CN100999369A - 有机颜料废水的深度处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了有机颜料废水的深度处理方法，属于有机废水处理技术领域。其步骤主要包括：首先将颜料废水进行电解，将电解后的颜料废水稀释至COD浓度为1000～2000mg/L作为反应器进水，进入厌氧颗粒床反应器，废水中添加10～20mg/L的磷酸盐，厌氧颗粒床反应器启动初期容积负荷，逐步降低以降低水力停留时间或者增加进水COD浓度的方式提升负荷，直至以废水直接作为进水，厌氧出水和气流直接由反应器底部进入好氧反应器，经处理后的出水可直接排放。本发明可根据有机颜料废水高COD、高色度、高含盐量的特性，可以快速、高效的予以处理，出水达到国家《污水综合排放标准》(GB8978－96)一级排放标准，其中COD＜50mg/L，色度＜50倍。
Description
技术领域
本专利涉及到有机废水处理技术领域，更具体地说是有机颜料废水的处理方法。
背景技术
颜料分为无机颜料和有机颜料。无机颜料主要包括炭黑及铁、钡、锌、镉、铅和钛等金属的氧化物和盐，有机颜料可以分为单偶氮、双偶氮、色淀、酞菁、喹吖啶酮及稠环颜料等几种结构类型。偶氮颜料是有机颜料中品种最多和产量最大的一类。有机颜料是指颜色和其它一系列颜料特性的、由有机化合物质成的一类颜料。有机颜料与染料的差异在于它与被染色体没有亲和力，只有通过胶粘剂或成膜物质将有机颜料附着在物体表面，或混在物体内部，使物体着色。
有机颜料生产废水具有高COD、高色度、高含盐量，再加上废水间歇排放、水质水量随时间变化较大，属于有机物难降解工业废水。目前，国内外处理这类废水的主要方法有：活性炭吸附、生物降解、离子交换、溶剂萃取、膜分离、化学氧化、电渗析、絮凝法等。处理颜料废水的工艺有铁屑过滤-厌氧-SOFB-好氧、氧化-生化-气浮、混凝-吹脱-中和絮凝-接触氧化-生物碳，但出水水质均无法达到回用要求。
专利CN1201760A公开了利用热能的含颜料废水的电解方法，该方法将废水加热到60-120℃同时进行电解，然后采用活性碳过滤塔或砂滤器处理。该方法由于需要加热，能耗大，而且出水水质较差。在常温或高温下进入常规的酸化水解池，在厌氧/兼氧条件下，高浓度有机废水中的大分子物质酸化水解为小分子物质，COD去除率35％左右。随后，废水先后进入第一级和第二级厌氧处理器。第一级处理器有机负荷14-22kgCOD/(m3d)，停留时间50h，COD去除率大于90％；第二级处理器最大有机负荷5-6kgCOD/(m3d)，停留时间60h，有机物去除率60％。随后进入好氧处理器，24h的污泥停留时间，出水COD＜100mg/L。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明提供了一种有机颜料废水的深度处理方法，针对有机颜料废水高COD、高色度、高含盐量的特性，目前颜料废水处理出水水质较差，无法达到回用要求，本发明可以快速、高效地处理有机颜料废水，经过处理的出水可以达到国家规定的污水排放标准。
2.本发明的技术方案
有机颜料废水的深度处理方法，其步骤包括：
(1)首先将颜料废水进行电解，调节pH5～6，控制电压7～8V，电流30～40A，常温，电解时间10～15min；
(2)将电解后的颜料废水稀释至COD浓度为1000～2000mg/L作为反应器进水，进入厌氧颗粒床反应器，颗粒污泥的性状参数为：60～68gVSS/L、70～80gSS/L，粒径0.2～2.5mm，废水在反应器中的水力停留时间为10～16h，保持反应器内的温度室温，pH值控制在6.8～7.8，废水中添加10～20mg/L的磷酸盐；
(3)厌氧颗粒床反应器启动初期容积负荷，逐步降低以降低水力停留时间或者增加进水COD浓度的方式提升负荷，直至以废水直接作为进水，当COD去除率达到85％且运行稳定时，逐步降低水力停留时间以提高生物反应器的容积负荷到20～25kgCOD/m3d；
(4)厌氧出水和气流直接由反应器底部进入好氧反应器，进水COD200～500mg/L，水力停留时间18～24h，有机负荷0.5～5kgCOD/(m3d)，出水可直接排放。
步骤(2)所述的厌氧反应器为厌氧颗粒床反应器、UASB反应器、IC反应器、EGSB反应器。UASB为废水由下向上流过反应器，污泥无需特殊的搅拌设备，反应器顶部有特殊的三相(气、液、固)分离器。整个反应器由底部的布水区、中部的反应区和顶部的分离区组成。污泥可以采用厌氧颗粒污泥、普通活性污泥。IC为由两个UASB反应器叠加而成，即将沼气分离分为两个阶段，底部处于高负荷，顶部低负荷。高的液体上升流速(6-12m/h)，颗粒污泥处于膨胀状态。EGSB为具有高的液体上升流速(6-12m/h)，颗粒污泥处于膨胀状态的一种新型UASB反应器。厌氧颗粒床反应器为以颗粒污泥或者附着于填料(活性炭、砂粒、聚乙烯填料等)上的生物膜为微生物固定方式的反应器，废水由上向下或由下向上流过反应器。
步骤(2)中的磷酸盐为磷酸二氢钾或磷酸氢二钾。磷酸盐的添加量按照COD∶P＝100∶1的比例添加。步骤(4)中好氧反应器为生物流化床或SBR反应器。好氧反应器包括但不限于生物流化床及SBR。
3.有益效果
本发明提供了一种，可根据有机颜料废水高COD、高色度、高含盐量的特性，可以快速、高效的予以处理，还可适用于所有的有机颜料生产废水及各种颜料生产的混合废水，适用于含有高COD、高色度、高氨氮、高浊度的化工废水。出水达到国家《污水综合排放标准》(GB8978-96)一级排放标准，其中COD＜50mg/L，色度＜50倍。
具体实施方式
实施例1
某混合有机颜料废水，pH3.5、COD浓度8000mg/L、色度5000。首先对颜料废水进行电解，调节pH6，控制电压7V，电流30A，常温，电解时间15min。电解后的颜料废水色度去除率75％，稀释COD浓度在2000mg/L，添加20mg/L的磷酸盐，进入厌氧UASB反应器，颗粒污泥的性状参数为：60-68gVSS/L、70-80gSS/L，粒径0.2-2.5mm。废水在反应器中的水力停留时间为16h，保持反应器内的温度室温(16-37℃)，pH值控制在6.8-7.8。厌氧反应器启动初期容积负荷0.1kgCOD/(m3d)，当COD去除率达到85％且运行稳定时，逐步降低水力停留时间或者增加进水COD浓度的方式提升负荷，直至以废水直接作为进水，负荷升高至18-20kgCOD/(m3d)。厌氧出水和气流直接由反应器底部进入生物流化床，进水COD500mg/L，水力停留时间24h，有机负荷0.5-5kgCOD/(m3d)。出水COD、色度分别为＜50mg/L、＜50倍。
实施例2
某混合颜料废水，pH5、COD浓度5000mg/L、色度4000。首先对颜料废水进行电解，调节pH6，控制电压7V，电流30A，常温，电解时间15min。电解后的颜料废水，稀释COD浓度在1500mg/L，调节pH6.8-7.8，添加15mg/L的磷酸盐，进入EGSB反应器，颗粒污泥的性状参数为：60-68gVSS/L、70-80gSS/L，粒径0.2-2.5mm。废水在反应器中的水力停留时间为12h，保持反应器内的温度室温(16-37℃)。厌氧反应器启动初期容积负荷0.5kgCOD/(m3d)，当COD去除率达到85％且运行稳定时，逐步降低水力停留时间或者增加进水COD浓度的方式提升负荷，直至以废水直接作为进水，负荷升高至22-25kgCOD/(m3d)。厌氧出水和气流直接由反应器底部进入生物流化床，进水COD400mg/L，水力停留时间20h，有机负荷0.5-5kgCOD/(m3d)。出水COD、色度分别为＜50mg/L、＜50倍。
实施例3
某混合颜料废水，pH4、COD浓度2000mg/L、色度2000。首先对颜料废水进行电解，调节pH5，控制电压8V，电流30A，常温，电解时间20min。电解后的颜料废水，稀释COD浓度在1000-1500mg/L，调节pH6.8-7.8，添加10-15mg/L的磷酸盐，进入IC反应器，颗粒污泥的性状参数为：60-68gVSS/L、70-80gSS/L，粒径0.2-2.5mm。废水在反应器中的水力停留时间为10h，保持反应器内的温度室温(16-37℃)。厌氧反应器启动初期容积负荷0.5kgCOD/(m3d)，当COD去除率达到85％且运行稳定时，逐步降低水力停留时间或者增加进水COD浓度的方式提升负荷，直至以废水直接作为进水，负荷升高至25kgCOD/(m3d)。厌氧出水和气流直接由反应器底部进入生物流化床，进水COD200mg/L，水力停留时间18h，有机负荷0.5-5kgCOD/(m3d)。出水COD、色度分别为＜50mg/L、＜50倍。
实施例4
某混合有机颜料废水，pH3.8、COD浓度1500mg/L、色度1000。首先对颜料废水进行电解，调节pH5，控制电压8V，电流30A，常温，电解时间20min。电解后的颜料废水，COD浓度在1000-1200mg/L，调节pH6.8-7.8，添加10-12mg/L的磷酸盐，进入IC反应器，颗粒污泥的性状参数为：60-68gVSS/L、70-80gSS/L，粒径0.2-2.5mm。废水在反应器中的水力停留时间为10h，保持反应器内的温度室温(16-37℃)。厌氧反应器启动初期容积负荷0.5kgCOD/(m3d)，当COD去除率达到85％且运行稳定时，逐步降低水力停留时间或者增加进水COD浓度的方式提升负荷，直至以废水直接作为进水，负荷升高至25kgCOD/(m3d)。厌氧出水和气流直接由反应器底部进入SBR，进水COD200mg/L，水力停留时间18h，其中曝气8h，静置6h，有机负荷0.5-5kgCOD/(m3d)。出水COD、色度分别为＜50mg/L、＜50倍。
实施例5
某混合颜料废水，pH3.5、COD浓度8000mg/L、色度5000。首先对颜料废水进行电解，调节pH6，控制电压7V，电流40A，常温，电解时间10min。电解后的颜料废水色度去除率75％，稀释COD浓度在2000mg/L，添加20mg/L的磷酸盐，进入厌氧UASB反应器，颗粒污泥的性状参数为：60-68gVSS/L、70-80gSS/L，粒径0.2-2.5mm。废水在反应器中的水力停留时间为16h，保持反应器内的温度室温(16-37℃)，pH值控制在6.8-7.8。厌氧反应器启动初期容积负荷0.1kgCOD/(m3d)，当COD去除率达到85％且运行稳定时，逐步降低水力停留时间或者增加进水COD浓度的方式提升负荷，直至以废水直接作为进水，负荷升高至18-20kgCOD/(m3d)。厌氧出水和气流直接由反应器底部进入生物流化床，进水COD500mg/L，水力停留时间24h，有机负荷0.5-5kgCOD/(m3d)。出水COD、色度分别为＜50mg/L、＜50倍。
实施例6
某混合有机颜料废水，pH5、COD浓度5000mg/L、色度4000。首先对颜料废水进行电解，调节pH6，控制电压7V，电流35A，常温，电解时间12min。电解后的颜料废水，稀释COD浓度在1500mg/L，调节pH6.8-7.8，添加15mg/L的磷酸盐，进入EGSB反应器，颗粒污泥的性状参数为：60-68gVSS/L、70-80gSS/L，粒径0.2-2.5mm。废水在反应器中的水力停留时间为12h，保持反应器内的温度室温(16-37℃)。厌氧反应器启动初期容积负荷0.5kgCOD/(m3d)，当COD去除率达到85％且运行稳定时，逐步降低水力停留时间或者增加进水COD浓度的方式提升负荷，直至以废水直接作为进水，负荷升高至22-25kgCOD/(m3d)。厌氧出水和气流直接由反应器底部进入生物流化床，进水COD400mg/L，水力停留时间20h，有机负荷0.5-5kgCOD/(m3d)。出水COD、色度分别为＜50mg/L、＜50倍。
Claims (5)
1.一种有机颜料废水的深度处理方法，其步骤包括：
(1)首先将颜料废水进行电解，调节pH值为5～6，控制电压7～8V，电流30～40A，常温，电解时间10～15min；
(2)将电解后的颜料废水稀释至COD浓度为1000～2000mg/L作为反应器进水，进入厌氧颗粒床反应器，颗粒污泥的性状参数为：60～68gVSS/L、70～80gSS/L，粒径0.2～2.5mm，废水在反应器中的水力停留时间为10～16h，保持反应器内的温度室温，pH值控制在6.8～7.8，废水中添加10～20mg/L的磷酸盐；
(3)厌氧颗粒床反应器启动初期容积负荷，逐步降低以降低水力停留时间或者增加进水COD浓度的方式提升负荷，直至以废水直接作为进水，当COD去除率达到85％且运行稳定时，逐步降低水力停留时间以提高生物反应器的容积负荷到20～25kgCOD/m3d；
(4)厌氧出水和气流直接由反应器底部进入好氧反应器，进水COD200～500mg/L，水力停留时间18～24h，有机负荷0.5～5kgCOD/(m3d)，出水可直接排放。
2.根据权利要求1所述的有机颜料废水的深度处理方法，其特征在于步骤(2)中所述的厌氧反应器为厌氧颗粒床反应器、UASB反应器、IC反应器、EGSB反应器。
3.根据权利要求2所述的有机颜料废水的深度处理方法，其特征在于步骤(2)中的磷酸盐为磷酸二氢钾或磷酸氢二钾。
4.根据权利1或2或3所述的有机颜料废水的深度处理方法，其特征在于步骤(2)中磷酸盐的添加量按照COD∶P＝100∶1的比例添加。
5.根据权利1或2或3所述的丙烯酸生产废水的处理方法，其特征在于步骤(3)中好氧反应器为生物流化床或SBR反应器。
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