一种化工废水的处理方法

本发明涉及污水处理技术领域，特别是涉及一种化工废水的处理方法。

背景技术：

化工废水是在化工生产中排放出的工艺废水、冷却水、废气洗涤水、设备及场地冲洗水等废水，浓度一般较高，成分较为复杂，生物毒性强，治理难度大。高浓度工业废水如果不经过处理直接排放，会造成水体的污染，影响工农业的正常生产。由于化工废水中的有毒成分在生物体内有一定的积累作用，在水体中具有明显的耗氧性质，易使水质恶化，进而危害人类的健康。

传统的化工废水处理方法一般有化学处理法和生化处理法，化学处理法往往需要投入较大的药剂量，处理费用高，产生的化学污泥量大，沉淀物中依旧富含有机物。而生物处理法拥有经济环保、处理高效、不含二次污染等特点，利用微生物达到最佳的去除效果，具有广阔的应用前景。《污水综合排放标准》中主要水质指标为：ph值为6～9，codcr小于500mg/l，nh3-n小于25mg/l。现有工艺中中应用生化处理法处理工业废水时，大多是采用微生物降低废水中的有机物活性，但最终处理过的废水中会残留少量有机物，无法达到直接排放标准。好氧生物处理法是通过培养与驯化的微生物的新陈代谢作用，分解与合成污水中的有机物等污染物，最终达到污水无机化的目的。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种化工废水的处理方法，通过破乳和催化氧化耦合固定化微生物对高浓度化工废水进行处理，先对废水进行初步的催化氧化，再通过厌氧和好氧微生物对废水进行生化处理，去除大多数有机物，二次催化氧化降解残留的有机物，解决了现有化工废水无法达到排放标准的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种化工废水的处理方法，其包括以下步骤：

s1、集水池内收集的废水进入破乳池进行破乳沉淀，将沉淀后得到的污泥经泥斗排至污泥浓缩池；

s2、将s1得到的废水送入前端催化氧化模块进行芬顿反应，在调酸池一内调节废水ph值，在催化氧化池一内加药，对废水中的有机物进行初步降解，废水在混凝沉淀池一内混凝产生沉淀，将沉淀后得到的污泥经泥斗排至污泥浓缩池，此时，废水的生化性得到提高；

s3、将s2得到的废水通过布水管由高到低依次顺次送入生化模块中的生物厌氧反应池和生物好氧反应池进行反应，利用生物厌氧反应池和生物好氧反应池内的微生物去除废水中的大部分有机物；

s4、将s3中生物好氧反应池得到的废水送入末端催化氧化模块，再次催化降解废水中残留的有机物，确保废水达到污水排放标准后，排放处理后的废水。

优选地，s1中，所述破乳沉淀采用一体化破乳机，投加絮凝药剂使废水ph大于8，对废水中含有的粉剂悬浮物和油性乳液进行预处理。

优选地，s2中，所述芬顿反应具体步骤如下：将s1中得到的废水由提升泵提升至调酸池一，开启调酸池一内的ph在线自控系统中的酸、碱、双氧水计量泵，进行加药，开启催化氧化池一底部的曝气管道阀门，使药剂和废水混合均匀，催化氧化池一内的多孔铁合金填料中的fe²⁺作为h2o2的催化剂，生成具有强氧化电性且反应活性很高的·oh，·oh与废水中难降解的有机物生成有机自由基，催化降解废水中的有机物，开启混凝沉淀池一内的pam计量泵，通入pam絮凝剂，废水在混凝后产生沉淀，上清液经出水口流入清水池，沉淀后的污泥经泥斗排至污泥浓缩池。

优选地，调节所述污泥的回流比为50％～100％。

优选地，进行所述芬顿反应时，ph在线自控系统控制废水的ph为3～4，反应时间为2～3小时，芬顿反应结束后ph在线自控系统将废水的ph回调至7.5～8.5。

优选地，s3中，前期设备安装时在生物厌氧反应池内加入已经培养活化后休眠的微生物填料，后期反应时加入营养物质使微生物再次活化，根据实际情况补加微生物，使生物厌氧反应池中得到废水的ss浓度低于200mg/l。

优选地，s3中，设置生物好氧反应池内的温度为20～38℃，污水ph值为6.5～8.5，使生物好氧反应池内的do浓度为2mg/l～6mg/l。

优选地，所述营养物质中含氮物质为尿素、氨水、氯化铵中的一种或多种，含磷物质为磷酸三钠、磷酸二氢氨中的一种或多种。

作为本发明进一步方案：一种化工废水的处理系统，包括顺次连接的用于提高废水生化性的前端催化氧化模块、用于去除废水中大部分有机物的生化模块和用于在前端催化氧化模块故障时使系统正常生产的末端催化氧化模块，其中：

前端催化氧化模块包括有顺次连接的用于调节废水ph的调酸池一、用于降解废水中有机物的催化氧化池一和用于沉淀废水中有机物的混凝沉淀池一；

生化模块内设有多个反应池，反应池包括有多个顺次连接的生物厌氧反应池和多个顺次连接的生物好氧反应池，且每个反应池内串联布设有布水管，其中：厌氧反应池的底部设有推流搅拌装置，好氧反应池的底部设有不锈钢穿孔曝气管，每个反应池上下均安装有玻璃钢格栅；

末端催化氧化模块包括有顺次连接的用于调节s3中得到的废水ph的调酸池二、用于降解废水中剩余有机物的催化氧化池二和用于沉淀废水中剩余有机物的混凝沉淀池二。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过破乳对废水中含有的粉剂悬浮物和油性乳液进行预处理，调节废水至碱性，利于有机物初步絮凝沉淀。

2、本发明加入前端催化氧化模块，可以利用ph在线自控系统调节废水的ph值，通过催化氧化耦合固定化微生物对高浓度化工废水进行处理，实现对废水中有机物的初步降解，提高处理效率。

3、本发明通过利用厌氧和好氧微生物对废水进行生化处理，去除废水中的大多数有机物。

4、本发明通过末端催化氧化模块二次催化氧化废水中残留的有机物，确保化工废水达到排放标准。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所述化工废水的处理方法的工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本实施例提供了一种化工废水的处理方法，其包括以下步骤：

s1、集水池内收集的废水进入破乳池进行破乳沉淀，将沉淀后得到的污泥经泥斗排至污泥浓缩池，破乳沉淀采用一体化破乳机，采用直接添加药剂的传统加药方式，投加絮凝药剂使废水ph大于8，对废水中含有的粉剂悬浮物和油性乳液进行预处理。

s2、将s1得到的废水送入前端催化氧化模块进行芬顿反应，在调酸池一内调节废水ph值，在催化氧化池一内加药，对废水中的有机物进行初步降解，废水在混凝沉淀池一内混凝产生沉淀，将沉淀后得到的污泥经泥斗排至污泥浓缩池，此时，废水的生化性得到提高。芬顿反应具体步骤如下：将s1中得到的废水由提升泵提升至调酸池一，开启调酸池一内的ph在线自控系统中的酸、碱、双氧水计量泵，进行加药，控制废水的ph为3～4，开启催化氧化池一底部的曝气管道阀门，使药剂和废水混合均匀，催化氧化池一内的多孔铁合金填料中的fe²⁺作为h2o2的催化剂，生成具有强氧化电性且反应活性很高的·oh，·oh与废水中难降解的有机物生成有机自由基，催化降解废水中的有机物，开启混凝沉淀池一内的pam计量泵，通入pam絮凝剂，废水在混凝后产生沉淀，反应时间为2～3小时，芬顿反应结束后ph在线自控系统将废水的ph回调至7.5～8.5，上清液经出水口流入清水池，沉淀后的污泥经泥斗排至污泥浓缩池，调节污泥的回流比为50％。

s3、将s2得到的废水通过布水管由高到低依次顺次送入生化模块中的生物厌氧反应池和生物好氧反应池进行反应，利用生物厌氧反应池和生物好氧反应池内的微生物去除废水中的大部分有机物。前期设备安装时在生物厌氧反应池内加入已经培养活化后休眠的微生物填料，后期反应时加入营养物质使微生物再次活化，根据实际情况补加微生物，使生物厌氧反应池中得到废水的ss浓度低于200mg/l，营养物质中含氮物质为尿素、氨水、氯化铵中的一种或多种，含磷物质为磷酸三钠、磷酸二氢氨中的一种或多种。设置生物好氧反应池内的温度为20～38℃，污水ph值为6.5～8.5，使生物好氧反应池内的do浓度为2mg/l～6mg/l。

s4、将s3中生物好氧反应池得到的废水送入末端催化氧化模块，与步骤s2一样，再次催化降解废水中残留的有机物，确保废水达到污水排放标准后，排放处理后的废水。

一种化工废水的处理系统，其包括顺次连接的用于提高废水生化性的前端催化氧化模块、用于去除废水中大部分有机物的生化模块和用于在前端催化氧化模块故障时使系统正常生产的末端催化氧化模块，其中：

前端催化氧化模块包括有顺次连接的用于调节废水ph的调酸池一、用于降解废水中有机物的催化氧化池一和用于沉淀废水中有机物的混凝沉淀池一；

生化模块内设有多个反应池，反应池包括有多个顺次连接的生物厌氧反应池和多个顺次连接的生物好氧反应池，且每个反应池内串联布设有布水管，其中：厌氧反应池的底部设有推流搅拌装置，好氧反应池的底部设有不锈钢穿孔曝气管，每个反应池上下均安装有玻璃钢格栅；

末端催化氧化模块包括有顺次连接的用于调节s3中得到的废水ph的调酸池二、用于降解废水中剩余有机物的催化氧化池二和用于沉淀废水中剩余有机物的混凝沉淀池二。

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

先将集水池内收集的废水进入破乳池进行破乳沉淀，将沉淀后得到的污泥经泥斗排至污泥浓缩池，破乳沉淀采用一体化破乳机，采用直接添加药剂的传统加药方式，投加絮凝药剂使废水ph大于8，对废水中含有的粉剂悬浮物和油性乳液进行预处理。

将上述得到的废水由提升泵提升至调酸池一，开启调酸池一内的ph在线自控系统中的酸、碱、双氧水计量泵，进行加药，控制废水的ph为3，开启催化氧化池一底部的曝气管道阀门，使药剂和废水混合均匀，催化氧化池一内的多孔铁合金填料中的fe²⁺作为h2o2的催化剂，生成具有强氧化电性且反应活性很高的·oh，·oh与废水中难降解的有机物生成有机自由基，催化降解废水中的有机物，开启混凝沉淀池一内的pam计量泵，通入pam絮凝剂，废水在混凝后产生沉淀，反应时间为2小时，芬顿反应结束后ph在线自控系统将废水的ph回调至7.5，上清液经出水口流入清水池，沉淀后的污泥经泥斗排至污泥浓缩池，调节污泥的回流比为100％，设置生物好氧反应池内的温度为38℃，污水ph值为6.5，使生物好氧反应池内的do浓度为2mg/l。

将上述得到的废水通过布水管由高到低依次顺次送入生化模块中的生物厌氧反应池和生物好氧反应池进行反应，利用生物厌氧反应池和生物好氧反应池内的微生物去除废水中的大部分有机物。前期设备安装时在生物厌氧反应池内加入已经培养活化后休眠的微生物填料，后期反应时加入营养物质使微生物再次活化，根据实际情况补加微生物，使生物厌氧反应池中得到废水的ss浓度低于200mg/l，此时厌氧反应器的cod去除率为80％或vfa＜200mg/l，添加的营养物质为尿素和磷酸三钠。

将生物好氧反应池得到的废水送入末端催化氧化模块，再次催化降解废水中残留的有机物，确保废水达到污水排放标准后，排放处理后的废水，此时化工废水中的有机物去除率达到98％，总出水量达到99.25％。

实施例2：

本实施例与实施例1步骤相同，不同之处在于：

在开启调酸池一内的ph在线自控系统中的酸、碱、双氧水计量泵，进行加药时，控制废水的ph为3.5，反应时间为2.5小时，芬顿反应结束后ph在线自控系统将废水的ph回调至8，此时厌氧反应器的cod去除率为70％或vfa＜250mg/l，添加的营养物质为氨水和磷酸二氢氨，调节污泥的回流比为75％，设置生物好氧反应池内的温度为30℃，污水ph值为7.5，使生物好氧反应池内的do浓度为4mg/l。

实施例3：

本实施例与实施例1步骤相同，不同之处在于：

在开启调酸池一内的ph在线自控系统中的酸、碱、双氧水计量泵，进行加药时，控制废水的ph为4，反应时间为3小时，芬顿反应结束后ph在线自控系统将废水的ph回调至8.5，此时厌氧反应器的cod去除率为60％或vfa＜300mg/l，添加的营养物质为氯化铵和磷酸三钠，调节污泥的回流比为50％，设置生物好氧反应池内的温度为20℃，污水ph值为8.5，使生物好氧反应池内的do浓度为6mg/l。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。