申请日2016.12.23
公开(公告)日2017.05.17
IPC分类号C02F9/14; C02F101/30; C02F101/16
摘要
本发明公开了一种高浓度难降解含氨有机废水的处理方法，其特征在于，其包括下述处理步骤：(1)废水水质水量均化;(2)废水初次沉降;(3)上清液脱氮、降解COD;(4)去除一次处理水中COD、BOD和氨氮;(5)二次混合液泥水分离;(6)处理水进一步去除色度，降低COD;本发明处理构筑物少、设备少，人员操作、巡检点少，操作维护简单、方便，且处理高浓度难降解含氨有机废水更有效。
摘要附图
权利要求书
1.一种高浓度难降解含氨有机废水的处理方法，其特征在于，其包括下述处理步骤：(1)废水水质水量均化;(2)废水初次沉降;(3)上清液脱氮、降解COD;(4)去除一次处理水中COD、BOD和氨氮;(5)二次混合液泥水分离;(6)处理水进一步去除色度，降低COD;
(1)废水水质水量均化：将废水引入调节池，利用调节池内的搅拌装置对废水实现水质水量均化，均化时间不小于10小时;
(2)废水初次沉降：均化完成后的废水提升至初沉池，在所述初沉池内，废水中粒径和密度较大的悬浮物，在重力作用下自然沉降，废水中部分以胶体形式存在的有机物吸附于悬浮物表面一并沉降，沉降到底部的初沉池污泥被收集排出，上清液进入缺氧池;
(3)上清液脱氮、降解COD：所述上清液流入所述缺氧池，与好氧池回流来的二次混合液及二沉池回流来的二沉池污泥混合后，进行反硝化反应，反应时间为8-12h，反应温度为20-30℃，溶解氧浓度为0.2-0.5mg/L，脱除所述上清液中的总氮和降解部分COD，反应完成后得到一次混合液;
(4)去除一次混合液中COD、BOD和氨氮：所述一次混合液进入所述好氧池，在所述好氧池中进行硝化反应，反应时间为16-24h，反应温度为20-30℃，溶解氧浓度为3.0-5.0mg/L，在好氧状态下进一步去除所述一次混合液中COD、BOD和氨氮，得到所述二次混合液，所述二次混合液一部分回流至所述好氧池，另一部进入所述二沉池;
(5)二次混合液泥水分离：所述二次混合液进入所述二沉池进行泥水分离1-2小时，沉淀在底部的所述二沉池污泥一部分被收集外排，另一部分返回到所述缺氧池，上层处理水进入三沉池;
(6)处理水进一步去除色度，降低COD：所述处理水进入所述三沉池，并向所述处理水中投加混凝剂和助凝剂，进一步去除色度，降低COD，所述混凝剂的投加量为10-40mg/L，所述助凝剂的投加量为1-3mg/L，混凝沉淀2-4小时后得到合格外排水。
2.根据权利要求1所述一种高浓度难降解含氨有机 废水的处理方法，其特征在于，所述步骤(1)中的所述搅拌装置采用水下推进器，所述水下推进器的功率密度为1.0-2.0W/m3。
3.根据权利要求1或2所述一种高浓度难降解含氨有机废水的处理方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述缺氧池内安装有所述水下推进器，所述水下推进器的功率密度为1.0-2.0W/m3，转速为35rpm，所述好氧池回流至所述缺氧池的二次混合液的回流比为3.0-8.0;所述二沉池污泥回流至所述缺氧池的污泥回流比为0.5-1.0。
说明书
一种高浓度难降解含氨有机废水的处理方法
技术领域：
本发明涉及废水处理方法，尤其涉及一种高浓度难降解含氨有机废水的处理方法。
背景技术：
抗生素废水主要产生于发酵罐冲洗、板框压滤机冲洗和结晶母液分离提取，此类废水中COD浓度约8000-15000mg/L，氨氮浓度约500-1000mg/L，具有COD和氨氮浓度高、难降解物质多、毒性强、水质变化大等特点，是一种典型的高浓度难降解含氨有机废水。
现有抗生素废水主流处理工艺为“预处理+厌氧生化+好氧生化+深度处理”。因抗生素发酵废水多呈酸性，预处理一般是在污水处理系统前端投加碱性物质，中和废水pH至中性;厌氧生化一般采用水解酸化、UASB厌氧反应器、IC厌氧反应器等工艺中的一种或两种工艺的组合;好氧生化一般采用生物接触氧化法、活性污泥法等，与厌氧生化处理结构串联连接;经过厌氧-好氧处理后的污水，COD、总氮、色度仍然较高，不能直接排放，一般采用物化方法，向废水中投加混凝剂等化学药剂，以进一步降低出水COD、色度。
上述处理方法，虽然也取得了一定的效果，但在技术上、运行上仍然存在一定的缺陷：
(1)首先，抗生素发酵废水pH约4-6，为了保证厌氧-好氧处理系统微生物的正常生长环境，需要污水处理系统前端投加大量碱进行中和，这就增加了污水处理成本和人工劳动强度。
(2)其次，抗生素发酵废水中含有微生物发酵代谢产物、残余溶媒、残余抗生素及其降解物物质，这其中很多都是有毒有害物质，这些毒性物质会抑制微生物的活性，使得有机物不能彻底被降解。为了解决这一问题，工程上多采用加水稀释原水或“厌氧-好氧”多级串联处理措施，以提高COD的去除率，因而存在处理流程长、能耗高、操作复杂、工程投资费用高等缺点。COD实际去除也一般，最高约80-90%，COD出水浓度约300-500mg/L，难以达到《发酵类制药工业水污染物排放标准》(GB 21903-2008)要求的120mg/L排放标准。
(3)此外，废水先全部直接进行厌氧处理，容易产生不良气味，现场环境恶劣;同时，还造成了后续缺氧-好氧处理阶段碳氮比过低，微生物反硝化进程受抑制，总氮去除效果不好，出水总氮超标严重。
(4)最后，深度处理采用常规混凝沉淀处理，药剂投加量大，产生大量化学污泥，出水COD、色度仍然时常超标。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种高浓度难降解含氨有机废水的处理方法，解决目前高浓度难降解含氨有机废水的处理系统存在出水COD、色度和总氮超标、处理流程长、处理成本高、操作复杂的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：其包括下述处理步骤：(1)废水水质水量均化;(2)废水初次沉降;(3)上清液脱氮、降解COD;(4)去除一次处理水中COD、BOD和氨氮;(5)二次混合液泥水分离;(6)处理水进一步去除色度，降低COD;
(1)废水水质水量均化：将废水引入调节池，利用调节池内的搅拌装置对废水实现水质水量均化，均化时间不小于10小时;水质水量均化是指当进水水质和水量波动很大时，在进水处设置调节池，使来水水质和水量的均匀混合，达到稳定进水的目的。一般在水处理中，调节池起到水质和水量均化的作用。
(2)废水初次沉降：均化完成后的废水提升至初沉池，在所述初沉池内，废水中粒径和密度较大的悬浮物，在重力作用下自然沉降，废水中部分以胶体形式存在的有机物吸附于悬浮物表面一并沉降，沉降到底部的初沉池污泥被收集排出，上清液进入缺氧池;
(3)上清液脱氮、降解COD：所述上清液流入所述缺氧池，与好氧池回流来的二次混合液及二沉池回流来的二沉池污泥混合后，进行反硝化反应，反应时间为8-12h，反应温度为20-30℃，溶解氧浓度为0.2-0.5mg/L，脱除所述上清液中的总氮和降解部分COD，反应完成后得到一次混合液;
(4)去除一次混合液中COD、BOD和氨氮：所述一次混合液进入所述好氧池，在所述好氧池中进行硝化反应，反应时间为16-24h，反应温度为20-30℃，溶解氧浓度为3.0-5.0mg/L，在好氧状态下进一步去除所述一次混合液中COD、BOD和氨氮，得到所述二次混合液，所述二次混合液一部分回流至所述好氧池，另一部进入所述二沉池;
(5)二次混合液泥水分离：所述二次混合液进入所述二沉池进行泥水分离1-2小时，沉淀在底部的所述二沉池污泥一部分被收集外排，另一部分返回到所述缺氧池，上层处理水进入三沉池;
(6)处理水进一步去除色度，降低COD：所述处理水进入所述三沉池，并向所述处理水中投加混凝剂和助凝剂，进一步去除色度，降低COD，所述混凝剂的投加量为10-40mg/L，所述助凝剂的投加量为1-3mg/L，混凝沉淀2-4小时后得到合格外排水。
可选地，所述步骤(1)中的所述搅拌装置采用水下推进器，所述水下推进器的功率密度为1.0-2.0W/m3。
可选地，所述步骤(3)中，所述缺氧池内安装有所述水下推进器，所述水下推进器的功率密度为1.0-2.0W/m3，转速为35rpm，所述好氧池回流来的二次混合液的回流比为3.0-8.0;所述二沉池污泥回流至所述缺氧池的污泥回流比为0.5-1.0。缺氧池内溶解氧浓度和pH值通过控制所述好氧池回流来的二次混合液的回流比和水下推进器转速来实现;二次混合液的回流比指好氧池回流到缺氧池的二次混合液与从初沉池到缺氧池的上清液的体积比;污泥回流比指回流的污泥与二沉池总污泥的比值。
本发明的优点：(1)工艺处理流程简洁，构筑物少，设备少。(2)污泥浓度高，污泥浓度为5-12g/L，最高可达15g/L，保持较高的污泥浓度，能够增强系统的耐冲击能力，大大降低污泥负荷，促进有机性的剩余污泥减量化，也可以用来处理难分解物质，使其降解更彻底。(3)处理效果好，废水经处理后，出水COD<50mg/L，色度<10倍，氨氮<2mg/L，总氮<30mg/L，总磷<0.5mg/L，远低于《发酵类制药工业水污染物排放标准》(GB 21903-2008)要求的COD<120mg/L、氨氮<35mg/L、总氮<70mg/L、色度<60倍的排放标准。(4)投资费用低，比一般工艺可节省约30%，尤其适合大型工程。(5)处理成本低。去除1kgBOD耗电0.6-1.0kWh，最大程度的节约了能耗。(6)系统耐负荷冲击，操作维护简便：调节池水力停留时间不低于10小时，对不同时间、不同浓度、不同pH的来水具有很强的调节均化能力，能够较好地保障后续生化处理系统正常运行，缺氧池-好氧池容积较大，好氧池末端混合液回流至缺氧池首端，因此生化系统具有很强的缓冲能力，能够抵抗来水水质变化、毒性物质的冲击。