Ifbr-uasb-a/obr處理化工廢水組合工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了IFBR?UASB?A/OBR處理化工廢水組合工藝，包括調(diào)節(jié)池、改進(jìn)型芬頓流化床、脫氣中和池、混凝沉淀池、上流式厭氧污泥床和厭氧/好氧折流板反應(yīng)器；各單元經(jīng)水管依次連接，對化工廢水進(jìn)行處理。本發(fā)明工藝優(yōu)化，路線清晰簡潔；整體COD去除率≥95％，有機(jī)特征污染物的去除率≥95％，運(yùn)行管理方便，工藝穩(wěn)定，投資運(yùn)行費(fèi)用低。
【專利說明】
IFBR-UASB-A/OBR處理化工廢水組合工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種廢水處理方法，具體涉及化工廢水處理的工藝方法，屬于廢水處 理技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 化工廢水具有水量水質(zhì)變化大、可生化性差、難以降解的特征以及污染物復(fù)雜多 樣等特點(diǎn)，一般根據(jù)實(shí)際廢水的水質(zhì)采取適當(dāng)?shù)念A(yù)處理方法，如絮凝、微電解、吸附、光催化 等工藝，破壞廢水中難降解有機(jī)物、改善廢水的可生化性，再聯(lián)用生物方法，如ABR、SBR、A/0 工藝等，對化工廢水進(jìn)行處理。目前國內(nèi)外對處理化工廢水工藝的研究也趨向于采用多種 方法的組合工藝。
[0003] 從現(xiàn)有的專利資料來看，中國專利"好氧-厭氧微生物反復(fù)耦合處理污水新工藝 (CN200310121766.7)"雖然效果很好，但在一定程度上會(huì)提高裝置的成本，且好氧-厭氧反 復(fù)耦合不利于微生物的絕對厭氧環(huán)境，生物處理效率不高。專利"一種折流板反應(yīng)器及其處 理污水的方法（C N 2 0 0 6 1 0 0 1 2 0 7 0 ) "和專利"一體式高濃度有機(jī)廢水處理裝置 (CN200310100513.1)"涉及厭氧過程和好氧過程的多次耦合，增加了設(shè)備的復(fù)雜程度和運(yùn) 行管理的難度。
[0004] 目前，現(xiàn)有的化工廢水的處理工藝存在處理成本高，難降解有機(jī)污染物去除效率 不高，工藝運(yùn)行不穩(wěn)定，處理效果不理想，不能滿足環(huán)保要求等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種工藝流程優(yōu)化合 理、難降解有機(jī)污染物處理效率高、處理效果穩(wěn)定且經(jīng)濟(jì)合理的化工廢水處理的工藝方法。
[0006] 技術(shù)方案： 為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：IFBR-UASB-A/0BR處理化工廢水組 合工藝，該組合工藝是聯(lián)用改進(jìn)型芬頓流化床(IFBR)、上流式厭氧污泥床(UASB)和厭氧/好 氧折流板反應(yīng)器(A/0BR)對化工廢水進(jìn)行處理；組合工藝包括調(diào)節(jié)水池、改進(jìn)型芬頓流化 床、脫氣中和池、混凝沉淀池、上流式厭氧污泥床、厭氧/好氧折流板反應(yīng)器，經(jīng)水管依次連 接。
[0007] 該工藝包括以下操作步驟： (1) 化工廢水經(jīng)預(yù)處理后，進(jìn)入調(diào)節(jié)水池； (2) 經(jīng)調(diào)節(jié)后廢水由進(jìn)水栗輸送入改進(jìn)型芬頓流化床，通過加藥系統(tǒng)向改進(jìn)型芬頓流 化床中分別加 AH2S〇4溶液、FeS04溶液和H202溶液，通過回流栗將部分出水回流進(jìn)改進(jìn)型芬 頓流化床內(nèi)，使芬頓流化床內(nèi)呈現(xiàn)流化態(tài)； 改進(jìn)型芬頓流化床氧化塔體為圓筒形，三塊篩板把氧化塔自下而上分為進(jìn)水布水區(qū)、 芬頓氧化區(qū)、鐵碳反應(yīng)區(qū)和出水區(qū)；芬頓氧化區(qū)加有填料A，鐵碳反應(yīng)區(qū)加有填料B;循環(huán)裝 置連接了出水口和兩處塔體進(jìn)水口；通過芬頓氧化區(qū)的芬頓反應(yīng)和鐵碳反應(yīng)區(qū)的微電解反 應(yīng)，去除廢水中部分COD及大部分的難降解有機(jī)污染物； (3 )改進(jìn)型芬頓流化床出水進(jìn)入脫氣中和池，通過攪拌脫去少量氣體，加入NaOH溶液， 調(diào)節(jié)廢水的pH值； (4) 脫氣中和池出水進(jìn)入混凝沉淀池，通過混凝劑加藥系統(tǒng)加入混凝劑，并控制攪拌速 度形成大的絮體;再進(jìn)入沉淀部分，形成的大的絮體在沉淀區(qū)中實(shí)現(xiàn)沉淀分離，沉淀污泥經(jīng) 污泥處理系統(tǒng)處理； (5) 混凝沉淀池出水經(jīng)栗注入上流式厭氧污泥床，廢水由反應(yīng)器下部進(jìn)入后，向上經(jīng)過 污泥床區(qū)、懸浮污泥區(qū)、三相分離器，然后排水，通過厭氧微生物的作用去除廢水中部分COD 及難降解有機(jī)污染物，進(jìn)一步降低廢水的SS;停留時(shí)間為12~36 h; (6) 上流式厭氧污泥床出水進(jìn)入?yún)捬?好氧折流板反應(yīng)器，首先在厭氧段利用厭氧微生 物進(jìn)行厭氧生物處理，厭氧段采用的是箱籠式ABR反應(yīng)器;隨后廢水折流進(jìn)入好氧段(0BR)， 利用好氧微生物進(jìn)行好氧生物處理，好氧段采用折流型式，在具體反應(yīng)區(qū)域設(shè)置曝氣裝置， 使得其中的溶解氧大于2.0 mg/L; (7) 厭氧/好氧折流板反應(yīng)器處理后的廢水經(jīng)二沉池沉淀后出水。
[0008] 進(jìn)一步地，調(diào)節(jié)水池的下部設(shè)有微孔曝氣裝置，調(diào)節(jié)廢水的水質(zhì)水量;調(diào)節(jié)后的化 工廢水水質(zhì)指標(biāo):C0D為5000~6000 mg/L、SS為150~300mg/L，氯苯類為60~80 mg/L。
[0009] 進(jìn)一步地，改進(jìn)型芬頓流化床的填料A采用石英砂，粒徑在0.5~1.5 mm，鐵碳反應(yīng) 區(qū)設(shè)置的填料B，采用活性炭纖維氈；先采用液相還原法在活性炭纖維氈上負(fù)載零價(jià)納米 鐵，再裝填入鐵碳反應(yīng)區(qū);活性炭纖維氈，呈網(wǎng)狀交叉置于上層篩板與中間篩板之間。
[0010] 進(jìn)一步地，改進(jìn)型芬頓流化床的出水區(qū)連接循環(huán)裝置，分兩根進(jìn)水管分別送入芬 頓氧化區(qū)的下部和鐵碳反應(yīng)區(qū)的下部，回流水量分別為9 1和92,91與92之比以1113/(1計(jì)比值為 8:1-10:1〇
[0011 ] 進(jìn)一步地，改進(jìn)型芬頓流化床處理過程中，H2〇2與⑶D以mg/L計(jì)比值為2~4:1，H2〇2 與Fe2+的摩爾比為3~5:1，廢水在芬頓氧化區(qū)的平均停留時(shí)間控制在0.5~1.5小時(shí)，廢水在 鐵碳反應(yīng)區(qū)的平均停留時(shí)間控制在15~45分鐘，通過加藥系統(tǒng)和在線pH計(jì)調(diào)節(jié)芬頓流化床 中廢水的pH值，使其維持在3.0~4.0之間。
[0012] 進(jìn)一步地，上流式厭氧污泥床的設(shè)計(jì)容積負(fù)荷為10~12 kgBOD八kg MLSS · d)。
[0013] 進(jìn)一步地，厭氧/好氧折流板反應(yīng)器的厭氧段采用的是箱籠式ABR反應(yīng)器，箱籠式 ABR反應(yīng)器由3~6個(gè)隔室組成，每個(gè)隔室包括上向流格室和下向流格室，上向流格室和下向 流格室的容積比為3~5:1，在上向流格室中設(shè)有箱籠，在箱籠中裝填填料，在隔室頂部設(shè)有 傳動(dòng)裝置，傳動(dòng)裝置通過鋼索與箱籠相連。
[0014] 進(jìn)一步地，箱籠式ABR反應(yīng)器，箱籠由不銹鋼柵條制成，為長方體形狀;箱籠的長度 和寬度均小于上向流格室的長度和寬度，高度為上向流格室有效高度的35~50%，箱籠與上 向流格室的壁面相距小于5_;不銹鋼柵條之間的網(wǎng)格尺寸小于填料的最小尺寸;填料為懸 浮填料，密度在〇. 90~0.96 g/cm3，填料直徑10~25mm，材質(zhì)為聚丙稀或聚乙稀。
[0015] 進(jìn)一步地，箱籠式ABR反應(yīng)器的啟動(dòng)方法是將接種污泥接種至上述箱籠式ABR反應(yīng) 器中，栗入已加熱至35°C的待處理污水，使污泥的濃度為10~15 g/L，再將箱籠裝滿填料， 調(diào)節(jié)反應(yīng)器中的水力停留時(shí)間為6~24h;啟動(dòng)初期，將箱籠置于上向流格室下部，待上向流 格室下部懸浮厭氧污泥和生物膜的量增加后，進(jìn)入中期；啟動(dòng)中期，將箱籠置于上向流格室 中部，待上向流格室中部懸浮厭氧污泥和生物膜的量增加后，進(jìn)入后期；啟動(dòng)后期，將箱籠 置于上向流格室上部，直至啟動(dòng)完成；啟動(dòng)初期、啟動(dòng)中期和啟動(dòng)后期的時(shí)間分配以天計(jì)， 比值為3:4:5、3 :5:4、5:4:4或5:4:3。
[0016] 基本原理簡述如下。
[0017] 1、IFBR(改進(jìn)型芬頓流化床)工作原理 (1)廢水進(jìn)入改進(jìn)型芬頓流化床的芬頓氧化區(qū)，同時(shí)通過加藥系統(tǒng)向芬頓流化床中分 別加入H2S〇4溶液、FeS〇4溶液和H2〇2溶液，通過回流栗將出水部分地回流進(jìn)芬頓流化床內(nèi)，使 芬頓流化床內(nèi)呈現(xiàn)流化態(tài)，通過芬頓反應(yīng)去除廢水的部分C0D和大部分的難降解的有機(jī)污 染物（即難以生物降解的有機(jī)污染物，又稱特征污染物或特征有機(jī)污染物）；調(diào)節(jié)回流流量， 控制填料膨脹的高度不超過中間的篩板。
[0018] 芬頓流化床法的原理:利用載體作為結(jié)晶核種，待處理的廢水及添加藥劑是由芬 頓流化床底部進(jìn)入并向上流動(dòng)。外接有出水回流管路，用以調(diào)整進(jìn)流水過飽和度及達(dá)到載 體上流速度使載體表面形成穩(wěn)態(tài)結(jié)晶體，當(dāng)晶體粒徑達(dá)2.5 mm~3 mm后，排出槽外進(jìn)行回收 再利用。芬頓流化床法利用流化床的模式使Fenton法所產(chǎn)生的三價(jià)鐵大部份得以結(jié)晶或沉 淀，披覆在流體床的載體表面上，是一項(xiàng)結(jié)合了同相化學(xué)氧化(Fenton法）、異相化學(xué)氧化 (H 2〇2/FeOOH)、流化床結(jié)晶等功能的新技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)將傳統(tǒng)的Fenton氧化法作了大幅度的 改良，如此可減少采用傳統(tǒng)Fenton法而產(chǎn)生大量的化學(xué)污泥，同時(shí)在載體表面形成的鐵氧 化物具有異相催化的效果，而流化床的模式亦促進(jìn)了化學(xué)氧化反應(yīng)及傳質(zhì)效率，使C0D去除 率提升。其反應(yīng)后的出流水經(jīng)pH值調(diào)整后會(huì)產(chǎn)生含鐵污泥。含鐵污泥比傳統(tǒng)芬頓氧化減少 70%，也減少H 2〇2用藥的浪費(fèi)，同時(shí)可利用雙氧水加藥量調(diào)整，調(diào)整C0D去除量，實(shí)現(xiàn)有效控制 廢水的C0D的降低，是廢水處理達(dá)標(biāo)排放的保障。同時(shí)芬頓法作為高級(jí)氧化的一種，本發(fā)明 主要利用芬頓法來除廢水的大部分的難以生物降解的有機(jī)污染物，高效地使得難降解有機(jī) 污染物斷鏈、開環(huán)、分解成小分子有機(jī)物，提高廢水的可生化性，易于在后續(xù)的生物處理單 元進(jìn)行進(jìn)一步處理。
[0019] (2)廢水經(jīng)中間的篩板進(jìn)入改進(jìn)型芬頓流化床的鐵碳反應(yīng)區(qū)，在鐵碳微電解條件 下，催化氧化廢水中難降解有機(jī)污染物。微電解技術(shù)是目前處理高濃度有機(jī)廢水的一種理 想工藝。它是在不通電的情況下，利用填充在廢水中的微電解材料自身產(chǎn)生的電位差對廢 水進(jìn)行電解處理，以達(dá)到降解有機(jī)污染物的目的。中間的篩板起到承托鐵碳反應(yīng)區(qū)填料和 整流的作用。改進(jìn)型芬頓流化床主要是利用活性碳纖維與負(fù)載的零價(jià)納米鐵，形成微電解 的鐵碳電池。利用填充在廢水中的微電解材料自身產(chǎn)生的電位差對廢水進(jìn)行電解處理，催 化降解廢水中的有機(jī)物質(zhì)。活性炭纖維氈，在負(fù)載的零價(jià)納米鐵消耗掉之后，將纖維氈取 出，用液相還原法再生，再循環(huán)使用。
[0020] 2、UASB工作原理 上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(UASB)厭氧反應(yīng)過程與其他厭氧生物處理工藝一樣，包括水 解，酸化，產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷等。通過不同的微生物參與底物的轉(zhuǎn)化過程而將底物轉(zhuǎn)化為最終 產(chǎn)物一沼氣、水等無機(jī)物。UASB由污泥反應(yīng)區(qū)、氣液固三相分離器(包括沉淀區(qū)）和氣室三部 分組成。污水自下而上通過，反應(yīng)器底部有一個(gè)高濃度、高活性的污泥床，污水中的大部分 有機(jī)污染物在此間經(jīng)過厭氧發(fā)酵降解為甲烷和二氧化碳。這個(gè)厭氧過程是嚴(yán)格意義上的絕 對厭氧過程，生物作用過程沒有氧氣參與，培養(yǎng)的厭氧菌占優(yōu)勢。厭氧菌形成顆粒污泥對廢 水中COD和難降解的有機(jī)污染物起主要去除作用，且去除效率高。因水流和氣泡的攪動(dòng)，污 泥床之上有一個(gè)污泥懸浮層。反應(yīng)器上部有設(shè)有三相分離器，用以分離消化氣、消化液和污 泥顆粒。消化氣自反應(yīng)器頂部導(dǎo)出；污泥顆粒自動(dòng)滑落沉降至反應(yīng)器底部的污泥床;消化液 從澄清區(qū)出水。
[0021] UASB負(fù)荷能力很大，適用于高濃度有機(jī)廢水，例如化工廢水的處理。運(yùn)行良好的 UASB有很高的有機(jī)污染物去除率，不需要攪拌，能適應(yīng)較大幅度的負(fù)荷沖擊、溫度和pH變 化。UASB反應(yīng)器的基本特征是不用吸附載體，就能形成沉降性能良好的顆粒污泥，保持反應(yīng) 器內(nèi)高濃度的微物，因而可以承受較高的C0D負(fù)荷，C0D去除率可達(dá)90%以上。與其他厭氧生 物反應(yīng)器相比，UASB的特點(diǎn)：（1)構(gòu)造簡單巧妙，反應(yīng)器內(nèi)可培養(yǎng)出厭氧顆粒污泥，實(shí)現(xiàn)了污 泥泥齡(SRT)與水力停留時(shí)間(HRT)的分離，因而污泥床內(nèi)生物量多，折合濃度計(jì)算可達(dá)20~ 30g/L;(2)容積負(fù)荷率高，在中溫發(fā)酵條件下，一般可達(dá)lOkgCOD八m 3 · d)左右，廢水在反應(yīng) 器內(nèi)的水力停留時(shí)間較短，因此所需池容大大縮小。（3)UASB反應(yīng)器對各類廢水有很大的適 應(yīng)性，能耗低，產(chǎn)泥量少。不足之處是不能去除廢水中的氮和磷。
[0022] 3、A/0BR 工作原理 厭氧/好氧折流板反應(yīng)器由厭氧段箱籠式ABR反應(yīng)器與好氧段(0BR，好氧折流式反應(yīng) 區(qū)）組成。
[0023 ]在箱籠式ABR反應(yīng)器的上向流格室中設(shè)置箱籠，在箱籠中裝填填料，在格室旁邊設(shè) 置傳動(dòng)裝置，向上或向下移動(dòng)箱籠，形成有填料層的移動(dòng)床，待處理廢水由進(jìn)水口進(jìn)入反應(yīng) 器，依次經(jīng)過隔室，經(jīng)處理后由出水口出水。在傳統(tǒng)ABR反應(yīng)器的基礎(chǔ)之上，結(jié)合移動(dòng)床生物 膜技術(shù)，而且為了使移動(dòng)床的位置和運(yùn)行可控，增加了箱籠和隔室頂上的傳動(dòng)裝置。在反應(yīng) 器的上向流格室中加入填料，目的就是要在填料上掛生物膜，形成厭氧懸浮污泥與生物膜 聯(lián)合作用，總體上增加反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度，使反應(yīng)器能承受更高的C0D處理負(fù)荷，提高生物 處理效率。
[0024]箱籠的設(shè)置與控制，使得整個(gè)啟動(dòng)培養(yǎng)過程中，填料與ABR中接種污泥充分接觸， 這樣就起到了加速ABR的啟動(dòng)過程的作用，實(shí)現(xiàn)縮短啟動(dòng)時(shí)間的效果。箱籠頂部的柵條網(wǎng)格 起到截留填料的作用，不讓填料流失到下一隔室；同時(shí)箱籠填料層居于向流格室上部的時(shí) 候，也對懸浮厭氧污泥有截留作用，減少流失量，維持高的懸浮污泥濃度，提高生物處理效 率。好氧折流式反應(yīng)區(qū)設(shè)置有懸掛的掛膜填料，采用生物工程技術(shù)，篩選、馴化并構(gòu)建出能 降解化工廢水中常見的有機(jī)特征污染物的優(yōu)勢菌群，并將優(yōu)勢菌群固定在好氧區(qū)。保持好 氧折流式反應(yīng)區(qū)的高的生物量，因而提高生物處理效率。
[0025] 本發(fā)明的工藝方法適合于化工廢水等含有難降解的有機(jī)特征污染物的工業(yè)廢水 的處理，廢水中C0D和難降解的有機(jī)污染物的總?cè)コ蚀笥?5%，出水水質(zhì)能滿足環(huán)保上的 要求。
[0026] 有益效果:與現(xiàn)有的工藝相比本發(fā)明的有益效果如下。
[0027] 1、本發(fā)明提供了一種不同構(gòu)思的組合工藝。
[0028] 2、工藝優(yōu)化，路線清晰簡潔;生化出水經(jīng)物化處理(改進(jìn)型芬頓流化床IFBR)，再進(jìn) 行生化處理(絕對厭氧的UASB反應(yīng)器+箱籠式ABR反應(yīng)器+0BR好氧生物處理），最后經(jīng)沉淀后 出水，工藝組成合理，將生化處理和物化處理有序有機(jī)地結(jié)合，三個(gè)主體處理單元IFBR、 UASB和A/0BR相互支持。
[0029] 3、本發(fā)明提供的工藝能夠?qū)σ话慊U水進(jìn)行有效的處理，能取得很好的處理效 果，滿足環(huán)保上的要求。本發(fā)明提供的工藝，整體C0D去除率多95%，有機(jī)特征污染物去除率 多95%，運(yùn)行管理方便，工藝穩(wěn)定，投資運(yùn)行費(fèi)用低?？朔颂幚沓杀靖撸y降解有機(jī)污染物 效率不高，工藝運(yùn)行不穩(wěn)定，處理效果不理想，不能滿足環(huán)保要求等不足。
[0030] 4、本發(fā)明提供的工藝，其中芬頓流化床的同相及異相的催化反應(yīng)，產(chǎn)生的含鐵污 泥比傳統(tǒng)芬頓氧化減少70%，也減少H2〇2用藥的浪費(fèi)，同時(shí)可利用雙氧水加藥量調(diào)整，調(diào)整 C0D去除量，實(shí)現(xiàn)有效控制廢水的C0D的降低，保障出水水質(zhì)。改進(jìn)型芬頓流化床的由芬頓氧 化與微電解反應(yīng)有機(jī)結(jié)合，尤其是高效地使得難降解有機(jī)污染物斷鏈、開環(huán)、分解成小分子 有機(jī)物。與同容積和處理量的普通芬頓流化床相比，在進(jìn)水各項(xiàng)指標(biāo)和所加藥劑量相同的 情況下，可對難生物降解的有機(jī)污染物的去除率提高10%，進(jìn)一步提高廢水的可生化性。
【附圖說明】
[0031] 圖1為本發(fā)明提供的IFBR-UASB-A/0BR處理化工廢水組合工藝示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解實(shí)施例僅用于說明本發(fā) 明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各種等 價(jià)形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。
[0033] 實(shí)施例1: 某化工企業(yè)生產(chǎn)工藝綜合廢水，屬于高濃度有機(jī)廢水，處理前的進(jìn)水濃度⑶ 6000mg/L, pH 6.5~8.5，SS彡300mg/L，NH3-N彡 100mg/L，TP彡5mg/L，特征污染物濃度氯 苯類<80mg/L。出水要求達(dá)到《江蘇省化學(xué)工業(yè)主要水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)KDB32/939-2006) 二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。出水指標(biāo)要求C0D彡 120mg/L, pH 6.5~8.5，SS彡 150mg/L，NH3-N彡25mg/L, TP Sl.Omg/L，特征污染物濃度氯苯類<1.0 mg/L。
[0034]采用本發(fā)明提供的改進(jìn)型芬頓流化床（IFBR)、上流式厭氧污泥床(UASB)和厭氧/ 好氧折流板反應(yīng)器(A/0BR)的組合工藝對化工廢水進(jìn)行處理;包括調(diào)節(jié)水池、改進(jìn)型芬頓流 化床、脫氣中和池、混凝沉淀池、上流式厭氧污泥床、厭氧/好氧折流板反應(yīng)器，經(jīng)水管依次 連接。
[0035]該工藝包括以下操作步驟： (1) 化工廢水經(jīng)預(yù)處理后，進(jìn)入調(diào)節(jié)水池； (2) 經(jīng)調(diào)節(jié)后廢水由進(jìn)水栗輸送入改進(jìn)型芬頓流化床，通過加藥系統(tǒng)向改進(jìn)型芬頓流 化床中分別加 AH2S〇4溶液、FeS〇4溶液和H2〇2溶液，通過回流栗將部分出水回流進(jìn)改進(jìn)型芬 頓流化床內(nèi)，使芬頓流化床內(nèi)呈現(xiàn)流化態(tài)； 改進(jìn)型芬頓流化床氧化塔體為圓筒形，三塊篩板把氧化塔自下而上分為進(jìn)水布水區(qū)、 芬頓氧化區(qū)、鐵碳反應(yīng)區(qū)和出水區(qū)；芬頓氧化區(qū)加有填料A，鐵碳反應(yīng)區(qū)加有填料B;循環(huán)裝 置連接了出水口和兩處塔體進(jìn)水口；通過芬頓氧化區(qū)的芬頓反應(yīng)和鐵碳反應(yīng)區(qū)的微電解反 應(yīng)，去除廢水中部分C0D及大部分的難降解有機(jī)污染物； (3 )改進(jìn)型芬頓流化床出水進(jìn)入脫氣中和池，通過攪拌脫去少量氣體，加入NaOH溶液， 調(diào)節(jié)廢水的pH值； (4) 脫氣中和池出水進(jìn)入混凝沉淀池，通過混凝劑加藥系統(tǒng)加入混凝劑，并控制攪拌速 度形成大的絮體;再進(jìn)入沉淀部分，形成的大的絮體在沉淀區(qū)中實(shí)現(xiàn)沉淀分離，沉淀污泥經(jīng) 污泥處理系統(tǒng)處理； (5) 混凝沉淀池出水經(jīng)栗注入上流式厭氧污泥床，廢水由反應(yīng)器下部進(jìn)入后，向上經(jīng)過 污泥床區(qū)、懸浮污泥區(qū)、三相分離器，然后排水，通過厭氧微生物的作用去除廢水中部分COD 及難降解有機(jī)污染物，進(jìn)一步降低廢水的SS;停留時(shí)間為24 h; (6) 上流式厭氧污泥床出水進(jìn)入?yún)捬?好氧折流板反應(yīng)器，首先在厭氧段利用厭氧微生 物進(jìn)行厭氧生物處理，厭氧段采用的是箱籠式ABR反應(yīng)器;隨后廢水折流進(jìn)入好氧段(0BR)， 利用好氧微生物進(jìn)行好氧生物處理，好氧段采用折流型式，在具體反應(yīng)區(qū)域設(shè)置曝氣裝置， 使得其中的溶解氧大于2.0 mg/L; (7) 厭氧/好氧折流板反應(yīng)器處理后的廢水經(jīng)二沉池沉淀后出水。
[0036]廢水經(jīng)過進(jìn)水栗輸送入芬頓流化床進(jìn)水區(qū)，通過底層篩板布水;廢水進(jìn)入芬頓流 化床芬頓氧化區(qū)，同時(shí)通過加藥系統(tǒng)向芬頓流化床中分別加入H2S〇4溶液、FeS〇4溶液和H2〇2 溶液，通過回流栗將出水槽中的水部分地回流進(jìn)芬頓流化床內(nèi)，使芬頓流化床內(nèi)呈現(xiàn)流化 態(tài)，通過芬頓反應(yīng)去除廢水中部分C0D和大部分氯苯類有機(jī)污染物;調(diào)節(jié)回流流量，控制填 料膨脹的高度不超過中間的篩板;廢水經(jīng)中間的篩板進(jìn)入鐵碳反應(yīng)區(qū)，在鐵碳微電解條件 下，催化氧化廢水中難降解有機(jī)污染物;經(jīng)鐵碳微電解催化氧化的廢水通過上層篩板，經(jīng)出 水堰進(jìn)入出水槽中，通過出水管進(jìn)入下一處理單元;頂部出水槽中連接循環(huán)裝置，分兩根進(jìn) 水管分別送入芬頓氧化區(qū)的下部和鐵碳反應(yīng)區(qū)的下部，回流進(jìn)水流量分別為 以m 3/d計(jì)比值為8:1。
[0037] 芬頓流化床處理過程中，出02與〇?的濃度比(1^/1)為2.5:1，!1 202與？62+的摩爾比 為4:1，廢水在芬頓氧化區(qū)的平均停留時(shí)間控制在1小時(shí)，廢水在鐵碳反應(yīng)區(qū)的平均停留時(shí) 間控制在30分鐘，通過加藥系統(tǒng)和在線pH計(jì)調(diào)節(jié)芬頓流化床中廢水的pH值，使pH值維持在 3.0~4.0之間。
[0038] 上流式厭氧污泥床，設(shè)計(jì)容積負(fù)荷為11 kgBOD八kg MLSS · d)。
[0039]箱籠式移動(dòng)床改進(jìn)型ABR反應(yīng)器，由4個(gè)隔室組成，每個(gè)隔室又分為上向流格室和 下向流格室，上向流格室和下向流格室的容積之比為3:1，其中，在上向流格室中設(shè)置箱籠， 在箱籠中裝填填料，在上向流格室頂部設(shè)有傳動(dòng)裝置，傳動(dòng)裝置通過鋼索與箱籠相連，可控 制箱籠向上或向下移動(dòng)，形成有填料層的移動(dòng)床。上向流格室底部設(shè)有回流反沖管，依次經(jīng) 過4個(gè)隔室，經(jīng)處理后出水。箱籠由不銹鋼柵條制成，呈長方體形狀，箱籠的長度和寬度略小 于上向流格室的長度和寬度，高度為上向流格室4的有效高度的35%。箱籠內(nèi)填滿填料，填料 采用Kaldnes懸浮填料，密度為0.95 g/cm3,填料直徑為10mm，材質(zhì)為聚乙稀。
[0040]箱籠式ABR反應(yīng)器的啟動(dòng)方法是將接種污泥接種至上述箱籠式ABR反應(yīng)器中，栗入 已加熱至35°C的待處理污水，使污泥的濃度為15 g/L，再將箱籠裝滿填料，啟動(dòng)初期，將箱 籠置于上向流格室下部，待上向流格室下部懸浮厭氧污泥和生物膜的量增加后，進(jìn)入中期； 啟動(dòng)中期，將箱籠置于上向流格室中部，待上向流格室中部懸浮厭氧污泥和生物膜的量增 加后，進(jìn)入后期；啟動(dòng)后期，將箱籠置于上向流格室上部，直至啟動(dòng)完成；啟動(dòng)初期、啟動(dòng)中 期和啟動(dòng)后期的時(shí)間分配以天計(jì)，比值為5:4:4?？刂品磻?yīng)器中的水力停留時(shí)間為12~18h; 進(jìn)水COD逐步升為1000mg/L，控制反應(yīng)器中的水力停留時(shí)間為18h，逐步減少水力停留時(shí)間 到 12h。
[0041 ] 經(jīng)組合工藝處理后，出水指標(biāo)⑶D<80mg/L，pH 6.5~8.5，SS彡50mg/L，NH3-N彡 20mg/L, TP彡1 .Omg/L，特征污染物濃度氯苯類彡0.8mg/L。主要指標(biāo)各單元處理效果見下 表。
[0042] 表1主要指標(biāo)各單元處理效果一覽表
【主權(quán)項(xiàng)】
1. IFBR-UASB-A/OBR聯(lián)用處理化工廢水的組合工藝，其特征在于:該組合工藝是聯(lián)用改 進(jìn)型芬頓流化床、上流式厭氧污泥床和厭氧/好氧折流板反應(yīng)器對化工廢水進(jìn)行處理;所述 的組合工藝包括調(diào)節(jié)水池、改進(jìn)型芬頓流化床、脫氣中和池、混凝沉淀池、上流式厭氧污泥 床、厭氧/好氧折流板反應(yīng)器，經(jīng)水管依次連接； 該組合工藝包括以下操作步驟： (1) 化工廢水經(jīng)預(yù)處理后，進(jìn)入調(diào)節(jié)水池； (2) 經(jīng)調(diào)節(jié)后廢水由進(jìn)水栗輸送入改進(jìn)型芬頓流化床，通過加藥系統(tǒng)向改進(jìn)型芬頓流 化床中分別加 AH2SO4溶液、FeSO4溶液和H2O 2溶液，通過回流栗將部分出水回流進(jìn)改進(jìn)型芬 頓流化床內(nèi)，使芬頓流化床內(nèi)呈現(xiàn)流化態(tài)； 所述的改進(jìn)型芬頓流化床氧化塔體為圓筒形，三塊篩板把氧化塔自下而上分為進(jìn)水布 水區(qū)、芬頓氧化區(qū)、鐵碳反應(yīng)區(qū)和出水區(qū)；芬頓氧化區(qū)加有填料A，鐵碳反應(yīng)區(qū)加有填料B;循 環(huán)裝置連接了出水口和兩處塔體進(jìn)水口；通過芬頓氧化區(qū)的芬頓反應(yīng)和鐵碳反應(yīng)區(qū)的微電 解反應(yīng)，去除廢水中部分COD及大部分的難降解有機(jī)污染物； (3 )改進(jìn)型芬頓流化床出水進(jìn)入脫氣中和池，通過攪拌脫去少量氣體，加入NaOH溶液， 調(diào)節(jié)廢水的pH值； (4) 脫氣中和池出水進(jìn)入混凝沉淀池，通過混凝劑加藥系統(tǒng)加入混凝劑，并控制攪拌速 度形成大的絮體;再進(jìn)入沉淀部分，形成的大的絮體在沉淀區(qū)中實(shí)現(xiàn)沉淀分離，沉淀污泥經(jīng) 污泥處理系統(tǒng)處理； (5) 混凝沉淀池出水經(jīng)栗注入上流式厭氧污泥床，廢水由反應(yīng)器下部進(jìn)入后，向上經(jīng)過 污泥床區(qū)、懸浮污泥區(qū)、三相分離器，然后排水，通過厭氧微生物的作用去除廢水中部分COD 及難降解有機(jī)污染物，進(jìn)一步降低廢水的SS;停留時(shí)間為12~36 h; (6) 上流式厭氧污泥床出水進(jìn)入?yún)捬?好氧折流板反應(yīng)器，首先在厭氧段利用厭氧微生 物進(jìn)行厭氧生物處理，厭氧段采用的是箱籠式ABR反應(yīng)器;隨后廢水折流進(jìn)入好氧段，利用 好氧微生物進(jìn)行好氧生物處理，好氧段采用折流型式，在具體反應(yīng)區(qū)域設(shè)置曝氣裝置，使得 其中的溶解氧大于2.0 mg/L; (7 )厭氧/好氧折流板反應(yīng)器處理后的廢水經(jīng)二沉池沉淀后出水。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合工藝，其特征在于:所述的調(diào)節(jié)水池的下部設(shè)有微孔曝氣 裝置，調(diào)節(jié)廢水的水質(zhì)水量;調(diào)節(jié)后的化工廢水水質(zhì)指標(biāo):COD為5000~6000 mg/L、SS為150 ~300mg/L，氯苯類為60~80 mg/L。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合工藝，其特征在于：改進(jìn)型芬頓流化床的填料A采用石英 砂，所述的石英砂的粒徑在0.5~1.5 mm，所述的鐵碳反應(yīng)區(qū)設(shè)置的填料B，采用活性炭纖維 氈;先采用液相還原法在活性炭纖維氈上負(fù)載零價(jià)納米鐵，再裝填入鐵碳反應(yīng)區(qū)；所述的活 性炭纖維氈，呈網(wǎng)狀交叉置于上層篩板與中間篩板之間。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合工藝，其特征在于:改進(jìn)型芬頓流化床的出水區(qū)連接循環(huán) 裝置，分兩根進(jìn)水管分別送入芬頓氧化區(qū)的下部和鐵碳反應(yīng)區(qū)的下部，回流水量分別為Q 1 和Q2，Qi與Q2之比以m3/d計(jì)比值為8:1-10:1。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合工藝，其特征在于:改進(jìn)型芬頓流化床處理過程中，H2O2與 COD以mg/L計(jì)比值為2~4:1，H2〇2與Fe2+的摩爾比為3~5:1，廢水在芬頓氧化區(qū)的平均停留 時(shí)間控制在0.5~1.5小時(shí)，廢水在鐵碳反應(yīng)區(qū)的平均停留時(shí)間控制在15~45分鐘，通過加藥 系統(tǒng)和在線pH計(jì)調(diào)節(jié)芬頓流化床中廢水的pH值，使其維持在3.0~4.0之間。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合工藝，其特征在于:上流式厭氧污泥床的設(shè)計(jì)容積負(fù)荷為 10~12 kgBOD八kg MLSS · d)。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合工藝，其特征在于:厭氧/好氧折流板反應(yīng)器的厭氧段采 用的是箱籠式ABR反應(yīng)器，所述的箱籠式ABR反應(yīng)器，由3~6個(gè)隔室組成，每個(gè)隔室包括上向 流格室和下向流格室，上向流格室和下向流格室的容積比為3~5:1，在上向流格室中設(shè)有 箱籠，在箱籠中裝填填料，在隔室頂部設(shè)有傳動(dòng)裝置，傳動(dòng)裝置通過鋼索與箱籠相連。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的箱籠式ABR反應(yīng)器，其特征在于:所述箱籠由不銹鋼柵條制成， 為長方體形狀;箱籠的長度和寬度均小于上向流格室的長度和寬度，高度為上向流格室有 效高度的35~50%，箱籠與上向流格室的壁面相距小于5mm;不銹鋼柵條之間的網(wǎng)格尺寸小 于填料的最小尺寸;所述填料為懸浮填料，密度在〇. 90~0.96 g/cm3，填料直徑10~25mm， 材質(zhì)為聚丙烯或聚乙烯。9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的箱籠式ABR反應(yīng)器，其特征在于:箱籠式ABR反應(yīng)器的啟動(dòng)方法 是將接種污泥接種至上述箱籠式ABR反應(yīng)器中，栗入已加熱至35°C的待處理污水，使污泥的 濃度為10~15 g/L，再將箱籠裝滿填料，調(diào)節(jié)反應(yīng)器中的水力停留時(shí)間為6~24h;啟動(dòng)初 期，將箱籠置于上向流格室下部，待上向流格室下部懸浮厭氧污泥和生物膜的量增加后，進(jìn) 入中期；啟動(dòng)中期，將箱籠置于上向流格室中部，待上向流格室中部懸浮厭氧污泥和生物膜 的量增加后，進(jìn)入后期；啟動(dòng)后期，將箱籠置于上向流格室上部，直至啟動(dòng)完成；啟動(dòng)初期、 啟動(dòng)中期和啟動(dòng)后期的時(shí)間分配以天計(jì)，比值為3:4 :5、3:5:4、5:4:4或5 :4:3。
【文檔編號(hào)】C02F101/30GK105884152SQ201610485467
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年6月29日
【發(fā)明人】金建祥, 楊百忍, 李朝霞, 陳天明, 丁成, 任生鼎, 朱雪晴
【申請人】鹽城工學(xué)院