申请日2014.12.03
公开(公告)日2015.04.29
IPC分类号C02F9/14
摘要
本发明公开了一种深度处理印染化工综合废水的方法，其特征在于，将印染化工废水二级生化出水混合驯化后的活性污泥，加入多金属固体催化填料，形成多金属催化生物炭填料;然后停止曝气，滗水，获得反应混合液，加入石灰，快速混合后，投加硫酸铝，先快速混合再慢速搅拌，进行固液分离获得上清液;若上清液水质不达标，将上清液再次加入多金属催化生物炭填料，重复上述步骤进行多级反应，至水质达标后排放。本发明在现有的处理工艺后，通过多金属催化还原、活性焦吸附及微生物降解协同作用，进一步去除有机物，实现了出水有机物、氨氮及悬浮物的高效去除，满足出水提标改造的需求。
摘要附图
权利要求书
1.一种深度处理印染化工综合废水的方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤1)：将印染化工废水二级生化出水混合驯化后的活性污泥，加入多金 属固体催化填料，微量曝气2-10h，形成多金属催化生物炭填料;
步骤2)：停止曝气，滗水，获得反应混合液，加入石灰，快速混合后，投 加硫酸铝，先快速混合再慢速搅拌，进行固液分离获得上清液;若上清液水质不 达标，将上清液加入步骤1)中的多金属催化生物炭填料，重复上述步骤进行多 级反应，至水质达标后排放。
2.如权利要求1所述的深度处理印染化工综合废水的方法，其特征在于，所述 步骤1)中印染化工废水二级生化出水COD范围为120～200mg/L，氨氮 20-60mg/L，悬浮固体40-60mg/L;污泥为城市生活污水厂二池回流污泥，其中 总悬浮固体含量为5-12g/L，挥发性悬浮固体与总悬浮固体的浓度比为0.55以上。
3.如权利要求1所述的深度处理印染化工综合废水的方法，其特征在于，所述 步骤1)中的活性污泥的驯化方法为：将废水常规工艺出水与污泥按体积比1-2∶1 混合，搅拌悬浮，间歇曝气4-8h，曝气间隔时间为8-16h;驯化周期为3-5d;驯 化结束后，重力浓缩获得下层驯化污泥;驯化后的活性污泥加入量为印染化工废 水二级生化出水体积的0-20%。
4.如权利要求1所述的深度处理印染化工综合废水的方法，其特征在于，所述 步骤1)中的多金属固体催化填料是由多种金属材料和固体活性焦烧结而成，内 部缠绕无纺布填料，外层用PE塑料网布包裹固定;所述金属材料为Mn，Fe， Cu，Ni，Zn和Co中的至少一种金属元素。
5.如权利要求1所述的深度处理印染化工综合废水的方法，其特征在于，所述 步骤1)中的微量曝气具体为：曝气量保持反应器中溶解氧为0.5-6mg/L，曝气 时间为2-10h。
6.如权利要求1所述的深度处理印染化工综合废水的方法，其特征在于，所述 步骤2)中石灰的在混合液中的加入量为30-200mg/L，快速混合速度为 200-600rpm，搅拌时间为5-30秒;硫酸铝在加入石灰后的混合液中的加入量为 100-500mg/L;搅拌方法为：先以200-500rpm快速搅拌5-20秒，再以20-200rpm 慢速搅拌3-20分钟。
7.如权利要求1所述的深度处理印染化工综合废水的方法，其特征在于，所述 步骤2)中的固液分离具体为重力沉淀或离心、过滤或压滤。
8.如权利要求7所述的深度处理印染化工综合废水的方法，其特征在于，所述 的固液分离具体为重力沉淀，具体为：将混合液静置20-40分钟，即可获得泥水 分离效果。所述离心方法具体为：将混合液注入离心机，以×200-4000g的离心 力，离心1-10min实现固液分离。
9.如权利要求7所述的深度处理印染化工综合废水的方法，其特征在于，所述 过滤或压滤的方法具体为：将混合液注入孔径为10-300μm的滤布制成的滤袋， 通过重力即过滤或外加压力即压滤实现固液分离;过滤温度为5-70℃时，重力过 滤30-120分钟，过滤温度为室温时，重力过滤60分钟;压滤温度为5-70℃时， 压滤压力为0.5-4.5MPa，压滤温度为室温时，压力为0.8MPa。
10.如权利要求1所述的深度处理印染化工综合废水的方法，其特征在于，所述 步骤2)中重复次数为0-4次，即1-5级反应。
说明书
一种深度处理印染化工综合废水的方法
技术领域
本发明属于环境污染处理技术领域，尤其涉及一种深度处理印染化工废水的 技术方法。
背景技术
随着国家节能减排要求的提高，印染及化工废水有机物(COD)排放标准普 遍提高。其中，废水直排水体的标准提高至一级B(COD<60mg/L)或一级A标 准(COD<50mg/L)，氨氮出水至一级A标准(NH4+-N<5mg/L)。而现有的印染 及化工废水处理工艺只包括常规物化+二级生化，该工艺在最佳运行条件下也仅 能将COD降解至140mg/L(中国给水排水，2011，27(15)32-34)，废水中剩余有机 物质为难降解物质。另外，氨氮出水波动大，受进水水质影响，出水浓度为 20-60mg/L，远远达不到标准。要实现达标排放，技术难度相当大。
为了实现水质达标排放，常用的改进方法是在原有工艺基础上增加前段强化 物化预处理(如芬顿双氧水氧化预处理、铁碳内电解还原预处理)，或者在工艺 后端添加深度处理工艺(如膜技术、臭氧高级氧化、活性炭吸附)。但这些技术 在工程应用中无一例外地存在投资及运行成本高、管理难度大及效果不稳定等缺 陷。例如内电解催化及芬顿预处理的药剂和填料费用消耗速率快，成本昂贵 (CN103204595B);臭氧氧化法一般用于给水深度处理，其臭氧发生和制氧等设 备投资高、运行管理难度大(CN101700927B);膜分离技术包括微滤、超滤、纳 滤及反渗透等工艺，其中反渗透和纳滤尽管能获得良好的效果，但存在投资及运 行费用高、膜污染严重及浓缩液难处理等问题，在大规模污水集中处理厂难以应 用，而超滤和微滤由于其截留精度所限，难以获得满意的处理效果 (CN101250011A，CN101774733A)。活性炭吸附是成熟有效的技术，但吸附饱 和后再生费用高昂，成为工程应用中最大的限制性因素(CN102633394B)。应对 印染及化工废水提标排放的要求，到目前为止，文献、发明专利及工程案例中尚 未发现即成本低廉、运行稳定，又可实现有机物深度处理，达标排放的处理方法。
发明内容
本发明所要解决的问题提供一种深度处理方法，即在现有的处理工艺后，进 一步去除有机物，满足出水提标改造的需求。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是提供一种深度处理印染化 工综合废水的方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤1)：将印染化工废水二级生化出水混合驯化后的活性污泥，加入多金 属固体催化填料，微量曝气2-10h，形成多金属催化生物炭填料;
步骤2)：停止曝气，滗水，获得反应混合液，加入石灰，快速混合后，投 加硫酸铝，先快速混合再慢速搅拌，进行固液分离获得上清液;若上清液水质不 达标，将上清液加入步骤1)中的多金属催化生物炭填料，重复上述步骤进行多 级反应，至水质达标后排放。
优选地，所述步骤1)中印染化工废水二级生化出水COD范围为 120～200mg/L，氨氮20-60mg/L，悬浮固体(SS)40-60mg/L;污泥为城市生活污 水厂二池回流污泥，其中总悬浮固体(TSS)含量为5-12g/L，挥发性悬浮固体 与总悬浮固体(VSS/TSS)的浓度比为0.55以上。
优选地，所述步骤1)中的活性污泥的驯化方法为：将废水常规工艺出水与 污泥按体积比1-2∶1混合，搅拌悬浮，间歇曝气4-8h，曝气间隔时间为8-16h; 驯化周期为3-5d;驯化结束后，重力浓缩获得下层驯化污泥;驯化后的活性污泥 加入量为印染化工废水二级生化出水体积的0-20%。
优选地，所述步骤1)中的多金属固体催化填料是由多种金属材料和固体活 性焦烧结而成，内部缠绕无纺布填料，外层用PE塑料网布包裹固定;所述金属 材料为Mn，Fe，Cu，Ni，Zn和Co中的至少一种金属元素。
优选地，所述步骤1)中的微量曝气具体为：曝气量保持反应器中溶解氧为 0.5-6mg/L，曝气时间为2-10h。
优选地，所述步骤2)中石灰的在混合液中的加入量为30-200mg/L，快速混 合速度为200-600rpm，搅拌时间为5-30秒;硫酸铝在加入石灰后的混合液中的 加入量为100-500mg/L;搅拌方法为：先以200-500rpm快速搅拌5-20秒，再以 20-200rpm慢速搅拌3-20分钟。
优选地，所述步骤2)中的固液分离具体为重力沉淀或离心、过滤或压滤。
进一步地，所述的固液分离具体为重力沉淀，具体为：将混合液静置20-40 分钟，即可获得泥水分离效果。所述离心方法具体为：将混合液注入离心机，以 ×200-4000g的离心力，离心1-10min实现固液分离。
进一步地，所述过滤或压滤的方法具体为：将混合液注入孔径为10-300μm 的滤布制成的滤袋，通过重力即过滤或外加压力即压滤实现固液分离;过滤温度 为5-70℃时，重力过滤30-120分钟，过滤温度为室温时，重力过滤60分钟;压 滤温度为5-70℃时，压滤压力为0.5-4.5MPa，压滤温度为室温时，压力为0.8MPa。
优选地，所述步骤2)中重复次数为0-4次，即1-5级反应。
本发明在现有的处理工艺后，通过多金属催化还原、活性焦吸附及微生物降 解协同作用，进一步去除有机物，实现了出水有机物、氨氮及悬浮物的高效去除， 满足出水提标改造的需求。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
(1)深度处理出水COD降解至45-65mg/L，平均去除率高达63.5%;
(2)氨氮出水可降解至5.0mg/L以下，平均去除率高达90.9%;
(3)石灰及硫酸铝提高助凝效果，SS低于8mg/L，平均去除率高达86.6%;
(4)多金属催化协同提高了活性焦吸附及生物降解作用，降低了生物所需 的曝气停留时间。同时，固体活性焦作为缓冲体系，减缓多金属钝化速度。