申请日2016.12.02
公开(公告)日2017.05.24
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明提供了一种废水处理装置及方法。该装置包括：预处理单元、生化处理单元以及后处理单元，生化处理单元包括沿水流方向依次连通的厌氧处理设备、氧气曝气处理设备和空气曝气处理设备，厌氧处理设备与预处理单元相连通;后处理单元与空气曝气处理设备相连通。设置在厌氧处理设备与空气处理设备之间的氧气曝气处理设备，采用纯氧气曝气溶氧较高，能够有效抑制丝状菌的优势繁殖，促进微生物菌种的相对平衡繁殖生长，进而保持较高的生物量以快速适应有机负荷的变化，并能够有效抵御较高负荷。不仅提高了生化处理阶段的处理效果，而且大大降低了处理后水质中的污染物的含量，符合节能减排的要求。
摘要附图
权利要求书
1.一种废水处理装置，其特征在于，所述装置包括：
预处理单元(10);
生化处理单元(20)，包括沿水流方向依次连通的厌氧处理设备(21)、氧气曝气处理设备(22)和空气曝气处理设备(23)，所述厌氧处理设备(21)与所述预处理单元(10)相连通;以及
后处理单元(30)，与所述空气曝气处理设备(23)相连通。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述氧气曝气处理设备(22)的容积小于所述空气曝气处理设备(23)的容积。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述后处理单元(30)包括：
第一沉降处理设备(31)，所述第一沉降处理设备(31)包括第一泥水入口(311)和第一沉降水出口(312);
所述空气曝气处理设备(23)具有空气曝气泥水出口(231)，所述第一泥水入口(311)与所述空气曝气泥水出口(231)相连通。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述后处理单元(30)还包括：
第二沉降处理设备(32)，所述第二沉降处理设备(32)包括第一沉降水入口(3211)和第二沉降水出口(3241);
所述第一沉降水入口(3211)与所述第一沉降水出口(312)相连通。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述后处理单元(30)还包括液位提升设备，优选所述液位提升设备为提升泵，所述提升泵设置在所述第一沉降处理设备(31)与所述第二沉降处理设备(32)之间，并通过所述第一沉降水出口(312)与所述第一沉降处理设备(31)相连通，通过所述第一沉降水入口(3211)与所述第二沉降处理设备(32)相连通。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述后处理单元(30)还包括消毒处理设备，所述第二沉降水出口(3241)与所述消毒处理设备相连通。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一沉降处理设备(31)还包括：
第一污泥出口(313)、第一污泥回流管线(01)和第一污泥排出管线(02);
其中，所述第一污泥出口(313)通过第一污泥回流管线(01)与所述氧气曝气处理设备(22)相连通，所述第一污泥出口(313)通过所述第一污泥排出管线(02)排出污泥。
8.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第二沉降处理设备(32)还包括：
沿水流方向依次连通的混凝池(321)、吸附池(322)、絮凝池(323)以及斜板沉降池(324)，所述混凝池(321)具有所述第一沉降水入口(3211)，所述斜板沉降池(324)具有所述第二沉降水出口(3241)。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二沉降处理设备(32)还包括：
第二污泥出口(3242)，所述第二污泥出口(3242)设置在所述斜板沉降池(324)底部;
第二污泥回流管线(03)，所述第二污泥出口(3242)通过第二污泥回流管线(03)与所述空气曝气处理设备(23)相连通;以及
第三污泥回流管线(04)，所述第二污泥出口(3242)通过所述第三污泥回流管线(04)与所述吸附池(322)相连通。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述预处理单元(10)包括;沿水流方向依次设置的初级过滤装置以及初级沉淀池，其中，所述初级沉淀池与所述厌氧处理设备(21)相连通。
11.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述厌氧处理设备(21)还包括沼气排出口(211)。
12.一种废水处理方法，其特征在于，所述方法包括：
将废水进行预处理，得到预处理废水;
将所述预处理废水依次进行厌氧生化处理、氧气曝气处理以及空气曝气处理，得到生化处理废水;
将所述生化处理废水进行后处理，得到净化水。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述厌氧生化处理过程中水流的上升流速为2～5m/h。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述后处理包括：
对所述生化处理废水进行第一次沉降处理，得到第一沉降水;
向所述第一沉降水中添加混凝剂进行第二次沉降处理，得到第二沉降水;
对所述第二沉降水进行消毒处理，得到所述净化水。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述混凝剂包括聚合硫酸氯化铝铁、活性碳以及PAM絮凝剂，所述第二次沉降处理的步骤包括：
向所述第一沉降水中添加所述聚合硫酸氯化铝铁进行第一次絮凝沉降，得到第一絮凝水;
向所述第一絮凝水中添加所述活性碳进行污染物吸附过滤，得到过滤水;
向所述过滤水中添加所述PAM絮凝剂进行第二次絮凝沉降，得到第二絮凝水;以及
对所述第二絮凝水进行自然沉降，得到所述第二沉降水。
16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述第一次沉降处理步骤除得到所述第一沉降水外，还得到第一沉降污泥，所述第一沉降污泥部分回流至所述氧气曝气处理步骤进行循环使用。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述第一沉降污泥的回流比为50%～120%。
18.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述第二次沉降处理的步骤除得到所述第二沉降水外，还得到第二沉降污泥，所述第二沉降污泥回流至所述空气曝气处理的步骤和/或所述吸附过滤的步骤中循环使用。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述第二沉降污泥回流至所述空气曝气处理的步骤中的比例占90～95%，回流至所述吸附过滤的步骤中的比例占5～10%。
说明书
废水处理装置及方法
技术领域
本发明涉及工业废水处理领域，具体而言，涉及一种废水处理装置及方法。
背景技术
制浆造纸工业是我国国民经济重要的产业之一，也是我国水污染物排放贡献最大的行业之一。我国制浆造纸工业废水排放量、CODCr排放量均占据全国工业废水排放量和CODCr排放量的较大份额，因此造纸工业的节能减排对全国的节能减排目标的实现具有重要的意义。
2008年6月25日，国家环保部批准了《制浆造纸工业水污染物排放标准》(GB3544-2008)调整了排放标准体系，新标准提高了浆造纸企业水污染物排放的要求，同时对于需要特别保护的区域(如水源地)则规定了水污染物特别排放限值。对于目前制浆造纸厂来说，其废水处理只采用常规的处理工艺，很难达到新的排放要求。
因此，对于造纸业等许多工业废水排放企业来说，如何改进现有的工艺以实现对废水的深度处理，已成为一个亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种废水处理装置及方法，以降低处理后水质中污染物的含量。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种废水处理装置，该装置包括：预处理单元、生化处理单元以及后处理单元，生化处理单元包括沿水流方向依次连通的厌氧处理设备、氧气曝气处理设备和空气曝气处理设备，厌氧处理设备与预处理单元相连通;后处理单元与空气曝气处理设备相连通。
进一步地，氧气曝气处理设备的容积小于空气曝气处理设备的容积。
进一步地，后处理单元包括：第一沉降处理设备，第一沉降处理设备包括第一泥水入口和第一沉降水出口;空气曝气处理设备具有空气曝气泥水出口，第一泥水入口与空气曝气泥水出口相连通。
进一步地，后处理单元还包括：第二沉降处理设备，第二沉降处理设备包括第一沉降水入口和第二沉降水出口;第一沉降水入口与第一沉降水出口相连通。
进一步地，后处理单元还包括液位提升设备，优选液位提升设备为提升泵，提升泵设置在第一沉降处理设备与第二沉降处理设备之间，并通过第一沉降水出口与第一沉降处理设备相连通，通过第一沉降水入口与第二沉降处理设备相连通。
进一步地，后处理单元还包括消毒处理设备，第二沉降水出口与消毒处理设备相连通。
进一步地，第一沉降处理设备还包括第一污泥出口、第一污泥回流管线和第一污泥排出管线;其中，第一污泥出口通过第一污泥回流管线与氧气曝气处理设备相连通，第一污泥出口通过第一污泥排出管线排出污泥。
进一步地，第二沉降处理设备还包括：沿水流方向依次连通的混凝池、吸附池、絮凝池以及斜板沉降池，混凝池具有第一沉降水入口，斜板沉降池具有第二沉降水出口。
进一步地，第二沉降处理设备还包括：第二污泥出口、第二污泥回流管线以及第三污泥回流管线，第二污泥出口设置在斜板沉降池底部;第二污泥出口通过第二污泥回流管线与空气曝气处理设备相连通;第二污泥出口通过第三污泥回流管线与吸附池相连通。
进一步地，预处理单元包括;沿水流方向依次设置的初级过滤装置以及初级沉淀池，其中，初级沉淀池与厌氧处理设备相连通。
进一步地，厌氧处理设备还包括沼气排出口。
为了实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供了一种废水处理方法，该方法包括：将废水进行预处理，得到预处理废水;将预处理废水依次进行厌氧生化处理、氧气曝气处理以及空气曝气处理，得到生化处理废水;将生化处理废水进行后处理，得到净化水。
进一步地，厌氧生化处理过程中水流的上升流速为2～5m/h。
进一步地，后处理包括：对生化处理废水进行第一次沉降处理，得到第一沉降水;向第一沉降水中添加混凝剂进行第二次沉降处理，得到第二沉降水;对第二沉降水进行消毒处理，得到净化水。
进一步地，混凝剂包括聚合硫酸氯化铝铁、活性碳以及PAM絮凝剂，第二次沉降处理的步骤包括：向第一沉降水中添加聚合硫酸氯化铝铁进行第一次絮凝沉降，得到第一絮凝水;向第一絮凝水中添加活性碳进行污染物吸附过滤，得到过滤水;向过滤水中添加PAM絮凝剂进行第二次絮凝沉降，得到第二絮凝水;对第二絮凝水进行自然沉降，得到第二沉降水。
进一步地，第一次沉降处理步骤除得到第一沉降水外，还得到第一沉降污泥，第一沉降污泥部分回流至氧气曝气处理步骤进行循环使用。
进一步地，第一沉降污泥的回流比为50%～120%。
进一步地，第二次沉降处理的步骤除得到第二沉降水外，还得到第二沉降污泥，第二沉降污泥回流至空气曝气处理的步骤和/或吸附过滤的步骤中循环使用。
进一步地，第二沉降污泥回流至空气曝气处理的步骤中的比例占90～95%，回流至吸附过滤的步骤中的比例占5～10%。
应用本发明的技术方案，通过在生化处理单元设置了氧气曝气处理设备，氧气曝气处理设备采用纯氧气曝气溶氧较高，能够有效抑制丝状菌的优势繁殖，促进微生物菌种的相对平衡繁殖生长，进而保持较高的生物量以快速适应有机负荷的变化，并能够有效抵御较高负荷。同时，(纯)氧气曝气处理设备强化了好氧选择区的功能，使生物池污泥中的丝状菌得到了有效抑制，进而使活性污泥形成密实絮体颗粒，促进污泥的浓缩和沉降。而且由于氧气曝气处理设备与空气曝气处理设备能够高效地发挥好氧阶段的生化处理效果，因而将该氧气曝气处理设备设置在厌氧处理设备与空气处理设备之间，使得该装置无需要求厌氧处理设备保持较高的污染物的去除率，只要充分发挥厌氧段对难降解污染物的水解作用即可。这部分难降解的污染物在厌氧处理设备中被水解后转化为易生物降解的污染物，即可在好氧曝气设备中被彻底去除。因此，上述废水处理装置不仅提高了生化处理阶段的处理效果，而且大大降低了处理后水质中的污染物的含量，符合节能减排的要求。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的一种优选的实施例中的废水处理装置的结构示意图;以及
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、预处理单元;20、生化处理单元;30、后处理单元;
21、厌氧处理设备;22、氧气曝气处理设备;23、空气曝气处理设备;
211、沼气排出口;231、空气曝气泥水出口;
31、第一沉降处理设备;32、第二沉降处理设备;
311、第一泥水入口;312、第一沉降水出口;313、第一污泥出口;
321、混凝池;322、吸附池;323、絮凝池;324、斜板沉降池;
3211、第一沉降水入口;3241、第二沉降水出口;3242、第二污泥出口;
01、第一污泥回流管线;02、第一污泥排出管线;03、第二污泥回流管线;04、第三污泥回流管线。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
如背景技术所提到的，现有技术中许多工业废水的处理工艺处理后的水质中的污染物含量比较高，不符合节能减排的要求，更难以满足新的水污染物排放要求。为了改善现有技术的这一现状，在本发明一种典型的实施方式中，提供了一种废水处理装置，如图1所示，该装置包括：预处理单元10、生化处理单元20以及后处理单元30，其中，生化处理单元20包括沿水流方向依次连通的厌氧处理设备21、氧气曝气处理设备22和空气曝气处理设备23，厌氧处理设备21与预处理单元10相连通;后处理单元30与空气曝气处理设备23相连通。
上述预处理单元10的主要目的是初步去除工业废水中的杂质或抑制后续生化处理中的微生物活性的物质，而生化处理单元20之后还需要后处理单元30来进一步净化处理，比如包括沉淀池或消毒池等。本发明的上述废水处理装置通过在生化处理单元20设置了氧气曝气处理设备22，氧气曝气处理设备22采用纯氧气曝气溶氧较高，能够有效抑制丝状菌的优势繁殖，促进微生物菌种的相对平衡繁殖生长，进而保持较高的生物量以快速适应有机负荷的变化，并能够有效抵御较高负荷。同时，(纯)氧气曝气处理设备22强化了好氧选择区的功能，使生物池污泥中的丝状菌得到了有效抑制，进而使活性污泥形成密实絮体颗粒，促进污泥的浓缩和沉降。而且由于氧气曝气处理设备22与空气曝气处理设备23能够高效地发挥好氧阶段的生化处理效果，因而将该氧气曝气处理设备22设置在厌氧处理设备21与空气处理设备之间，使得该装置无需要求厌氧处理设备21保持较高的污染物的去除率，只要充分发挥厌氧段对难降解污染物的水解作用即可。这部分难降解的污染物在厌氧处理设备21中被水解后转化为易生物降解的污染物，即可在好氧曝气设备中被彻底去除。因此，上述废水处理装置不仅提高了生化处理阶段的处理效果，而且大大降低了处理后水质中的污染物的含量，符合节能减排的要求。
上述废水处理装置通过在厌氧处理设备21和空气曝气处理设置设备之间设置氧气曝气设备，由于(纯)氧气曝气处理设备22处理相同污水的处理效率比空气曝气处理设备23的处理效率高，因而，在氧气曝气处理设备22中的停留时间仅为空气曝气处理设备23中的1/3～1/4，因此氧气曝气处理设备22的容积也相应减小。比如，当曝气处理设备采用曝气池时，氧气曝气池的池容可小于空气曝气池的池容。较常规废水处理装置中曝气池的占用空间小。
上述废水处理装置中，生化处理后的处理单元采用现有的处理设备进行即可。为了进一步提高废水处理效率，降低处理后水质中的污染物含量，在一种优选的实施例中，上述后处理单元30包括第一沉降处理设备31，第一沉降处理设备31包括第一泥水入口311和第一沉降水出口312;空气曝气处理设备23具有空气曝气泥水出口231，第一泥水入口311与空气曝气泥水出口231相连通。
上述优选实施例通过在生化处理设备之后，设置第一沉降处理设备31，以将经过生化分解后的泥水混合物进行泥水分离，从而将分解后的污染物从废水中分离出去。
在上述废水处理装置中，后处理单元30除了在生化处理设备之后设置第一沉降处理设备31外，还可以根据实际需要，在第一沉降处理设备31之后增设其他有助于净化水质的处理设备，比如，再设置砂滤池和/或混凝沉降池等。在一优选实施例中，上述后处理单元30还包括：第二沉降处理设备32，第二沉降处理设备32包括第一沉降水入口3211和第二沉降水出口3241;第一沉降水入口3211与第一沉降水出口312相连通。
上述优选实施例通过在第一沉降处理设备31之后再连通第二沉降处理设备32，利用第二沉降处理设备32对第一沉降处理设备31处理后的第一沉降水进行二次沉降处理，以进一步降低处理后水质中的污染物含量。比如，该第二沉淀处理设备可以是现有的高密度沉淀池，以进一步对水质进行澄清。
相比现有技术，上述废水处理装置已经能够大大降低处理后水质中的污染物含量。为了进一步满足深度处理及尾水排放的要求，在本发明一优选的实施例中，后处理单元30还包括提升泵，提升泵设置在第一沉降处理设备31与第二沉降处理设备32之间，并通过第一沉降水出口312与第一沉降处理设备31相连通，通过第一沉降水入口3211与第二沉降处理设备32相连通。设置提升泵有助于将第一沉降水再次提升混合，使其中的污染物再次在第二沉降处理设备32中进行沉降除去。更优选地，为节约用地，可将提升泵与第二沉降处理设备32合建。
上述装置在经过第二沉降处理设备32处理后的出水中污染物已经大大降低，为了进一步提高水质质量，在本发明一优选实施例中，上述后处理单元30还包括消毒处理设备，第二沉降水出口3241与消毒处理设备相连通。消毒后的水质中污染物含量进一步降低，水进入消毒池处理后外排，能够满足某些特殊用途的水质使用需求，比如出水满足水污染物特别排放限值地区的要求，比如生活用水，甚至地表水三类水体的要求。
上述废水处理装置能够大大改善处理后的水质。出于尽可能地降低处理成本、降低能耗考虑，在本发明一种优选的实施例中，上述第一沉降处理设备31还包括第一污泥出口313、第一污泥回流管线01和第一污泥排出管线02;其中，第一污泥出口313通过第一污泥回流管线01与氧气曝气处理设备22相连通，第一污泥出口313通过第一污泥排出管线02排出污泥。
通过第一污泥出口313和第一污泥回流管线01将部分活性污泥(其中含有活性微生物)回流至氧气曝气处理设备22中，以维持氧气曝气池中的活性污泥的平衡，提高活性污泥的循环利用效率。另外，将剩余污泥经第一污泥排出管线02排出减少第一沉降处理设备31中的污泥含量，减少后续出水中的污泥含量和污染物含量。
上述第二沉降设备中可以进行任何有助于降低污染物的操作。比如，添加絮凝剂、污染物吸附剂等人工辅助药剂。相应地，也可以在该第二沉降处理设备32上设置以上各种药剂的投入口，或者设置相应的絮凝设备或者吸附过滤设备。在一种优选的实施例中，上述第二沉降处理设备32还包括：沿水流方向依次连通的混凝池321、吸附池322、絮凝池323以及斜板沉降池324，混凝池321具有第一沉降水入口3211，斜板沉降池324具有第二沉降水出口3241。
上述优选实施例通过将第二沉降处理设备32中设置混凝池321、吸附池322、絮凝池323以及斜板沉降池324，使得第一沉降水中残留的污染物再次被絮凝、过滤、沉降，进而更加彻底地从水中除去，进一步净化了水质。
从进一步提升污染物的去除效果以及提高生化处理装置的处理能力考虑，在一优选实施例中，第二沉降处理设备32还包括：第二污泥出口3242、第二污泥回流管线03和/或第三污泥回流管线04，第二污泥出口3242设置在斜板沉降池324底部，第二污泥出口3242通过第二污泥回流管线03与空气曝气处理设备23相连通，第二污泥出口3242通过第三污泥回流管线04与吸附池322相连通。
上述优选实施例中，由于化学污泥中含有活性炭等吸附剂、混凝剂以及其他絮凝剂等，因而将第二沉降处理设备32产生的化学污泥小部分回流至吸附池322能够有效提升对有机物的去除效果。而且，混凝剂与活性炭等过滤吸附剂的多次循环利用使得其混凝与吸附性能得到充分发挥。随着回流次数的增加，形成高浓度混凝剂与吸附剂的环境从而进一步提高对水中有机物的去除效果。
上述优选实施例中，根据需要也可以单独或同时将另一部分化学污泥回流至空气曝气处理设备23中，形成PACT活性污泥法(粉末活性碳---活性污泥法)。将含有活性炭的污泥返回空气曝气处理设备23一方面能改善污泥沉淀性能，降低污泥SVI值，提高后续第一沉降处理设备31的固液分离能力，同时提高了不可降解COD或TOC的去除率，特别是能有效地去除如造纸制浆废水的色度和臭味，减少曝气处理设备的发泡现象，提高生化系统的处理能力。
上述装置中生化处理设备之间的预处理单元10采用现有的预处理设施即可，只要能够将废水中对微生物有抑制、有毒害的物质尽可能地削减或去除，以使生化处理设备中的微生物能够正常运行即可。在一种优选的实施例中，上述预处理单元10包括;沿水流方向依次设置的初级过滤装置以及初级沉淀池，其中，初级沉淀池与厌氧处理设备21相连通。初级过滤装置可以粗细不同的栅格依次过滤。
从节能减排以及能源合理利用角度考虑，本发明一优选实施例中，上述厌氧处理设备21还包括沼气排出口211。厌氧处理设备21产生的沼气可用于沼气发电设备中进行发电或者作为燃料使用。
在本发明另一种典型的实施方式中，还提供了一种废水处理方法，该方法包括：将废水进行预处理，得到预处理废水;将预处理废水依次进行厌氧生化处理、氧气曝气处理以及空气曝气处理，得到生化处理废水;将生化处理废水进行后处理，得到净化水。
现有的厌氧处理工艺在厌氧条件下能够较大程度降解水中高浓度有机物且产生沼气能源，具有较高负荷能力及抗冲击能力，但是厌氧处理工艺亦存在污染物降解不彻底、出水浊度较高的通病。上述方法通过增加氧气曝气处理，在高纯氧条件下，溶氧较高，生物处于高度的内源代谢即自身氧化阶段，纯氧的转移速率和利用率高，不仅能够保持较高的生物量，能够快速地适应有机负荷的变化，而且，污泥中的丝状菌得到了有效抑制，形成密实的絮体颗粒，具有很好的沉降性和浓缩性，因而产泥量也大为减少。对在厌氧处理阶段未能彻底降解的有机物，可以在好氧处理阶段进行较为彻底地降解，从而减少了净化水中的污染物含量。
生化处理阶段由于纯氧曝气处理工艺的稳定效果的提升，在厌氧处理的工艺控制中，无需控制厌氧段污染物去除率保持在较高水平，只要充分发挥厌氧段对难降解污染物的水解作用即可。对这部分难降解污染物，只要在厌氧处理中分解断链转化为易生物降解的污染物，便可在好氧处理中去除。因此厌氧处理过程中可设置较高的水流上升流速，加强厌氧颗粒污泥床的膨化状态与基质传输效果，提高污染物去除效果，同时避免由于废水含有较高的悬浮物浓度容易发生淤塞的现象(比如造纸废水)，另一方面较高的上升流速还能减小厌氧塔容积，节省基建成本。因此，在本发明一种优选的实施例中，上述厌氧生化处理过程中水流的上升流速为2～5m/h。上升流速与厌氧塔容积负荷是相关的，上升流速越快则负荷越高，停留时间越短。
上述废水处理方法，经过优化厌氧处理与好氧处理的处理效果，充分发挥各自优势，使废水中绝大部分污染物得到去除。为了进一步提高出水水质，满足尾水排放的要求，甚至满足水污染物特别排放限值地区的要求，在一种优选的实施例中，生化处理后的后处理包括：对生化处理废水进行第一次沉降处理，得到第一沉降水;向第一沉降水中添加混凝剂进行第二次沉降处理，得到第二沉降水;对第二沉降水进行消毒处理，得到净化水。
污水经过厌氧好氧组合生物强化处理后经过，生化出水中污染物基本呈可溶性，对经一次沉降后的水再采用混凝法进行第二次沉降处理，能够对水中胶体及疏水性的有机物等有机污染物进一步去除。最后，对出水进入消毒处理后外排，出水满足水污染物特别排放限值地区的要求。
上述第二次沉降处理步骤中添加的混凝剂采用现有的混凝剂即可。为了更高效、更彻底地去除有机物，本发明一优选实施例中，混凝剂包括聚合硫酸氯化铝铁(PAFCS)、活性碳以及PAM絮凝剂，第二次沉降处理的步骤包括：向第一沉降水中添加聚合硫酸氯化铝铁进行第一次絮凝沉降，得到第一絮凝水;向第一絮凝水中添加活性碳进行污染物吸附过滤，得到过滤水;向过滤水中添加PAM絮凝剂进行第二次絮凝沉降，得到第二絮凝水;以及对第二絮凝水进行自然沉降，得到第二沉降水。
通过采用PAFCS+活性炭+PAM混凝吸附沉淀工艺，不仅能够有效去除普通混凝剂所能去除的胶体和疏水性有机污染物，而且还能够深度去除亲水性的溶解性有机物。因此，上述第二次沉降处理过程中使用PAFCS(复合铝铁无机高分子絮凝剂)、PAM絮凝剂，同时配合使用粉末活性炭进行吸附过滤，保证了出水水质。
上述废水处理方法相比现有方法有效降低出水中的污染物含量。出于更优的水质以及更低的能耗考虑，在一种优选的实施例中，上述第一次沉降处理步骤除得到第一沉降水外，还得到第一沉降污泥，第一沉降污泥部分回流至氧气曝气处理步骤进行循环使用。
通过将部分活性污泥(其中含有活性微生物)回流至氧气曝气处理步骤中，不仅利于维持氧气曝气池中的活性污泥的平衡，而且提高活性污泥的循环利用效率，减少能耗。另外，可以同时将剩余污泥排出以减少后续出水中的污泥含量和污染物含量。
第一沉降污泥的回流比例可以根据实际需要进行合理调整比如，当需要段时间内提高生物池污泥浓度的情况下，适当提高回流比;为降低生物池污泥浓度的情况下，适当降低回流比。系统运行稳定的情况下，保持回流比在一定范围内不变。在一种优选的实施例中，第一沉降污泥的回流比为50%～120%。将第一沉降污泥的回流比控制在该范围内有利于生化系统运行稳定节约能耗。
同样地，出于提高整体处理效率、降低处理成本及能耗考虑，在一优选的实施例中，上述第二次沉降处理的步骤除得到第二沉降水外，还得到第二沉降污泥，第二沉降污泥回流至空气曝气处理的步骤和/或吸附过滤的步骤中循环使用。
上述优选实施例中，由于第二沉降污泥中含有活性炭等吸附剂、混凝剂以及其他絮凝剂，因而将小部分回流至吸附池能够有效提升对有机物的去除效果。而且，混凝剂与活性炭等过滤吸附剂的多次循环利用使得其混凝与吸附性能得到充分发挥。随着回流次数的增加，形成高浓度混凝剂与吸附剂的环境从而进一步提高对水中有机物的去除效果。
根据需要也可以单独或同时将另一部分第二沉降回流至空气曝气处理步骤中，形成PACT活性污泥法(粉末活性碳---活性污泥法)。将含有活性炭的污泥返回空气曝气处理步骤一方面能改善污泥沉淀性能，降低污泥SVI值，提高后续第一沉降处理设备的固液分离能力，同时提高了不可降解COD或TOC的去除率，特别是能有效地去除如造纸制浆废水的色度和臭味，减少曝气处理步骤中的发泡现象，提高生化系统的处理能力。
在一种优选的实施例中，上述第二沉降污泥回流至空气曝气处理的步骤中的比例占90～95%，回流至吸附过滤的步骤中的比例占5～10%。将上述比例的第二活性污泥回流至空气曝气处理步骤，更有利于提高好氧生化处理能力。而将上述比例的第二活性污泥回流至吸附过滤的步骤中，进一步提高对水质中有机污染物的去除效果。
下面将结合具体的实施例来进一步说明书本发明的有益效果。
参照如图1所示的废水处理装置，其中各组成部分的主要设计参数如下：
(1)厌氧塔的容积负荷为10kgCOD/m3·d，上升流速控制在2～5m/h，反应停留时间为4.8h，沼气产气率为0.4Nm3/kgCOD;
(2)生物池设计成矩形池，分为氧气曝气区(即纯氧选择区)、空气曝气区。吨水纯氧耗量控制在0.3kg，污泥回流比50%～120%。
(3)第一沉降设备(二沉池)设计平均表面负荷0.7m3/(m2·h)。
(4)第二沉降设备(高密度沉淀池)前端设置混凝池(投加PAFCS)、吸附池(投加活性炭)、絮凝池(投加PAM)，混凝池停留时间为3min，吸附池停留时间为20min，絮凝池停留时间为6min，斜板沉降池上升流速10m/h。
(5)化学污泥回流分配方案：10%回流至吸附池，90%回流至生物池空气曝气区的前端。
出水满足：CODCr≤50mg/L、BOD5≤10mg/L、SS≤10mg/L、NH3-N≤5mg/L、T-N≤10mg/L、T-P≤0.5mg/L国家水污染排放标准污染物特别排放限值的要求。
由此可见，本发明所提供的废水处理装置和废水处理方法不仅仅局限于提高处理水质，更着眼于保证工艺运行的稳定性、降低深度处理的成本以及减少药剂投入带来的污泥产出危害，是从污水进入系统到产出整个过程的控制优化。不仅有助于企业降低资源消耗，而且对保护水环境、提升水质量和推动我国可持续污水技术的发展都具有分重要的现实意义。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
(1)将厌氧处理工艺与好氧处理工艺相结合，充分发挥厌氧法处理负荷高，对难降解有机物处理效果好，以及好氧法污染物降解彻底，出水清澈的优势，高效去除废水中绝大部分可生物降解污染物。
(2)厌氧处理段后进行好氧处理(包括纯氧曝气处理)，在厌氧处理段中无需以污染物去除率为控制目标，充分发挥厌氧段对难降解污染物水解作用即可，使难降解污染物解链后转化为易生物降解污染物，在好氧段被去除。因此厌氧处理段处理负荷可以控制在较高水平，而无需追求污染物处理程度，能大幅降低厌氧段的能耗。
(3)高浓度污染物在经过厌氧处理段后，进入好氧段时已降至较低水平，能大大节约好氧段的风机能耗;另一方面好氧段的选择区采用(纯)氧气曝气，纯氧的转移速率和利用率高，进一步加强了处理效率降低了能耗。
(4)将(纯)氧气曝气作为选择区的曝气源，选择区溶氧较高，故能保持较高生物量，保证能够快速地适应有机负荷的变化，同时污泥中的丝状菌得到了有效抑制，形成密实的絮体颗粒，利于污泥的沉降和浓缩，SVI仅为空气活性污泥的1/2～1/3。
(5)在纯氧条件下，生物处于高度的内源代谢即自身氧化阶段，因而产泥量大为减少，纯氧曝气可以减少高达25%的剩余污泥。
(6)(纯)氧气曝气处理相同污水停留时间仅为空气曝气处理的1/3～1/4，因此池容也相应减小，(纯)氧气曝气池占用空间也较小。
(7)在好氧处理段，将深度处理过程中产生的含有大量活性炭的化学污泥回流至生物池形成PACT法，不仅强化了好氧段处理效果，提高污染物去除效率改善污泥性状，而且充分利用了化学污泥的剩余价值，节约药耗。
(8)在生化处理后的深度处理段，采用复合铝铁无机高分子絮凝剂与活性炭吸附相结合的处理方法，对生化出水中的污染物去除及脱色的效果明显，并且通过调整化学污泥回流比提高了深度处理工艺整体的处理效果。
可见，本发明针对现有厌氧、好氧工艺在处理废水(如造纸废水)时污染物处理成本过高、处理难度大、出水难达标等问题，进行了改进，而且通过污水回流与污泥回流将三级处理有机结合，增强了各处理环节的处理效果，同时节约了大量能耗。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。