申请日2016.09.29
公开(公告)日2017.01.04
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明提供一种高盐度废水处理装置及其废水处理方法。本发明的高盐度废水处理装置包括通过管道顺次连接的第一pH调节池、铁碳微电解池、芬顿反应池、第二pH调节池、混凝池、絮凝池、物化沉淀池、第一水解酸化池、第一缺氧池、第一好氧池和第一二沉池。本发明高盐度废水处理装置采用物化生化相结合，物化处理通过芬顿反应与凝絮、絮凝沉淀，可以降低废水的有机物浓度及毒性，降低后续生化处理的负荷;生化处理则采用活性炭‑活性污泥法，活性炭在系统内进行“吸附‑降解‑再生‑再吸附”的过程，处理效果好，抗冲击负荷强，运行费用低，提高了废水的可生化性，并且大部分COD大部分得到降解。
权利要求书
1.一种高盐度废水处理装置，其特征在于，包括通过管道顺次连接的第一pH调节池(3)、铁碳微电解池(4)、芬顿反应池(5)、第二pH调节池(6)、混凝池(7)、絮凝池(8)、物化沉淀池(9)、第一水解酸化池(11)、第一缺氧池(12)、第一好氧池(13)和第一二沉池(14)。
2.根据权利要求1所述的高盐度废水处理装置，其特征在于，所述第一pH调节池(3)前面通过管道连接有集水池(1)，所述集水池(1)通过提升泵(2)与所述第一pH调节池(3)连接。
3.根据权利要求1所述的高盐度废水处理装置，其特征在于，所述物化沉淀池(9)的底部设有污泥泵(21)，所述污泥泵(21)的出口连接有去污泥池(22)，所述物化沉淀池(9)和所述第一水解酸化池(11)之间设有匀质池(10)，所述匀质池(10)连接有生活污水池(20)。
4.根据权利要求1所述的高盐度废水处理装置，其特征在于，所述第一二沉池(14)后面依次设有第二水解酸化池(15)、第二缺氧池(16)、第二好氧池(17)、第二二沉池(18)和清水池(19)。
5.根据权利要求1所述的高盐度废水处理装置，其特征在于，还包括鼓风机(25)，所述鼓风机(25)与所述第一缺氧池(12)、第一好氧池(13)、第二缺氧池(16)和第二好氧池(17)连接。
6.根据权利要求1所述的高盐度废水处理装置，其特征在于，所述第一二沉池(14)的底部设有第一污泥回流泵(23)，所述第一污泥回流泵(23)的出泥口分别与第一好氧池(13)、第一缺氧池(12)和去污泥池(22)连接;
所述第二二沉池(18)的底部设有第二污泥回流泵(24)，所述第二污泥回流泵(24)的出口分别与第二好氧池(17)、第二缺氧池(16)和去污泥池(22)连接。
7.一种采用权利要求1～6任一所述高盐度废水处理装置进行污水处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将废水加入到第一pH调节池(3)中，加入酸液调节pH，流入铁碳微电解池(4)中加入硫酸亚铁进行微电解，电解后的废水流至芬顿反应池(5)，加入双氧水进行芬顿反应;
(2)芬顿反应后的废水流入第二pH调节池(6)，加入碱液调节pH，流入混凝池(7)加入PAC进行混凝，流入絮凝池(8)加入PAM进行絮凝，经物化沉淀池(9)沉淀得到上层清液;
(3)将沉淀分离后的清液流入第一水解酸化池(11)中进行水解酸化，流入第一缺氧池(12)中和第一好氧池(13)，在第一好氧池(13)中加入活性炭，经过第一二沉池(14)沉淀，将清液排放。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中加入酸液调节pH值至3～4，所述硫酸亚铁与废水的质量/体积比为500～700mg/L，优选550～650mg/L。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中加入碱液调节pH值至8～9。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中活性炭的加入量与清液的质量/体积比为10～30mg/L，优选15～25mg/L，进一步优选20mg/L。
说明书
一种高盐度废水处理装置及其废水处理方法
技术领域
本发明涉及属于废水处理技术领域，特别涉及一种高盐度废水处理装置及其废水处理方法。
背景技术
高盐度有机废水是指含有机物和至少3.5%(质量分数)的总溶解性固体物的废水，这种废水除含有机污染物外，还含有大量的无机盐。高盐废水对生化处理有抑制作用，表现为渗透压高，微生物细胞脱水引起细胞原生质分离，微生物代谢酶活性受阻，致使生物增长缓慢，产率系数低。当NaCl浓度>1wt%时，能够使微生物的呼吸速率降低，当NaCl浓度>2wt%时，会导致微生物生长受到抑制，活性污泥法的BOD(Biochemical Oxygen Demand的简写，指生化需氧量或生化耗氧量，表示水中有机物等需氧污染物质含量的一个综合指标)去除率降低，同时污泥中的絮凝性变坏，出水SS(Suspended solid，指固体悬浮物浓度)升高。
高盐度废水的来源主要包括海水直接用于工业生产和生活用水，如工业上海水广泛用于锅炉冷却水，以及工业生产中排放的高盐度废水，如海产加工、腌制、制药、化工、印染等行业。我国高盐废水产生量占废水总量的5%，且每年仍以2%的速率增长，这些高盐、高有机物废水，若未经适当处理，将会对生态环境造成极大危害。
发明内容
有鉴于此，本发明目的之一在于提供一种高盐度废水处理装置。该高盐度废水处理装置解决废水中有机物浓度高、可生化性低和出水不达标的问题。
本发明采用以下技术方案：
一种高盐度废水处理装置，包括通过管道顺次连接的第一pH调节池、铁碳微电解池、芬顿反应池、第二pH调节池、混凝池、絮凝池、物化沉淀池、第一水解酸化池、第一缺氧池、第一好氧池和第一二沉池。
铁碳微电解池中，铁屑和铁碳粉末组成腐蚀电池，电极反应生成大量的Fe2+和原子H具有高化学活性，能改变废水中许多有机物的结构和特性，使有机物发生断链，开环等作用，反应生成的Fe2+参与溶液中的氧化还原反应，生成Fe3+，反应后期溶液pH值升高，Fe3+逐渐水解生成聚合度大的Fe(OH)3胶体絮凝，可以有效地吸附、混凝水中的污染物，从而增强对废水的净化效果，所以铁碳微电解法能有效去除废水中的污染物，消减有机物的毒性，提高废水的可生化性。
芬顿反应针对不同的废水对COD有良好的去除效率，有的可高达60%～70%，利用产生的氢或羟基自由基结合亚铁离子，去除难生物降解的有机物，提高废水的可生化性。
水解酸化池，通过活性污泥中的产酸菌将有机物分子的C-C打开，将长链水解为短链、支链或环装结构成直链，降低废水的毒性，提高废水可生化性。期间应对水解酸化池中活性污泥进行驯化，使产酸菌适应高盐废水的环境，保持活性。
好氧池中添加活性炭，活性炭巨大的比表面积，吸附能力强，表面开始繁殖微生物，形成生物膜，并将氧和有机物浓缩在周围，增加接触时间，被吸附的COD成分随之分解，而老化的生物膜被水流冲击脱落，致使活性炭再生，能持续有效发挥作用，再生率为70%～90%。加入活性炭后，系统的耐盐度明显提升，提高抗冲击负荷，加强硝化作用，并且有较好地脱色，除臭，消除泡沫等优点。
在二沉池中，由于污水中混有活性炭，实际上起着助沉的作用，提高脱水效果，活性炭的吸附性和较高的悬浊性使活性污泥法的COD，BOD去除性能提高30%-40%。
本发明的高盐度废水处理装置解决了如下问题：
(1)处理效果差：传统活性污泥法中，盐浓度要保持在1wt%以下，浓度过高，会使微生物活性降低，对微生物的生长产生抑制作用，降低有机物去除率，而本发明的废水经物化处理后，有机物浓度降低，后续生化负荷得以减少，保证出水达标;
(2)运行难度大：在运行过程中，盐和有机物浓度的突然变化，对微生物的影响很大，可直接破坏正常运行，菌胶团解体，污泥上浮，出水COD升高，而本发明生化部分采用的工艺无论是耐盐性，抗毒性，抗冲击负荷能力都有显著的提高，盐浓度可达到3.5wt%;
(3)处理成本高：若采用离子交换法，膜分离法或加热蒸发法，出水水质会比较好，但涉及离子交换树脂再生，膜孔堵塞或用电量极高等问题，会导致处理成本高昂，本发明的废水处理装置具有应用范围广、适应性强，成本低等特点。
对于高盐度有机废水，单一物化或生化法难以取得理想的处理效果，本发明高盐度废水处理装置采用物化生化相结合，物化处理通过芬顿反应与凝絮、絮凝沉淀，可以降低废水的有机物浓度及毒性，降低后续生化处理的负荷;生化处理则采用活性炭-活性污泥法，活性炭在系统内进行“吸附-降解-再生-再吸附”的过程，处理效果好，抗冲击负荷强，运行费用低，提高了废水的可生化性，并且大部分COD大部分得到降解。
其中，所述第一pH调节池前面通过管道连接有集水池，所述集水池通过提升泵与所述第一pH调节池连接。
其中，所述物化沉淀池的底部设有污泥泵，所述污泥泵的出口连接有去污泥池，所述物化沉淀池和所述第一水解酸化池之间设有匀质池，所述匀质池与与生活污水池连接。
其中，所述第一二沉池后面依次设有第二水解酸化池、第二缺氧池、第二好氧池、第二二沉池和清水池。
其中，还包括鼓风机，所述鼓风机与所述第一缺氧池、第一好氧池、第二缺氧池和第二好氧池连接。
其中，所述第一二沉池的底部设有第一污泥回流泵，所述第一污泥回流泵的出泥口分别与第一好氧池、第一缺氧池和去污泥池连接;
所述第二二沉池的底部设有第二污泥回流泵24，所述第二污泥回流泵24的出口分别与第二好氧池、第二缺氧池和去污泥池连接。由于盐分的存在，微生物生长会受到抑制，污泥负荷随之下降，因此污水经两个生化系列，保证有机污染物被大量去除。
本发明目的之二在于提供一种采用上述高盐水废水处理装置处理废水的方法，采用该方法解决了废水处理工艺处理效果差的问题。
一种采用上述高盐度废水处理装置进行污水处理的方法，包括以下步骤：
(1)将废水加入到第一pH调节池中，加入酸液调节pH，流入铁碳微电解池中加入硫酸亚铁进行微电解，电解后的废水流至芬顿反应池，加入双氧水进行芬顿反应;
(2)芬顿反应后的废水流入第二pH调节池，加入碱液调节pH，流入混凝池加入PAC进行混凝，流入絮凝池加入PAM进行絮凝，经物化沉淀池沉淀得到上层清液;
将沉淀分离后的清液流入第一水解酸化池中进行水解酸化，流入第一缺氧池中和第一好氧池，在第一好氧池中加入活性炭，经过第一二沉池沉淀，将清液排放。
其中，所述步骤(1)中加入酸液调节pH值至3～4，所述硫酸亚铁与废水的质量/体积比为500～700mg/L，优选550～650mg/L;
其中，所述步骤(2)中加入碱液调节pH值至8～9。
其中，所述步骤(3)中活性炭的加入量与清液的质量/体积比为10～30mg/L，优选15～25mg/L，进一步优选20mg/L。
与现有技术相比，本发明具有如下的优点与有益效果：本发明高盐度废水处理装置采用物化生化相结合，物化处理通过芬顿反应与凝絮、絮凝沉淀，可以降低废水的有机物浓度及毒性，降低后续生化处理的负荷;生化处理则采用活性炭-活性污泥法，活性炭在系统内进行“吸附-降解-再生-再吸附”的过程，处理效果好，抗冲击负荷强，运行费用低，提高了废水的可生化性，并且大部分COD大部分得到降解。