一種輕度污染廢水的深度凈化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及污水處理技術(shù)，更具體地說，是一種輕度污染廢水的深度凈化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)國家“十二五”節(jié)水計(jì)劃及要求，石油化工行業(yè)污水回用率要求達(dá)到50%，從可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā)，推進(jìn)污水資源化，大力發(fā)展污水再生回用，使供水和排水呈一體化循環(huán)，相互補(bǔ)充和合理配置是解決水資源短缺的重要途徑。
[0003]目前國內(nèi)外較為成熟且研究較為深入的各種廢水深度處理技術(shù)主要有以下幾種形式。
[0004]①生化流程
調(diào)節(jié)池一混凝氣浮一砂濾一水解酸化一生物接觸氧化一砂濾一活性碳吸附一消毒的基本生化流程，可實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)要求。但流程過長，投資及運(yùn)行費(fèi)用較高，酸化階段不徹底，不能充分分解大分子及其它難降解有機(jī)物；出水水質(zhì)依靠活性炭吸附進(jìn)行保障，運(yùn)行周期短，活性炭再生成本高，使用壽命短，且出水水質(zhì)穩(wěn)定性較差，在運(yùn)行中有浮渣和剩余污泥產(chǎn)生。
[0005]②膜生物反應(yīng)器
膜生物反應(yīng)器是近年來隨著新材料科學(xué)的發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生的一種新型高效反應(yīng)器，主要應(yīng)用于微量有機(jī)污染廢水的深度凈化。但設(shè)備投資造價(jià)高，處理量小，在膜材料清洗及再生問題上還沒有得到很好的解決，國產(chǎn)膜的質(zhì)量也尚不穩(wěn)定，水質(zhì)波動(dòng)或濁度稍高時(shí)會(huì)出現(xiàn)膜污堵和無法清洗等致命的弱點(diǎn)。
[0006]③臭氧一生物活性炭工藝
目前，臭氧生物活性炭工藝是研究最為深入的一種污水深度處理工藝，在國內(nèi)外都已形成了大規(guī)模的工業(yè)化應(yīng)用裝置。工業(yè)化條件下運(yùn)行檢驗(yàn)證明，利用臭氧氧化特性對(duì)水質(zhì)具有改善和穩(wěn)定作用，利用活性炭比表面積大，可有效縮短生物膜馴化成熟周期和提高生物降解效率，延長活性炭使用壽命，且無需再生等優(yōu)點(diǎn)，很好地解決了其它工藝模式難以克服的經(jīng)濟(jì)技術(shù)問題，運(yùn)行成本低廉，出水水質(zhì)好，處理效果穩(wěn)定，具有較強(qiáng)的抗沖擊性和沖擊情況下可快速恢復(fù)生化功能等特點(diǎn)。
[0007]④光催化氧化工藝
與此同時(shí)還進(jìn)行了采用低壓汞燈為光源，以二氧化鈦為催化劑的光催化氧化處理有機(jī)優(yōu)先污染物試驗(yàn)，獲得一定的效果。但這些研究目前還未達(dá)到應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)的階段；另外光催化氧化的費(fèi)用昂貴，去除率低，能耗高，不利于推廣。
[0008]研究和開發(fā)光催化氧化工藝的出發(fā)點(diǎn)只是用于色度、懸浮物較低、難于生化處理的諸如抗菌素、甲醛、甲醇等廢水的前期處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是克服已有技術(shù)的缺點(diǎn)，提出一種使處理后水質(zhì)能進(jìn)一步滿足更高回用水水質(zhì)要求的污水深度處理方法。
[0010]本發(fā)明的污水處理方法包括以下過程:
(1)經(jīng)生化處理后的化工污水進(jìn)入高效曝氣生物反應(yīng)器，并使污水浸沒反應(yīng)器內(nèi)的填料，其出水加入絮凝劑，經(jīng)充分混合后進(jìn)入砂過濾器，所述的絮凝劑為聚合氯化鋁鐵及聚丙烯酰胺，其加入量分別為20-50mg/l和2-4mg/l，所述的煉油、化工污水COD ( 120mg/l、NH3-N < 20mg/l、懸浮物 < 50mg/l ；
(2)由步驟(1)砂過濾器的出水與臭氧混合后進(jìn)入生物活性炭塔，停流10-15分鐘，所述的臭氧量為5-10mg/l ；
(3)經(jīng)步驟(2)生物活性炭塔氧化后的水依次進(jìn)入兩個(gè)串聯(lián)的高效多介質(zhì)過濾器過濾；
(4)步驟(3)過濾后的水進(jìn)入高效復(fù)合過濾器過濾，出水達(dá)到循環(huán)水補(bǔ)水標(biāo)準(zhǔn)；
(5)經(jīng)步驟(4)過濾后的水再經(jīng)微濾機(jī)過濾，達(dá)到脫鹽水補(bǔ)水標(biāo)準(zhǔn)。
[0011]本發(fā)明步驟(1)所述的高效曝氣生物反應(yīng)器，是在已有的生物曝氣池，裝填量為反應(yīng)器容積的20-30%。填料經(jīng)過自然生長或接種后馴化掛膜而形成，污水與生物膜廣泛接觸，在生物膜上微生物的新陳代謝功能的作用下，污水中有機(jī)污染物得到去除，使污水得到凈化。
[0012]另外，在去除有機(jī)物的同時(shí)，還進(jìn)行深度的硝化和反硝化作用，從而保證了系統(tǒng)具有較高的有機(jī)污染物(包含磷、氨氮)的去除率。
[0013]本發(fā)明步驟(1)通過向污水中投加絮凝劑藥劑，使水中的膠體顆粒等污染物的雙電層被壓縮，失去穩(wěn)定性而形成較小的微絮凝顆粒，這些微絮凝顆粒再互相聚結(jié)或通過其它物質(zhì)的架橋作用而形成大的顆粒絮體后，由水中排除。(《給水排水》，2001年7月)
所述的砂濾(《中國科普博覽》，1999年11月30日)是使污水通過濾料床層時(shí)，其中的懸浮物、膠體及其絮體等被截留在濾料表面和內(nèi)部空隙中。
[0014]本發(fā)明步驟(2)所述的臭氧一生物活性炭單元(《中國給水排水》，2002年第3期)，是利用臭氧所具有的強(qiáng)氧化特性，可以有效地進(jìn)行水質(zhì)的脫色、氧化分解有機(jī)物，去除水中的嗅味、C0D、洗滌劑、鐵和錳等；明顯改善廢水的可生化性，以創(chuàng)造后續(xù)生化處理的有利條件(如對(duì)廢水中的芳香族化合物進(jìn)行開鏈作用，將長鏈高分子有機(jī)物分解為易生物降解的小分子有機(jī)物等)。
[0015]實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，利用臭氧、生物活性炭的有機(jī)結(jié)合，可顯著提高部分難降解有機(jī)物的氧化分解效率(化學(xué)效應(yīng))，為生物活性炭的穩(wěn)定高效運(yùn)行創(chuàng)造了良好的條件，同時(shí)對(duì)穩(wěn)定水質(zhì)、提高生物活性炭的耐沖擊性起到了至關(guān)重要的作用。
[0016]生物活性炭處理是已知技術(shù)，其主要機(jī)理是利用活性炭作為微生物載體，利用其優(yōu)異的吸附性能使輕度污染廢水中的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行富集濃縮以達(dá)到微生物代謝分解的基質(zhì)條件，通過自然馴化形成的微生物體系，實(shí)現(xiàn)吸附一微生物分解再生一再吸附的水質(zhì)凈化過程。同時(shí)，由于炭層水力分布的不均衡性，在生物活性炭塔內(nèi)部會(huì)交替形成很多的厭氧或缺氧區(qū)，從而形成特定的厭氧菌、兼性菌與好氧菌的并存微生物平衡體系，通過厭氧微生物的水解酸化作用，進(jìn)一步提高廢水的可生化性，對(duì)提高處理效率、穩(wěn)定出水水質(zhì)具有重要作用。
[0017]本發(fā)明步驟(3)所述的高效復(fù)合多介質(zhì)過濾器是由不同粒徑、不同性質(zhì)的填料構(gòu)成，有針對(duì)性地去除相應(yīng)的污染物；一方面可以建立深層過濾截留體系，提高過濾器整體過濾性能，同時(shí)，由于填料亦有催化過濾、吸附等作用，還具有生物載體特性，隨著運(yùn)行時(shí)間