CN113023891B - 一种前端废水毒性预警及处置装置及其应用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种前端废水毒性预警及处置装置及其应用方法，其特点是优化了现行厌氧反应器的处理流程，利用废水毒性预判，降低了不明成分的废水对生物反应器的威胁。另外，通过对生物毒性的预判，减少了高级氧化***的使用频率，降低了企业的废水处理成本。本发明为处理工业废水提供了一种简便节能易操控的生物处理方法。

Description

一种前端废水毒性预警及处置装置及其应用方法
技术领域
本发明属于水处理应用领域，具体涉及一种高毒废水生物预警装置及其应用方法，主要目的是通过利用微生物对毒性物质的敏感性，判定工业废水毒性，从而减少高毒废水对后续构筑物的威胁性，适用于处理各种工业废水。
背景技术
厌氧反应器中生物量高，污染物去除能力强、反应器所需体积小、能耗和好氧反应器相比低、前期投资少、运行费用低和污泥产量低等优点，越来越多的被应用于中、高浓度工业废水的处理中。
ATP（三磷酸腺苷）浓度与微生物浓度有稳定的对应关系，通过对tATP(总三磷酸腺苷)和dATP(溶出三磷酸腺苷)测定，可以判断微生物是否受到抑制甚至是否已经死亡。
目前工业废水中，工厂内部废水大多为各个生产车间的混合废水，而由于生产计划变动、技术保密等原因，废水的构成不稳定，个别时候会产生高生物毒性的废水，而且该部分废水往往出现时间不定，但会对生物反应器产生较大危害。现有技术已经有较为成熟的方法对来水毒性进行了预警，但对于高毒废水进一步处置没有明确说明。
本发明的目的是提供一种前端废水毒性预警及处置的工艺及其应用方法，工艺通过测定指示污泥的tATP和dATP的变化，揭示废水的生物毒性，判断废水的后续处理方法，减轻废水对生物反应器的冲击，该方法适用于各种工业水的处理。
发明内容
针对常规污水处理设备抗冲击能力不理想的问题，结合上述背景技术，本发明提供了一种预警工业废水生物毒性的方法，主要内容为：一种前端废水毒性预警及处置的工艺及其应用方法
本发明的技术方案如下：
工艺设置一个调节池对工业水废水进行临时存放，除主体生物反应器外另设一个毒性检测反应器，毒性检测反应器体积为主体生物反应器的1/300-1/20，污泥来源于主体生物反应器，填充量为毒性检测反应器的1/10-3/4，反应器底部放置搅拌器，利用搅拌进行污泥和废水的混合。当各车间每次对生产任务进行调整时，都要对产生的废水进行一次毒性检测。产生的废水先由调节池进行暂存，废水经过毒性检测反应器中和污泥混合一小时，然后分别对毒性检测反应器中污泥和主体生物反应器的tATP和dATP进行检测，当毒性检测反应器的tATP的降低量在1/2以内，且dATP比例升高不超过1/4，说明废水毒性在生物可接受范围内，废水可直接进入主体厌氧反应器中；当tATP的降低量在1/2以上，或dATP比例升高超过了1/4，则废水需要经过氧化处理降低生物毒性，而受到冲击的污泥直接进行脱水处置。然后氧化处理后的废水继续进行毒性检测，通过检测后即可进入生物反应器进行进一步处理。
本发明的进一步改进是：通过对废水生物毒性的预判定，减少了氧化预处理的使用频率，降低了高毒性的废水的处理成本，同时减弱了高毒性物质对反应器的冲击，有利于后续的生物处理。
本发明的特点是：优化了现行厌氧反应器的处理流程，利用废水毒性预判，降低了不明成分的废水对生物反应器的威胁。另外，通过对生物毒性的预判，减少了高级氧化***的使用频率，降低了企业的废水处理成本。为处理工业废水提供了一种简便节能易操控的生物处理方法。
附图说明
图1为一种前端废水毒性预警及处置装置的示意图
附图标记
1-调节池；2-气体发生器；3-气体流量计；4-氧化反应器；5-气体吸收池；6-毒性检测反应器进水泵；7-氧化反应器双向进水泵；8-毒性检验反应器；9-毒性检测装置；10-生物反应器进水泵；11-生物反应器；12-污泥泵；I-废水氧化***；II-废水毒性预警***；13-污泥泵。
具体实施方式
以下结合附图并通过实例对本发明作进一步说明：
图1为一种前端废水毒性预警及处置装置的示意图。
建立生物反应流程如图1所示，该工艺流程内部运行描述如下：
每当生产车间的生产任务产生变动后，生产过程中产生的废水在调节池1中暂时储存，经毒性检测反应器进水泵6进入毒性检验反应器8中，与此同时，生物反应器11中的污泥通过污泥泵12泵入毒性检测反应器8中，利用搅拌器将污泥和废水充分混合反应器1小时，利用毒性检测装置9针对毒性检验反应器8和生物反应器11中的污泥进行tATP和dATP检测。当tATP的降低量在1/2以内，且dATP/tATP比例升高不超过1/4时，表明废水的生物毒性在微生物可以承受的范围内，则调节池1中废水直接通过10生物反应器进水泵进入生物反应器11中进行处理，而毒性检验反应器8中的污泥也通过污泥泵12打回生物反应器11中。如果当tATP的降低量大于1/2，或dATP/tATP比例升高高于1/4时，将毒性检测反应器8中的污泥直接经污泥泵13打入污泥脱水***进行污泥脱水处置，同时调节池1中的废水经氧化反应器双向进水泵7进入氧化反应器4中，气体发生器2产生的气体经气体流量计3进入氧化反应器4中对高毒废水进行预处理，剩余气体进入气体吸收池5吸收。预处理结束后通过氧化反应器7双向进水泵重新打回调节池1中，废水重新进入废水毒性预警***II进行毒性检测，若毒性检测通过，可进行下一步处理；若毒性检测不通过，则废水进入废水氧化***I重新进行预处理。
实施例1
采用本发明的工艺对某色素厂进行改造。该厂生物水处理***由厌氧反应器+好氧反应器组成。该厂废水整体生化性较好，大部分时间出水可以达到250mg/L以下。但不定期会排放一股毒性较强的废水，且频率不定，使该厂的厌氧反应器产生酸化现象，此时生化出水COD升高到500mg/L以上。改造后，加入了前端废水毒性预警及处置装置，其中包括体积为1m3的毒性检测反应器，并使用LuminuUltra公司生产的QuenchgGone21TM WastewaterTest Kit及其配备的光度计来进行tATP和dATP的检测。正常情况下，污泥的tATP值为2000-5000ng ATP/mL，而dATP值为200-500 ng ATP/mL；高毒废水出现后，tATP降至500-1000 ngATP/mL，dATP升至300-600 ng ATP/mL，改造后成功预警几次高毒性废水的存在，及时对废水进行气体氧化预处理，且厌氧反应器再未发生过酸化现象。监测数据见表1和表2。
表1 实施例1未改造时厌氧反应器出现酸化时的监测数据
Figure 583981DEST_PATH_IMAGE001
表2实施例1改造后毒性预警时的监测数据
Figure 563438DEST_PATH_IMAGE002

Claims (3)

1.一种前端废水毒性预警及处置装置的应用方法，其特征在于：所述装置包括调节池(1)、废水毒性预警***(II)、废水氧化***(I)和生物反应器(11)；其中废水预警***(II)包括毒性检测反应器(8)和毒性检测装置(9)；废水氧化***(I)包括气体发生器(2)、气体流量计(3)、氧化反应器(4)和气体吸收池(5)；
所述的应用方法包括如下步骤：废水在进入生物反应器(11)前首先进入毒性检测反应器(8)，与此同时，生物反应器(11)中的污泥通过污泥泵(12)泵入毒性检测反应器(8)中，利用搅拌器将污泥和废水充分混合反应器1小时，利用毒性检测装置(9)针对毒性检验反应器(8)和生物反应器(11)中的污泥进行tATP和dATP检测；当tATP的降低量在1/2以内，且dATP/tATP比例升高不超过1/4时，表明废水的生物毒性在微生物可以承受的范围内，则废水可以进入生物反应器(11)进一步处理，且毒性检验反应器(8)中的污泥也通过污泥泵(12)打回生物反应器(11)中；而当tATP的降低量大于1/2，或dATP/tATP比例升高高于1/4时，则废水需要进入废水氧化***(I)进行氧化预处理降低废水毒性，然后废水重新进入废水预警***(II)进行毒性检测，若毒性检测通过，可进行下一步处理；若毒性检测不通过，则废水进入废水氧化***(I)重新进行预处理，直到毒性检测通过。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：废水氧化***(I)中的气体为臭氧，氯气或二氧化氯。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：毒性检测反应器(8)的体积为生物反应器(11)的1/300-1/20，其中的污泥来自生物反应器(11)，污泥的填充量为毒性检测反应器(8)的容积的1/10-3/4。
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