专利名称：一种利用臭氧-mbr联合工艺处理含萘废水的方法
技术领域：
本发明属于废水处理领域，特别涉及一种利用臭氧-MBR联合工艺处理含萘废水的方法。
背景技术：
萘(分子式为CltlH8)属于多环芳烃(PAHs)类物质，PAHs是一种高致癌的物质，属于美国环保局制定的129种优先污染物的其中一类，萘化合物在煤化工、石油化工、尤其是农药、染料工业的排放废水中多有存在。萘污染水体时，可以通过食物链向人体转移，最终都有可能在人体中聚集，有致畸、致癌、致突变的作用，威胁着人类的健康。萘在环境中具有较高的化学稳定性，并且难以被微生物分解，采用常规的水处理工艺很难达到满意的去除效果。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的缺点和不足，针对含萘废水的特点，本发明的首要目的在于提供一种利用臭氧-MBR联合工艺处理含萘废水的方法。本发明的目的通过下述技术方案实现一种利用臭氧-MBR联合工艺处理含萘废水的方法，包括以下操作步骤(1)氧化处理利用臭氧对待处理含萘废水进行氧化处理，臭氧的加入量为臭氧与待处理含萘废水中萘的质量比为0.01 1 1 1，氧化处理时间为15 25分钟；(2)中间缓冲池处理经氧化处理后的废水进入中间缓冲池，废水在中间缓冲池中的停留时间为10 50分钟；(3)膜生物反应器(MBR)处理经中间缓冲池处理的废水进入膜生物反应器处理， 在膜生物反应器处理的时间为6 10小时，得到达标排放水。步骤(1)所述待处理含萘废水中萘浓度为50 500mg/L。步骤(2)所述经氧化处理后的废水的萘浓度为15 50mg/L。步骤(2)的目的是使经过臭氧氧化处理以后的废水中残留的臭氧彻底分解，消除臭氧对后续生化处理中微生物的杀菌作用。步骤(3)所述膜生物反应器的污泥浓度控制为10000 30000mg/L。步骤(3)所述膜生物反应器的气水比控制在10 1 35 1。本发明的原理臭氧具有极强的氧化性能，且在水中可短时间内自行分解，没有二次污染，是理想的绿色氧化药剂。本方法将臭氧作为氧化预处理，不是完全使有机物矿化的方式，因此臭氧的投加量较少，投加的臭氧只是使得废水中萘分解成为小分子有机物，提高废水的可生化性，可以避免完全使用化学氧化方法存在运行费用太高的问题，后续采用MBR 处理工艺进行废水处理，保证出水水质。膜生物反应器(MBR)是现代膜分离技术与生物技术有机结合的一种新型废水生物处理技术，它利用膜分离装置将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物质有效截留，使生化反应池中的活性污泥浓度大大提高，将难降解的大分子有机物质截留在反应池中不断反应、降解。与传统的生物处理工艺相比，具有生化效率高、抗负荷冲击能力强、出水水质好且稳定、占地面积小、排泥周期长、易实现自动化控制等优点。本发明相对现有技术具有如下的优点及有益效果(1)臭氧是一种清洁氧化剂，在处理废水的同时不带入任何杂质离子，对水体不会造成二次污染，是一种很好的化学氧化药剂。(2)臭氧作为前处理，不需要完全将萘分子矿化成二氧化碳和水，只需将萘分子结构进行破坏即可，臭氧的投加量可以大大的减少，降低了运行费用。(3)本工艺出水水质质量高，运行效果稳定。臭氧作为前处理，提高废水的可生物降解性能。后续采用生化效率高、抗负荷冲击能力强、出水水质好且稳定的MBR处理，强有力的保证了整个工艺的出水水质。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。实施例1某含萘废水，萘的浓度为50mg/L，采用本发明臭氧-MBR联合处理该废水。首先通过臭氧氧化处理，臭氧投加量与萘的质量比为0.01 1，臭氧氧化时间为15分钟；经臭氧处理后，进入中间缓冲池，废水在中间缓冲池中的停留时间为10分钟，废水在缓冲池的萘的浓度为15mg/L ；在MBR停留时间为6个小时，控制MBR的污泥浓度为10000mg/L，气水比为10 1，处理后萘的浓度为5mg/L，萘去除率达到90%。实施例2某含萘废水，萘的浓度为200mg/L，采用臭氧-MBR处理该废水。首先通过臭氧氧化处理，臭氧投加量与萘的质量比为0.5 1，臭氧氧化时间为20分钟；经臭氧处理后，进入中间缓冲池，废水在中间缓冲池中的停留时间为30分钟，废水在缓冲池的萘的浓度为 30mg/L ；在MBR停留时间为8个小时，控制MBR的污泥浓度为20000mg/L，气水比为20 1， 处理后萘的浓度为15mg/L，萘去除率达到92. 5%。实施例3某含萘废水，萘的浓度为500mg/L，采用臭氧-MBR处理该废水。首先通过臭氧氧化处理，臭氧投加量与COD的质量比为1 1，臭氧氧化时间为25分钟；经臭氧处理后，进入中间缓冲池，废水在中间缓冲池中的停留时间为50分钟，废水在缓冲池的萘的浓度为50mg/ L ；在MBR停留时间为10个小时，控制MBR的污泥浓度为30000mg/L，气水比为35 1，处理后萘的浓度为20mg/L，萘去除率达到96%。实施例4某含萘废水，萘的浓度为100mg/L，采用本发明臭氧-MBR联合处理该废水。首先通过臭氧氧化处理，臭氧投加量与萘的质量比为0. 1 1，臭氧氧化时间为15分钟；经臭氧处理后，进入中间缓冲池，废水在中间缓冲池中的停留时间为40分钟，废水在缓冲池的萘的浓度为30mg/L ；在MBR停留时间为8个小时，控制MBR的污泥浓度为25000mg/L，气水比为 15 1，处理后萘的浓度为7mg/L，萘去除率达到93%。实施例5
某含萘废水，萘的浓度为300mg/L，采用本发明臭氧-MBR联合处理该废水。首先通过臭氧氧化处理，臭氧投加量与萘的质量比为0.08 1，臭氧氧化时间为16分钟；经臭氧处理后，进入中间缓冲池，废水在中间缓冲池中的停留时间为35分钟，废水在缓冲池的萘的浓度为10mg/L ；在MBR停留时间为7个小时，控制MBR的污泥浓度为15000mg/L，气水比为25 1，处理后萘的浓度为24mg/L，萘去除率达到92%。实施例6某含萘废水，萘的浓度为400mg/L，采用本发明臭氧-MBR联合处理该废水。首先通过臭氧氧化处理，臭氧投加量与萘的质量比为0. 8 1，臭氧氧化时间为17分钟；经臭氧处理后，进入中间缓冲池，废水在中间缓冲池中的停留时间为10分钟，废水在缓冲池的萘的浓度为40mg/L ；在MBR停留时间为9个小时，控制MBR的污泥浓度为10000mg/L，气水比为 30 1，处理后萘的浓度为28mg/L，萘去除率达到93%。上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化， 均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种利用臭氧-MBR联合工艺处理含萘废水的方法，其特征在于包括以下操作步骤(1)氧化处理利用臭氧对待处理含萘废水进行氧化处理，臭氧的加入量为臭氧与待处理含萘废水萘的质量比为0. 01 1 1 1，氧化处理时间为15 25分钟；(2)中间缓冲池处理经氧化处理后的废水进入中间缓冲池，废水在中间缓冲池中的停留时间为10 50分钟；(3)膜生物反应器处理经中间缓冲池处理的废水进入膜生物反应器处理，在膜生物反应器处理的时间为6 10小时，得到达标排放水。
2.根据权利要求1所述的一种利用臭氧-MBR联合工艺处理含萘废水的方法，其特征在于步骤(1)所述待处理含萘废水中萘浓度为50 500mg/L。
3.根据权利要求1所述的一种利用臭氧-MBR联合工艺处理含萘废水的方法，其特征在于步骤(2)所述经氧化处理后的废水的萘浓度为15 50mg/L。
4.根据权利要求1所述的一种利用臭氧-MBR联合工艺处理含萘废水的方法，其特征在于步骤(3)所述膜生物反应器的污泥浓度控制为10000 30000mg/L。
5.根据权利要求1所述的一种利用臭氧-MBR联合工艺处理含萘废水的方法，其特征在于步骤(3)所述膜生物反应器的气水比控制在10 1 35 1。
全文摘要
本发明公开了一种利用臭氧-MBR联合工艺处理含萘废水的方法。该方法包括步骤(1)利用臭氧对待处理含萘废水进行氧化处理，臭氧的加入量为臭氧与待处理含萘废水中萘的质量比为0.01∶1～1∶1，氧化处理时间为15～25分钟；(2)经氧化处理后的废水进入中间缓冲池，停留时间为10～50分钟；(3)经中间缓冲池处理的废水进入MBR处理，在MBR处理时间为6～10小时，气水比为10∶1～35∶1。臭氧处理废水的同时不带入任何杂质离子，对水体不会造成二次污染，是一种很好的化学氧化药剂，后续采用生化效率高、抗负荷冲击能力强、出水水质好且稳定的MBR处理，强有力的保证了整个工艺的出水水质。
文档编号C02F101/30GK102329041SQ20111017055
公开日2012年1月25日 申请日期2011年6月23日 优先权日2011年6月23日
发明者刘永, 李开明, 江栋, 邓志毅, 陈思莉 申请人:环境保护部华南环境科学研究所