本發(fā)明涉及一種用于高含鹽含酚污水的綜合處理工藝,屬于廢水處理
技術(shù)領(lǐng)域:
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背景技術(shù):
:目前,用于含酚廢水的處理方法主要有萃取法、吸附法、化學(xué)氧化法、生化處理法等。萃取法能耗高,易發(fā)生萃取劑殘留于后續(xù)廢水中,影響后續(xù)的處理過程;吸附法操作簡單,適合于含酚量較低的廢水,但設(shè)備一次性投資較大,而且吸附劑再生困難;化學(xué)法雖能氧化除酚,但直接氧化運(yùn)行費(fèi)用較高。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明目的是提供一種用于高含鹽含酚污水的綜合處理工藝,該用于高含鹽含酚污水的綜合處理工藝運(yùn)行費(fèi)用低、操作簡單、運(yùn)行穩(wěn)定,并取得高效降解有機(jī)污染物的目的,可實(shí)現(xiàn)低成本下的石油化工行業(yè)高含鹽污水深度處理和達(dá)標(biāo)排放。為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種用于高含鹽含酚污水的綜合處理工藝,所述處理工藝基于一專用處理裝置,該專用處理裝置包括催化氧化池、氧化穩(wěn)定池、后生化baf池、清水池、稀釋綜合罐、預(yù)處理一級baf池、預(yù)處理二級baf池和出水池,所述稀釋綜合罐、預(yù)處理一級baf池、預(yù)處理二級baf池和出水池依次通過前段傳輸管路連接,所述催化氧化池、氧化穩(wěn)定池、后生化baf池和清水池依次通過后段傳輸管路連接,所述出水池與催化氧化池通過進(jìn)水管道連接到催化氧化池內(nèi)部;一臭氧發(fā)生器通過氣體管道連接到催化氧化池內(nèi)部,所述清水池設(shè)置有進(jìn)水孔、出水孔,所述清水池的進(jìn)水孔與后生化baf池通過后段傳輸管路連接,所述清水池連接到一反洗泵一端,此反洗泵另一端通過后段回流管道連接到催化氧化池、后生化baf池內(nèi)部,所述催化氧化池以固定床形式填充有臭氧催化顆粒,所述稀釋綜合罐設(shè)置有加料口和攪拌器;所述臭氧催化顆粒通過以下步驟獲得:步驟一、將88.7~91.3份活性氧化鋁顆用蒸餾水清洗數(shù)次以去除其表面的雜質(zhì),并干燥至質(zhì)量恒重,所述活性氧化鋁顆的粒徑為2~4mm;步驟二、將步驟一獲得的88.7~91.3份活性氧化鋁顆與氧化銅1.4~1.6份、二氧化鈦0.8~1.2份、聚乙二醇4~7份、聚乙烯醇1.9~2.1份在攪拌混合機(jī)中混合,使得均勻混合后的氧化銅1.4~1.6份、二氧化鈦0.8~1.2份、聚乙二醇4~7份、聚乙烯醇1.9~2.1份覆蓋于所述活性氧化鋁顆粒表面形成催化劑母球;步驟三、從攪拌混合機(jī)中取出所述催化劑母球,在室溫下晾干后,放入烘箱,在100~120℃條件下干燥獲得干燥后的催化劑母球;步驟四、將干燥后的催化劑母球放入馬弗爐中,在350~520℃條件下焙燒獲得耐高鹽臭氧催化劑;所述后生化baf池內(nèi)放置有若干個生物填料,所述生物填料由載體和掛覆于載體表面的微生物膜組成;所述載體由以下重量份的組分組成:高密度聚乙烯65~75份,聚丙烯樹脂10~15份,熟石灰5~15份,陶氏粉末活性炭5~20份,輕質(zhì)碳酸鈣6~10份,馬來酸酐3~5份,過氧化二異丙苯0.2~0.6份,明膠1.5~3份,甲殼素1~2份,磁粉0.5~2份;所述載體的密度為0.96~0.98g/cm3。上述技術(shù)方案中進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案如下:作為優(yōu)選,所述催化氧化池內(nèi)豎直地設(shè)置有一隔板,從而將催化氧化池分割為左、右腔,所述催化氧化池下部水平設(shè)置有一篩板,此隔板的下端安裝到篩板的上表面,所述臭氧催化顆粒位于篩板上方且位于隔板兩側(cè)。作為優(yōu)選,還包括依次連接的反洗沉淀池、前段上清液池和預(yù)處理反洗泵,所述反洗沉淀池通過第一管道、第二管道連接到預(yù)處理一級baf池、預(yù)處理二級baf池,所述預(yù)處理反洗泵通過前段回流管道連接到預(yù)處理一級baf池、預(yù)處理二級baf池。作為優(yōu)選,所述臭氧發(fā)生器通過氣體管道連接到催化氧化池的底部。作為優(yōu)選,所述步驟三中在100~120℃條件下干燥時間為4~6小時。作為優(yōu)選,所述步驟四中在350~520℃條件下焙燒時間為7~9小時。由于上述技術(shù)方案運(yùn)用,本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果:1、本發(fā)明用于高含鹽含酚污水的綜合處理工藝,其臭氧催化氧化技術(shù)相比其他化學(xué)氧化法,反應(yīng)速率迅速,產(chǎn)生大量活潑的無選擇性的羥基自由基,氧化廢水中的多種污染物,提高廢水的可生化性,氧化出水進(jìn)入內(nèi)循環(huán)baf,在生物床的過濾、生物絮凝和生物吸附作用下,廢水中含有的有機(jī)物等物質(zhì)被進(jìn)一步被吸附氧化,該方法有效結(jié)合生化處理成本低廉和高級氧化效率高效的優(yōu)點(diǎn),提高了ro濃水深度處理的可行性;其次,提高了對石油化工高含鹽污水的耐受能力,使得在對含鹽污水的催化氧化處理過程,催化劑催化臭氧產(chǎn)生活躍的羥基自由基,對廢水cod的去除、脫色、脫惡臭、降解有毒污染物以及提高廢水的可生化性保持很好的效果。2、本發(fā)明用于高含鹽含酚污水的綜合處理工藝,其后生化baf池中載體掛膜速度快,不易脫落,處理效率高,適用于污水中低濃度有機(jī)物與氨氮的處理,低濃度有機(jī)廢水,本發(fā)明的生物填料具有極強(qiáng)的親水性及生物親和性,且填料本身對生物膜具有很強(qiáng)的吸附強(qiáng)度,有利于填料載體上生物量的截留與累積,其氨氮去除率超過92%,cod去除率超過78%,因此能較好的適應(yīng)低濃度條件下的廢水處理。3、本發(fā)明用于高含鹽含酚污水的綜合處理工藝,其后生化baf池中載體在高密度聚乙烯65~75份、聚丙烯樹脂10~15份、輕質(zhì)碳酸鈣6~10份、馬來酸酐3~5份中進(jìn)一步添加過氧化二異丙苯0.2~0.6份、明膠1.5~3份和磁粉0.5~2份,既有利于填料帶有較強(qiáng)磁性形成磁化效應(yīng),提高廢水中污染物轉(zhuǎn)化速度和效率,產(chǎn)生吸附力,增加填料表面的吸附量;同時,過氧化二異丙苯0.2~0.6份、明膠1.5~3份可提高微生物的活性,水中微生物經(jīng)磁化作用后,適應(yīng)生存下來的微生物具有更大的增殖和代謝能力,使得有機(jī)污染物在弱磁場的作用下,通過磁力鍵、磁力、洛侖茲力和磁致膠體效應(yīng)等作用經(jīng)磁聚、吸附、富集到磁性生物填料表面;氧是順磁性物質(zhì),曝氣時會在磁場作用下被吸附到生物填料附近,增大填料表面的氧濃度,促進(jìn)好氧生物的繁殖,另外弱磁場還具有誘導(dǎo)微生物的活性和酶活性的作用;再次,其采用明膠1.5~3份和甲殼素1~2份搭配使用,使得生物載體,縮短掛膜周期,并增強(qiáng)生物膜吸附強(qiáng)度,不易脫落。4、本發(fā)明用于高含鹽含酚污水的綜合處理工藝,在后生化baf池中填料組分中進(jìn)一步添加陶氏粉末活性炭5~20份,使得填料具有優(yōu)良的吸附能力,能使生物細(xì)胞和有機(jī)物吸附固體表面,造成局部空間的高氧化速率,突破原有濃度平衡的界限,延長微生物與有機(jī)物的接觸時間,使有機(jī)物被迅速、徹底降解,生物的氧化又使活性炭表面吸附能力得到恢復(fù)。附圖說明圖1為本發(fā)明處理工藝基于的專用處理裝置結(jié)構(gòu)示意圖。以上附圖中:1、催化氧化池;2、氧化穩(wěn)定池;3、后生化baf池;4、清水池;41、進(jìn)水孔;42、出水孔;51、前段傳輸管路;52、后段傳輸管路;6、提升泵;7、進(jìn)水管道;8、臭氧發(fā)生器;9、氣體管道;10、后段回流管道;11、反洗泵;12、臭氧催化顆粒;15、預(yù)處理一級baf池;16、預(yù)處理二級baf池;17、出水池;18、稀釋綜合罐;181、加料口;182、攪拌器;19、反洗沉淀池;201、第一管道;202、反洗沉淀池;21、前段上清液池;22、預(yù)處理反洗泵;23、前段回流管道。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述:實(shí)施例1~4:一種用于高含鹽含酚污水的綜合處理工藝,所述處理工藝基于一專用處理裝置,該專用處理裝置包括催化氧化池1、氧化穩(wěn)定池2、后生化baf池3、清水池4、稀釋綜合罐18、預(yù)處理一級baf池15、預(yù)處理二級baf池16和出水池17,所述稀釋綜合罐18、預(yù)處理一級baf池15、預(yù)處理二級baf池16和出水池17依次通過前段傳輸管路51連接,所述催化氧化池1、氧化穩(wěn)定池2、后生化baf池3和清水池4依次通過后段傳輸管路52連接,所述出水池17與催化氧化池1通過進(jìn)水管道7連接到催化氧化池1內(nèi)部,一臭氧發(fā)生器8通過氣體管道9連接到催化氧化池1內(nèi)部,所述清水池4設(shè)置有進(jìn)水孔41、出水孔42,所述清水池4的進(jìn)水孔41與后生化baf池3通過后段傳輸管路52連接,所述清水池4連接到一反洗泵11一端,此反洗泵11另一端通過后段回流管道10連接到催化氧化池1、后生化baf池3內(nèi)部,所述催化氧化池1以固定床形式填充有臭氧催化顆粒12,所述稀釋綜合罐18設(shè)置有加料口181和攪拌器182;所述臭氧催化顆粒12通過以下步驟獲得:步驟一、將88.7~91.3份活性氧化鋁顆用蒸餾水清洗數(shù)次以去除其表面的雜質(zhì),并干燥至質(zhì)量恒重,所述活性氧化鋁顆的粒徑為2~4mm;步驟二、將步驟一獲得的88.7~91.3份活性氧化鋁顆與氧化銅1.4~1.6份、二氧化鈦0.8~1.2份、聚乙二醇4~7份、聚乙烯醇1.9~2.1份在攪拌混合機(jī)中混合,使得均勻混合后的氧化銅1.4~1.6份、二氧化鈦0.8~1.2份、聚乙二醇4~7份、聚乙烯醇1.9~2.1份覆蓋于所述活性氧化鋁顆粒表面形成催化劑母球;步驟三、從攪拌混合機(jī)中取出所述催化劑母球,在室溫下晾干后,放入烘箱,在100~120℃條件下干燥獲得干燥后的催化劑母球;步驟四、將干燥后的催化劑母球放入馬弗爐中,在350~520℃條件下焙燒獲得耐高鹽臭氧催化劑。實(shí)施例1~4中臭氧催化顆粒12由以下重量份的組分組成,如表1所示:表1實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4活性氧化鋁顆粒90份89.5份89份91份氧化銅1.55份1.4份1.6份1.5份二氧化鈦1.2份0.85份0.95份1.1份聚乙二醇5.5份4.8份6份6.5份聚乙烯醇2份1.9份1.95份2.1份上述催化氧化池1內(nèi)豎直地設(shè)置有一隔板13,從而將催化氧化池分割為左、右腔,所述催化氧化池1下部水平設(shè)置有一篩板14,此隔板13的下端安裝到篩板14的上表面,所述臭氧催化顆粒12位于篩板14上方且位于隔板13兩側(cè)。還包括依次連接的反洗沉淀池19、前段上清液池21和預(yù)處理反洗泵22,所述反洗沉淀池19通過第一管道201、第二管道201連接到預(yù)處理一級baf池15、預(yù)處理二級baf池16,所述預(yù)處理反洗泵22通過前段回流管道23連接到預(yù)處理一級baf池15、預(yù)處理二級baf池16。所述后生化baf池3內(nèi)放置有若干個生物填料,所述生物填料由載體和掛覆于載體表面的微生物膜組成;所述載體由以下重量份的組分組成,如表4所示:表4上述載體的密度為0.96~0.98g/cm3。上述熟石灰與陶氏粉末活性炭和輕質(zhì)碳酸鈣按照1:1.2:0.9重量份混合。一種用于上述載體的制備方法,包括以下步驟:步驟一、取馬來酸酐3~5份、過氧化二異丙苯0.2~0.6份,用2.5千克丙酮將它們?nèi)芙庵瞥杀芤?,置于混合機(jī)中;步驟二、再向混合機(jī)中加入高密度聚乙烯65~75份、聚丙烯樹脂10~15份、熟石灰5~15份、陶氏粉末活性炭5~20份、輕質(zhì)碳酸鈣6~10份、明膠1.5~3份、甲殼素1~2份和磁粉0.5~2份均勻混合,取出后置于敞開的容器內(nèi)讓丙酮自然揮發(fā),使之成為固體;步驟三、將上述固體物料投入雙螺桿擠出機(jī)中,熔融擠出造粒;步驟四、將上面造出的顆粒投入45型單螺桿擠出機(jī)中,通過擠出模具擠壓成型,得到的填料為圓筒,其內(nèi)設(shè)軸向交叉加強(qiáng)筋、圓筒外壁上設(shè)軸向放射狀翅片。上述臭氧發(fā)生器8通過氣體管道9連接到催化氧化池1的底部。上述步驟三中在100~120℃條件下干燥時間為5小時;上述步驟四中在350~520℃條件下焙燒時間為8小時。本發(fā)明臭氧催化顆粒催化效果評價,實(shí)驗(yàn)方法和數(shù)據(jù)見表2:動態(tài)連續(xù)流臭氧催化氧化試驗(yàn)中,催化劑投加量為1.5l,臭氧投加量100mg/l、水力停留時間1h,實(shí)驗(yàn)中利用氣體流量計控制臭氧投加量,通過蠕動泵連續(xù)進(jìn)水。運(yùn)行3個周期催化效果穩(wěn)定后,多次取樣測定cod,取平均值。實(shí)驗(yàn)條件:動態(tài)連續(xù)流運(yùn)行模式,臭氧投加量100mg/l,hrt=1h。進(jìn)水來源:某工廠ro濃水,cod約350mg/l,tds為3500mg/l。從表2中數(shù)據(jù)可知,相對于蘇州科環(huán)環(huán)??萍加邢薰境R?guī)氧化鋁臭氧催化劑,耐高鹽臭氧催化劑催化氧化ro濃水,在臭氧投加量為100mg/l,水力停留時間為1h運(yùn)行條件下,cod去除率高達(dá)31%,臭氧效率為1.03,遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于常規(guī)臭氧催化劑。本發(fā)明用于高含鹽含酚污水的綜合處理工藝基于的專用處理裝置,工作過程如下,包括下述步驟:(1)高含鹽含酚廢水由泵打入內(nèi)循環(huán)baf系統(tǒng),污水沿曝氣管提升,再經(jīng)過生物床,形成循環(huán)流。填料層內(nèi)部的水流速度達(dá)到20~30m/h,提高了生物膜與水相間的傳質(zhì)速度,提高了反應(yīng)器的處理效能和抗沖擊能力,同時防止了直接對填料層曝氣形成的溝流所導(dǎo)致的氣水短路現(xiàn)象出現(xiàn)。通過預(yù)處理的baf系統(tǒng)對高含鹽含酚廢水的可生化組分進(jìn)行降解,從而降低生化出水cod;(2)生化預(yù)處理出水自流進(jìn)入臭氧催化氧化、后生化內(nèi)循環(huán)baf耦合技術(shù)處理系統(tǒng),該系統(tǒng)首先利用臭氧進(jìn)行催化氧化反應(yīng),利用臭氧氧化一部分難生物降解有機(jī)物,使大分子有機(jī)物氧化成小分子有機(jī)物,同時可改善預(yù)處理出水的可生化性;(3)臭氧催化氧化出水進(jìn)入后生化內(nèi)循環(huán)baf深度處理系統(tǒng),該生化反應(yīng)池利用馴化的菌類對臭氧氧化出水的小分子有機(jī)物進(jìn)行生物降解,使出水cod進(jìn)一步降低。其中,步驟(1)中為了確保預(yù)處理irbaf裝置內(nèi)的微生物生長,將溶解性總固體濃度控制在1.3%至2.5%;步驟(2)中臭氧催化氧化工藝中,控制臭氧投加量不大于100mg/l,以滿足后生化內(nèi)循環(huán)baf需求。臭氧催化氧化池中催化劑以固定床的形式存在,本實(shí)施例催化劑是金屬離子負(fù)載型催化劑,能夠催化臭氧產(chǎn)生羥基自由基,同時降低羥基自由基氧化反應(yīng)的活化能,使含酚污水中難降解的有機(jī)物被礦化去除。步驟(3)中臭氧催化氧化出水自流進(jìn)入后生化內(nèi)循環(huán)baf深度處理系統(tǒng),利用微生物對臭氧催化氧化后的有機(jī)物進(jìn)行生物降解,以降低處理成本。在進(jìn)水cod為1100-1300mg/l時,經(jīng)過預(yù)處理irbaf生化系統(tǒng)出水小于120mg/l,cod去除率高達(dá)90%,由此可見內(nèi)循環(huán)baf反應(yīng)器對高含鹽含酚廢水的高效性;針對預(yù)處理生化處理后的難生物降解廢水,采用臭氧催化氧化高級氧化技術(shù),利用金屬離子負(fù)載型催化劑催化臭氧產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的羥基自由基,對難生化降解的有機(jī)物進(jìn)行氧化,一方面通過把有機(jī)物礦化可以降低出水cod,由表3得知出水cod小于60mg/l;另一方面可把大分子難降解有機(jī)物氧化為小分子易生化有機(jī)物,進(jìn)而使出水的生化性得到改善。再通過后生化內(nèi)循環(huán)baf系統(tǒng)對水中的有機(jī)物進(jìn)行礦化,最終出水小于30mg/l,體現(xiàn)了該組合工藝的經(jīng)濟(jì)、高效性。表5載體的試驗(yàn)結(jié)果填料種類掛膜時間(d)出水cod(mg/l)出水氨氮(mg/l)cod去除率(%)氨氮去除率(%)實(shí)施例11137380.594實(shí)施例2103628196實(shí)施例31137380.594實(shí)施例4103528095由表5可見,本發(fā)明方法制備的載體掛膜時間明顯縮短,cod和氨氮的去除率明顯提高。上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn),其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施,并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁12