申请日2009.11.02
公开(公告)日2011.05.11
IPC分类号C02F9/14; C02F1/20; C02F3/30
摘要
本发明提供高浓度有机废水的处理方法及其装置。该方法包括：提供高浓度有机废水;废水在生物反应单元的曝气段中进行曝气，获得比重为1.01-1.05的溶解氧、有机物质、无机物质、活性污泥和水的混合液;溶解氧与有机物质的混合物经过生物反应单元的厌氧段、缺氧段、好氧段使得有机物质分解;活性污泥和水进入回流单元进行泥水分离，分离后的预定量的污泥进入气提单元，过剩污泥及得到的净化水进行收集后排出;气提单元的污泥与水混合后回流到生物反应单元，重复循环进行上述反应步骤，得到符合要求的净化水，所述循环中的回流循环比为5-500之间的大比例，所述回流循环比为内循环水量与进水水量的比值。
权利要求书
1.一种高浓度有机废水的处理方法，其特征在于，所述高浓度有机废水在生物反应单元、回流单元、气提单元进行循环反应;包括如下步骤：
(a)提供高浓度有机废水作为进水;
(b)所述步骤(a)的高浓度有机废水在生物反应单元中进行如下反应：
在生物反应单元的曝气段中进行曝气，获得溶解了氧气的高浓度有机废水;所述曝气段中设置曝气管，其上侧60°～180°的弧面不设置曝气孔，其余弧面设有曝气孔;且所述溶解了氧气的高浓度有机废水比重为1.01-1.05，为溶解氧、有机物质、无机物质、活性污泥和水的混合液;
所述溶解氧与有机物质的混合物经过生物反应单元的厌氧段、缺氧段、好氧段，使得其中的有机物质进行分解;
(c)所述步骤(b)的活性污泥和水的混合物进入所述回流单元进行泥水分离，分离后的预定量的污泥进入气提单元，而过剩污泥及得到的净化水分别进行收集后排出;
(d)所述气提单元的污泥 与水的混合物回流到所述生物反应单元，
(e)重复循环进行上述反应步骤(a)～(d)，得到符合要求的净化水，
所述循环中的回流循环比为5-500之间的大比例，所述回流循环比为内循环水量与进水水量的比值。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(a)所述高浓度有机废水的CODcr值在600～10000mg/L之间，采用国家标准(重铬酸钾法)测定。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(b)中，调节生物反应单元的溶解氧浓度在0.05-0.5mg/L之间。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，通过设在生物反应单元的好氧段末端溶解氧在线分析仪与鼓风机的控制单元进行联动，调节鼓风机的鼓气量。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，采用变频器调节、阀门调节、导叶片或其组合调节调节鼓风机的鼓气量，从而实现对鼓风量的控制。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过溶解氧在线分析仪与鼓风机联动，使得生物反应单元的曝气量在一定范围内变化。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，回流循环比在350-500之间。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生物反应单元、回流单元、气提单元设在单一的反应器中。
9.一种如权利要求1所述高浓度有机废水的处理方法采用的处理装置。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述生物反应单元、回流单元、气提单元设在单一的反应器中。
说明书
高浓度有机废水的处理方法及其该方法采用的装置
技术领域
本发明涉及一种有机废水的处理方法及其该方法采用的装置，具体地涉及高浓度有机废水的处理方法及其该方法采用的装置。
背景技术
目前对于有机废水的处理成为越来越迫切需要解决的现实问题。但是目前常规处理方法通常都是针对低浓度的有机废水的。
例如，一种短程硝化反硝化技术在A/O工艺(缺氧好氧生物反应器)通过特定手段进行控制，通过在好氧池中设置DO传感器和pH传感器，在缺氧池中设置ORP传感器，内循环控制器动态控制系统的内循环回流量，曝气器控制器动态控制系统的曝气量;曝气量控制低溶解氧浓度，控制为0.3-0.6mg/L;缺氧池出水ORP设定值维持在-120--130mV之间。但是该技术具有COD负荷低，无法处理高浓度有机废水的缺点。
又如，氧化沟工艺作为一种同时硝化反硝化污水处理工艺，其对于低浓度有机废水(一般设计负荷为：0.16-0.35BOD5kg/(m3d))具有良好的除碳脱氮效果，并具有污泥龄长、污泥产率低、运行费用省等优点。但同时，由于自身工艺的局限，如：转刷动力以及曝气系统，无法提供足够的循环回流量，以保证高浓度进水水质的稀释量，因此，氧化沟工艺COD负荷低，无法处理高浓度有机废水。
可见，本领域现有的方法虽然具有成本低、较为简单、可推广性强的优点，但是无法处理高浓度有机废水
而随着石油化纤工业的发展，含有高浓度有机污染物、氨氮化合物、悬浮物的各种工业废水净化处理问题，越来越受到社会各界和各级政府环保部门的重视。在国际上，由于高浓度有机废水引发的一系列水体污染、生态环境恶化、威胁人类健康以及阻碍相关工业发展等问题，目前世界各国特别是发展中国家尤为严重。
高浓度有机废水具有污染物含量高、污染成分复杂、危害严重、处理工艺复杂、投资运行成本高等特点。采用常规的废水处理方法难以净化或无法满足净化处理的技术和经济要求，使得这类废水的净化处理已成为现阶段国内外环境保护领域亟待解决的难题。特别是其中的高氨氮有机废水污染严重、排放量大，更是需要重点解决的问题。
高浓度有机废水处理方法较多，比较适合大规模应用的处理方法包括厌氧法和好氧法，厌氧法有IC厌氧反应器法(内循环厌氧反应器)、UASB法(升流式厌氧污泥床)等等;好氧法有接触氧化法、曝气生物滤池、SBR法(序批式活性污泥处理系统)、膜生物反应器等等。通常，厌氧法处理效果较好，运行费用也不高，但一般是作为好氧法的前处理阶段，并不能处理到达标排放水平，后面必须辅以好氧生化处理。而对好氧法来讲，各种成本上可行的工业方法都还存在待解决的问题，如：(1)当高浓度有机废水含有有机胺时，采用传统活性污泥法碰到的问题是：一般泥龄较短，世代期较长的硝化细菌(20天左右)在系统中被洗刷出去，很难形成高浓度的硝化菌，高浓度的有机物使异养菌在生长竞争中占绝对优势;(2)其它传统的活性污泥工艺中，混合液进入二沉池缺氧环境后，(已经硝化的产物)立刻进入反硝化阶段，尤其在高温条件下，导致污泥上浮而难以沉降。
此外，国外采用的污水处理工艺还融合了诸如进(出)水端稀释、生物法和光化学法相结合等较新的思路，如fenton法(高级氧化法的一种，芬顿试剂法)、臭氧氧化法、光氧化法等;这些方法提供了新的思路，但是这些方法成本高，较为复杂，不适合中国国情。
在实践中，目前对处理高浓度有机废水仍没有处理效果良好且运行成本低廉而适合中国国情的工程实例。
因此，本领域迫切需要一种处理效果良好且运行成本低廉的高浓度有机废水的处理方法及其该方法采用的装置。
发明内容
本发明的第一目的在于获得一种处理效果良好且运行成本低廉的高浓度有机废水的处理方法。
本发明的第二目的在于获得一种处理效果良好且运行成本低廉的高浓度有机废水的处理装置。
在本发明的第一方面，提供一种高浓度有机废水的处理方法，所述高浓度有机废水在生物反应单元、回流单元、气提单元进行循环反应;包括如下步骤：
(a)提供高浓度有机废水作为进水;
(b)所述步骤(a)的高浓度有机废水在生物反应单元中进行如下反应：
在生物反应单元的曝气段中进行曝气，获得溶解了氧气的高浓度有机废水;所述曝气段中设置曝气管，其上侧60°～180°的弧面不设置曝气孔，其余弧面设有曝气孔;且所述溶解了氧气的高浓度有机废水比重为1.01-1.05，为溶解氧、有机物质、无机物质、活性污泥和水的混合液;
所述溶解氧与有机物质的混合物经过生物反应单元的厌氧段、缺氧段、好氧段，使得其中的有机物质进行分解;
(c)所述步骤(b)的活性污泥和水的混合物进入所述回流单元进行泥水分离，分离后的预定量的污泥进入气提单元，而过剩污泥及得到的净化水分别进行收集后排出;
(d)所述气提单元的污泥与水的混合物回流到所述生物反应单元，
(e)重复循环进行上述反应步骤(a)～(d)，得到符合要求的净化水，
所述循环中的回流循环比为5-500之间的大比例，所述回流循环比为内循环水量与进水水量的比值。
优选例中，所述循环中的回流循环比为10-500之间的大比例，更优选50-500的大比例，更优选200-500的大比例。
优选例中，所述步骤(c)中，所述“预定量的污泥”根据实际情况而定，更优选为2-10g/l;更优选地，所述预定量的污泥根据污泥浓度计进行测定。
在本发明的一个具体实施方式中，步骤(a)所述高浓度有机废水的CODcr值在600～10000mg/L之间，采用国家标准(重铬酸钾法)测定。
在本发明的一个具体实施方式中，其特征在于，步骤(b)中，调节生物反应单元的溶解氧浓度在0.05-0.5mg/L之间。
在一优选例中，所述供气量通过鼓风机的鼓风量进行调节。
在本发明的一个具体实施方式中，通过设在生物反应单元的好氧段末端溶解氧在线分析仪与鼓风机的控制单元进行联动，调节鼓风机的鼓气量。
在一优选例中，不设置ORP传感器(中文全称为氧化还原电位传感器)。
在本发明的一个具体实施方式中，采用变频器调节、阀门调节、导叶片或其组合调节调节鼓风机的鼓气量，从而实现对鼓风量的控制。
在本发明的一个具体实施方式中，通过溶解氧在线分析仪与鼓风机联动，使得生物反应单元的曝气量在一定范围内变化。
在本发明的一个具体实施方式中，回流循环比在350-500之间。
在本发明的一个具体实施方式中，所述生物反应单元、回流单元、气提单元设在单一的反应器中。
在本发明的另一方面，提供一种所述高浓度有机废水的处理方法采用的处理装置。
在本发明的一个具体实施方式中，所述生物反应单元、回流单元、气提单元设在单一的反应器中。
在本发明的一个具体实施方式中，生物反应区设在好氧段末端溶解氧在线分析仪与鼓风机的控制单元进行联动，调节鼓风机的鼓气量。
在一优选例中，不设置ORP传感器(中文全称为氧化还原电位传感器)。
在本发明的一个具体实施方式中，采用变频器调节、阀门调节、导叶片或其组合调节调节鼓风机的鼓气量，从而实现对鼓风量的控制。
在本发明的一个具体实施方式中，通过溶解氧在线分析仪与鼓风机联动，使得生物反应单元的曝气量在一定范围内变化。