申请日2008.09.26
公开(公告)日2009.05.27
IPC分类号C02F9/14; C02F1/30; C02F1/40
摘要
处理难降解有机废水的工艺，包括：对有机废水进行隔油除渣预处理;对有机废水采用微波进行辐射，使有机废水中的有机物分子在微波的作用下由大分子被断链成小分子;采用膜生物反应器MBR对经微波辐射处理的有机废水进行生化处理和超滤膜分离，得到可达标排放的水。本工艺与传统的生化工艺处理相比，可大大减少污水生化的池容，缩短生化处理的停留时间，减少项目的占地面积，减少项目的建设投资费用。
权利要求书
1、处理难降解有机废水的工艺，其特征在于包括：
1)对有机废水进行隔油除渣预处理;
2)对有机废水采用微波进行辐射，使有机废水中的有机物分子在微波的作用下由大分 子被断链成小分子;
3)采用膜生物反应器MBR对经微波辐射处理的有机废水进行生化处理和超滤膜分离， 得到可达标排放的水。
说明书
处理难降解有机废水的工艺
技术领域
本发明涉及废水处理工艺，具体地说是指一种处理难降解有机废水的工艺。
背景技术
高浓度难降解有机废水主要是染料、农药、医药、化工、焦化等生产过程中产生的废 水，废水污染物浓度高、毒性大、盐份较高难于生物降解，因此必须采用预处理技术和方 法，方能有效处理。
难降解有机物是指被微生物分解时速度很慢，分解不彻底的有机物，也包括某些有机 物的代谢产物，这类污染物易在生物体内富集，也容易成为水体的潜在污染源。这类污染 物包括多环芳烃、卤代烃、杂环类化合物、有机氛化物、有机磷农药、表面活性剂、有机 染料等有毒难降解有机污染物。这些物质的共同特点是毒性大，成份复杂，化学耗氧量高， 一般微生物对其几乎没有降解效果，如果这些物质不加治理地向环境排放，势必严重地污 染环境和威胁人类的身体健康。随着工农业的迅速发展，人们合成了越来越多的有机物， 其中难降解有机物占了很大比例，因此难降解有机物的治理研究已引起国内外有关专家的 高度重视，是目前水污染防治研究的热点与难点。废水主要来源于焦化废水、制药废水(包 括中药废水)、石化/油类废水、纺织/印染废水、化工废水、油漆废水等行业性废水。
高浓度难降解有机废水难于生物处理的原因，本质上是由其特性决定的，除了在处理 时的外部环境条件(如温度、pH值等)没有达到生物处理的最佳条件外，还有两个重要的 原因，一是由于化合物本身的化学组成和结构，例如，分子中所含碳原子数、环的数目、 偶键数目、偶氮基团、单取代基、取代基位置、取代基数目、结构复杂性等，在微生物 群落中，没有针对要处理的化合物的酶，这些官能团难以被微生物打开，使得微生物难以 正常工作，甚至中毒死亡;二是在废水中含有对微生物有毒或者能抑制微生物生长的物质 (有机物或无机物)，从而使得有机物不能快速的降解。因此工业应用中就需要有经济快速 的预处理方法，打破这些官能团对生物降解的限制作用。
目前处理高浓度难降解有机废水的主要方法有化学氧化法、萃取法、吸附法、焚烧法、 催化氧化法、生化法等，但只有生化法工艺成熟，设备简单，处理能力大，运行成本低， 也是废水处理中应用最广的方法。
采用生物处理，以好氧法或好氧法的改进型(如A/O工艺等)为主，有的也采用厌氧生 物处理。但应用于有机化工废水处理工程中则出现许多难以解决的问题：比生活污水高得 多的有机负荷，生物毒性较大的酚含量，高出数倍甚至数十倍的氨氮含量，这些使得众多 工程装置难以达标运行。此外，从这些工艺在国内外的实际运用情况看，主要存在工艺流 程长、外加物(如外加碳源物、调节pH药剂等)量大且费用高等问题，从而导致整体上单 位水量造价高。以焦化废水为例，理想的单位水量处理成本在10～8元/m3以上。
随着国家和地方环保要求对排放水指标要求的越来越严格，各污水处理厂特别是处理 含有高浓度有机废水的处理厂都面临着排放标准提高的巨大压力。要使处理后的水达标排 放，则要延长生化时间，增大各处理段的池容，这也意味着要增大处理厂的占地面积，对 旧厂改造或新建污水处理厂都很不利。
发明内容
本发明提供一种处理难降解有机废水的工艺，其主要目的在于克服上述现有生化法处 理高浓度难降解有机废水过程中产生的众多难以解决的问题。
本发明采用如下技术方案：处理难降解有机废水的工艺，包括：1)对有机废水进行 隔油除渣预处理;2)对有机废水采用微波进行辐射，使有机废水中的有机物分子在微波 的作用下由大分子被断链成小分子;3)采用膜生物反应器MBR对经微波辐射处理的有机 废水进行生化处理和超滤膜分离，得到可达标排放的水。
由上述对本发明的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：一，经微波处 理的有机废水中的大部分有机物的大分子和难降解的有机物都被分解成小分子或沉淀去 除，大大提高了有机废水的生化性，减轻了后续膜生物反应器MBR处理的负担，使得膜生 物反应器MBR以顺利地运行;二，本工艺可应用于原有的污水处理厂的改造，在排放标准 要求提高的情况下，只需增加一个微波处理系统，再将浸没式超滤膜系统放置在原生化系 统的生化池中，并对原生化池做稍微的改造成膜生物反应器MBR池，对整个污水处理厂进 行很小的改造即可达到提高污水处理排放指标的要求;三，本工艺也可用于新建高浓度有 机废水处理的污水处理厂，与采用传统的生化工艺处理相比，采用本工艺可大大减少污水 生化的池容，缩短生化处理的停留时间，减少项目的占地面积，减少项目的建设投资费用。
具体实施方式
下面说明本发明的具体实施方式。
根据目前高浓度有机废水处理中存在的问题和难点，本实施例对传统的生化工艺进行 改造，采用如下工艺进行高浓度有机废水的处理：预处理、微波处理系统、传统MBR处理 系统、出水达标排放。
先采用过滤、沉淀等物理方法对待处理的有机废水进行隔油除渣的预处理。高浓度有 机废水经除油隔渣预处理后进入微波处理系统。有机废水中的污染物是在微波的作用下， 发生剧烈的催化、物理化学反应，转化成不可溶物质或气体从水中分离，水中的大分子、 难降解有机污染物在微波及添加剂的共同作用下，被分解为小分子，与添加剂结合成速沉 絮体物去除，金属离子可直接与添加剂合成速沉絮体物沉淀，氨氮转化为氨气逸出，水中 磷转化为不可溶解磷酸盐沉淀去除。
微波能的化学作用是能够极化水分子及有机化合物分子，使有机化合物与添加剂之间 形成过渡态产物，降低氧化和分解有害有机化合物所需要的活化能，使反应加速进行。 微波能的物理作用在于能够加热和极化水及污染物分子，提高氧化和分解有害有机化合物 所需要的反应条件，达到反应所需要的活化能，能够加热和极化水及污染物分子，使絮凝 剂与污染物之间形成的共聚物的沉淀反应更完全、更快速。
微波处理系统产生的沉淀物从系统的底部排出，与膜生物反应器MBR系统排出的污泥 一起处理。经微波处理后，大部分的有机物大分子和难降解的有机物都被分解成小分子或 沉淀去除，可大大的提高废水的生化性。膜生物反应器MBR为现有技术，是生化处理和超 滤膜分离技术的结合。
本工艺可应用于原有的污水处理厂的改造，在排放标准要求提高的情况下，只需增加 一个微波处理系统，再将浸没式超滤膜系统放置在原生化系统的生化池中，并对原生化池 做稍微的改造成MBR池，对整个污水处理厂进行很小的改造即可达到提高污水处理排放指 标的要求。
本工艺也可用于新建高浓度有机废水处理的污水处理厂，与采用传统的生化工艺处理 相比，采用本工艺可大大减少污水生化的池容，缩短生化处理的停留时间，减少项目的占 地面积，减少项目的建设投资费用。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思 对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。