CN101962249A - 一种射流mbr处理高浓度难降解废水的方法与装置 - Google Patents

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Abstract

一种射流MBR处理高浓度难降解废水的方法与装置，其主体工艺是复合厌氧床-中间池-射流MBR-小孔径超滤膜***-多效氧化***，依次包括调节池、复合厌氧床、中间池、射流MBR、小孔径超滤膜***、多效氧化***；本发明优点在于复合厌氧床和中间池的氧化作用充分提高废水的可生化性；射流MBR中对有机物进行高效去除，有效控制膜污染，运行能耗低、噪音小；小孔径超滤膜***中小孔径超滤膜的截留分子量为1000～30000道尔顿，能够进一步去除小分子有机物的COD和色度；整个***出水水质优良稳定，达到行业内一级A排放标准，出水COD≤50mg/L，实现了高浓度难降解废水的有效处理和达标排放。

Description

一种射流MBR处理高浓度难降解废水的方法与装置
技术领域
本发明涉及一种处理高浓度难降解废水方法与装置，具体的说涉及一种射流MBR处理高浓度难降解废水的方法与装置。
背景技术
高浓度难降解有机废水主要是焦化厂、煤化工、染料、农药、医药、化工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。废水中的有毒有害污染物进入水体长期残留，并经过食物链在人体和动物体内富集，具有较强毒性和致癌、致突变作用。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。
目前，这类废水多采用生物处理，且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。从这些工艺在国内外的实际运用情况看，传统工艺主要存在出水COD容易超标、色度较高等问题，随着国家政策的提高而不能达到行业内要求的排放标准。
膜生物反应器(Membrane Bioreactor，MBR)结合了高效的膜分离技术和传统的活性污泥工艺两者的优点，活性污泥处理过的污水经反应器中的膜过滤，将水中的悬浮物以及胶体等物质截留，出水水质优良，目前多用于生活污水的处理。MBR根据膜组件的位置可以分为分置式(又称外置式)和浸没式(又称内置式、一体式)，其中曝气方式主要采用鼓风曝气，但鼓风曝气对表面错流速度的提高较为困难，导致膜污染严重，运行能耗高，制约了MBR在废水处理中大规模广泛应用。
发明专利ZL200710146309.1中发明人采用空环射流曝气***发明了射流MBR，在循环泵作用下，污泥混合液在射流器内产生高速液流，负压卷吸引入空气，形成均匀混合的气液两相流，高速喷射在膜组件底部。不仅可以有效的控制膜污染和提高氧利用率，而且可以提高生化反应速率，使膜生物反应器运行更稳定、更有效。
发明内容
本发明的目的在于提供一种射流MBR处理高浓度难降解废水的方法。该发明将低能耗的射流MBR应用于高浓度难降解废水处理，采用复合厌氧床-中间池-射流MBR-小孔径超滤膜***-多效氧化***的主体工艺。复合厌氧床能够保持***反应时间内的高污泥浓度，增强反应器对不良因素如有毒有害物质的适应性，高效地去除部分有机物，增强废水的可生化性；中间池内采用氧化剂进行氧化，氧化剂为O3、H2O2/O3、H2O2/铁碳、ClO2等，去除有机物，提高废水的可生化性；射流MBR采用射流曝气***改善气液混合流场分布和紊流情况，提高传质效率，有效降低膜污染，并高效去除废水中有机物及氨氮等污染物，膜组件置于生物反应池外或置于生物反应池内；小孔径超滤膜***采用小孔径超滤膜，截留分子量为1000～30000道尔顿，可以进一步去除废水中的COD和色度等小分子有机物；最后进入多效氧化***，采用多相多元催化电解氧化技术，将多相催化、电解分解、电解氧化、化学氧化、电絮凝等过程结合在一起，形成多元反应过程，有效去除废水中残余的难降解有机物。
本发明的目的在于提供一种射流MBR处理高浓度难降解废水的装置。该装置包括调节池1、复合厌氧床2、中间池3、射流MBR 4、小孔径超滤膜***5、多效氧化***6；所述复合厌氧床2包括厌氧分离器7、填料层8和升流式污泥床9；所述中间池配备氧化剂投加***10；所述射流MBR 4包括生化反应池11和膜组件12；所述的小孔径超滤膜***5采用截留分子量为1000～30000道尔顿的小孔径超滤膜。
本发明的另一个目的在于提供一种采用上述装置的射流MBR处理高浓度难降解废水的方法，该工艺方法包括如下步骤：
(1)废水首先进入调节池，在调节池内混合均匀，然后进入复合厌氧床内；
(2)在复合厌氧床内，从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，然后经过填料层截留大量有机物，通过分离器后出水；在此过程中污泥床增强废水中的有机物向微生物的传递过程，填料层使生物附着，有效阻截污泥流失，具有加快污泥颗粒化，改善水流状态和降解有机物的作用，提高了废水的可生化性，高效去除部分有毒有害有机物，耐冲击能力强；
(3)复合厌氧床出水进入中间池，氧化剂投加***投加氧化剂进行氧化，氧化剂为O3或H2O2/O3、H2O2/铁碳、ClO2，进一步去除分有机物，提高废水的可生化性；
(4)经中间池氧化后出水进入射流MBR，好氧微生物菌对有机物等进行分解，有效去除废水中的有机物和氨氮等污染物质，并经过膜过滤进一步去除悬浮物或大分子有机物；
(5)射流MBR出水进入小孔径超滤膜***，截留大量小分子有机物，进一步去除废水中的COD和色度；
(6)最后进入多效氧化***，通过多相多元催化电解氧化技术有效去除残留的难降解有机物，出水达标排放或回用。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及突出性效果：出水水质优良稳定，可达行业排放一级A标准，并且COD≤50mg/L；复合厌氧床的厌氧作用和中间池的氧化作用充分提高废水的可生化性；射流MBR中对有机物进行高效去除，且具有膜污染程度轻、运行能耗低和噪音小的优点；小孔径超滤膜***采用截留分子量为1000～30000道尔顿的小孔径超滤膜，进一步去除废水中的COD和色度等小分子物质；多效氧化***采用多相多元催化电解氧化技术；能够实现高浓度难降解废水的达标排放和回用，是一种值得在市场上广泛推广应用的高浓度难降解废水处理工艺方法与装置。
附图说明
图1为本发明提供的一种射流MBR处理高浓度难降解废水的方法工艺流程示意图。
图中：1-调节池、2-复合厌氧床、3-中间池、4-射流MBR、5-小孔径超滤膜***、6-多效氧化***、7-厌氧分离器、8-填料层、9-升流式污泥床、10-氧化剂投加***、11-生化反应池、12-膜组件；
具体实施方式
下面结合技术方案和附图详细说明本发明的实施方式。
如图所示，该工艺装置依次包括调节池1、复合厌氧床2、中间池3、射流MBR4、小孔径超滤膜***5、多效氧化***6；所述复合厌氧床2包括厌氧分离器7、填料层8和升流式污泥床9；所述中间池3配备氧化剂投加***10；所述射流MBR 4包括生化反应池11和膜组件12；所述的小孔径超滤膜***5采用截留分子量为1000～30000道尔顿的小孔径超滤膜；其特征在于，调节池1依次与复合厌氧床2、中间池3、射流MBR4和小孔径超滤膜***5相连，小孔径超滤膜***5与多效氧化***相连6。
本发明提供的一种射流MBR处理高浓度难降解废水的方法，该工艺方法包括如下步骤：
(1)废水首先进入调节池，在调节池内混合均匀，然后进入复合厌氧床内；
(2)在复合厌氧床内，从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，然后经过填料层截留大量有机物，通过分离器后出水；在此过程中污泥床增强废水中的有机物向微生物的传递过程，填料层使生物附着，有效阻截污泥流失，具有加快污泥颗粒化，改善水流状态和降解有机物的作用，提高了废水的可生化性，高效去除部分有毒有害有机物，耐冲击能力强；
(3)复合厌氧床出水进入中间池，氧化剂投加***投加氧化剂进行氧化，氧化剂为O3或H2O2/O3、H2O2/铁碳、ClO2，进一步去除分有机物，提高废水的可生化性；
(4)经中间池氧化后出水进入射流MBR，好氧微生物菌对有机物等进行分解，有效去除废水中的有机物和氨氮等污染物质，并经过膜过滤进一步去除悬浮物或大分子有机物；
(5)射流MBR出水进入小孔径超滤膜***，截留大量小分子有机物，进一步去除废水中的COD和色度；
(6)最后进入多效氧化***，通过多相多元催化电解氧化技术有效去除残留的难降解有机物，出水达标排放或回用。
以下列举几个实例来说明本发明的效果，但本发明的权利要求范围并非仅限于此。
实例1：污水来源为某焦化厂废水，水质条件为：CODCr含量3000～5000mg/L，BOD含量700～900mg/L，总氮为220mg/L，SS为600mg/L。经复合厌氧床-中间池-射流MBR-小孔径超滤膜***-多效氧化***处理，中间池使用O3作为氧化剂，小孔径超滤膜***中使用的超滤膜截留分子量为1000道尔顿。最终出水CODCr为50mg/L，总氮浓度小于10mg/L，色度小于15，达到行业排放一级A标准；
实例2：污水来源为某染料化工厂废水，水质条件为：CODCr含量10000～20000mg/L，BOD含量1800～5000mg/L，SS为1200mg/L。经复合厌氧床-中间池-射流MBR-小孔径超滤膜***-多放氧化***处理，中间池使用H2O2/O3作为氧化剂，小孔径超滤膜***中使用的超滤膜截留分子量为30000道尔顿。最终出水CODCr为50mg/L，色度小于15，达到行业排放一级A标准。
实例3：污水水质条件为：CODCr含量10000～15000mg/L，BOD含量1800～3000mg/L，SS为1200mg/L。经复合厌氧床-中间池-射流MBR-小孔径超滤膜***-多效氧化***处理，中间池使用H2O2/铁碳作为氧化剂，小孔径超滤膜***中使用的超滤膜截留分子量为5000道尔顿。最终出水CODCr为50mg/L，色度小于15，达到行业排放一级A标准。
实例4：污水水质条件为：CODCr含量15000～18000mg/L，BOD含量1500～2500mg/L，SS为1200mg/L。经复合厌氧床-中间池-射流MBR-小孔径超滤膜***-多效氧化***处理，中间池使用ClO2作为氧化剂，小孔径超滤膜***中使用的超滤膜截留分子量为20000道尔顿。最终出水CODCr为50mg/L，色度小于15，达到行业排放一级A标准。

Claims (7)

1.一种射流MBR处理高浓度难降解废水的装置，该装置依次包括调节池(1)、复合厌氧床(2)、中间池(3)、射流MBR(4)、小孔径超滤膜***(5)、多效氧化***(6)；所述复合厌氧床(2)包括厌氧分离器(7)、填料层(8)和升流式污泥床(9)；所述中间池配备氧化剂投加***(10)；所述射流MBR(4)包括生化反应池(11)和膜组件(12)；其特征在于，调节池(1)依次与复合厌氧床(2)、中间池(3)、射流MBR(4)和小孔径超滤膜***(5)相连，小孔径超滤膜***(5)与多效氧化***(6)相连。
2.根据权利要求1所述的一种射流MBR处理高浓度难降解废水的装置，其特征在于，所述中间池配备氧化剂投加***。
3.根据权利要求1所述的一种射流MBR处理高浓度难降解废水的装置，其特征在于，所述小孔径超滤***采用小孔径超滤膜，其截留分子量为1000～30000道尔顿。
4.采用如权利要求1所述装置的一种射流MBR处理高浓度难降解废水的方法，其特征在于，该工艺方法包括如下步骤：
(1)废水首先进入调节池，在调节池内混合均匀，然后进入复合厌氧床内；
(2)在复合厌氧床内，从升流式污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触，然后经过填料层，再通过厌氧分离器后出水；
(3)复合厌氧床出水经进水泵进入中间池进行氧化，提高废水的可生化性；
(4)废水经中间池后进入射流MBR；
(5)射流MBR出水进入小孔径超滤膜***；
(6)最后进入多效氧化***，出水达标排放或回用。
5.根据权利要求4所述的一种射流MBR处理高浓度难降解废水的方法，其特征在于，中间池采用氧化剂进行氧化，氧化剂为O3、H2O2/O3、H2O2/铁碳、ClO2氧化技术。
6.根据权利要求4所述的一种射流MBR处理高浓度难降解废水的方法，其特征在于，所述小孔径超滤膜***采用截留分子量为1000～30000道尔顿的小孔径超滤膜去除废水中的有机物和色度。
7.根据权利要求4所述的一种射流MBR处理高浓度难降解废水的方法，其特征在于，所述多效氧化***为采用多相多元催化电解氧化技术。
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