一种处理难生物降解废水的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于废水处理领域，涉及一种处理难生物降解废水的组合工艺，具体地说 涉及一种采用PACT工艺处理难生物降解废水的方法。该方法可W广泛应用于难生物降解 废水的处理。
【背景技术】
[0002] 随着国内原油资源的日益短缺，原油性质的日趋恶劣，越来越多的炼化企业开始 加工高硫、高酸原油。由于原油性质发生了显著的变化，使全厂污水的排放量和污水中的主 要污染物浓度均得到一定幅度的增加。炼油污水经传统的隔油、浮选处理后，水中仍含有大 量多环、杂环及苯酪类化合物，送些有机物难于生物降解，因此，常规的生化处理效果普遍 较差。
[0003] 向传统的活性污泥系统投加粉末活性炭是美国杜邦公司开发的PACT技术，PACT 技术是将活性污泥和粉末活性炭结合起来，两者共同作用加大对污染物的去除。由于粉末 活性炭的比表面积大，可吸附水中难生物降解有机物，送样宏观环境中的难降解物质和有 毒物质的浓度减少，对微生物的抑制作用也相对减弱。另一方面，微生物可附着在粉末活性 炭上生长，同时可降解吸附在粉末活性炭上的有机污染物。送种协同作用为微生物的生长 代谢活动营造了良好的环境，增强对难生物降解废水的处理。
[0004] PACT工艺在运行过程中，含有粉末活性炭的生物活性污泥进入二沉池，会产生大 量的含活性炭的污泥，造成二次污染，并且粉末活性炭没有进行回收利用，运行成本较高。 CN102616922A提出一种可再生循环利用粉末活性炭处理难生物降解废水的PACT新工艺。 二沉池中产生的带有活性炭的污泥脱水后经干燥、干傭和活化处理，使粉末活性炭吸附的 有机物分解挥发，同时活性污泥热解为活性炭进行回用。送种方法虽然可回收粉末活性炭， 但干傭温度在500~60(TC，活化温度在800~95(TC，应用过程能耗巨大，且高温再生活性炭 对其结构亦有破坏，造成活性炭强度和性能降低，长期循环会造成废水处理效果下降。
【发明内容】
[0005] 为解决现有技术的不足，本发明提出一种处理难生物降解废水的PACT方法。该方 法既循环利用了粉末活性炭，又减少了污泥的产量，提高了难生物降解废水处理效果，大大 降低了 PACT工艺的运行成本。
[0006] 一种处理难生物降解废水的方法，包括W下步骤： (1) 向生化池内投加活性炭，形成活性炭-微生物菌胶团生化系统，活性炭添加量为 0. 5~50 g活性炭/g C0D，优选1. 5~10 g活性炭/g C0D，进一步优选3. 5~6 g活性炭/g COD,所述活性炭按重量含量计含有0. 05~10%的过渡金属氧化物，优选0. 1~1. 5%，进一步优 选 0. 4~0. 8〇/〇 ; (2) 步骤（1)中形成的含活性炭污泥在二沉池中沉淀分离后进入莫氧反应器进行莫氧 化处理； (3)将步骤（3)处理后的含活性炭污泥回流至生化池中进行循环使用。
[0007] 本发明方法步骤（1)中，生化池的操作条件为：容积负荷0. 1~3. 0 kgCOD/(m3 ·(!)， 水力停留时间4~12 h，优选容积负荷1. 0~1. 2 kgC0D/(m3 · d)，水力停留时间6~8 h。
[0008] 本发明方法步骤（1)中，所述的过渡金属氧化物包括化、Μη、Co、化、化、La、Ce中 的一种或几种，优选Ni或化。
[0009] 本发明方法步骤（1)中，所述的含有过渡金属氧化物的活性炭可W采用市售商品， 如北京碧水源科技股份有限公司生产的活性炭催化剂，或者采用现有技术进行制备，例如 采用常规的浸溃法将过渡金属氧化物负载到活性炭上，过体积浸溃或者等体积浸溃均可。
[0010] 本发明方法步骤（1)中，所述的含有过渡金属氧化物的活性炭采用如下方法制 备： a) 向去离子水中加入可溶性过渡金属盐，然后用碱液调解使其形成胶体溶液； b) 将活性炭加入到步骤a)的胶体溶液中打浆成活性炭浆液，揽拌1~6小时； C)然后用碱液调节活性炭浆液抑值至11~12,继续揽拌0. 5~3小时，经过滤、洗涂、惰 性气氛保护下赔烧后制得负载过渡金属氧化物的活性炭。
[0011] 上述方法中，所述的可溶性过渡金属盐包括过渡金属硝酸盐、碳酸盐、硫酸盐或氯 化盐中的一种或几种混合。
[001引上述方法中，所述的活性炭浆液中活性炭与水的质量比为1 ;5~20,优选为 1:5~15。
[0013] 上述方法中，所述的碱液为化0H、化C〇3、Na肥〇3、K0H、KC〇3、K肥〇3、（畑2) 2C0的一种 或任意几种的混合，碱液的质量百分比浓度为0. 1~30 %。
[0014] 本发明方法步骤（2)中，莫氧化处理条件为2~20 mg/拆S，优选5~10 mg/拆S，停留 时间10~30 min。
[001引本发明方法步骤（3)中，可W补充10~20wt%的含有过渡金属氧化物的活性炭。
[0016] 本发明的有益效果如下；通过向处理难生物降解废水的生化系统投加含有过渡金 属的活性炭，特别是自制的含有过渡金属氧化物的活性炭，可快速吸附污水中的难生物降 解有机物，从而降低送类有机物对微生物的抑制作用。活性污泥中的微生物W含有过渡金 属氧化物的活性炭为中必，包裹含有过渡金属氧化物的活性炭形成菌胶团絮体，强化了微 生物代谢能力，形成的含有过渡金属氧化物的活性炭污泥经莫氧化再生处理后回流至原生 化系统，达到了低温常压含有过渡金属氧化物的活性炭污泥再生及污泥源头减量化的双重 目的，大大降低了 PACT工艺的运行成本，具有良好的经济效益。
【具体实施方式】
[0017] W下通过实施例及比较例来进一步说明本发明方法的过程和效果，实施例及比较 例中如无特殊说明wt%均为质量分数，自制的负载过渡金属氧化物的活性炭，活性炭采购 于上海吉宝活性炭有限公司，活性炭的性质如下：大于90%的活性炭粒径范围在0. 63~2. 0 mm,装填密度450~550 g/L，强度为94。
[001引 实施例1 处理国内某炼油厂的气浮出水（即生化池的总进水)，主要水质指标为；COD为275 mg/ L，BOD5为58. 3 mg/L，抑值6. 79,挥发酪19. 1 mg/L，负载氧化媒的活性炭采购于北京碧水 源科技股份有限公司生产的活性炭催化剂，氧化媒的重量含量为0. 1%。气浮出水经PACT生 化处理、回流污泥经莫氧催化氧化处理，其具体操作条件和处理效果见表1所示。
[001引 表1
实施例2 处理某酒精废水的厌氧出水，主要水质指标为；COD为2460 mg/l，B0D5为320 mg/l， 抑值 7. 56,氨氮 56 mg/L，COD 为 2460 mg/L，BOD5为 320 mg/L，抑值 7. 56,氨氮 56 mg/L， 负载氧化铜的活性炭采用常规的等体积浸溃法制备，氧化铜的重量含量为1.5%。厌氧出水 经PACT生化处理、回流污泥经莫氧催化氧化处理，其具体操作条件和处理效果见表2所示。
[0020] 表 2
实施例3 同实施例1，只是负载氧化媒的活性炭(负载量同实施例1)采用如下方法制备：向去离 子水中加入硝酸媒，然后质量浓度为5%的氨氧化钢调解使其抑值为8. 5形成胶体溶液；将 活性炭加入胶体溶液中打浆成活性炭浆液，活性炭与水的质量比为1 ;5,揽拌2小时；然后 用氨氧化钢溶液继续调节活性炭浆液抑值至12,继续揽拌1小时，经过滤、洗涂、氮气气氛 保护下赔烧后制得。
[0021] 气浮出水经PACT生化系统处理后COD 50 mg/l，BODs 4. 1 mg/l，挥发酪0. 2 mg/ L ;回流活性污泥经莫氧催化氧化处理后减量62%。
[00过 实施例4 同实施例2,只是负载氧化铜的活性炭(负载量同实施例2)采用如下方法制备；向去离 子水中加入硝酸铜，然后质量浓度为25%的氨氧化钢调解使其抑值为9形成胶体溶液；将 活性炭加入胶体溶液中打浆成活性炭浆液，活性炭与水的质量比为1 ;15,揽拌5小时；然后 用氨氧化钢溶液继续调节活性炭浆液抑值至11，继续揽拌2小时，经过滤、洗涂、氮气气氛 保护下赔烧后制得。
[002引厌氧出水经PACT生化系统处理后C0D160 mg/L，BODs 12 mg/L，氨氮2. 7 mg/L ;回 流活性污泥经莫氧催化氧化处理后减量70%。
[0024] 比较例1 同实施例1，只是加入不负载氧化媒的活性炭。气浮出水经PACT生化系统处理后COD 86 mg/L，B0D5 12 mg/L，挥发酪2. 1 mg/L;回流活性污泥经莫氧催化氧化处理后减量26%。
【主权项】
1. 一种处理难生物降解废水的方法，其特征在于：包括以下步骤： (1) 向生化池内投加活性炭，形成活性炭-微生物菌胶团生化系统，活性炭添加量为 0. 5~50 g活性炭/g COD，所述活性炭按重量含量计含有0. 05~10%的过渡金属氧化物； (2) 步骤（1)中形成的含活性炭污泥在二沉池中沉淀分离后进入臭氧反应器进行臭氧 化处理； (3) 将步骤（3)处理后的含活性炭污泥回流至生化池中进行循环使用。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1)活性炭添加量为1.5~10 g活性 炭/g COD，所述活性炭按重量含量计含有0. 1~1. 5%过渡金属氧化物。3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1)活性炭添加量为3. 5~6 g活性 炭/g COD，所述活性炭按重量含量计含有0. 4~0. 8%过渡金属氧化物。4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1)生化池的操作条件为：容积负荷 0· 1~3· 0 kgCODAm3 · d)，水力停留时间 4~12 h。5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于：生化池的操作条件为：容积负荷1. 0~1. 2 kgC0D/(m3 · d)，水力停留时间6 ~8 h。6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1)中所述的过渡金属氧化物包括 Fe、Mn、Co、Ni、Cu、La、Ce 中的一种或几种。7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述的过渡金属氧化物为Ni或Cu。8. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1)中所述的含有过渡金属氧化物 的活性炭采用市售商品或者采用现有技术进行制备。9. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1)中所述的含有过渡金属氧化物 的活性炭采用如下方法制备： a) 向去离子水中加入可溶性过渡金属盐，然后用碱液调解使其形成胶体溶液； b) 将活性炭加入到步骤a)的胶体溶液中打浆成活性炭浆液，搅拌1~6小时； c) 然后用碱液调节活性炭浆液pH值至11~12,继续搅拌0. 5~3小时，经过滤、洗涤、惰 性气氛保护下焙烧后制得负载过渡金属氧化物的活性炭。10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述的可溶性过渡金属盐包括过渡金 属硝酸盐、碳酸盐、硫酸盐或氯化盐中的一种或几种混合。11. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述的活性炭浆液中活性炭与水的质 量比为1 :5~20。12. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述的碱液为Na0H、NaC03、NaHC03、K0H、 KC03、KHC03、（NH2)2C0的一种或任意几种的混合，碱液的质量百分比浓度为0. 1~30 %。13. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（2)中臭氧化处理条件为2~20 mg/ gSS，停留时间 10~30 min。14. 根据权利要求13所述的方法，其特征在于：臭氧化处理条件为5~10 mg/gSS。15. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（3)中补充10~20wt%的含有过渡 金属氧化物的活性炭。
【专利摘要】本发明公开一种处理难生物降解废水的方法，包括以下步骤：（1）向生化池内投加活性炭，形成活性炭-微生物菌胶团生化系统，活性炭添加量为0.5~50g活性炭/gCOD，所述活性炭按重量含量计含有0.05~10%的过渡金属氧化物；（2）步骤（1）中形成的含活性炭污泥在二沉池中沉淀分离后进入臭氧反应器进行臭氧化处理；（3）将步骤（3）处理后的含活性炭污泥回流至生化池中进行循环使用。该方法既循环利用了粉末活性炭，又减少了污泥的产量，提高了难生物降解废水处理效果，大大降低了PACT工艺的运行成本。
【IPC分类】C02F3/00, C02F11/06
【公开号】CN105712468
【申请号】CN201410724006
【发明人】张蕾, 马和旭, 郭宏山, 李宝忠, 朱卫
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院