CN102153227B - 一种超高浓度有机工业废水的处理方法 - Google Patents

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Abstract

一种超高浓度有机工业废水的处理方法，步骤如下，（1）高效催化氧化反应，废水中的有机物杂质分子在改良的催化载体和氧化剂作用下，发生高密度催化氧化还原反应和混凝作用，将有机污染物降解；（2）高效厌氧反应，在厌氧反应器中进行厌氧反应，实现污泥的颗粒化；（3）接触氧化反应，将挂膜介质置于接触氧化池中，并浸没在废水中，废水中的有机物吸附在挂膜介质表面的生物膜上，被好氧微生物分解氧化。本发明利用高效催化氧化来降低废水中COD浓度，改善废水的生化性，利用微生物来吞食水中有机物等污染物质，达到废水达标排放的目的。经实践证明本方法处理效果好，运行成本低等特点，可广泛应用于各类超高浓度废水处理工程中。

Description

一种超高浓度有机工业废水的处理方法
技术领域
本发明涉及一种废水处理方法，具体是指有机工业废水处理方法。
背景技术
目前，超高浓度有机工业废水含有超高浓度有机物，COD浓度为10万mg/L左右，并含有大量有毒物质，具有溶解氧低、可生化性极差等特点，其污染问题一直是水处理工程中的亟须攻克的难题。为了解决超高浓度有机工业废水污染环境的问题，急需开发适合此类废水处理的高效、低成本的工艺技术。
目前超高浓度有机工业废水处理常用的方法是，溶剂萃取法、膜分离技术、焚烧法、吸附法，这些方法均存在成本过高、不能长期运行、不能达标排放等问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有超高浓度有机工业废水处理方法的缺陷，提供了一种超高浓度有机工业废水治理的方法。污水经过高效催化氧化处理后进行高效厌氧和接触氧化处理，出水达标排放。部分污泥回流至高效厌氧池，剩余污泥从沉淀池底排出。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
一种超高浓度有机工业废水的处理方法，步骤如下，
（1）高效催化氧化反应，废水中的有机物杂质分子在改良的催化载体和氧化剂作用下，发生高密度催化氧化还原反应和混凝作用，将有机污染物降解；高效催化氧化反应在常温常压条件下进行，废水与改良的催化载体、氧化剂的用量重量比例为10~100：2：1，pH为5~10，水力停留时间为0.5~2h；改良的催化载体包括如下重量配比的组分，TiO2 50~99份，沸石0.2~10份，贝壳 0.2~10份，钢渣0.3~10份，煤渣 0.3~20份；氧化剂包括如下重量配比的组分，KMnO4 30~50份，FeSO4 20~40份，Na2O2 20~40份。
（2）高效厌氧反应， 在厌氧反应器中进行厌氧反应，实现污泥的颗粒化；高效厌氧反应在常压条件下进行，温度为25~40℃，pH为6~9，有机容积负荷为30~50kg/m3·d，污泥浓度在10~20g/L。
（3）接触氧化反应，将挂膜介质置于接触氧化池中，并浸没在废水中，废水中的有机物吸附在挂膜介质表面的生物膜上，被好氧微生物分解氧化；接触氧化反应在常温常压条件下进行，pH为7~9，水力停留时间为3~12h，挂膜介质与水量体积比为1：2~10；挂膜介质为仿生水草。
具体地，高效催化氧化利用填料，在催化剂的作用下，废水中的有机物杂质分子在材料表面发生高密度催化氧化还原反应和混凝作用，将有机污染物降解为最终产物，或将大分子有机污染物分解为小分子。在降解COD的过程中，同时可以大幅度地提高废水的可生化性。
高效厌氧反应是在反应器内实现污泥的颗粒化。颗粒具有良好的沉降性能和很高的降解活性。反应器内污泥颗粒化后的平均浓度高达10~20g/L；厌氧反应器的水力停留时间较短，具有很高的容积负荷，是一种技术含量高、应用最广泛的厌氧废水处理方法。其技术优势为：容积负荷大（30~50kg/m3·d），而且不需建造体积庞大的二沉池；与好氧方法相比，节约大量的基建投资和占地面积；不必进行曝气，节约大量动力。对废水营养要求不高，不需投加化学药品；主要设备呈密闭或半密闭状态，带气味的气体散逸量小；污泥产量低，且污泥很容易利用或处理，操作很简单；耐冲击负荷能力强，不需设大容积的调节池。无泡沫、污泥膨胀问题，维修费用可以忽略。
接触氧化反应是在反应池内一定比例的挂膜介质，挂膜介质浸没在废水中。废水中的有机物被吸附（接触）在挂膜介质表面的生物膜上，被好氧微生物分解氧化。生物膜在经历过挂膜、生长、增厚、脱落等更替过程。一部分生物膜脱落后变成活性污泥，在循环流动过程中，吸附和氧化分解废水中的有机物，多余的脱落生物膜在二次沉淀池中除去。
本发明采用高效催化氧化+高效厌氧+接触氧化联合工艺，利用高效催化氧化来降低废水中COD浓度，改善废水的生化性，利用微生物来吞食水中有机物等污染物质，达到废水达标排放的目的。经实践证明本方法处理效果好，运行成本低等特点，可广泛应用于各类超高浓度废水处理工程中，具有较好的市场推广前景。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明有机工业废水的处理方法的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1所示，本发明的工艺处理流程为：格栅过滤→高效催化氧化反应→高效厌氧反应→接触氧化反应→沉淀池沉淀→出水达标排放。
详细步骤为：
（1）高效催化氧化反应，废水中的有机物杂质分子在改良的催化载体和氧化剂作用下，发生高密度催化氧化还原反应和混凝作用，将有机污染物降解；高效催化氧化反应在常温常压条件下进行，废水与改良的催化载体、氧化剂的用量重量比例为10：2：1，pH为10，水力停留时间为0.5h；改良的催化载体包括如下重量配比的组分，TiO2 50份，沸石10份，贝壳 10份，钢渣10份，煤渣 20份；氧化剂包括如下重量配比的组分，KMnO4 50份，FeSO4 20份，Na2O2 30份。
（2）高效厌氧反应， 在厌氧反应器中进行厌氧反应，实现污泥的颗粒化；高效厌氧反应在常压条件下进行，温度为25℃，pH为9，有机容积负荷为30~50kg/m3·d，污泥浓度在10~20g/L。
（3）接触氧化反应，将仿生水草置于接触氧化池中，并浸没在废水中，废水中的有机物吸附在仿生水草表面的生物膜上，被好氧微生物分解氧化；接触氧化反应在常温常压条件下进行，pH为7，水力停留时间为12h，挂膜介质与水量体积比为1：2。
实施例2
一种超高浓度有机工业废水的处理方法，步骤如下，
（1）高效催化氧化反应，废水中的有机物杂质分子在改良的催化载体和氧化剂作用下，发生高密度催化氧化还原反应和混凝作用，将有机污染物降解；高效催化氧化反应在常温常压条件下进行，废水与改良的催化载体、氧化剂的用量重量比例为100：2：1，pH为5，水力停留时间为2h；改良的催化载体包括如下重量配比的组分，TiO2 99份，沸石0.2份，贝壳 0.2份，钢渣0.3份，煤渣 0.3份；氧化剂包括如下重量配比的组分，KMnO4 30份，FeSO4 40份，Na2O2 30份。
（2）高效厌氧反应， 在厌氧反应器中进行厌氧反应，实现污泥的颗粒化；高效厌氧反应在常压条件下进行，温度为40℃，pH为6，有机容积负荷为30~50kg/m3·d，污泥浓度在10~20g/L。
（3）接触氧化反应，将仿生水草置于接触氧化池中，并浸没在废水中，废水中的有机物吸附在仿生水草表面的生物膜上，被好氧微生物分解氧化；接触氧化反应在常温常压条件下进行，pH为9，水力停留时间为3h，挂膜介质与水量体积比为1：10。
实施例3
一种超高浓度有机工业废水的处理方法，步骤如下，
（1）高效催化氧化反应，废水中的有机物杂质分子在改良的催化载体和氧化剂作用下，发生高密度催化氧化还原反应和混凝作用，将有机污染物降解；高效催化氧化反应在常温常压条件下进行，废水与改良的催化载体、氧化剂的用量重量比例为55：2：1，pH为7.5，水力停留时间为1h；改良的催化载体包括如下重量配比的组分，TiO2 75份，沸石5份，贝壳 5份，钢渣5份，煤渣 10份；氧化剂包括如下重量配比的组分，KMnO4 40份，FeSO4 30份，Na2O2 30份。
（2）高效厌氧反应， 在厌氧反应器中进行厌氧反应，实现污泥的颗粒化；高效厌氧反应在常压条件下进行，温度为32℃，pH为8，有机容积负荷为30~50kg/m3·d，污泥浓度在10~20g/L。
（3）接触氧化反应，将仿生水草置于接触氧化池中，并浸没在废水中，废水中的有机物吸附在仿生水草表面的生物膜上，被好氧微生物分解氧化；接触氧化反应在常温常压条件下进行，pH为8，水力停留时间为7h，挂膜介质与水量体积比为1：6。
实施例1-3的处理规模为150t/d，所需设备及规格是：
格栅：污水经过格栅过滤去除较大固体杂物，便于后续的高效催化氧化反应。
高效催化氧化池：两座，总尺寸为8000×5000×2500mm3，有效容积为80m3。
高效厌氧池：尺寸为8000×6500×5500mm3。
接触氧化池：尺寸为4500×15000×5000mm3。
沉淀池：通过沉淀作用，使得经过接触氧化的出水的SS（悬浮物）级别进一步提高，出水达标排放，可以达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中一级标准。沉淀池采用斜管沉淀方式，两座，总尺寸为8000×4000×2500mm3。
实施例3的进出水水质如表1所示：
表1  本发明实施例的进出水水质对比表
Figure 2011100049940100002DEST_PATH_IMAGE001

Claims (2)

1.一种超高浓度有机工业废水的处理方法，其特征在于:步骤如下，
(1)高效催化氧化反应，废水中的有机物杂质分子在改良的催化载体和氧化剂作用下，发生高密度催化氧化还原反应和混凝作用，将有机污染物降解；
(2)高效厌氧反应，在厌氧反应器中进行厌氧反应，实现污泥的颗粒化；
(3)接触氧化反应，将挂膜介质置于接触氧化池中，并浸没在废水中，废水中的有机物吸附在挂膜介质表面的生物膜上，被好氧微生物分解氧化；
所述改良的催化载体包括如下重量配比的组分，TiO2 50～99份，沸石0.2～10份，贝壳0.2～10份，钢渣0.3～10份，煤渣0.3～20份；
所述氧化剂包括如下重量配比的组分，KMnO4 30～50份，FeSO4 20～40份，Na2O2 20～40份；
高效催化氧化反应在常温常压条件下进行，废水与改良的催化载体、氧化剂的用量重量比例为10～100:2:1,pH为7.5～10，水力停留时间为0.5～1h；
接触氧化反应在常温常压条件下进行，pH为7～9，水力停留时间为3～7h，挂膜介质与水量体积比为1:2～10；
所述挂膜介质为仿生水草。
2.根据权利要求1所述的超高浓度有机工业废水的处理方法，其特征在于:高效厌氧反应在常压条件下进行，温度为25～40℃,pH为6～9，有机容积负荷为30～50 kg/m3·d，污泥浓度在10～20g/L。
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