹脫法處理含NH3-N廢水時，回收的效果很差，排放的游離氨容易造成二次污染，此法只是把污染問題轉(zhuǎn)移到更大的區(qū)域。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種氧化鐵顏料生產(chǎn)廢水處理方法，該處理方法利用有機廢水為有機碳源、同時首次將厭氧-兼氧-好氧生化工藝應用于氧化鐵顏料行業(yè)，在處理氧化鐵顏料生產(chǎn)廢水的同時可以處理其它有機廢水，從而達到以廢治廢，綜合利用資源的效果。為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種氧化鐵顏料廢水治理方法，包括如下步驟I)調(diào)節(jié)氧化鐵顏料生產(chǎn)廢水的pH值回收其中的氧化鐵顏料；
2)利用有機廢水作為有機碳源；3)應用厭氧-兼氧-好氧生化工藝系統(tǒng)處理氧化鐵顏料生產(chǎn)廢水。優(yōu)選地，所述的有機廢水選自生物農(nóng)藥類廢水。優(yōu)選地，具體步驟如下I)將氧化鐵顏料生產(chǎn)廢水引入集水池，同時加入堿性物質(zhì)調(diào)節(jié)pH = 7. 5-8. O,使其中的氧化鐵顏料產(chǎn)品沉淀析出并過濾回收，濾液弓I入配水池；2)將作為有機碳源的有機廢水按計算量加入配水池，配制混合廢水；優(yōu)選地，所述有機廢水的加入量為使混合廢水達到反硝化脫氮C/N比等于5-7，所述堿性物質(zhì)為氫氧化鈉，調(diào)節(jié)混合廢水PH = 7-8 ； 3)配制好的混合廢水送入?yún)捬?兼氧-好氧生化系統(tǒng)進行處理，厭氧-兼氧-好氧生化系統(tǒng)第一段為厭氧段，控制條件為水力停留時間5-6h、pH = 6. 5-7. 5，水溫為常溫；該段馴化培養(yǎng)出的兼性發(fā)酵細菌將廢水中可生物降解的有機物轉(zhuǎn)化為發(fā)酵產(chǎn)物，去除廢水中部分COD ;第二段為兼氧段，水力停留時間3-5h，pH = 6. 5-7. 5，水溫為常溫；該段馴化培養(yǎng)出的反硝化細菌利用好氧反應器中經(jīng)混合液回流而帶來的硝酸鹽和廢水中可生物降解有機物進行反硝化反應，達到同時去除有機碳與脫氮之目的；第三段為好氧段，即好氧硝化段，控制條件為水力停留時間13-16h，pH = 6. 5-7. 5，水溫25_30°C，溶解氧DO為5_6mg/L，硝化回流比為R = 100-300% ;該段主要對殘留的COD進行好氧氧化，另一方面由該段馴化培養(yǎng)出的好氧自氧型硝化類細菌對氨氮進行好氧硝化，使氨氮轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛岬⒒亓髦良嫜醵芜M行反硝化反應，以達到完全去除氨氮的目的?；旌蠌U水在厭氧-兼氧-好氧生化系統(tǒng)處理過程中，如果體系的pH值降至6. 5以下時應加入堿性溶液進行調(diào)整。配制混合廢水及調(diào)節(jié)pH所用的堿選自工業(yè)上常用的堿例如氫氧化鈉等。從經(jīng)濟和綜合利用的角度考慮，所述的堿既可以是直接購買的液堿，也可以利用生產(chǎn)廠副產(chǎn)的稀堿液或者生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的一些堿性廢水。處理氧化鐵顏料生產(chǎn)廢水的厭氧-兼氧-好氧生化系統(tǒng)池體可以呈圓形、方形或其他形狀。優(yōu)選地，生化系統(tǒng)池呈圓形，中心為厭氧，中間圈為兼氧，最外圈為好氧。厭氧段為完全混合段，進水迅速均化，兼氧段和好氧段為循環(huán)式推流段，同時兼氧段和好氧段之間有水下推進器進行回流，內(nèi)回流動力消耗低；池內(nèi)濃度比較均衡，占地面積小，節(jié)省投資。經(jīng)上述組合方法處理后，廢水中氨氮含量小于5mg/L、C0D小于100mg/L，均達到污水綜合排放標準GB8978-96 —級。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點I.該項目基于生物脫氮原理，首次將厭氧-兼氧-好氧生化工藝處理氨氮廢水技術應用于氧化鐵顏料行業(yè)，解決了該行業(yè)高濃度氨氮(400-700mg/L)廢水的治理難題,與其它脫氮工藝相比，具有處理效果好、運行成本低的特點。2.采用本發(fā)明的方法，可回收廢水中的產(chǎn)品氧化鐵顏料，不但合理利用了資源，而且可以減少因處理沉淀而產(chǎn)生的二次污染。3.利用有機廢水為碳源，以廢治廢，實現(xiàn)了廢水的資源化利用，無需投加其它有機試劑為有機碳源，節(jié)約成本，具有明顯的經(jīng)濟效益及社會效益。4.本發(fā)明方法實現(xiàn)以全混式與推流式相結(jié)合的厭氧-兼氧-好氧工藝處理氧化鐵顏料生產(chǎn)廢水，厭氧、缺氧、好氧的合理匹配及合適的回流比，確保氨氮去除率大于98%，出水能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定達標，同時可去除99%以上COD。


圖I為本發(fā)明處理方法的工藝流程圖。圖2為厭氧-兼氧-好氧生化工藝系統(tǒng)流程圖。
具體實施例方式以下具體實施例用來進一步詳細說明本發(fā)明的技術方案。其中廢水取自浙江一無機顏料生產(chǎn)廠，該企業(yè)氧化鐵顏料生產(chǎn)過程中排放含NH 3 -N廢水6 O O O噸/日，水 質(zhì)情況如下氨氮濃度為400-700mg/L，pH3_4，有機廢水取自鄰近企業(yè)生物農(nóng)藥廢水，C0D20000-30000mg/L, pH6_7。實施例I參見圖1、2所示，一種氧化鐵顏料廢水治理方法，包括如下步驟I)將氨氮濃度為400mg/L，pH3_4氧化鐵顏料廢水引入集水池，同時加入30%氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)PH值，在pH = 7. 5-8. O時有大量沉淀析出，以壓濾機壓濾，濾液引入配水池做進一步處理，濾渣即為回收的產(chǎn)品氧化鐵顏料，回收的產(chǎn)品量為廢水量的3% ；2)上述濾液引入配水池，同時將生物農(nóng)藥類廢水按計算量加入配水池，使混合廢水的反硝化脫氮C/N比等于5，同時用30%氫氧化鈉水溶液調(diào)pH = 7-8，得到混合廢水；3)配制好的混合廢水引入?yún)捬?兼氧-好氧生化工藝系統(tǒng)進行處理，厭氧-兼氧-好氧生化系統(tǒng)第一段為厭氧段，控制條件為水力停留時間5h，pH = 6. 5，水溫為常溫；該段通過馴化產(chǎn)生的兼性發(fā)酵細菌將廢水中可生物降解的有機物轉(zhuǎn)化為發(fā)酵產(chǎn)物；第二段為兼氧段，水力停留時間3h，pH = 6. 5，水溫為常溫；該段通過馴化培養(yǎng)產(chǎn)生的反硝化細菌利用好氧反應器中經(jīng)混合液回流而帶來的硝酸鹽和廢水中可生物降解有機物進行反硝化反應，達到同時去除有機碳與脫氮之目的；第三段為好氧段，即好氧硝化段，控制條件為水力停留時間為13h，pH = 6. 5，水溫25°C，溶解氧DO為5mg/L，硝化回流比為R = 100% ;該段主要對殘留的COD進行好氧氧化，另一方面由該段通過馴化產(chǎn)生的好氧自氧型硝化類細菌對氨氮進行好氧硝化，使氨氮轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛岬⒒亓髦良嫜醵芜M行反硝化反應，使氨氮完全去除。經(jīng)處理后排放的廢水指標為氨氮為2mg/L，COD為98mg/L。實施例2參見圖1、2所示，一種氧化鐵顏料廢水治理方法，包括如下步驟I)將氨氮濃度為400mg/L，pH3_4氧化鐵顏料廢水引入集水池，同時加入30 %液堿調(diào)節(jié)PH值，在pH = 7. 5時有大量沉淀析出，以壓濾機壓濾，濾液引入配水池做進一步處理，濾渣即為回收的產(chǎn)品氧化鐵顏料，回收的產(chǎn)品量為廢水量的2% ；2)上述濾液引入配水池，同時將生物農(nóng)藥類廢水按計算量加入配水池，使混合廢水的反硝化脫氮C/N比等于6，同時用30%液堿調(diào)pH = 7-8，得到混合廢水；3)配制好的混合廢水引入?yún)捬?兼氧-好氧生化工藝系統(tǒng)進行處理，厭氧-兼氧-好氧生化系統(tǒng)第一段為厭氧段，控制條件為水力停留時間5. 5h，pH = 7，水溫為常溫；該段通過馴化產(chǎn)生的兼性發(fā)酵細菌將廢水中可生物降解的有機物轉(zhuǎn)化為發(fā)酵產(chǎn)物；第二段為兼氧段，水力停留時間4h，pH = 7，水溫為常溫；該段通過馴化產(chǎn)生的反硝化細菌利用好氧反應器中經(jīng)混合液回流而帶來的硝酸鹽和廢水中可生物降解有機物進行反硝化反應，達到同時去除有機碳與脫氮之目的；第三段為好氧段，即好氧硝化段，控制條件為水力停留時間為15h，pH = 7，水溫28°C，溶解氧DO為5. 5mg/L，硝化回流比為R = 200% ;在該段主要對殘留的COD進行好氧氧化，另一方面由通過馴化培養(yǎng)產(chǎn)生的好氧自氧型硝化類細菌對氨氮進行好氧硝化，使氨氮轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛岬⒒亓髦良嫜醵芜M行反硝化反應，使氨氮完全去除。經(jīng)處理后排放的廢水指標為氨氮為3mg/L，COD為100mg/L。實施例3參見圖1、2所示，一種氧化鐵顏料廢水治理方法，包括如下步驟I)將氨氮濃度為400mg/L，pH3_4氧化鐵顏料廢水引入集水池，同時加入30%氫氧化鈉水溶液調(diào)節(jié)PH值，在pH = 8時有大量沉淀析出，以壓濾機壓濾，濾液引入配水池做進一步處理，濾渣即為回收的產(chǎn)品氧化鐵顏料，回收的產(chǎn)品量為廢水量的3. 3% ；2)上述濾液引入配水池，同時將生物農(nóng)藥類廢水按計算量加入配水池，使混合廢水的反硝化脫氮C/N比等于7，同時用30%氫氧化鈉水溶液調(diào)pH = 7-8，得到混合廢水；3)配制好的混合廢水引入?yún)捬?兼氧-好氧生化系統(tǒng)進行處理，厭氧-兼氧-好氧生化工藝系統(tǒng)第一段為厭氧段，控制條件為水力停留時間6h、pH7. 5、水溫為常溫；該段通過馴化產(chǎn)生的兼性發(fā)酵細菌將廢水中可生物降解的有機物轉(zhuǎn)化為發(fā)酵產(chǎn)物；第二段為兼氧段，水力停留時間5h，pH7. 5，水溫為常溫；該段通過馴化產(chǎn)生的反硝化細菌利用好氧反應器中經(jīng)混合液回流而帶來的硝酸鹽和廢水中可生物降解有機物進行反硝化反應，達到同時去除有機碳與脫氮之目的；第三段為好氧段，即好氧硝化段，控制條件為水力停留時間為16h，pH7. 5，水溫30°C，溶解氧DO為6mg/L，硝化回流比為R = 300% ;在該段主要對殘留的COD進行好氧氧化，另一方面由該段通過馴化培養(yǎng)產(chǎn)生的好氧自氧型硝化類細菌對氨氮進行好氧硝化，使氨氮轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛岬⒒亓髦良嫜醵芜M行反硝化反應，使氨氮完全去除。經(jīng)處理后排放的廢水指標為氨氮為未檢出，COD為95mg/L。實施例4重復實施例I，其不同之處僅在于將氨氮濃度為500mg/L，pH3-4氧化鐵顏料廢水調(diào)節(jié)pH = 8，回收的產(chǎn)品量為廢水量的3. 2% ;壓濾后氧化鐵顏料廢水引入配水池，調(diào)節(jié)混合廢水的PH = 8，硝化回流比為R = 200% ;經(jīng)處理后排放廢水的指標為氨氮未檢出，COD為 98mg/L。實施例5重復實施例I，其不同之處僅在于將氨氮濃度為600mg/L，pH3_4氧化鐵顏料廢水調(diào)節(jié)pH = 8，回收的產(chǎn)品量為廢水量的3. 4% ;壓濾后氧化鐵顏料廢水引入配水池，調(diào)節(jié)混合廢水的C/N比為6，pH = 8，硝化回流比為R = 200% ;經(jīng)處理后排放廢水的指標為氨氮為 5mg/L, COD 為 95mg/L。 實施例6重復實施例I，其不同之處僅在于將氨氮濃度為700mg/L，pH3-4氧化鐵顏料廢水調(diào)節(jié)pH = 8，回收的產(chǎn)品量為廢水量的3. 5% ;壓濾后氧化鐵顏料廢水引入配水池，調(diào)節(jié)混合廢水的C/N比為7，pH = 8，硝化回流比為R = 200% ;經(jīng)處理后排放的廢水指標為氨氮為 2mg/L, COD 為 100mg/L。
權利要求
1.一種氧化鐵顏料生產(chǎn)廢水處理方法，其特征在于，包括如下步驟 1)調(diào)節(jié)氧化鐵顏料生產(chǎn)廢水的PH值回收其中的氧化鐵顏料； 2)利用有機廢水作為有機碳源； 3)應用厭氧-兼氧-好氧生化工藝系統(tǒng)處理氧化鐵顏料生產(chǎn)廢水。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種氧化鐵顏料生產(chǎn)廢水處理方法，其特征在于 1)將氧化鐵顏料生產(chǎn)廢水引入集水池，同時加入堿性物質(zhì)調(diào)節(jié)pH= 7. 5-8. O，使其中的氧化鐵顏料產(chǎn)品沉淀析出并過濾回收，濾液弓I入配水池； 2)將有機廢水按計算量加入配水池,配制混合廢水； 3)將配制好的混合廢水送入?yún)捬?兼氧-好氧生化系統(tǒng)進行處理。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的一種氧化鐵顏料生產(chǎn)廢水處理方法，其特征在于所述的有機廢水選自生物農(nóng)藥類廢水。
4.根據(jù)權利要求2所述的一種氧化鐵顏料生產(chǎn)廢水處理方法，其特征在于所述有機廢水的加入量為使混合廢水達到反硝化脫氮C/N比等于5-7。
5.根據(jù)權利要求2所述的一種氧化鐵顏料生產(chǎn)廢水處理方法，其特征在于所述堿性物質(zhì)為氫氧化鈉，調(diào)節(jié)混合廢水PH = 7-8。
6.根據(jù)權利要求I或2所述的一種氧化鐵顏料生產(chǎn)廢水處理方法，其特征在于所述厭氧-兼氧-好氧生化系統(tǒng)的第一段為厭氧段，該段通過馴化培養(yǎng)出的兼性發(fā)酵細菌將廢水中可生物降解的有機物轉(zhuǎn)化為發(fā)酵產(chǎn)物；第二段為兼氧段，該段通過馴化培養(yǎng)出的反硝化細菌利用好氧反應器中經(jīng)混合液回流而帶來的硝酸鹽和廢水中可生物降解有機物進行反硝化，達到同時去除有機碳與脫氮之目的；第三段為好氧段，即好氧硝化段，該段主要對殘留的COD進行好氧氧化，另一方面由該段通過馴化培養(yǎng)出的好氧自氧型硝化類細菌對氨氮進行好氧硝化，使氨氮轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛岬⒒亓髦良嫜醵芜M行反硝化反應，以達到完全去除氨氮的目的。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種氧化鐵顏料生產(chǎn)廢水處理方法，其特征在于所述的厭氧段控制條件為水力停留時間5-6h，pH = 6. 5-7. 5，水溫為常溫。
8.根據(jù)權利要求6所述的一種氧化鐵顏料生產(chǎn)廢水處理方法，其特征在于所述的兼氧段控制條件為水力停留時間3-5h，pH = 6. 5-7. 5，水溫為常溫。
9.根據(jù)權利要求6所述的一種氧化鐵顏料生產(chǎn)廢水處理方法，其特征在于所述的好氧段控制條件為控制條件為水力停留時間為13-16h，pH = 6. 5-7. 5，水溫25_30°C，溶解氧D05-6mg/L，硝化回流比為 R = 100-300%。
10.根據(jù)權利要求6所述的一種氧化鐵顏料生產(chǎn)廢水處理方法，其特征在于所述的厭氧-兼氧-好氧生化系統(tǒng)池體呈圓形，中心為厭氧，中間圈為兼氧，最外圈為好氧；厭氧段為完全混合段，進水迅速均化，兼氧段和好氧段為循環(huán)式推流段，同時兼氧段和好氧段之間有水下推進器進行回流。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氧化鐵顏料行業(yè)生產(chǎn)廢水的處理方法，包括以下步驟1)調(diào)節(jié)廢水的pH值回收其中的氧化鐵顏料；2)利用有機廢水作為有機碳源；3)應用厭氧-兼氧-好氧生化系統(tǒng)處理氧化鐵顏料生產(chǎn)廢水。本發(fā)明的處理方法簡單、易行。從廢水中回收氧化鐵顏料，合理利用資源且減少因處理沉淀而產(chǎn)生的二次污染；以有機廢水作為碳源代替有機試劑，以廢治廢，實現(xiàn)了廢水的資源化利用，具有良好的經(jīng)濟效益及社會效益；首次將厭氧-兼氧-好氧生化處理系統(tǒng)引入氧化鐵顏料廢水行業(yè)，并取得顯著效果。處理后，氧化鐵廢水中氨氮含量小于5mg/L，COD含量小于100mg/L，達到國家《污水綜合排放標準》中的一級排放標準。
文檔編號C02F1/66GK102616997SQ20121010034
公開日2012年8月1日 申請日期2012年4月6日 優(yōu)先權日2012年4月6日
發(fā)明者周寧, 李利敏, 程迪, 許淑娟 申請人:中國中化股份有限公司, 沈陽化工研究院有限公司, 沈陽化工研究院設計工程有限公司