專利名稱：一種處理高濃度有機廢水的工藝及其裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一 種處理高濃度有機廢水的工藝及其裝置，屬于工業(yè)廢水處理領域。
背景技術：
高濃度有機廢水是最大的水環(huán)境污染源，其中化工、印染、制藥、制革、染料等行業(yè)排放的高濃度有機廢水毒害大、難降解，是破壞水生態(tài)環(huán)境的主要污染源，因此尋求經(jīng)濟、高效地處理高濃度有機廢水的工藝是非常必要的。采用生化工藝降解高濃度有機廢水是行業(yè)內(nèi)處理高濃度有機廢水的典型方法，一是比較經(jīng)濟，二是處理過程符合環(huán)保節(jié)能的原則。但是高濃度有機廢水含有的污染成份中，含有難生物降解的成份，或者對生化池微生物產(chǎn)生危害的成份，必需在生化工藝之前進行預處理。對于高濃度有機廢水，在運行良好的情況下，采用AO法(即厭氧生化+好氧生化)能夠達到80%-90%的COD去除率。但是，僅僅依靠AO法是無法將高濃度有機廢水直接處理達標的。例如對于原水COD值在10000mg/L以上的高濃度廢水，10%C0D就是1000mg/L以上，還遠遠超過國家環(huán)保部規(guī)定的廢水排放標準的要求。而且即使再繼續(xù)延長生化池停留時間，一般也不會產(chǎn)生更明顯的效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種處理高濃度有機廢水的工藝，以動態(tài)微電解作為高濃度有機廢水生化前的預處理工藝，且在AO法之后，增加深度處理工藝，具體為深度生化工藝和深度氧化工藝，可視情況單獨使用或串聯(lián)使用。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種處理高濃度有機廢水的裝置。一種處理高濃度有機廢水的裝置，包括依次連接的集水池、pH調(diào)節(jié)池、動態(tài)微電解反應器、厭氧池、好氧池、深度生化池、二沉池、深度氧化池。動態(tài)微電解反應器包括串聯(lián)的主反應器和輔助反應器，其中均填充微電解填料，微電解填料為固體材料，外形為片狀、顆粒狀(直徑范圍為0. 01mm-15. 0mm)或不規(guī)則形狀，是鐵與碳質(zhì)量比為0. 10-100的混合體，比表面積800-200000。主反應器和輔助主反應器中都設有攪拌裝置，使廢水與填料充分混合、反應。攪拌方式采用機械攪拌，或帶壓力的空氣攪拌，可帶壓力的水流沖擊攪拌。一種處理高濃度有機廢水的工藝，其特征在于(I)集中于廢水集水池內(nèi)的高濃度有機廢水，由泵輸送到pH值調(diào)節(jié)池；通過加藥裝置添加酸或者堿，將廢水的PH值到2. 0-5. 5 ；(2)廢水被輸送到動態(tài)微電解反應器中，與主反應器內(nèi)的微電解填料進行微電解反應；廢水從主反應器的下部流入反應器內(nèi)，與微電解填料反應后，經(jīng)動態(tài)微電解主反應器的上半部分與微電解填料分離，上層廢水從主反應器的上部輸出至輔助反應器，微電解填料返回到主反應器中；在輔助反應器內(nèi)廢水同理與填料反應，最后從輔助反應器的上部排出；微電解反應的出水，加堿調(diào)節(jié)pH值到8. 0-10. 0，加助凝劑沉淀去除水中含有的部分有機物，將廢水的BC比值提高20%至200% ；(I)廢水進入?yún)捬醭兀Ａ?d-20d(48小時至480小時)，較佳3d_10d，因為停留時間小于3d，則處理效果不好，COD去除率差；大于10d，對提高COD去除率有益，但是厭氧池的體積過大，建設費用過高，厭氧池內(nèi)PH值保持在6. 0-9. 5，溫度保持在20°C -45 °C ;沒有安裝生化填料的厭氧池，厭氧池的出水口需要安裝泥水分離隔層和污泥回流裝置；(2)厭氧池出水進入好氧池，停留時間20分鐘-24小時，好氧池溫度保持在150C _35°C，且連續(xù)曝氣，通過好氧微生物種群的作用，大幅度去除廢水中的有機物成份；好氧池的出水必須經(jīng)過沉淀池進行活性污泥與廢水的分離，污泥必須回流，過剩的污泥排放至污泥池，上層清液排至好氧池；添加的氧化劑可采用Feton試劑、過氧化氫、次氯酸鹽； (3)廢水經(jīng)過好氧池的處理，COD值處于500mg/L-2000mg/L范圍內(nèi)，則需要繼續(xù)在深度生化池中降解，深度生化池設置為多個隔斷，廢水依次循環(huán)流過池體內(nèi)的不同隔斷，每個隔斷內(nèi)設定不同的DO值，培養(yǎng)出的微生物種菌，針對廢水中殘留的有機物發(fā)生生物降解作用，在最后一個隔斷內(nèi)，由于廢水中的有機物殘留很少，長時間運作后，生化池中和池壁上會生長藻類植物和小型浮生植物會在，最終出水達到符合國家規(guī)定的工業(yè)廢水排放標準；好氧池出水COD值500mg/L以內(nèi)，采用深度氧化池合適。在1000mg/L以上，采用深度生化池合適。好氧池出水COD值500mg/L — 1000mg/L的范圍內(nèi)，有兩種選擇，一種是直接深度氧化，也可以選擇繼續(xù)深度生化。(4)對于深度生化池出水高于排放標準的，繼續(xù)通過深度好氧池后可達到排放標準。本發(fā)明的工藝方法可靠性高、處理效果好、成本低、應用廣泛。本發(fā)明可以確保高濃度工業(yè)廢水經(jīng)處理后的出水指標(C0D、色度、懸浮物、表面活性劑、氨氮等)完全達到國家環(huán)保部頒布的《廢水排放標準》的一級排放標準要求。本發(fā)明的運行成本中，微電解階段的運行成本為I元至3元/噸廢水；生化階段的運行成本為I元/噸廢水；深度氧化的成本為I元至4元/噸廢水。


圖I為高濃度有機廢水組合式工藝流程圖。圖2為動態(tài)微電解的構造示意圖。其中，I-動態(tài)微電解主反應器、2-動態(tài)微電解輔助反應器。圖3為另一種實施例的工藝路程具體實施例方式本文件中的微電解填料購自填料生產(chǎn)廠，為顆粒狀固體。圖I為高濃度有機廢水組合式工藝流程圖。參照圖I所示，一種處理高濃度有機廢水的裝置，包括依次連接的集水池、PH調(diào)節(jié)池、動態(tài)微電解主反應器、動態(tài)微電解輔助反應器、厭氧池、好氧池、深度生化池、二沉池。pH值調(diào)節(jié)池、主反應池、二沉池的可為鋼筋混凝土池體、或者以下材質(zhì)的罐體，如金屬罐、塑料、玻璃鋼、利普罐等。其中，集水池為高濃度廢水收集、均質(zhì)、混合靜置裝置；在pH調(diào)節(jié)池內(nèi)添加酸或者堿后將廢水的PH值調(diào)節(jié)至指定的范圍；動態(tài)微電解主反應和輔助反應器裝填固體微電解填料并安裝攪拌裝置，通過廢水與微電解材料的充分接觸混合反生微電解反應達到處理效果，經(jīng)過微電解反應的出水中COD值、有機物濃度、重金屬含量、色度、固體懸浮物SS等污染物指標出現(xiàn)顯著下降。圖2為動態(tài)微電解的構造示意圖。其中，動態(tài)微電解主反應器I與動態(tài)微電解輔助反應器2串聯(lián)。廢水處理工藝如下將高濃度有機廢水集中于廢水集水池內(nèi)，由泵抽送到pH值調(diào)節(jié)池；通過加藥裝置往pH值調(diào)節(jié)池內(nèi)添加酸或者堿，將廢水的pH值到2. 0-5. 5 ；pH調(diào)節(jié)后的廢水被輸送到動態(tài)微電解反應器中，廢水與固體顆粒狀的微電解填料進行充分混合進行微電解反應(混合方式包含且不限于攪拌、水流沖擊、帶壓力的空氣)；然后廢水經(jīng)動態(tài)微電解主反應器的上半部分與微電解填料分離，上層廢水流出，微電解填料返回到反應器中；微電解反應的出水，加堿中和，調(diào)節(jié)PH值到8. 0-10.0，加助凝劑沉淀去除水中含有的部分有機物，將廢水的BC比值(B0D/C0D值)提高20%至200%，同時提高廢水的可生化降解性；然后廢水進入?yún)捬醭?，厭氧池?nèi)pH值保持在6. O至9. 5范圍內(nèi)，溫度保持在20°C至45°C范圍內(nèi)。北方地區(qū)冬季氣溫長時間低于0°C的情況下，厭氧池需要通過加溫和保溫措施保持上述的溫度范圍，否則厭氧池效率將大幅度下降。廢水在厭氧池的總停留時間控制在2d-20d(48小時至480小時)，較佳3d_10d。沒有安裝生化填料的厭氧池，厭氧池的出水口需要安裝泥水分離隔層和污泥回流裝置；厭氧池出水進入好氧池，好氧池連續(xù)曝氣，通過好氧微生物種群的作用，大幅度去除廢水中的有機物成份。好氧池的出水必須經(jīng)過沉淀池進行活性污泥與廢水的分離，污泥必須回流，過剩的污泥排放至污泥池，上層清液排至好氧池。北方地區(qū)冬季氣溫長時間低于(TC的情況下，好氧池需要通過加溫和保溫措施保持15°C至35°C范圍內(nèi)，否則好氧池效率將大幅度下降。圖2為另一種實施例的工藝路程圖，是在第一種工藝流程圖的二沉池的后面增加深度氧化池，在池體內(nèi)添加氧化劑。廢水經(jīng)過好氧池的處理，COD值處于500mg/L至2000mg/L范圍內(nèi)，還超過國家規(guī)定的排放標準，需要繼續(xù)在深度生化池中繼續(xù)降解。深度生化池不能采用與普通厭氧池或好氧池的設計，需要根據(jù)停留時間設計參數(shù)隔斷為多個格的池體 ，每格設定不同的DO值，并且采用廢水回流和循環(huán)。深度生化池不同的格間有不同的DO值，能夠培養(yǎng)馴化出特殊的微生物種菌，針對廢水中殘留的有機物發(fā)生生物降解作用，達到處理目的。最后一個格間的深度生化池，由于廢水中的有機物殘留已經(jīng)很少，長時間運作后，要出現(xiàn)藻類植物和小型浮生植物在生化池中和池壁上生長，最終達到符合國家規(guī)定的工業(yè)廢水排放標準的要求。并且雖然未圖示，但本發(fā)明允許補充、附加若干輔助部分和輔助功能，如在組合工藝的前端增加預處理工藝(氣浮、沉淀等)，后端增加過濾等物化工藝，對本發(fā)明可進行各種改變和加強，并且這些改變和加強均被包含在本發(fā)明的權利要求限定的范圍內(nèi)。案例I :采用參照圖I的工藝，對象為江蘇省某化工廠的高濃度丙烯酸酯生產(chǎn)的工業(yè)廢水。工程于2008年10月施工，2009年I月竣工，處理能力為IOOm3廢水/天。高濃度含丙烯酸酯工業(yè)廢水原水COD值為6000 10000mg/L，色度大于2000倍，pH3 4，工程運行后出水的COD值為60mg/L，各工藝單元COD去除情況見表I (2009年7月平均值)單位mg/L表I
權利要求
1.一種處理高濃度有機廢水的裝置，其特征在于包括依次連接的集水池、pH調(diào)節(jié)池、動態(tài)微電解反應器、厭氧池、好氧池、深度生化池、二沉池、深度氧化池。
2.根據(jù)權利要求I所述的處理高濃度有機廢水的裝置，其特征在于動態(tài)微電解反應器包括相互串聯(lián)且均設置攪拌裝置的主反應器和輔助反應器，其中均填充微電解填料。
3.—種處理高濃度有機廢水的工藝，其特征在于 (O集中于廢水集水池內(nèi)的高濃度有機廢水，由泵輸送到PH值調(diào)節(jié)池；通過添加酸或者堿，將廢水的PH值到2. 0-5. 5 ； (2)廢水被輸送到動態(tài)微電解反應器中，與主反應器內(nèi)的微電解填料進行微電解反應；廢水從主反應器的下部流入反應器內(nèi)，與微電解填料反應后，經(jīng)動態(tài)微電解主反應器的上半部分與微電解填料分離，上層廢水從主反應器的上部輸出至輔助反應器，微電解填料返回到主反應器中；在輔助反應器內(nèi)廢水同理與填料反應，最后從輔助反應器的上部排出；微電解反應的出水，加堿調(diào)節(jié)PH值到8. 0-10. 0，加助凝劑沉淀去除水中含有的部分有機物，將廢水的BC比值提高20%至200% ； (3)廢水進入?yún)捬醭?，停?d-20d，厭氧池內(nèi)pH值保持在6.0-9. 5，溫度保持在20 0C -45 0C ； (4)厭氧池出水進入好氧池，停留時間20分鐘-24小時，好氧池溫度保持在15°C -35 V，連續(xù)曝氣且添加氧化劑，通過好氧微生物種群的作用，去除廢水中的有機物成份；好氧池的出水經(jīng)過沉淀池進行活性污泥與廢水的分離，污泥必須回流，過剩的污泥排放至污泥池； (5)廢水經(jīng)過好氧池的處理，若COD值處于500mg/L-2000mg/L范圍內(nèi)，則需要繼續(xù)在深度生化池中繼續(xù)降解，出水符合國家規(guī)定的工業(yè)廢水排放標準后排放； (6)對于深度生化池出水高于排放標準的，繼續(xù)通過深度好氧池后可達到排放標準。
4.根據(jù)權利要求3所述的處理高濃度有機廢水的工藝，其特征在于步驟(4)中的好氧池內(nèi)填充氧化劑Feton試劑、過氧化氫、次氯酸鹽；步驟(5)深度生化池設置為多個隔斷，廢水依次循環(huán)流過池體內(nèi)的不同隔斷，每個隔斷內(nèi)設定不同的DO值。
全文摘要
一種處理高濃度有機廢水的工藝及其裝置，該裝置包括依次連接的集水池、pH調(diào)節(jié)池、動態(tài)微電解反應器、厭氧池、好氧池、深度生化池、二沉池。二沉池后面根據(jù)需要還連接深度好氧池、深度生化池。廢水的pH值調(diào)節(jié)至2.0-5.5后輸入動態(tài)微電解反應器中，微電解填料進行微電解反應；出水調(diào)節(jié)為堿性、加助凝劑后進入?yún)捬醭?、好氧池、深度生化池中、深度好氧池繼續(xù)降解，最終出水達到符合國家規(guī)定的工業(yè)廢水排放標準，可靠性高、處理效果好、成本低、應用廣泛。屬于環(huán)境保護和污染控制技術領域。
文檔編號C02F101/30GK102863117SQ20121024562
公開日2013年1月9日 申請日期2012年7月16日 優(yōu)先權日2012年7月16日
發(fā)明者熊強波 申請人:熊強波