申请日2014.08.12
公开(公告)日2014.11.19
IPC分类号C02F103/36; C02F9/14
摘要
本发明公开了一种芦丁生产过程中废水的处理方法，其主要过程是将芦丁生产过程中的废水依次经过调节池、混凝澄清池、水解酸化池、厌氧反应器、沉淀池、氧化沟、接触氧化池以及脱色池;其通过在混凝澄清池内的混凝，有效去除大部分有机物及绝大部分的色度，同时降解部分难生物降解的物质;水解酸化池则能分解具备抗菌杀毒特性的芦丁成分，提高水质的可生化性;厌氧反应器内通过内循环和外循环系统，大大提高了有机物去除率;氧化沟以及接触氧化池则去除了大部分氨氮、总磷及有机物;最终废水经上述处理后，其出水中COD浓度约为80mg/L、BOD浓度约为25mg/L、色度30倍，完全满足废水排放的要求。
权利要求书
1.一种芦丁生产过程中废水的处理方法，其特征在于：将芦丁生产过程中的废水依次经过调节池(1)、混凝澄清池(2)、水解酸化池(3)、厌氧反应器(4)、沉淀池(5)、氧化沟(6)、接触氧化池(7)以及脱色池(8)，其具体处理步骤如下：
①首先将芦丁生产过程中的废水通过格栅截阻粗大悬浮物、漂浮物及纤维后进入调节池(1)，水质水量得以均化，调节水体CODcr15000~18000mg/L、pH为6.5~9、温度15~42℃;
②然后废水进入混凝澄清池(2)中，在此与絮凝剂发生混凝反应，所述絮凝剂为聚合氯化铝、硫酸亚铁或聚合氯化铝铁中的一种或几种，沉淀后的上清液进入水解酸化池(3)，开始进行水解和酸化处理，即在大量水解细菌、酸化菌作用下将不溶性有机物水解为溶解性有机物，将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质，从而分解具备抗菌杀毒特性的芦丁成分，提高水质的可生化性;
③废水经水解酸化后进入厌氧反应器(4)，在厌氧反应器(4)的下部设有富含颗粒污泥或絮状污泥的污泥床(4-1)，上部设有固、液、气三相分离器(4-2)，所述污泥床(4-1)的悬浮物质量浓度为60g/L～80g/L，其中富含高浓度的厌氧菌群;其中厌氧反应器(4)在使用中可分为内循环系统和外循环系统，内循环系统是指废水从厌氧反应器(4)的底部进入后，其有机物被污泥床(4-1)中的微生物分解为沼气，细小气泡附着在污泥颗粒上，在水流作用下两者缓慢上升，直到表面的污泥撞击三相分离器(4-2)的底部，从而使得气泡与污泥得到分离，失去气泡搅动作用的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，并在重力作用下沉淀重新返回厌氧反应器(4)底部并继续参与生化反应;外循环系统是指废水经厌氧反应器(4)处理后进入沉淀池(5)，经沉淀后产生的污泥回流至厌氧反应器(4);
④废水经沉淀池(5)沉淀分离后上清液出水进入氧化沟(6)，该氧化沟(6)的隔墙稍有偏心，在较宽一侧设有澄清池(6-1)，同时在澄清池(6-1)同一侧还设有二沉池(6-2)，废水在氧化沟(6)内经过厌氧、缺氧和好氧不断地循环流动后得到净化，从而去除绝大部分氨氮、总磷及部分有机物;
⑤氧化沟(6)出水经沉淀进行泥水分离后上清液进入接触氧化池(7)，接触氧化池(7)内设有填料，填料上铺设有生物膜，生物膜由好氧层和厌氧层组成，其中好氧层的厚度为2mm，绝大部分有机物在好氧层中被微生物降解，而厌氧层则紧贴填料表面，厌氧层上的厌氧菌在缺氧条件下进行硝化脱氮反应，去除部分氨氮;
⑥废水再经沉淀后进入脱色池(8)，通过投加次氯酸钠，使废水中颜色脱除并消毒，出水达到排放标准。
2.根据权利要求1所述的芦丁生产过程中废水的处理方法，其特征在于：在所述混凝澄清池(2)和水解酸化池(3)之间还设有脉冲罐(9)，所述脉冲罐(9)内置有压力式阀门，待装置内压力达临界值后阀门自动开启快速泄压，使水解酸化池内(3)泥水混合物得到充分搅拌接触。
说明书
芦丁生产过程中废水的处理方法
技术领域
本发明涉及一种废水处理方法，特别是芦丁生产过程中废水的处理方法。
背景技术
在芦丁生产过程中废水的特点是高有机物浓度、高色度、高氨氮含磷废水，在提取过程中受植物色素影响，导致废水往往呈现较高的色度。由于目前我国芦丁生产工艺仍停留在较低的水平，各种残留物回收率不高，这些成分会大量进入到废液之中;在使用有机溶剂提取目标产物的过程中受限于工艺水平、产品种类和操作条件等因素，会残留一部分溶剂在废水溶液中。多数情况下，这些溶剂对微生物的新陈代谢会产生抑制和毒害作用，加之芦丁本身就具备消炎杀菌的特性，从而导致废水可生化性降低。因此综合出水的COD浓度约为800~3500 mg/L、BOD浓度约为250~1000 mg/L、氨氮200~300 mg/L、总磷浓度约为10~50mg/L、色度100~250倍，而这样的出水是远远达不到于1998年1月1日实施的《废水综合排放标准(GB 8978-1996)》中关于废水排放的要求。
目前国内外学者对于芦丁生产过程中的废水处理鲜有针对性的研究报告，既没有高效的处理工艺也没有关于影响工艺运行因素及最佳控制参数的系统研究，此类废水大量排入自然界会给水体生态环境造成污染和不利影响，因此摸索出一种经济、实用、稳定的处理方法，为以后该类型废水处理提供参考具有很强的理论价值和指导意义。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种经济高效的能够使得芦丁生产过程中废水经过处理后达标的处理方法。
为了实现上述目的，本发明所设计的芦丁生产过程中废水的处理方法，主要过程是将芦丁生产过程中的废水依次经过调节池、混凝澄清池、水解酸化池、厌氧反应器、沉淀池、氧化沟、接触氧化池以及脱色池，其具体处理步骤如下：
①首先将芦丁生产过程中的废水通过格栅截阻粗大悬浮物、漂浮物及纤维后进入调节池，水质水量得以均化，调节水体CODcr15000~18000mg/L、pH为6.5~9、温度15~42℃;
②然后废水进入混凝澄清池中，在此与絮凝剂发生混凝反应，所述絮凝剂为聚合氯化铝、氯化铁或聚合氯化铝铁中的一种或几种，沉淀后的上清液进入水解酸化池，开始进行水解和酸化处理，水解酸化工艺根据产甲烷菌与水解产酸菌生长速度不同，将厌氧处理控制在反应时间较短的厌氧处理第一和第二阶段，即在大量水解细菌、酸化菌作用下将不溶性有机物水解为溶解性有机物，将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质，从而分解具备抗菌杀毒特性的芦丁成分，提高水质的可生化性;其中水解处理是底物进入微生物内部前，在细胞外被微生物分泌的各种酶类催化发生生物反应，主要表现为大分子物质(如蛋白质、糖类、脂肪等)的断链和水溶;酸化处理则是一种比较典型的发酵反应，微生物将水解段产物进一步转化成各种有机酸(如乙酸、丙酸、丁酸、戊酸等);
③废水经水解酸化后进入厌氧反应器，在厌氧反应器的下部设有富含颗粒污泥或絮状污泥的污泥床，在上部设有固、液、气三相分离器，所述污泥床的悬浮物质量浓度为60g/L～80g/L，其中富含高浓度的厌氧菌群;其中厌氧反应器在使用中可分为内循环系统和外循环系统，内循环系统是指废水从厌氧反应器的底部进入后，其有机物被污泥床中的微生物分解为沼气，污泥层产生的细小气泡附着在污泥颗粒上，在水流作用下两者缓慢上升，直到表面的污泥撞击三相分离器的底部，从而使得气泡与污泥得到分离，失去气泡搅动作用的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，并在重力作用下沉淀重新返回厌氧反应器底部并继续参与生化反应;外循环系统是指废水经厌氧反应器处理后进入沉淀池，经沉淀后产生的污泥回流至厌氧反应器;
④废水经沉淀池沉淀分离后上清液出水进入氧化沟，该氧化沟的隔墙稍有偏心，在较宽一侧设有澄清池，同时在澄清池同一侧还设有二沉池，废水在氧化沟内经过厌氧、缺氧和好氧不断地循环流动后得到净化，从而去除绝大部分氨氮、总磷及部分有机物;
⑤氧化沟出水经沉淀进行泥水分离后上清液进入接触氧化池，接触氧化池内设有填料，填料上铺设有生物膜，生物膜由好氧层和厌氧层组成，其中好氧层的厚度为2mm，绝大部分有机物在好氧层中被微生物降解，而厌氧层则紧贴填料表面，厌氧层上的厌氧菌在缺氧条件下进行硝化脱氮反应，去除部分氨氮;
⑥废水再经沉淀后进入脱色池，通过投加次氯酸钠，使废水中颜色脱除并消毒，出水达到排放标准。
为了使得废水在进入水解酸化池时能够与池内的泥水混合物充分搅拌接触，在所述混凝澄清池和水解酸化池之间还设有脉冲罐，所述脉冲罐内置有压力式阀门，待罐体内压力达临界值后阀门自动开启快速泄压，从而使得水解酸化池内泥水混合物得到充分搅拌接触。
本发明得到的芦丁生产过程中废水的处理方法，其将芦丁生产过程中的废水依次经过调节池、混凝澄清池、水解酸化池、厌氧反应器、沉淀池、氧化沟、接触氧化池以及脱色池，其通过在混凝澄清池内的混凝，有效去除大部分有机物及绝大部分的色度，同时降解部分难生物降解的物质;水解酸化池则能分解具备抗菌杀毒特性的芦丁成分，提高水质的可生化性;厌氧反应器内通过内循环和外循环系统，大大提高了有机物去除率;氧化沟以及接触氧化池则去除了大部分氨氮、总磷及有机物;最终废水经上述处理后，其出水中COD浓度约为80mg/L、BOD浓度约为25 mg/L、色度30倍，完全满足《废水综合排放标准(GB 8978-1996)》中关于废水排放的要求。