专利名称：有机废水厌氧—好氧循环一体化生物处理方法
技术领域：
本发明涉及一种废水的处理，尤其是涉及一种用厌氧—好氧循环一体化技术对高浓度有机废水进行生物处理的方法。
背景技术：
随着工业技术的迅猛发展，印染、化工、食品、造纸等行业的高浓度有机废水成为污水处理领域亟需解决的难题之一。目前国内外高浓度有机废水处理技术主要有物理法、化学法和生物法等，其中应用最广泛、技术上占优势的方法是生物处理法。近年来高难度有机废水生物处理技术已由传统单一的厌氧法、好氧法转向厌氧—好氧联合处理方法，如厌氧—好氧法(A/O法)、厌氧—缺氧—好氧法(A/A/O法)等。通过采用多级多段的厌氧、好氧组合工艺，完成对高浓度有机废水的生物处理。但是存在剩余污泥量大、能耗高、占地面积大、运行费用高等缺点。并且厌氧菌对环境条件要求苛刻，对环境的适应性差，当进水中有机负荷过高时，水解酸化产物产生积累，造成水体碱度降低，厌氧菌活性也受到抑制。同时，丝状菌大量繁殖，导致絮状细菌的正常生长被抑制，微生物种群结构失衡，微生物活性和数量下降，污泥流失，出水水质恶化，加重了后续好氧处理的负担。
专利公开号为CN1422817的发明专利申请提出了厌氧—兼氧—好氧一体化污水处理方法，通过在单一反应设备内设置三个反应区域厌氧区、兼氧区、好氧区，形成三种生物体系，利用好氧区的给气动力实现水力循环和污泥循环，减少厌氧池中酸化。该方法所用设备投资成本高，操作过程中参数控制难度大。
专利公开号为CN1429780的发明专利申请提出了一种污水处理新工艺，将传统的大型的曝气池改为多个小型的反应池，改变污水处理路径，通过多级多段的处理，达到污水排放标准，但是该工艺工程投资大、运行成本较高。专利公开号为CN1413926的发明专利申请提出了一种利用微生物厌氧—好氧和饱食—饥饿双重刺激的好氧饥饿、厌氧或微氧快速吸收的污水处理工艺，通过厌氧或微氧接触混合，短时曝气，厌氧出水与好氧饥饿污泥充分接触、曝气、混合，沉降后上清液排出，分离后的污泥，在好氧条件下使其出于饥饿状态，再与原污水重复接触。但是好氧活性污泥在饥饿状态下，丝状菌大量繁殖，易造成污泥膨胀。
专利公开号为CN1271692A的发明专利申请提出了一种高浓度污水处理方法，通过在厌氧反应池后设置污水回流灌，回流灌中部分污水进入好氧生物选择器和曝气池进行好氧降解，另一部分回流至厌氧池中，但是该方法虽然提高了厌氧池中水的碱度，但是存在剩余污泥量大，能耗高，占地面积大等问题。
尽管上述专利申请对生物处理工艺进行了改进和创新，但都存在效率不高、设备占地面积大、不够经济等问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有对高浓度有机废水处理中所存在的效率不高、设备占地面积大、不够经济等问题，提供一种对高浓度有机废水更加高效、经济的厌氧—好氧循环一体化生物处理方法。
本发明的工艺流程为1)原水经调节池后同时进入厌氧池和好氧池，在厌氧池内置搅拌器搅拌，废水分别经厌氧池和好氧池生物降解；2)厌氧池的出水经过滤后的清液连续地通过恒流泵进入好氧池入口，底部排泥；3)好氧池的出水经过滤后的清液连续地通过恒流泵循环至厌氧池入口，底部排泥；4)根据废水水质类型、处理水量和有机负荷，通过电脑恒流泵控制循环流速为0.01～1000ml/min和水力停留时间为12～144h，并控制反应器的循环周期(反应池中所有水量循环一次所需的时间)在1～8h，使得废水在两反应器中连续恒流循环，出水达标后排放。
厌氧池内的搅拌器可采用加热磁力搅拌器，控制温度为15～35℃，搅拌速度为60～150r/min。
好氧池在温度为15～35℃条件下运行，好氧池内部装有砂芯曝气头，由空气压缩机鼓风曝气，以转子流量计控制曝气量为0.5～5L/min，好氧池中溶解氧为DO≥2.0mg/L。
厌氧池和好氧池间污水进行连续循环的目的主要有两个1)减少厌氧池中水解酸化产物对厌氧菌的抑制，同时增加厌氧池中的碱度，降低碱的消耗量。水中有机酸含量高会引起丝状菌性污泥膨胀，通过将水解液循环至好氧池中减少水中有机酸浓度，控制了丝状菌的生长，从而有效的控制了污泥膨胀。
2)厌氧池中的水解中间产物循环至好氧池中易于被好氧菌分解，完成对有机物的完全矿化。通过循环使空间上分离的两个含有不同种群微生物的反应池具有同时对某一污染物进行降解的功能，起到相互强化，相互促进的作用。两种生物群体各自处于适宜的水环境中，能够最大限度地发挥两种生物群体自身的功能，提高整个生物降解过程的效率。
与传统的高浓度有机废水的多段污水生物处理技术相比，本发明具有占地面积小、投资成本及运行费用低、适合处理有机物负荷高、无剩余污泥或基本无剩余污泥产生的优点。可应用于酿酒、食品、印染及石油化工等高浓度有机废水的处理。
图1为本发明实施例采用活性污泥法厌氧—好氧循环一体化工艺装置及流程图。
图2为本发明实施例采用生物膜法厌氧—好氧循环一体化工艺装置及流程图。
具体实施例方式
本发明所涉及的污水处理工艺，从微生物存在形式上分为活性污泥法厌氧—好氧循环一体化污水处理工艺I(图1)和生物膜厌氧—好氧循环一体化污水处理工艺II(图2)。
以下通过实施例和比较例对本发明作进一步说明。
活性污泥法厌氧—好氧循环一体化污水处理工艺I实施例I-1废水类型淀粉废水。首先分别将相同体积的淀粉废水倒入厌氧池和好氧池中，同时开启恒流泵，根据进水有机负荷，确定水力停留时间及循环流速(1.1～5.7ml/min)，使得废水在厌氧池和好氧池间连续恒流循环。测定不同时间间隔内各池中水体淀粉、COD、pH值、温度等指标。
比较例I-1废水类型淀粉废水。首先将与实施例I-1中相同体积的淀粉废水分别倒入厌氧池和好氧池中，单独厌氧和单独好氧降解时间与实施例I-1中水力停留时间相同，分别测定不同时间间隔内厌氧池和好氧池中水体淀粉、COD、pH值、温度等指标。
实施例I-2废水类型对苯二甲酸(PTA)废水。首先分别将相同体积的PTA废水倒入厌氧池和好氧池中，同时开启恒流泵，根据进水有机负荷，确定水力停留时间及循环流速(5～15ml/min)，使得废水在厌氧池和好氧池间连续恒流循环。测定不同时间间隔内各池中水体PTA、COD、pH值、温度等指标。
比较例I-2废水类型PTA废水。首先将与实施例I-2中相同体积的PTA废水分别倒入厌氧池和好氧池中，单独厌氧和单独好氧降解时间与实施例I-2中水力停留时间相同，分别测定不同时间间隔内厌氧池和好氧池中水体PTA、COD、pH值、温度等指标。
实施例I-3废水类型聚乙二醇(PEG)废水。首先分别将相同体积的PEG废水倒入厌氧池和好氧池中，同时开启恒流泵，根据进水有机负荷，确定水力停留时间及循环流速(5～15ml/min)，使得废水在厌氧池和好氧池间连续恒流循环。测定不同时间间隔内各池中水体PEG、COD、pH值、温度等指标。
比较例I-3废水类型PEG废水。首先将与实施例I-3中相同体积的PEG废水分别倒入厌氧池和好氧池中，单独厌氧和单独好氧降解时间与实施例I-3中水力停留时间相同，分别测定不同时间间隔内厌氧池和好氧池中水体PEG、COD、pH值、温度等指标。
实施例I-4废水类型活性艳蓝KNR废水。首先分别将相同体积的活性艳蓝废水倒入厌氧池和好氧池中，同时开启恒流泵，根据进水有机负荷，确定水力停留时间及循环流速(5～15ml/min)，使得废水在厌氧池和好氧池间连续恒流循环。测定不同时间间隔内各池中水体色度、COD、pH值、温度等指标。
比较例I-4废水类型活性艳蓝废水。首先将与实施例I-4中相同体积的活性艳蓝废水分别倒入厌氧池和好氧池中，单独厌氧和单独好氧降解时间与实施例I-4中水力停留时间相同，分别测定不同时间间隔内厌氧池和好氧池中水体色度、COD、pH值、温度等指标。
实施例I-1～I-4废水的处理效果见表1。
表1
生物膜法厌氧—好氧循环一体化污水处理工艺II实施例II-1废水类型淀粉废水。首先分别将相同体积的淀粉废水倒入厌氧池和好氧池中，同时开启恒流泵，根据进水有机负荷，确定水力停留时间及循环流速(0～15ml/min)，使得废水在厌氧池和好氧池间连续恒流循环。测定不同时间间隔内各池中水体淀粉、COD、pH值、温度等指标。
比较例II-1废水类型淀粉废水。首先将与实施例II-1中相同体积的淀粉废水分别倒入厌氧池和好氧池中，单独厌氧和单独好氧降解时间与实施例II-1中水力停留时间相同，分别测定不同时间间隔内厌氧池和好氧池中水体淀粉、COD、pH值、温度等指标。
实施例II-2废水类型2，4-二氯苯酚(2，4-DCP)废水。首先分别将相同体积的2，4-DCP废水倒入厌氧池和好氧池中，同时开启恒流泵，根据进水有机负荷，确定水力停留时间及循环流速(5～15ml/min)，使得废水在厌氧池和好氧池间连续恒流循环。测定不同时间间隔内各池中水体2，4-DCP、COD、pH值、温度等指标。
比较例II-2废水类型2，4-DCP废水。首先将与实施例I-2中相同体积的2，4-DCP废水分别倒入厌氧池和好氧池中，单独厌氧和单独好氧降解时间与实施例I-2中水力停留时间相同，分别测定不同时间间隔内厌氧池和好氧池中水体2，4-DCP、COD、pH值、温度等指标。
实施例II-3废水类型活性艳蓝KNR废水。首先分别将相同体积的活性艳蓝废水倒入厌氧池和好氧池中，同时开启恒流泵，根据进水有机负荷，确定水力停留时间及循环流速(5～15ml/min)，使得废水在厌氧池和好氧池间连续恒流循环。测定不同时间间隔内各池中水体色度、COD、pH值、温度等指标。
比较例II-3废水类型活性艳蓝废水。首先将与实施例II-3中相同体积的活性艳蓝废水分别倒入厌氧池和好氧池中，单独厌氧和单独好氧降解时间与实施例II-3中水力停留时间相同，分别测定不同时间间隔内厌氧池和好氧池中水体色度、COD、pH值、温度等指标。
实施例II-1～II-3废水的处理效果见表2。
表2
以下给出图1和2中各部分的代号。
1-厌氧池；2-好氧池；3，4-恒流泵；5-空气压缩机；6-砂芯曝气头；7-气体流量计；8，9-集水器；10-微电脑时间控制器；11，12-排泥口；13-温度计；14-恒温控制箱。
权利要求
1.有机废水厌氧-好氧循环一体化生物处理方法，其特征在于工艺流程为1)原水经调节池后同时进入厌氧池和好氧池，在厌氧池内置搅拌器搅拌，废水分别经厌氧池和好氧池生物降解；2)厌氧池的出水经过滤后的清液连续地通过恒流泵进入好氧池入口，底部排泥；3)好氧池的出水经过滤后的清液连续地通过恒流泵循环至厌氧池入口，底部排泥；4)根据废水水质类型、处理水量和有机负荷，通过电脑恒流泵控制循环流速为0.01～1000ml/min和水力停留时间为12～144h，并控制反应器的循环周期在1～8h，使得废水在两反应器中连续恒流循环，出水达标后排放。
2.如权利要求1所述的有机废水厌氧-好氧循环一体化生物处理方法，其特征在于厌氧池内的搅拌器为加热磁力搅拌器。
3.如权利要求1所述的有机废水厌氧-好氧循环一体化生物处理方法，其特征在于所述的厌氧池内的温度为15～35℃。
4.如权利要求1所述的有机废水厌氧-好氧循环一体化生物处理方法，其特征在于所述的搅拌的速度为60～150r/min。
5.如权利要求1所述的有机废水厌氧-好氧循环一体化生物处理方法，其特征在于所述的好氧池的温度为15～35℃。
6.如权利要求1所述的有机废水厌氧-好氧循环一体化生物处理方法，其特征在于所述的好氧池内部装有砂芯曝气头，由空气压缩机鼓风曝气。
7.如权利要求6所述的有机废水厌氧-好氧循环一体化生物处理方法，其特征在于所述的曝气量为0.5～5L/min。
8.如权利要求1所述的有机废水厌氧-好氧循环一体化生物处理方法，其特征在于所述的好氧池中溶解氧为DO≥2.0mg/L。
全文摘要
有机废水厌氧—好氧循环一体化生物处理方法，涉及一种废水的处理。提供一种对高浓度有机废水更加高效、经济的厌氧—好氧循环一体化生物处理方法。工艺流程为原水经调节池后同时进入厌氧池和好氧池，在厌氧池内置搅拌器搅拌，废水分别经厌氧池和好氧池生物降解；厌氧池的出水经过滤后的清液连续地通过恒流泵进入好氧池入口，底部排泥；好氧池的出水经过滤后的清液连续地通过恒流泵循环至厌氧池入口，底部排泥；根据废水水质类型、处理水量和有机负荷，通过电脑恒流泵控制循环流速为0.01～1000ml/min和水力停留时间为12～144h，并控制反应器的循环周期在1～8h，使得废水在两反应器中连续恒流循环，出水达标后排放。
文档编号C02F3/30GK1958477SQ200610135258
公开日2007年5月9日 申请日期2006年11月28日 优先权日2006年11月28日
发明者李清彪, 王海涛, 孙道华, 洪金庆, 王远鹏, 何宁, 廖鑫凯, 洪铭媛, 邹小勤, 吴志旺 申请人:厦门大学