申请日2016.09.22
公开(公告)日2016.12.14
IPC分类号C02F9/14; C02F3/12
摘要
本发明公开了一种高浓度含盐废水的低成本处理方法，包括以下步骤：将高浓度含盐废水经浸没式超滤系统过滤，除去废水中的胶体和颗粒物，并将过滤后的废水注入混凝沉淀系统，加入絮凝剂，搅拌混合20‑60min，静置1‑2h，过滤;将过滤后的废水注入到装有磁性活性炭基好氧颗粒污泥的活性污泥反应器中进行好氧生化处理，经沉淀后上清液注入至设置有活性炭棒的重力式活性炭滤池，接触时间为100‑150min;经活性炭吸附处理后的废水进入二沉淀池沉淀，出水达到污水综合排放标准。该处理方法可以有效除去高盐度废水中的有害物质，BOD、COD去除率高，对水体无二次污染，处理成本低。
权利要求书
1.一种高浓度含盐废水的低成本处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)磁性活性炭基好氧活性污泥颗粒的制备
a)将粉末活性炭粉末与浓硝酸于烧杯中混合均匀，然后置于恒温水浴锅中搅拌1-5h后过滤，对得到的滤渣进行水洗，然后100-110℃下烘干，得到改性活性炭粉末;
b)将硝酸铁溶于蒸馏水中，然后加入步骤a)制得的改性活性炭粉末，500-1000W功率下超声30-50min，然后过滤，将过滤后的沉淀烘干后放入管式炉中进行高温煅烧，得到磁性活性炭粉末;
c)将磁性活性炭粉末投入到普通活性污泥中，在活性污泥反应器中进行培养制得，培养温度为15-30℃，溶解氧DO≥3.0mg/L;
所述活性污泥反应器为序批式运行方式，每天循环2-3个周期，每个周期为8-10h，其中，每个周期内的进水时间为5-10min，曝气时间为6-11h，沉淀时间为3-8min，剩余时间为闲置;
(2)将高浓度含盐废水经浸没式超滤系统过滤，除去废水中的胶体和颗粒物，并将过滤后的废水注入混凝沉淀系统，加入絮凝剂，搅拌混合20-60min，静置1-2h，过滤;
(3)将过滤后的废水注入到装有磁性活性炭基好氧颗粒污泥的活性污泥反应器中进行好氧生化处理，经沉淀后上清液注入至设置有活性炭棒的重力式活性炭滤池，接触时间为100-150min;
(4)经活性炭吸附处理后的废水进入二沉淀池沉淀，出水达到污水综合排放标准。
2.如权利要求1所述的一种高浓度含盐废水的低成本处理方法，其特征在于：步骤c)中，所述活性污泥反应器中接种的普通活性污泥的体积为活性污泥反应器体积的40-50%。
3.如权利要求1所述的一种高浓度含盐废水的低成本处理方法，其特征在于：步骤c)中，磁性活性炭粉末与普通活性污泥的比例为：1L普通活性污泥中加入0.5-3.5mg的磁性活性炭粉末。
4.如权利要求1所述的一种高浓度含盐废水的低成本处理方法，其特征在于：步骤b)中，所述硝酸铁与改性活性炭粉末的质量比为1：(2-10)。
5.如权利要求1所述的一种高浓度含盐废水的低成本处理方法，其特征在于：步骤(2)中，所述絮凝剂为硫酸亚铁、聚合氧化铝的混合物，二者质量比为1：(1.5-3)。
6.如权利要求1所述的一种高浓度含盐废水的低成本处理方法，其特征在于：步骤(2)中，所述絮凝剂的投加量为20-40mg/L。
7.如权利要求1所述的一种高浓度含盐废水的低成本处理方法，其特征在于：步骤(3)中，好氧生化处理过程中，磁性活性炭基好氧颗粒污泥浓度MLSS为8-12g/L。
8.如权利要求1所述的一种高浓度含盐废水的低成本处理方法，其特征在于：步骤(3)中，所述活性炭滤池中处理废水时的滤速为5-10M/H。
说明书
一种高浓度含盐废水的低成本处理方法
技术领域：
本发明涉及废水处理;领域，具体的涉及一种高浓度含盐废水的低成本处理方法。
背景技术：
水是人类社会赖以生存和发展的不可替代的资源，是人类社会可持续发展的最基本条件之一。近年来，水污染也进一步蚕食着大量可供消费的水资源，并危害人类的健康。日益严峻的水危机状况己经引起人们的广泛关注。我国是一个水旱灾害频繁、水资源短缺的国家，水的问题尤为重要。因此，保护水环境，进行水污染控制、污水资源化及提高淡水资源的利用率的研究是解决水资源、水环境危机的重要途径。污水处理技术解决此问题的有效方法，是实现废水资源化和保护水环境的重要手段。而生物处理技术是目前世界上污水处理的最有效的方法之一，而且在世界范围内广泛得到应用。
随着各个行业的不断发展，各种废水量也越来越多，废水的种类也越来越多样化。在众多废水中，高含盐量废水是一类比较难处理的废水，所谓高盐废水是指总含盐量百分数至少为1%的废水。而且高含盐量废水产生途径广泛，水量也逐年增加。含盐废水的产生同时也带来了一个很严重的问题那就是含盐废水的处理问题。目前，废水的处理方法有物化法、生物法，而许多污水处理厂都采用的是生物处理法。但是含盐废水对于生物处理中的微生物是有毒的。含盐废水中的无机盐对废水生物处理的毒害作用主要是通过升高的环境渗透压而破坏微生物的细胞膜和菌体内的酶,从而破坏微生物的生理活动。
好氧颗粒污泥技术是近年来新兴的一种生物处理技术，相比传统的絮状活性污泥，好氧颗粒污泥具有生物活性高、微观结构密实、沉降性能好、颗粒强度高等优点，能够保持反应器中较高的污泥浓度和生物量，从而能承受高浓度有机废水和有毒物质的冲击，目前是污水生物处理领域的研究热点。但是好氧颗粒污泥系统较长的启动周期是其实践应用的一大障碍。另外，常规活性污泥系统在处理高含盐废水时，常常由于生物量流失严重而致使系统不易稳定，限制了好氧污泥技术的应用。
发明内容：
本发明的目的是提供一种高浓度含盐废水的低成本处理方法，该方法能够有效除去废水中的污染物，对水体无二次污染，处理过程中采用的好氧污泥颗粒可重复利用，有效节约了处理成本。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种高浓度含盐废水的低成本处理方法，包括以下步骤：
(1)磁性活性炭基好氧活性污泥颗粒的制备
a)将粉末活性炭粉末与浓硝酸于烧杯中混合均匀，然后置于恒温水浴锅中搅拌1-5h后过滤，对得到的滤渣进行水洗，然后100-110℃下烘干，得到改性活性炭粉末;
b)将硝酸铁溶于蒸馏水中，然后加入步骤a)制得的改性活性炭粉末，500-1000W功率下超声30-50min，然后过滤，将过滤后的沉淀烘干后放入管式炉中进行高温煅烧，得到磁性活性炭粉末;
c)将磁性活性炭粉末投入到普通活性污泥中，在活性污泥反应器中进行培养制得，培养温度为15-30℃，溶解氧DO≥3.0mg/L;
所述活性污泥反应器为序批式运行方式，每天循环2-3个周期，每个周期为8-10h，其中，每个周期内的进水时间为5-10min，曝气时间为6-11h，沉淀时间为3-8min，剩余时间为闲置;
(2)将高浓度含盐废水经浸没式超滤系统过滤，除去废水中的胶体和颗粒物，并将过滤后的废水注入混凝沉淀系统，加入絮凝剂，搅拌混合20-60min，静置1-2h，过滤;
(3)将过滤后的废水注入到装有磁性活性炭基好氧颗粒污泥的活性污泥反应器中进行好氧生化处理，经沉淀后上清液注入至设置有活性炭棒的重力式活性炭滤池，接触时间为100-150min;
(4)经活性炭吸附处理后的废水进入二沉淀池沉淀，出水达到污水综合排放标准。
作为上述技术方案的优选，选步骤c)中，所述活性污泥反应器中接种的普通活性污泥的体积为活性污泥反应器体积的40-50%。
作为上述技术方案的优选，步骤c)中，磁性活性炭粉末与普通活性污泥的比例为：1L普通活性污泥中加入0.5-3.5mg的磁性活性炭粉末。
作为上述技术方案的优选，步骤b)中，所述硝酸铁与改性活性炭粉末的质量比为1：(2-10)。
作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述絮凝剂为硫酸亚铁、聚合氧化铝的混合物，二者质量比为1：(1.5-3)。
作为上述技术方案的优选，步骤(2)中，所述絮凝剂的投加量为20-40mg/L。
作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，好氧生化处理过程中，磁性活性炭基好氧颗粒污泥浓度MLSS为8-12g/L。
作为上述技术方案的优选，步骤(3)中，所述活性炭滤池中处理废水时的滤速为5-10M/H。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明采用物化处理和好氧生化处理相结合来处理高盐度废水，好氧生化处理时，采用磁性活性炭基好氧颗粒污泥来处理，，其引入微磁场，可产生有利的物理效应和生物效应;微磁场的存在可以有效促进好氧颗粒污泥的硝化速率，且磁性活性炭粉末可以利用磁分离回收吸附再生，有效节约了成本;
本发明以磁性活性炭粉末作为载体，来负载好氧活性污泥，其可有效避免因传质阻力引起的好氧颗粒污泥内部分裂，保证了颗粒污泥系统的稳定性;该方法BOD、COD去除率高，对水体无二次污染，处理成本低。
具体实施方式：
为了更好的理解本发明，下面通过实施例对本发明进一步说明，实施例只用于解释本发明，不会对本发明构成任何的限定。
实施例1
一种高浓度含盐废水的低成本处理方法，包括以下步骤：
(1)磁性活性炭基好氧活性污泥颗粒的制备
a)将粉末活性炭粉末与浓硝酸于烧杯中混合均匀，然后置于恒温水浴锅中搅拌1h后过滤，对得到的滤渣进行水洗，然后100-110℃下烘干，得到改性活性炭粉末;
b)将硝酸铁溶于蒸馏水中，然后加入步骤a)制得的改性活性炭粉末，500W功率下超声30min，然后过滤，将过滤后的沉淀烘干后放入管式炉中进行高温煅烧，得到磁性活性炭粉末，其中，所述硝酸铁与改性活性炭粉末的质量比为1：2;
c)将磁性活性炭粉末投入到普通活性污泥中，在活性污泥反应器中进行培养制得，培养温度为15-30℃，溶解氧DO≥3.0mg/L，其中，磁性活性炭粉末与普通活性污泥的比例为：1L普通活性污泥中加入0.5mg的磁性活性炭粉末;
所述活性污泥反应器为序批式运行方式，每天循环2-3个周期，每个周期为8h，其中，每个周期内的进水时间为5min，曝气时间为6h，沉淀时间为3min，剩余时间为闲置;
(2)将高浓度含盐废水经浸没式超滤系统过滤，除去废水中的胶体和颗粒物，并将过滤后的废水注入混凝沉淀系统，加入絮凝剂，搅拌混合20min，静置1h，过滤，其中，所述絮凝剂为硫酸亚铁、聚合氧化铝的混合物，二者质量比为1：1.5;
(3)将过滤后的废水注入到装有磁性活性炭基好氧颗粒污泥的活性污泥反应器中进行好氧生化处理，经沉淀后上清液注入至设置有活性炭棒的重力式活性炭滤池，接触时间为100min，滤速为5M/H;
(4)经活性炭吸附处理后的废水进入二沉淀池沉淀，出水达到污水综合排放标准。
实施例2
一种高浓度含盐废水的低成本处理方法，包括以下步骤：
(1)磁性活性炭基好氧活性污泥颗粒的制备
a)将粉末活性炭粉末与浓硝酸于烧杯中混合均匀，然后置于恒温水浴锅中搅拌5h后过滤，对得到的滤渣进行水洗，然后100-110℃下烘干，得到改性活性炭粉末;
b)将硝酸铁溶于蒸馏水中，然后加入步骤a)制得的改性活性炭粉末，1000W功率下超声50min，然后过滤，将过滤后的沉淀烘干后放入管式炉中进行高温煅烧，得到磁性活性炭粉末，其中，所述硝酸铁与改性活性炭粉末的质量比为1：10;
c)将磁性活性炭粉末投入到普通活性污泥中，在活性污泥反应器中进行培养制得，培养温度为15-30℃，溶解氧DO≥3.0mg/L，其中，磁性活性炭粉末与普通活性污泥的比例为：1L普通活性污泥中加入3.5mg的磁性活性炭粉末;
所述活性污泥反应器为序批式运行方式，每天循环2-3个周期，每个周期为10h，其中，每个周期内的进水时间为10min，曝气时间为11h，沉淀时间为8min，剩余时间为闲置;
(2)将高浓度含盐废水经浸没式超滤系统过滤，除去废水中的胶体和颗粒物，并将过滤后的废水注入混凝沉淀系统，加入絮凝剂，搅拌混合60min，静置2h，过滤，其中，所述絮凝剂为硫酸亚铁、聚合氧化铝的混合物，二者质量比为1：3;
(3)将过滤后的废水注入到装有磁性活性炭基好氧颗粒污泥的活性污泥反应器中进行好氧生化处理，经沉淀后上清液注入至设置有活性炭棒的重力式活性炭滤池，接触时间为150min，滤速为10M/H;
(4)经活性炭吸附处理后的废水进入二沉淀池沉淀，出水达到污水综合排放标准。
实施例3
一种高浓度含盐废水的低成本处理方法，包括以下步骤：
(1)磁性活性炭基好氧活性污泥颗粒的制备
a)将粉末活性炭粉末与浓硝酸于烧杯中混合均匀，然后置于恒温水浴锅中搅拌2h后过滤，对得到的滤渣进行水洗，然后100-110℃下烘干，得到改性活性炭粉末;
b)将硝酸铁溶于蒸馏水中，然后加入步骤a)制得的改性活性炭粉末，600W功率下超声35min，然后过滤，将过滤后的沉淀烘干后放入管式炉中进行高温煅烧，得到磁性活性炭粉末，其中，所述硝酸铁与改性活性炭粉末的质量比为1：4;
c)将磁性活性炭粉末投入到普通活性污泥中，在活性污泥反应器中进行培养制得，培养温度为15-30℃，溶解氧DO≥3.0mg/L，其中，磁性活性炭粉末与普通活性污泥的比例为：1L普通活性污泥中加入1mg的磁性活性炭粉末;
所述活性污泥反应器为序批式运行方式，每天循环2-3个周期，每个周期为8.5h，其中，每个周期内的进水时间为6min，曝气时间为7h，沉淀时间为4min，剩余时间为闲置;
(2)将高浓度含盐废水经浸没式超滤系统过滤，除去废水中的胶体和颗粒物，并将过滤后的废水注入混凝沉淀系统，加入絮凝剂，搅拌混合30min，静置1.3h，过滤，其中，所述絮凝剂为硫酸亚铁、聚合氧化铝的混合物，二者质量比为1：1.8;
(3)将过滤后的废水注入到装有磁性活性炭基好氧颗粒污泥的活性污泥反应器中进行好氧生化处理，经沉淀后上清液注入至设置有活性炭棒的重力式活性炭滤池，接触时间为110min，滤速为6M/H;
(4)经活性炭吸附处理后的废水进入二沉淀池沉淀，出水达到污水综合排放标准。
实施例4
一种高浓度含盐废水的低成本处理方法，包括以下步骤：
(1)磁性活性炭基好氧活性污泥颗粒的制备
a)将粉末活性炭粉末与浓硝酸于烧杯中混合均匀，然后置于恒温水浴锅中搅拌3h后过滤，对得到的滤渣进行水洗，然后100-110℃下烘干，得到改性活性炭粉末;
b)将硝酸铁溶于蒸馏水中，然后加入步骤a)制得的改性活性炭粉末，700W功率下超声40min，然后过滤，将过滤后的沉淀烘干后放入管式炉中进行高温煅烧，得到磁性活性炭粉末，其中，所述硝酸铁与改性活性炭粉末的质量比为1：6;
c)将磁性活性炭粉末投入到普通活性污泥中，在活性污泥反应器中进行培养制得，培养温度为15-30℃，溶解氧DO≥3.0mg/L，其中，磁性活性炭粉末与普通活性污泥的比例为：1L普通活性污泥中加入2mg的磁性活性炭粉末;
所述活性污泥反应器为序批式运行方式，每天循环2-3个周期，每个周期为9h，其中，每个周期内的进水时间为7min，曝气时间为8h，沉淀时间为5min，剩余时间为闲置;
(2)将高浓度含盐废水经浸没式超滤系统过滤，除去废水中的胶体和颗粒物，并将过滤后的废水注入混凝沉淀系统，加入絮凝剂，搅拌混合40min，静置1.6h，过滤，其中，所述絮凝剂为硫酸亚铁、聚合氧化铝的混合物，二者质量比为1：2.2;
(3)将过滤后的废水注入到装有磁性活性炭基好氧颗粒污泥的活性污泥反应器中进行好氧生化处理，经沉淀后上清液注入至设置有活性炭棒的重力式活性炭滤池，接触时间为120min，滤速为7M/H;
(4)经活性炭吸附处理后的废水进入二沉淀池沉淀，出水达到污水综合排放标准。
实施例5
一种高浓度含盐废水的低成本处理方法，包括以下步骤：
(1)磁性活性炭基好氧活性污泥颗粒的制备
a)将粉末活性炭粉末与浓硝酸于烧杯中混合均匀，然后置于恒温水浴锅中搅拌4h后过滤，对得到的滤渣进行水洗，然后100-110℃下烘干，得到改性活性炭粉末;
b)将硝酸铁溶于蒸馏水中，然后加入步骤a)制得的改性活性炭粉末，800W功率下超声45min，然后过滤，将过滤后的沉淀烘干后放入管式炉中进行高温煅烧，得到磁性活性炭粉末，其中，所述硝酸铁与改性活性炭粉末的质量比为1：8;
c)将磁性活性炭粉末投入到普通活性污泥中，在活性污泥反应器中进行培养制得，培养温度为15-30℃，溶解氧DO≥3.0mg/L，其中，磁性活性炭粉末与普通活性污泥的比例为：1L普通活性污泥中加入2.5mg的磁性活性炭粉末;
所述活性污泥反应器为序批式运行方式，每天循环2-3个周期，每个周期为9.5h，其中，每个周期内的进水时间为8min，曝气时间为10h，沉淀时间为6min，剩余时间为闲置;
(2)将高浓度含盐废水经浸没式超滤系统过滤，除去废水中的胶体和颗粒物，并将过滤后的废水注入混凝沉淀系统，加入絮凝剂，搅拌混合50min，静置1.8h，过滤，其中，所述絮凝剂为硫酸亚铁、聚合氧化铝的混合物，二者质量比为1：2.6;
(3)将过滤后的废水注入到装有磁性活性炭基好氧颗粒污泥的活性污泥反应器中进行好氧生化处理，经沉淀后上清液注入至设置有活性炭棒的重力式活性炭滤池，接触时间为140min，滤速为8M/H;
(4)经活性炭吸附处理后的废水进入二沉淀池沉淀，出水达到污水综合排放标准。