CN105417860A - 一种处理高浓度高磷废水的方法 - Google Patents

一种处理高浓度高磷废水的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种处理高浓度高磷废水的方法，处理高浓度高磷废水的方法包括如下步骤：(1)微电解反应；(2)Fenton反应；(3)微泡气浮反应；(4)水质调节；(5)生化反应；(6)污泥压滤：将步骤(3)中的微泡气浮反应后的污泥通过压滤机进行脱水，产生的第一压滤液输送至步骤(1)微电解反应，重新进行反应；步骤(5)中生化反应产生的污泥经过压滤机脱水后，产生的第二压滤液进入步骤(3)微泡气浮反应，重新进行反应。本发明涉及的处理高浓度高磷废水的方法，除磷效果好、处理费用低、污泥量小。

Description

一种处理高浓度高磷废水的方法
技术领域
本发明涉及工业废水处理领域，特别是涉及一种处理高浓度高磷废水的方法。
背景技术
随着我国近年来生活水平的提高及工农业的快速发展，导致排放至水体的氮、磷、钾等物质浓度逐步增加，造成水体富营养化问题。其中，水体中过量的氮、磷一部分来自处理不达标的工业废水和生活污水，另一部分来自分生活垃圾、畜禽养殖及农施化肥等方面。在工业废水排放方面，电镀行业不仅是我国水体中重金属主要排放来源，也是氮、磷等营养元素的主要排放来源，其主要原因是电镀工艺中使用大量次亚磷酸钠等作为化学镀剂，导致排放的电镀废水中通常含有较高浓度的磷元素。
目前含磷废水处理是利用铁盐、铝盐及石灰等于磷酸根生成难磷酸盐沉淀物的方法除磷，具有除磷效果好、工艺设备简单、运行稳定等优点，但存在处理费用高、污泥量大等不足。
发明内容
基于此，有必要提供一种除磷效果好、处理费用低、污泥量小的处理高浓度高磷废水的方法。
一种处理高浓度高磷废水的方法，包括如下步骤：
(1)微电解反应：高磷废水输送至含有铁碳微电解填料的微电解反应罐，用工硫酸及氢氧化钠调节pH至3.0，并开启曝气进行反应；
(2)Fenton反应：微电解反应后废水输送至Fenton反应罐，废水中加入H2O2后，组成Fenton试剂，进行氧化还原反应；
(3)微泡气浮反应：Fenton反应后的第一出水输送至微泡气浮反应器，加入絮凝剂，去除悬浮颗粒物；
(4)水质调节：微泡气浮反应后的第二出水用工硫酸及氢氧化钠调节pH至9.0；
(5)生化反应：微泡气浮反应后并经过调节pH的第二出水进入生化***进行生物除磷脱氮；
(6)污泥压滤：将步骤(3)中的微泡气浮反应后的污泥通过压滤机进行脱水，产生的第一压滤液输送至步骤(1)微电解反应，重新进行反应；步骤(5)中生化反应产生的污泥经过压滤机脱水后，产生的第二压滤液进入步骤(3)微泡气浮反应，重新进行反应。
在其中一个实施例中，步骤(1)中所述铁碳微电解填料与高磷废水的固液比为1:1。
在其中一个实施例中，步骤(1)中所述的曝气时的气液比15：1。
在其中一个实施例中，曝气反应时间为60-70min。
在其中一个实施例中，步骤(2)中往微电解反应后废水中加入H2O2的比例为：微电解反应后废水：H2O2的质量比1:10。
在其中一个实施例中，步骤(2)中所述的氧化还原反应时间为60-90min。
在其中一个实施例中，步骤(3)中所述的絮凝剂包括聚合氯化铝用量35mg/L、聚丙烯酰胺用量0.5mg/L。
在其中一个实施例中，步骤(4)中在微泡气浮反应后的第二出水用工硫酸及氢氧化钠调节pH至9.0后，沉降60min。
本发明涉及的处理高浓度高磷废水的方法，处理高浓度、难降解、高磷废水，具有以下特点：
(1)大幅降低药剂用量：其一，由于废水的pH为2.5～3.5之间，采用铁碳微电解反应，不需要加入大量的酸调节pH，大幅降低药剂的用量；其二，由于微电解反应中产生的Fe2+离子能够与H2O2组成Fenton试剂，不需要额外投加硫酸亚铁等Fe2+离子，进一步降低药剂用量。
(2)处理效果好，工艺运行稳定。本发明涉及的处理高浓度高磷废水的方法中的预处理工艺部分均采用物化方法处理，处理效果稳定，为后续得而MBR生化处理提供的保证，最终能有有效保证出水达标排放。
(3)有效降低运行成本。本发明涉及的处理高浓度高磷废水的方法能够大幅降低酸、催化剂、碱等药剂的用量，从而大幅降低药剂成本，最终有效降低吨水处理成本；
(4)磷回收利用。本发明涉及的处理高浓度高磷废水的方法处理后产生的磷酸盐可以进行有效回收利用，一方面实现资源回收利用，另一方面降低磷排入自然水体带来的富营养化问题；
(5)本发明涉及的处理高浓度高磷废水的方法对冲击负荷和水质变化的耐受性强。
具体实施方式
本实施例提供了一种处理高浓度高磷废水的方法。
一种处理高浓度高磷废水的方法，包括如下步骤：
(1)微电解反应：高磷废水输送至含有铁碳微电解填料的微电解反应罐，用工硫酸及氢氧化钠调节pH至3.0，并开启曝气进行反应。所述铁碳微电解填料与高磷废水的固液比为1:1。步骤(1)中所述的曝气时的气液比15：1。曝气反应时间为60-70min。
(2)Fenton反应：微电解反应后废水输送至Fenton反应罐，废水中加入H2O2后，组成Fenton试剂，进行氧化还原反应。往微电解反应后废水中加入H2O2的比例为：微电解反应后废水：H2O2的质量比1:10。步骤(2)中所述的氧化还原反应时间为60-90min。
(3)微泡气浮反应：Fenton反应后的第一出水输送至微泡气浮反应器，加入絮凝剂，去除悬浮颗粒物；在絮凝剂的辅助下，去除悬浮颗粒物，大幅降低磷的浓度。步骤(3)中所述的絮凝剂包括PAC用量35mg/L、PAM用量0.5mg/L。
(4)水质调节：微泡气浮反应后的第二出水用工硫酸及氢氧化钠调节pH至9.0；进一步去除废水中残留的Fe3+，出水水质满足后续生化除磷反应的要求。在微泡气浮反应后的第二出水用工硫酸及氢氧化钠调节pH至9.0后，沉降60min。
(5)生化反应：微泡气浮反应后并经过调节pH的第二出水进入生化***进行生物除磷脱氮，处理后达标排放。
(6)污泥压滤：将步骤(3)中的微泡气浮反应后的污泥通过压滤机进行脱水，产生的第一压滤液输送至步骤(1)微电解反应，重新进行反应，污泥为高浓度的磷酸盐，进行回收利用。步骤(5)中生化反应产生的污泥经过压滤机脱水后，产生的第二压滤液进入步骤(3)微泡气浮反应，重新进行反应，产生的泥饼外运处置。
采用本实施例的处理高浓度高磷废水的方法，用于处理高浓度难降解高磷废水，所采用的工艺参数:
以1m3/h的处理量的中试实验最佳处理效果参数为参考。
(1)微电解反应：填料与废水的固液比1：1、反应pH3.0、曝气气液比15：1、反应时间60min；
(2)Fenton反应：按1:10比例投加，反应时间60min；
(3)微泡气浮反应：1m3/h、PAC(聚合氯化铝)用量35mg/L、PAM(聚丙烯酰胺)用量0.5mg/L；
(4)pH调节：用NaOH调节pH9.0，沉降60min。
处理效果：
废水原水水质及处理后的水质如表1所示。
指标 CODcr(mg/l) B/C TP(mg/l) pH
原水 50000 <0.05 105 2.5～3.5
预处理出水 6000 >0.25 5.2 8.5
去除率 88％ / 95％ /
通过上表可知，本实施例中的处理高浓度高磷废水的方法，处理高磷废水的效果佳。
本发明涉及的处理高浓度高磷废水的方法，处理高浓度、难降解、高磷废水，具有以下特点：
(1)大幅降低药剂用量：其一，由于废水的pH为2.5～3.5之间，采用铁碳微电解反应，不需要加入大量的酸调节pH，大幅降低药剂的用量；其二，由于微电解反应中产生的Fe2+离子能够与H2O2组成Fenton试剂，不需要额外投加硫酸亚铁等Fe2+离子，进一步降低药剂用量。
(2)处理效果好，工艺运行稳定。本发明涉及的处理高浓度高磷废水的方法中的预处理工艺部分均采用物化方法处理，处理效果稳定，为后续得而MBR生化处理提供的保证，最终能有有效保证出水达标排放。
(3)有效降低运行成本。本发明涉及的处理高浓度高磷废水的方法能够大幅降低酸、催化剂、碱等药剂的用量，从而大幅降低药剂成本，最终有效降低吨水处理成本；
(4)磷回收利用。本发明涉及的处理高浓度高磷废水的方法处理后产生的磷酸盐可以进行有效回收利用，一方面实现资源回收利用，另一方面降低磷排入自然水体带来的富营养化问题；
(5)本发明涉及的处理高浓度高磷废水的方法对冲击负荷和水质变化的耐受性强。
本发明申请中的处理高浓度高磷废水的方法适用于高浓度难降解有机废水、高磷废水、垃圾渗滤液及其浓缩液等废水的处理。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种处理高浓度高磷废水的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)微电解反应：高磷废水输送至含有铁碳微电解填料的微电解反应罐中，用工业硫酸及氢氧化钠调节pH至3.0，并开启曝气进行反应；
(2)Fenton反应：微电解反应后废水输送至Fenton反应罐，废水中加入H2O2后，组成Fenton试剂，进行氧化还原反应；
(3)微泡气浮反应：Fenton反应后的第一出水输送至微泡气浮反应器，加入絮凝剂，去除悬浮颗粒物；
(4)水质调节：微泡气浮反应后的第二出水用工业硫酸及氢氧化钠调节pH至9.0；
(5)生化反应：微泡气浮反应后并经过调节pH的第二出水进入生化***进行生物除磷脱氮；
(6)污泥压滤：将步骤(3)中的微泡气浮反应后的污泥通过压滤机进行脱水，产生的第一压滤液输送至步骤(1)微电解反应，重新进行反应；步骤(5)中生化反应产生的污泥经过压滤机脱水后，产生的第二压滤液进入步骤(3)微泡气浮反应，重新进行反应。
2.根据权利要求1所述的处理高浓度高磷废水的方法，其特征在于，步骤(1)中所述铁碳微电解填料与高磷废水的固液比为1:1。
3.根据权利要求1或2所述的处理高浓度高磷废水的方法，其特征在于，步骤(1)中所述的曝气时的气液比15：1。
4.根据权利要求1或2所述的处理高浓度高磷废水的方法，其特征在于，曝气反应时间为60-70min。
5.根据权利要求1或2所述的处理高浓度高磷废水的方法，其特征在于，步骤(2)中往微电解反应后废水中加入H2O2的比例为：微电解反应后废水：H2O2的质量比1:10。
6.根据权利要求1或2所述的处理高浓度高磷废水的方法，其特征在于，步骤(2)中所述的氧化还原反应时间为60-90min。
7.根据权利要求1或2所述的处理高浓度高磷废水的方法，其特征在于，步骤(3)中所述的絮凝剂包括聚合氯化铝用量35mg/L、聚丙烯酰胺用量0.5mg/L。
8.根据权利要求1或2所述的处理高浓度高磷废水的方法，其特征在于，步骤(4)中在微泡气浮反应后的第二出水用工硫酸及氢氧化钠调节pH至9.0后，沉降60min。
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