一种适用于低温条件下废水处理的方法.pdf

本发明公开了一种适用于低温条件下废水处理的方法，所述处理方法是先将0～4℃的低温废水进行预处理，包括如下步骤：将0～4℃的低温废水引入到预沉池中静置2～2.5小时，然后在所述的预沉池中加入聚合氯化铁絮凝剂，使低温废水中聚合氯化铁的投放量以Fe元素的含量累计达到20～80mg/L，先搅拌30～75分钟，再静置沉降2～3小时；预处理完后从预沉池出水进行生化处理。本发明解决了低温度情况下废水处理效果差的问题，大大提高生化处理中微生物的生物有效性，提高生化过程对污染物的削减量；同时减少废水处理中铝盐的投放而减少了铝对环境的污染。

1、  一种适用于低温条件下废水处理的方法，其特征在于所述处理方法是先将0～4℃的低温废水进行预处理，预处理完后从预沉池出水进行生化处理；所述的预处理包括如下步骤：将0～4℃的低温废水引入到预沉池中静置2～2.5小时，然后在所述的预沉池中加入聚合氯化铁絮凝剂，使低温废水中聚合氯化铁的投放量以Fe元素的含量累计达到20～80mg/L，先搅拌30～75分钟，再静置沉降2～3小时。

2、  如权利要求1所述的适用于低温条件下废水处理的方法，其特征在于所述的搅拌为150～200转/分钟的速度搅拌10～15分钟，再以40～60转/分钟的速度搅拌20～60分钟。

3、  如权利要求1所述的适用于低温条件下废水处理的方法，其特征在于所述的聚合氯化铁絮凝剂的制备方法如下：将硫酸亚铁或含硫酸亚铁的溶液、98％浓硫酸、氯酸钠以及水按顺序依次放入反应器中，通入臭氧，常温常压下反应25～35min，得聚合硫酸铁；所述的投料质量比为：硫酸亚铁：60～70％；98％浓硫酸：6.0～7.0％；氯酸钠：1.5～2％；余量为水。所述的臭氧的投加量为反应底物质量和的0.1～0.2％。

一种适用于低温条件下废水处理的方法
(一)技术领域
本发明涉及一种适用于低温条件下废水处理的方法。
(二)背景技术
温度是水处理过程中重要的影响因素之一。在污水处理中，低温抑制生化反应中的活性污泥的生长，就是在给水处理中，低温影响着絮凝作用，使出水水质难以达标。由于冬季温度普遍较低，尤其是我国北方地区常年大部分时间温度底于5℃。所以受温度的影响，影响了废水处理的效果。以往主要通过加入粘土、活性硅和有机高分子化合物等方法来提高低温时絮凝剂的效能，但会引起污泥量加大，而且效果并不明显。实验研究表明，在温度低于5℃尤其是在0.5℃时，在0～140mg/L的铝投加范围内，浊度去除都不能达标而且随着铝投加量的增大导致剩余浊度和残余铝含量大幅度增加。研究发现铝盐和聚合氯化铝在不同温度下(1℃和22℃)去除高岭土浊度，铝盐形成的絮体在1℃的沉降速度比22℃小，在2个温度下形成的絮体沉降速度都比聚合氯化铝小很多，这与铝的形态有关，铝盐形成含水的无序沉淀的密度与水接近，而聚合氯化铝是以Al₁₃聚集体为主要成分，它可形成非常有序而且密度很大的絮体。虽然研究表明无机高分子絮凝剂在低温时很有效，但还不清楚是物理效应还是化学效应。同时铝盐在环境中具有一定的生物毒性，并且与老年痴呆症的发生有一定的相关性，对此许多国家都对饮用水中的残余铝含量做出了限制。因此，铁盐絮凝剂的发展得到广泛的重视。
(三)发明内容
本发明提供了一种适用于低温条件下废水处理的方法，以解决在低温情况下废水混凝处理效率低及生化处理效果差的问题，大大提高生化处理中微生物的生物有效性，提高生化过程对污染物的削减量。
本发明的技术构思主要是选择聚合氯化铁(PFC)作为絮凝剂。聚合氯化铁(PFC)是在聚合氯化铝的基础上发展起来的新型的具有多羟基、氧桥化、高正电荷、高聚合的无机高分子絮凝剂。在低温时PFC絮凝剂水解和沉淀速度的减小使得PFC水解中间体更易与污染物反应，同时增强了电中和能力，减少了PFC的用量。由于温度的降低使得无机高分子絮凝剂PFC的多核羟基络合物中间体水解程度减小而保持形态的时间延长，所以无机高分子絮凝剂PFC比传统混凝剂处理低温废水更有效。
本发明所采用的技术方案具体如下：
一种适用于低温条件下废水处理的方法，是先将0～4℃的低温废水进行预处理，预处理包括如下步骤：将0～4℃的低温废水引入到预沉池中静置2～2.5小时，然后在所述的预沉池中加入聚合氯化铁絮凝剂，使低温废水中聚合氯化铁的投放量以Fe元素的含量累计达到20～80mg/L，先搅拌30～75分钟，再静置沉降2～3小时；预处理完后从预沉池出水进行生化处理。
本发明使用的聚合氯化铁絮凝剂的制备方法参见中国专利申请CN101037234，具体如下：
将硫酸亚铁或含硫酸亚铁的溶液、98％浓硫酸、氯酸钠以及水按顺序依次放入反应器中，通入臭氧，常温常压下反应25～35min，得聚合硫酸铁；所述的投料质量比为：硫酸亚铁：60％～70％；98％浓硫酸：6.0％～7.0％；氯酸钠：1.5％～2％；余量为水。所述的臭氧的投加量为反应底物质量和的0.1～0.2％。这里所指的反应底物包括硫酸亚铁、浓硫酸、氯酸钠、及水。
进一步，所述搅拌方式为：所述的搅拌为先快速搅拌10～15分钟，快速搅拌是指搅拌速度在150～200转/分钟的速度，再慢速搅拌20～60分钟，慢速搅拌是指如搅拌速度在40～60转/分钟的速度。
本发明在预处理完后从预沉池出水进行生化处理，所述的生化处理可采用常规工艺，即厌氧—沉淀分离泥和水—好氧—沉淀—出水工序。
本发明所述低温废水处理方法具有普适性，对于各行业，如印染行业、化工行业产生的废水均适用。当对工业废水进行处理时，在预处理完毕后，可先将预处理后的工业废水与含有丰富微生物的生活污水混合，然后进行常规生化处理。
本发明的有益效果是：本发明解决了低温度情况下废水处理效果差的问题，大大提高生化处理中微生物的生物有效性，提高生化过程对污染物的削减量；同时减少废水处理中铝盐的投放而减少了铝对环境的污染。
(四)具体实施例
下面以具体实施例对本发明的技术方案作进一步说明，但本发明的保护范围不限于此：
本发明实施例所用的聚合氯化铁絮凝剂的制备：将硫酸亚铁或含硫酸亚铁的溶液、98％浓硫酸、氯酸钠以及水按顺序依次放入反应器中，通入臭氧，常温常压下反应30min，得聚合硫酸铁；所述的投料质量比为：硫酸亚铁：60％；98％浓硫酸：7.0％；氯酸钠：2％；余量为水。所述的臭氧的投加量为反应底物质量和的0.2％。这里所指的反应底物为硫酸亚铁、浓硫酸、氯酸钠、及水的总和。
实施例一：
1、0℃低温印染废水，在预沉池中静置2小时，使较大颗粒物沉淀。
2、测定和计算废水的体积。
3、加入聚合氯化铁絮凝剂，使低温废水中聚合氯化铁的投放量达到20mg/L(以Fe元素的含量计算)。
4、以200转/分钟快速搅拌10分钟。
5、以60转/分钟慢速搅拌20分钟。
6、静置2小时，使废水中絮体充分沉降。
7、将混凝后的污水与生活污水以1:1的体积比混合后进行厌氧—沉淀分离泥和水—好氧—沉淀—出水的常规生化方法处理。
检测方法：COD_Cr测定采用重铬酸钾法(GB/T11914—1989《水质化学需氧量的测定重铬酸盐法》)；色度测定采用铂钴比色法参照采用国际标准ISO 7887—1985《水质颜色的检验和测定》。
处理效果如下表：

实施例二：
1、4℃低温化工废水，在预沉池中静置1.5小时，使较大颗粒物沉淀。
2、测定和计算废水的体积。
3、加入聚合氯化铁絮凝剂，使低温废水中聚合氯化铁的投放量达到30mg/L(以Fe元素的含量计算)。
4、以200转/分钟速度快速搅拌15分钟。
5、以60转/分钟速度慢速搅拌60分钟。
6、静置3小时，使废水中絮体充分沉降。
7、将混凝后的污水与生活污水以1:1的体积比混合后进行厌氧—沉淀分离泥和水—好氧—沉淀—出水的常规生化方法处理。检测方法：COD_Cr测定采用重铬酸钾法(GB/T11914—1989《水质化学需氧量的测定重铬酸盐法》)；色度测定采用铂钴比色法参照采用国际标准ISO7887—1985《水质颜色的检验和测定》。
处理效果如下表：