申请日2019.11.29
公开(公告)日2020.03.06
IPC分类号C02F9/14; C02F101/30
摘要
本发明涉及一种高污染难降解废水高效处理方法，步骤如下：⑴废水从调节池通过混凝沉淀池，去除SS及部分有机物;⑵通过一级AO池进行生化降解剩余有机物，去除氮、磷污染物;⑶通过二级AO池，进一步生化降解剩余有机物，去除氮、磷污染物;⑷通过MBR反应器截留SS;⑸通过芬顿处理装置，投加芬顿试剂将有机污染物分解成小分子物质或无机物CO2、H2O;⑹通过沉淀池沉降化学污泥，然后进入中间池;⑺通过精细过滤器后，经暂存池达标排放。本方法能够使高污染难降解废水中的CODCr、TN的去除率可达85%～95%，该装置具有控制简单、投资少、运行成本低的优势。
权利要求书
1.一种高污染难降解废水高效处理方法，其特征在于：步骤如下：
⑴废水从调节池通过混凝沉淀池，去除SS及部分有机物;
⑵通过一级AO池进行生化降解剩余有机物，去除氮、磷污染物;
⑶通过二级AO池，进一步生化降解剩余有机物，去除氮、磷污染物;
⑷通过MBR反应器截留99%以上的SS;
⑸通过芬顿处理装置，投加芬顿试剂将有机污染物分解成小分子物质或无机物CO2、H2O;
⑹通过沉淀池沉降化学污泥，然后进入中间池;
⑺通过精细过滤器后，经暂存池达标排放。
2.根据权利要求1所述的高污染难降解废水高效处理方法，其特征在于：所述中间池的废水回流量Q1与废水进水量Q比为0～100%;
或者，所述MBR反应器内的混合液回流至一级AO池或二级AO池内，混合液回流量Q2与废水进水量Q比为100%～400%。
3.根据权利要求1所述的高污染难降解废水高效处理方法，其特征在于：所述一级AO池、二级AO池、MBR反应器的污泥浓度分别控制在3～5g/L、4～6g/L、5～8g/L;
或者，所述芬顿试剂为双氧水和硫酸亚铁。
4.根据权利要求3所述的高污染难降解废水高效处理方法，其特征在于：所述双氧水的质量浓度为25%～35%。
5.根据权利要求1至4任一项所述的高污染难降解废水高效处理方法，其特征在于：所述中间池不达标废水回流至一级AO池或二级AO池的缺氧池，以芬顿处理装置降解转化的小分子有机物作为反硝化去除TN能够利用的碳源，同时进一步降解有机物。
6.一种实施如权利要求1至5任一项所述的方法的高污染难降解废水高效处理装置，其特征在于：
所述装置包括经管道依次相连接设置的调节池、混凝沉淀池、一级AO池、二级AO池、MBR反应器、芬顿处理装置、沉淀池、中间池、精细过滤器和暂存池，所述一级AO池、二级AO池均设置有缺氧池，所述调节池能够混匀进水水质水量;所述混凝沉淀池能够去除高污染难降解废水中的SS及部分有机物;所述一级AO池能够生化降解混凝沉淀池处理后废水中剩余有机物，去除氮、磷污染物;所述二级AO池能够进一步生化降解废水中剩余有机物，去除氮、磷污染物;所述MBR反应器能够截留99%以上的SS;所述芬顿处理装置通过投加芬顿试剂能够将有机污染物分解成小分子物质或无机物CO2、H2O;所述沉淀池能够沉降化学污泥;所述中间池能够回流不达标废水至一级AO池或二级AO池的缺氧池;所述精细过滤器能够去除95%以上的SS;所述暂存池能够储存达标污水;
所述MBR反应器的输出端包括出水输出端和混合液输出端，该MBR反应器的出水输出端与芬顿处理装置相连接设置，该MBR反应器的混合液输出端与一级AO池、二级AO池的输入端相连接设置;所述中间池的输出端包括达标污水输出端和不达标废水输出端，该中间池的达标污水输出端与精细过滤器相连接设置，该中间池的不达标废水输出端与一级AO池、二级AO池的缺氧池相连接设置。
7.根据权利要求6所述的高污染难降解废水高效处理装置，其特征在于：所述装置还包括生化风机、吹扫风机和搅拌装置，所述一级AO池和二级AO池的缺氧池内分别设置搅拌装置;所述生化风机与一级AO池、二级AO池均相连接设置，该生化风机能够向一级AO池、二级AO池内输送空气，所述吹扫风机与MBR反应器相连接设置，该吹扫风机能够向MBR反应器内输送空气。
8.根据权利要求7所述的高污染难降解废水高效处理装置，其特征在于：所述搅拌装置为多叶搅拌器。
9.如权利要求1至5任一项所述的高污染难降解废水高效处理方法在高浓有机工业废水处理方面的应用。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于：所述高浓有机工业废水为制革、造纸、印染方面的废水。
说明书
一种高污染难降解废水高效处理方法、处理装置和应用
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，尤其是一种高污染难降解废水高效处理方法、处理装置和应用。
背景技术
近年来随着工业的迅速发展，印染、化工、制革、制药等行业的工业废水排放量与日俱增。工业废水由于其含有随水流失的工业生产原料、中间产物和产品以及生产过程中产生的污染物，具有高污染、难降解、成分复杂、性质多变等特点。
目前针对高污染难降解废水处理工艺通常可分为物化法、化学法和生物法以及各类方法的相互组合。常用的物化法是利用各种物理、化学手段将难降解有机物分解或分离，如混凝沉淀、吸附、萃取和膜分离技术等;生化法主要是常规生化工艺的强化;化学法主要以化学氧化法为主，常见有电催化氧化、臭氧氧化、类芬顿氧化和超临界水氧化等。
吸附和萃取对成分复杂、浓度较高的废水适用性较差，极易造成二次污染;混凝对可溶性物质去除率较低;膜分离法对膜要求高，操作相对较为复杂。高污染难降解废水中的有害物质往往使微生物无法正常工作，因此生化法难以直接使用。化学法的氧化剂具有一定的选择性，且生产成本较贵，且部分方法未得到广泛应用。针对高污染、难降解废水，研究开发不同方法组合的工艺及装置具有重要的社会和经济效益。
通过检索，发现如下几篇与本发明专利申请相关的专利公开文献：
1、一种工业废水深度处理工艺及装置(CN201510526817.7)，包括以下步骤：1)废水通过第一沉淀池沉淀;2)在水解和产酸菌的作用下，分解成小分子有机污染物;3)高效厌氧去除部分COD有机污染物;4)好氧菌吸附、氧化、分解有机污染物;5)通过第二沉淀池进行沉淀;6)通过Fenton流化床进行开环断链，并去除部分COD有机污染物;7)通过生物流化床进行好氧处理，进一步去除污染物;8)泥水分离后，出水进行脱色，排放。本发明还公开了实现该工艺采用的深度处理装置。本发明的深度处理工艺，通过采用Fenton流化床与新型生物流化床的联用，能够有效的处理废水中的污染物，装置的系统稳定性高，可用于深度处理化工、医药工业废水。
2、难降解工业废水深度处理系统及方法(CN201110077733.1)，包括pH调节池、催化氧化池、絮凝沉淀池、中间水池及曝气生物滤池，其过程为：收集工业废水至pH调节池，在pH调节池内加入H2SO4调节废水pH值至3.5～4.5，之后将废水送入催化氧化池，在催化氧化池投加H2O2和FeSO4，进行催化氧化，然后向絮凝沉淀池投加NaOH或Na2CO3，调节pH值至8.5～9.0，经过上述处理后的废水进入中间水池，最后进入曝气生物滤池，进一步脱除CODCr。其优点是，工艺流程简单，易于操作管理，运行费用较低，处理效果良好。
3、一种高级氧化深度处理难降解工业废水系统(CN201620108957.2)，包括水解酸化池、与水解酸化池连接的高级氧化反应池、向所述高级氧化反应池前端添加芬顿试剂和向高级氧化反应池末端添加碱液及聚丙烯酰胺的加药间、终沉池、通过吸泥机与所述终沉池连接的污泥浓缩池。本实用新型具有运行稳定、去除效率高，效果明显等优点，运行成本相对其它深度处理技术低廉，本实用新型对反应条件对温度没有特定要求，在常温下即可实现，而且反应速度快;与不同有机物质的反应速率常数相差很小，当水中存在多种污染物时，不会出现一种物质得到降解而另一种物质基本不变的情况，本实用新型采用的芬顿试剂是一种高效环保型试剂，无副产物产生，不会对环境造成二次污染。
4、用于难降解工业废水深度处理的一体化装置(CN201320070270.0)，依次包括pH调节池、适度催化氧化池、絮凝沉淀池、中间水池及生物反应池，所述适度催化氧化池包括进水口、投料口、挡板、机械搅拌装置，所述进水口设置在所述适度催化氧化池的顶部四周，所述投料口设置在所述进水口下边的对应位置，所述挡板设置在所述适度催化氧化池的里面，所述机械搅拌装置设置在所述适度催化氧化池底部的中间。本装置采用适度催化氧化池采用多点进水、多点投加药品的结构，对进水中难降解有机物进行部分降解，并提高废水的可生化性;生物反应器内部投加填料，对残留的有机物进行进一步降解。
5、一种工业废水深度处理装置及其方法(CN201410105222.X)，第一pH值调节罐和酸液储存罐、催化剂混合罐相连，催化剂混合罐与第一、第二催化剂储存罐相连，催化剂混合罐与氧化反应罐相连，氧化反应罐与双氧水储存罐、第二pH值调节罐相连，第二pH值调节罐与碱液储存罐、沉淀池相连，沉淀池与催化剂活化罐相连。在进行使用，废水依次经过第一pH值调节罐、催化剂混合罐、氧化反应罐、第二pH值调节罐、沉淀罐和催化剂活化罐，分别进行pH值调节和反应，采用两种有效催化剂混合添加，在氧化反应前设置催化剂混合装置;采用催化剂活化回流装置，减少物质投加量，提高工业废水处理效率，降低处理成本。
6、一种高难度有机废水处理工艺技术(CN201610309671.5)，在双(三)联槽中调节高难度有机废水PH值至7.5-8.5，通过气浮设备或者隔油沉淀池等去除悬浮物、胶体、浮渣后与回流水进行调配，调配后污水进入自循环厌氧流化床反应器内进行厌氧处理，厌氧处理分为两级，一级采用自循环厌氧反应器，二级采用厌氧/兼氧反应器;经厌氧处理后进入两级好氧流化床反应器，一级好氧硫化床与厌氧/兼氧反应器形成自回流，进行进硝化与反硝化反应;二级好氧流化床出水进入混凝过滤池，混凝后通过MBR膜过滤达标排放。通过上述组合方式处理，能有效的处理高难度有机废水，使处理后的高难度有机废水达到国家污水综合排放标准(GB8978-2002)标准。
通过对比，本发明专利申请与上述专利公开文献存在本质的不同。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种高污染难降解废水高效处理方法、处理装置和应用，该方法能够使高污染难降解废水中的CODCr、TN的去除率可达85%～95%，该装置具有控制简单、投资少、运行成本低的优势。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种高污染难降解废水高效处理方法，步骤如下：
⑴废水从调节池通过混凝沉淀池，去除SS及部分有机物;
⑵通过一级AO池进行生化降解剩余有机物，去除氮、磷污染物;
⑶通过二级AO池，进一步生化降解剩余有机物，去除氮、磷污染物;
⑷通过MBR反应器截留99%以上的SS;
⑸通过芬顿处理装置，投加芬顿试剂将有机污染物分解成小分子物质或无机物CO2、H2O;
⑹通过沉淀池沉降化学污泥，然后进入中间池;
⑺通过精细过滤器后，经暂存池达标排放。
而且，所述中间池的废水回流量Q1与废水进水量Q比为0～100%;
或者，所述MBR反应器内的混合液回流至一级AO池或二级AO池内，混合液回流量Q2与废水进水量Q比为100%～400%。
而且，所述一级AO池、二级AO池、MBR反应器的污泥浓度分别控制在3～5g/L、4～6g/L、5～8g/L;
或者，所述芬顿试剂为双氧水和硫酸亚铁。
而且，所述双氧水的质量浓度为25%～35%。
而且，所述中间池不达标废水回流至一级AO池或二级AO池的缺氧池，以芬顿处理装置降解转化的小分子有机物作为反硝化去除TN能够利用的碳源，同时进一步降解有机物。
一种实施如上所述的方法的高污染难降解废水高效处理装置，所述装置包括经管道依次相连接设置的调节池、混凝沉淀池、一级AO池、二级AO池、MBR反应器、芬顿处理装置、沉淀池、中间池、精细过滤器和暂存池，所述一级AO池、二级AO池均设置有缺氧池，所述调节池能够混匀进水水质水量;所述混凝沉淀池能够去除高污染难降解废水中的SS及部分有机物;所述一级AO池能够生化降解混凝沉淀池处理后废水中剩余有机物，去除氮、磷污染物;所述二级AO池能够进一步生化降解废水中剩余有机物，去除氮、磷污染物;所述MBR反应器能够截留99%以上的SS;所述芬顿处理装置通过投加芬顿试剂能够将有机污染物分解成小分子物质或无机物CO2、H2O;所述沉淀池能够沉降化学污泥;所述中间池能够回流不达标废水至一级AO池或二级AO池的缺氧池;所述精细过滤器能够去除95%以上的SS;所述暂存池能够储存达标污水;
所述MBR反应器的输出端包括出水输出端和混合液输出端，该MBR反应器的出水输出端与芬顿处理装置相连接设置，该MBR反应器的混合液输出端与一级AO池、二级AO池的输入端相连接设置;所述中间池的输出端包括达标污水输出端和不达标废水输出端，该中间池的达标污水输出端与精细过滤器相连接设置，该中间池的不达标废水输出端与一级AO池、二级AO池的缺氧池相连接设置。
而且，所述装置还包括生化风机、吹扫风机和搅拌装置，所述一级AO池和二级AO池的缺氧池内分别设置搅拌装置;所述生化风机与一级AO池、二级AO池均相连接设置，该生化风机能够向一级AO池、二级AO池内输送空气，所述吹扫风机与MBR反应器相连接设置，该吹扫风机能够向MBR反应器内输送空气。
而且，所述搅拌装置为多叶搅拌器。
如上所述的高污染难降解废水高效处理方法在高浓有机工业废水处理方面的应用。
而且，所述高浓有机工业废水为制革、造纸、印染方面的废水。
本发明取得的优点和积极效果是：
1、本发明方法以两级AO、MBR反应器与芬顿装置相连，工艺流程简单，处理效率高，两级AO、MBR反应器可与其他水处理技术连用，该方法能够使高污染难降解废水中的CODCr、TN的去除率可达85%～95%，该装置具有控制简单、投资少、运行成本低的优势。
2、本发明方法中中间池的废水回流至一级AO池或二级AO池，以芬顿处理装置降解转化的小分子有机物作为反硝化去除TN可利用的碳源，同时进一步降解有机物。（发明人陈强;王钧锐;白雪飞;王弘坤）