申请日2011.08.15
公开(公告)日2012.01.11
IPC分类号C02F9/14; C02F1/461; C02F1/24; C02F3/30; C02F3/34; C02F1/04
摘要
本发明公开了一种处理高盐高浓工业废水以废治废的方法，包括以下步骤：(1)将高盐高浓度工业废水用MVR工艺进行除盐处理;(2)将经过步骤(1)处理的废水进行三维过电位电解处理;(3)将经过步骤(2)处理的废水采用高效复合菌生化法进行复合菌厌氧、兼氧和好氧处理。(4)将厌氧产生的甲烷气收集发电电回用于废水处理装置。本发明将四种工艺组合，使高盐高浓高难有机污水治理达标排放落到了实处，使三高费水治理走上了以废治废变废为能源的循环经济的阳光大道。
权利要求书
1.一种处理高盐高浓工业废水以废治废的方法，其特征在于，包括以 下步骤：
(1)将高盐高浓度工业废水进行MVR工艺以除盐;
(2)将经过步骤(1)处理的废水进行三维过电位电解处理;
(3)将经过步骤(2)处理的废水采用高效复合菌生化法进行复合菌厌 氧、兼氧和好氧处理;
(4)收集在步骤(3)所述的高效复合菌厌氧作用下产生的沼气进行发 电并回用于废水处理装置。
2.如权利要求1所述的的方法，其特征在于，还包括气浮处理步骤。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的高盐高浓度工 业废水的COD浓度在10000mg/l——200000mg/l 范围内，盐分含量在 15000mg/l 300000mg/l范围内，氨氮在200mg/l 10000mg/l范围内。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的高盐高浓度工业废 水是农药废水，医药中间体废水，精细化工母液废水，染料废水和颜料费水。
说明书
一种处理高盐高浓工业废水以废治废的方法
技术领域
本发明属于环保领域，特别涉及一种处理高盐高浓工业废水以废治废的 方法。
背景技术
目前，化学工业生产过程中产生的生产废水具有高COD、高盐分、高 毒性等特点，普通的化工污水处理方法无法确保废水的低运行成本达标排 放。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题就是针对高COD、高盐分、高毒性的 工业废水的处理方法不能确保废水低运行成本的达标排放的不足，提供一种 处理高盐高浓工业废水的方法，其可以使三高废水以废治废低运行成本达到 达标排放。
本发明的技术方案如下：
一种处理高盐高浓工业废水以废治废的方法，包括以下步骤：
(1)将高盐高浓度工业废水进行MVR工艺以除盐;
(2)将经过步骤(1)处理的废水进行三维过电位电解处理;
(3)将经过步骤(2)处理的废水采用高效复合菌生化法进行复合菌厌 氧、兼氧和好氧处理。
(4)收集在步骤(3)所述的高效复合菌厌氧作用下产生的沼气进行发 电并回用于废水处理装置。
本发明中，步骤(1)将高盐高浓度工业废水用MVR蒸汽闭合循环蒸发 工艺进行处理。所述的MVR工艺，即机械式蒸汽再压缩(MVR，Mechanical Vapor Recompression)工艺。采用MVR蒸发器，对蒸发过程中产生的废热蒸 汽通过逆流洗涤及机械再压缩，提高废热蒸汽的清洁度及热焓，重新利用， 达到节能与环保的目的。MVR蒸发器(低温压汽蒸馏)是目前国际上最先 进蒸发器技术，其特点如下：没有废热蒸汽排放，节能效果十分显著，相当 于10效蒸发器。运用该技术可实现对二次蒸汽的逆流洗涤，因此冷凝水干 物变性。MVR蒸发器是传统多效降膜蒸发器的换代产品，是在单效蒸发器 的基础上通过对二次蒸汽逆流洗涤及再压缩重新利用。凡单效及多效蒸发器 适用的物料，均适合采用MVR蒸发器，在技术上具有完全可替代性，并具 有更优良的环保与节能特性，可将除盐成本由200元/吨水降至50元/吨水。
本发明中，步骤(2)将经过步骤(1)处理的废水进行三维过电位电解 处理。所述的三维过电位电解工艺参见中国专利ZL200510026136.0 ZL200520043598.9。过电位三维电解法是美境公司的专利产品，广泛应用于 工业废水预处理领域，具有良好的处理效果和大量工程实例，可直接去除 COD污染物同时大幅提高出水可生化性。
采用三维过电位电解技术有着如下几个特点：
①分子结构的变化
氯代、蒽醌、苯环和偶氮类结构类化合物及其衍生物是导致水中含毒性 的主要原因。三维过电位电解使其开环脱氯并降解成小分子直链有机物则可 以有效降低废水毒性。处理后溶液的脱氯、开环及除氰效果表征了三维过电 位电解技术对有毒化合物毒性的去除效果。红外和色质联用是目前常用的两 种分子定性分析手段。
电解可以破坏分子结构中的共轭发色体系或打断发色基团，将有机物大 分子转化成含-OH、-CO的芳香类和烃类等小分子物质，而这些小分子对微 生物毒性很小，而且容易生物降解。电解后染料大分子基本不存在了，取而 代之的是一些小分子的醇类、醚类和醛类物质。
②生物毒性测定
三维过电位电解后溶液的相对仰光率(即生物毒性)大大减小，这说明 可有效去除有毒有害污染物，适合进行生化处理。
综上所述，三维过电位技术有效去除了CN-、去除毒性，提高水质的BC 比，有效地提高水质的可生化性能，为后道的生化处理提供良好的条件。在 比颜料废水更为复杂的场合如制药、化工废水处理方面，也已得到验证，有 着良好的效果。
本发明中，步骤(3)将经过步骤(2)处理的废水采用高效复合菌生化 法进行复合菌厌氧、兼氧和好氧处理。
其中，所述的高效复合菌生化法参见中国专利ZL200510026136.0。
高效复合菌应用于污水处理已有较长的时间，过去较多的称呼为“投菌 法”和“EM技术(Effective Microorganisms)”。但是由于菌种的流失，在 污水处理系统中需不断投加高效复合菌以维持其成为系统中的优势菌这无 疑会增加污水厂的运行费用。理想的模式应该是一次投加即可满足要求。本 发名采用的高效复合菌是一种高新技术，采用一次投加方式，且较好的解决 了菌种的衰退问题。该种类复合菌经过研究与应用，积累了选择培养、复合、 运输、复苏应用等经验，特别是复合菌与载体的结合能有效解决菌种流失、 长期有效等问题。类似的多家工业废水实际工程应用表明：复合菌使用多年 来，能达到不变异、处理效果良好、安全使用等效果。
本发明中，高效复合菌的组成如下：芽孢杆菌属(Bacillus)11种;产 碱假单胞菌属(Pseudomonas)8种;硫杆菌属(Thiobacillus)4种;短杆菌 属(Br6evibacterium)3种;无色杆菌属(Achromonabcter)3种;亚硝化单 胞菌属(Nitrobacter)3种;发光杆菌属(Photobacterium)3种。此外还有 乳杆菌属(Lctobacillus)、微球菌属(Micrococcus)、糖单胞菌属 (Saccharomyces)、肠杆菌属(Enterobacter)及产碱菌属(Alcaligenes)等。 这些菌种中有产碱菌属的反硝化产碱菌(Alcaligenes denitrificans)、产碱假单 胞菌属的恶臭假单胞菌(Pseudomonas putina)、硝基还原假单胞菌 (Pseudomonas nitroreducens)、敏捷食酸菌(P.Facilis)以及硫杆菌属的脱氮硫杆 菌(Thiobacillus denitrifican)、排硫硫杆菌(T.Thiooxidans)等。此外，还有甲烷 杆菌(Methanobacterium)、沃氏甲烷球菌(Methanococcus Voltae)等厌氧 菌类。根据所处理水质成份变化作出针对的组合复配。
经过多达10多个项目、时间跨度10年以上的工程实践，发现高效复合 菌在厌氧、兼氧和好氧环境中分解有机物的能力极强。在厌氧环境中第一阶 段水解、第二阶段酸化、第三阶段气体转化。当存在硫酸盐时，在脱硫狐菌 的参与下，可与H2作用，生成有臭味的H2S，而高效复合微生物中有一类 叫硫磺光合细菌，会使H2S与CO2作用，生成单体硫而解臭;因此，采用高 效复合菌的污水处理工程，往往臭味较低，对空间环境也极为有利。在兼氧 阶段兼性菌不受缺氧、有氧影响，继续会降解COD、降毒等，为好氧菌的 作用提供有利条件。在好氧条件下，有机物、NH3-N的降解机理和普通菌相 同，但去除效率比普通菌要高。特别是在SBR池中，有氧缺氧的反应过程 中，在去除COD的同时，也能有效的去除NH3-N。
本发明的步骤(4)：收集在步骤(3)所述的高效复合菌厌氧作用下产 生的沼气进行发电并回用于废水处理装置。步骤(3)三维过电位电解开环 断链后的废水在高效复合菌的厌氧作用下产生沼气。该沼气的主要成分是甲 烷。收集净化除硫后，用沼气燃气发电机发电，每方气发电1.8度。所发电 全部回用于MVR蒸发除盐器的电机及好氧工艺罗茨风机电机用电，大大降 低费水处理成本，推动企业可持续发展。
本发明所述的处理高盐高浓度工业废水以废治废的方法，还包括气浮处 理步骤。可以采用本领域常规的气浮处理的方法。较佳的步骤(1)处理完 之后的废水采用气浮处理，在生化处理中也采用气浮处理的步骤，可以有效 去除废水表面的浮油。
本发明的方法适合于处理高盐高浓度工业废水，即适合于处理高盐高浓 度工业废水的COD浓度在10000mg/l——200000mg/l范围内，盐分含量在 15000mg/l——300000mg/l范围内，氨氮在200mg/l——10000mg/l范围内工 业废水，特别是农药废水，医药中间体废水，精细化工母液废水，染料废水， 颜料费水等。
本发明的废水处理工艺流程示意见图1。
优化的本发明的废水处理工艺流程示意见图2。
本发明所用的原料或试剂除特别说明之外，均市售可得。
本发明在对高盐高浓工业废水的处理中，利用MVR节能除盐，三维过 电位电解开环断链，高效复合菌生化处理，厌氧制甲烷和甲烷燃气发电回用 废水处理装置工艺四种组合，这四种工艺都是本领域的常规技术。采用这四 种本领域的已知技术，将它们组合使用，从而使高盐高浓高难有机污水治理 达标排放落到了实处，使三高费水治理走上了以废治废变废为能源的循环经 济的光大道。