一种高浓度化工废水处理方法.pdf

本发明公开了一种高浓度化工废水处理方法，依次包括预处理、上流式厌氧污泥床处理和接触氧化处理，其创新点在于：所述预处理包括铁炭微电解和煤/天然气间接液化氧化步骤；所述接触氧化处理包括厌氧和两级好氧处理步骤；所述两级好氧步骤中的第一级好氧步骤包括兼氧和生物炭法活性污泥组合处理，第二级好氧步骤包括水解酸化和接触氧化组合处理。本发明的提高了操作的便易性，降低了劳动强度，通过控制填料粒径和曝气系统、内循环系统运行参数，使填料处于悬浮状态，不会结块堵塞，有利于向污水中释放铁粉和碳粉，使气、液、固三相充分接触，提高处理效率。

1.  一种高浓度化工废水处理方法，依次包括预处理、上流式厌氧污泥床处理和接触氧化处理，其特征在于：所述预处理包括铁炭微电解和芬顿氧化步骤；所述生化处理包括两级A/O处理步骤；所述两级A/O步骤中的第一级A/O步骤包括兼氧和生物炭法活性污泥组合处理，第二级A/O步骤包括水解酸化和接触氧化组合处理。

2.  根据权利要求1所述的高浓度化工废水处理方法，其特征在于：所述铁炭微电解步骤具体为：将待处理的酸性废水加入到设置有填料承托架的反应器本体中，加入均相颗粒填料混合均匀进行微电解反应，其中，均相颗粒填料的加入量为废水时流量的4-6倍。

3.  根据权利要求1所述的高浓度化工废水处理方法，其特征在于：所述芬顿氧化步骤为：采用了分级反应方式进行氧化，在氧化池中分点分段投加芬顿氧化剂,芬顿氧化剂的投加量为废水时流量的3～5倍。

4.  根据权利要求1所述的高浓度化工废水处理方法，其特征在于：所述厌氧处理具体步骤为：污水从反应器的底部经布水系统均匀进入，并向上流经反应区进入气、固、液分离区，最后进入升流式厌氧污泥床反应器UASB上部的沉淀区；混合液中污泥通过重力作用自沉淀区经三相分离区返回反应区，所产生的沼气则由集气室经管道排出反应器。

5.  根据权利要求1所述的高浓度化工废水处理方法，其特征在于：所述兼氧和生物炭法活性污泥组合处理具体步骤如下：第一级AO在高污染浓度、高负荷条件下运行，提高了构筑物容积的利用率，特别是PACT活性污泥工艺的引入，使其对废水中毒性物质的耐受能力更强。

6.  根据权利要求1所述的高浓度化工废水处理方法，其特征在于：所述水解酸化和接触氧化组合处理具体步骤如下：第二级AO在低污染浓度、低负荷条件下运行，针对废水中的难降解有机物，延长接触时间，保证对其的降解能力，保证最终出水水质稳定达标。

一种高浓度化工废水处理方法
技术领域
本发明涉及一种高浓度化工废水处理方法，属于工业废水处理领域。
背景技术
随着人们对石化产品的需求量越来越大，化工厂的总规模在不断扩大，对环境的压力也在逐年增加。化工废水不仅具有高CODCr、高毒性及可生化性差的水质特点，尤其是化工园区的综合化工废水，来源较广，涉及的化工行业门类众多，水质水量波动较大，废水组成复杂且具有不确定性，大多具有酸碱度大、色度深、高氨氮、高盐度、有毒物质含量高、水质水量变化大、可生化性差等特点，常规的物化和生化处理难以达到排放要求，长期以来工程达标率严重不足。高浓度综合化工有机废水早已成为国内外环保界公认的治理难题，所以研究和开发有效、经济的废水治理工艺是化工园区综合废水成功实现集中处理的关键。
要解决上述问题，需首先对废水进行预处理，以提高其可生化性。有必要应用一种廉价且有效的、提高生化性的氧化方法对该废水进行预处理，以此来降低后续生化工艺负荷，从而达到达标排放的目的。针对复杂的综合化工废水，以解除生物抑制的强化物化技术和高级生化相联合的集成技术可以经济有效地实现其达标排放。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种高浓度化工废水处理方法，专为处理高浓度、难降解化工废水开发的，可确保处理出水稳定达标。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种高浓度化工废水处理方法，依次包括预处理、上流式厌氧污泥床处理和接触氧化处理，其创新点在于：所述预处理包括铁炭微电解和芬顿氧化步骤；所述生化处理包括两级A/O处理步骤；所述两级A/O步骤中的第一级A/O步骤包括兼氧和生物炭法活性污泥组合处理，第二级A/O步骤包括水解酸化和接触氧化组合处理。
在此基础上，所述铁炭微电解步骤具体为：将待处理的酸性废水加入到设置有填料承托架的反应器本体中，加入均相颗粒填料混合均匀进行微电解反应，其中，均相颗粒填料的加入量为废水时流量的4-6倍。
在此基础上，所述芬顿氧化步骤为：采用了分级反应方式进行氧化，在氧化池中分点分段投加芬顿氧化剂,芬顿氧化剂的投加量为废水时流量的3～5倍。
在此基础上，所述厌氧处理具体步骤为：污水从反应器的底部经布水系统均匀进入，并向上流经反应区进入气、固、液分离区，最后进入升流式厌氧污泥床反应器UASB上部的沉淀区；混合液中污泥通过重力作用自沉淀区经三相分离区返回反应区，所产生的沼气则由集气室经管道排出反应器。
在此基础上，所述兼氧和生物炭法活性污泥组合处理具体步骤如下：第一级AO在高污染浓度、高负荷条件下运行，提高了构筑物容积的利用率，特别是PACT活性污泥工艺的引入，使其对废水中毒性物质的耐受能力更强。
在此基础上，所述水解酸化和接触氧化组合处理具体步骤如下：第二级AO在低污染浓度、低负荷条件下运行，针对废水中的难降解有机物，延长接触时间，保证对其的降解能力，保证最终出水水质稳定达标。
本发明的有益效果如下：
（1）本发明方法中的铁炭微电解步骤，将分散到污水中的铁粉和碳粉随污水一起流出反应器外，只需定期向反应器补充填料，而无需清池更换填料，提高了操作的便易性，降低了劳动强度，通过控制填料粒径和曝气系统、内循环系统运行参数，使填料处于悬浮状态，不会结块堵塞，有利于向污水中释放铁粉和碳粉，使气、液、固三相充分接触，提高处理效率。
（2）本发明方法中的煤/天然气间接液化氧化步骤，分级反应模式沿水流方向可形成多种反应条件，适应化工废水中有机污染物种类繁多的特点，可提高总体去除效率，降低药剂用量，减少运行成本，根据水质需要部分设置固着在悬浮载体上的针对性催化剂，可提高特殊污染物的去除效果，同时又能降低催化剂用量，减少浪费。
（3）本发明方法中的厌氧处理中，是反应器中可培养形成沉降性能好的颗粒污泥、形成污泥浓度极高的污泥床，使其具有容积负荷高、污泥截留效果好、反应器结构紧凑等一系列优良的运行特性。
（4）本发明方法中的水解酸化处理，水解酸化池利用厌氧、兼性微生物降解污水中的有机污染物，并将好氧微生物难降解的大分子有机物转化为易降解的小分子有机物（这是流程中设置水解酸化池的主要目的），提高有机污染物的可生化性能，以便于后续氧化池中的好氧微生物较快和较彻底的降解污水中的有机污染物，利于最终处理水的达标排放。
（5）本发明方法中的两级好氧AO处理，第一级AO在高污染浓度、高负荷条件下运行，提高了构筑物容积的利用率，特别是PACT活性污泥工艺的引入，使其对废水中毒性物质的耐受能力更强。第二级AO在低污染浓度、低负荷条件下运行，主要是针对废水中的难降解有机物，延长接触时间，保证对其的降解能力，保证最终出水水质稳定达标。
（6）本发明方法中，采用了厌氧+两级AO工艺。厌氧为强制循环UASB工艺，是在传统UASB的基础上专门针对化工废水进行改良而成的，具有很高的耐冲击能力和处理效果。第一级AO为兼氧和PACT活性污泥工艺组合，是针对高浓度有机废水的有效处理工艺。PACT工艺，可针对废水中难降解有机物，生物毒性物质、金属离子等具有较好的稳定和提高处理效果作用。第二级AO大回流比水解酸化和接触氧化工艺，A段改善废水中难降解有机物的可生化性能，O段采用低负荷，长泥龄，可将化工废水中一些难降解有机物进行较彻底的降解。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式进行进一步的说明。
图1为本发明处理流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案作详细说明。
实施例1
如图1所示：具体处理过程如下：
（a）废水经格栅后除去部分悬浮物进入到调节池，再进入到铁碳微电解池进行包括微电解处理；均相颗粒填料的加入量为废水时流量的4倍。
（b）然后进入FT氧化池进行煤/天然气间接液化氧化，具体为：采用了分级反应方式进行氧化，在氧化池中分点分段投加芬顿氧化剂,芬顿氧化剂的投加量为废水时流量的3～5倍。
（c）从FT氧化池出来的废水进入到混凝沉淀池，加0.1％浓度的絮凝剂PAM，沉淀所产生的渣和泥转运到污泥浓缩池中，污水进入到强制循环UASB池中进行厌氧生物处理，污水从UASB反应器的底部经布水系统均匀进入，并向上流经反应区进入气、固、液分离区，最后进入升流式厌氧污泥床反应器UASB上部的沉淀区；混合液中污泥通过重力作用自沉淀区经三相分离区返回反应区，所产生的沼气则由集气室经管道排出反应器。
（d）然后再从强制循环UASB池中出来的废水进入到兼氧池进行兼养和生物炭法活性污泥组合处理，兼氧和生物炭法活性污泥组合处理具体步骤如下：第一级AO在高污染浓度、高负荷条件下运行，提高了构筑物容积的利用率，特别是PACT活性污泥工艺的引入，使其对废水中毒性物质的耐受能力更强；
（e）从兼养池中出来的废水进入到PACT曝气池，进行好氧生物处理，以进一步去除污水中的有机物；其中，曝气处理的时候设置以下参数：根据不同水质情况，在这一工艺段去除的BOD量和氨氮量来确定曝气量。
（f）从PACT曝气池中出来的废水进入到中沉池，经中沉池沉淀；
（g）从中沉池沉淀后出来的废水依次进入到水解酸化池和接触氧化池，进行水解酸化处理，水解酸化和接触氧化组合处理具体步骤如下：第二级AO在低污染浓度、低负荷条件下运行，针对废水中的难降解有机物，延长接触时间，保证对其的降解能力，保证最终出水水质稳定达标。
（h）从接触氧化池出来的废水进入到二沉池，经二沉池沉淀，沉淀后出水可达标排放，污泥浓缩池中的污泥经脱水处理，外运至填埋场填埋或焚烧。
实施例2
在实施例1的基础上，（a）废水经格栅后除去部分悬浮物进入到调节池，再进入到铁碳微电解池进行包括微电解处理；均相颗粒填料的加入量为废水时流量的6倍。
（b）然后进入FT氧化池进行煤/天然气间接液化氧化，具体为：采用了分级反应方式进行氧化，在氧化池中分点分段投加芬顿氧化剂,芬顿氧化剂的投加量为废水时流量的3～5倍。
（c）从FT氧化池出来的废水进入到混凝沉淀池，加0.1％浓度的絮凝剂PAM，沉淀所产生的渣和泥转运到污泥浓缩池中，污水进入到强制循环UASB池中进行厌氧生物处理，污水从UASB反应器的底部经布水系统均匀进入，并向上流经反应区进入气、固、液分离区，最后进入升流式厌氧污泥床反应器UASB上部的沉淀区；混合液中污泥通过重力作用自沉淀区经三相分离区返回反应区，所产生的沼气则由集气室经管道排出反应器。
（d）然后再从强制循环UASB池中出来的废水进入到兼氧池进行兼养和生物炭法活性污泥组合处理，兼氧和生物炭法活性污泥组合处理具体步骤如下：第一级AO在高污染浓度、高负荷条件下运行，提高了构筑物容积的利用率，特别是PACT活性污泥工艺的引入，使其对废水中毒性物质的耐受能力更强；
（e）从兼养池中出来的废水进入到PACT曝气池，进行好氧生物处理，以进一步去除污水中的有机物；其中，曝气处理的时候设置以下参数：根据不同水质情况，在这一工艺段去除的BOD量和氨氮量来确定曝气量。
（f）从PACT曝气池中出来的废水进入到中沉池，经中沉池沉淀；
（g）从中沉池沉淀后出来的废水依次进入到水解酸化池和接触氧化池，进行水解酸化处理，水解酸化和接触氧化组合处理具体步骤如下：第二级AO在低污染浓度、低负荷条件下运行，针对废水中的难降解有机物，延长接触时间，保证对其的降解能力，保证最终出水水质稳定达标。
（h）从接触氧化池出来的废水进入到二沉池，经二沉池沉淀，沉淀后出水可达标排放，污泥浓缩池中的污泥经脱水处理，外运至填埋场填埋或焚烧。
实施例3
在实施例1的基础上，（a）废水经格栅后除去部分悬浮物进入到调节池，再进入到铁碳微电解池进行包括微电解处理；均相颗粒填料的加入量为废水时流量的5倍。
（b）然后进入FT氧化池进行煤/天然气间接液化氧化，具体为：采用了分级反应方式进行氧化，在氧化池中分点分段投加芬顿氧化剂,芬顿氧化剂的投加量为废水时流量的3～5倍。
（c）从FT氧化池出来的废水进入到混凝沉淀池，加0.1％浓度的絮凝剂PAM，沉淀所产生的渣和泥转运到污泥浓缩池中，污水进入到强制循环UASB池中进行厌氧生物处理，污水从UASB反应器的底部经布水系统均匀进入，并向上流经反应区进入气、固、液分离区，最后进入升流式厌氧污泥床反应器UASB上部的沉淀区；混合液中污泥通过重力作用自沉淀区经三相分离区返回反应区，所产生的沼气则由集气室经管道排出反应器。
（d）然后再从强制循环UASB池中出来的废水进入到兼氧池进行兼养和生物炭法活性污泥组合处理，兼氧和生物炭法活性污泥组合处理具体步骤如下：第一级AO在高污染浓度、高负荷条件下运行，提高了构筑物容积的利用率，特别是PACT活性污泥工艺的引入，使其对废水中毒性物质的耐受能力更强；
（e）从兼养池中出来的废水进入到PACT曝气池，进行好氧生物处理，以进一步去除污水中的有机物；其中，曝气处理的时候设置以下参数：根据不同水质情况，在这一工艺段去除的BOD量和氨氮量来确定曝气量。
（f）从PACT曝气池中出来的废水进入到中沉池，经中沉池沉淀；
（g）从中沉池沉淀后出来的废水依次进入到水解酸化池和接触氧化池，进行水解酸化处理，水解酸化和接触氧化组合处理具体步骤如下：第二级AO在低污染浓度、低负荷条件下运行，针对废水中的难降解有机物，延长接触时间，保证对其的降解能力，保证最终出水水质稳定达标。
（h）从接触氧化池出来的废水进入到二沉池，经二沉池沉淀，沉淀后出水可达标排放，污泥浓缩池中的污泥经脱水处理，外运至填埋场填埋或焚烧。
    以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。