一种综合型高浓度高盐难降解废水的处理工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于环境保护技术领域，特别涉及一种针对综合型高浓度高盐难降解废水 的处理工艺方法。
【背景技术】
[0002] 利用微生物处理污水是以光合菌群和酵母菌群为为主导，协同其他有益微生物共 同作用，产生抗氧化物质，通过氧化还原发酵等途径分解氧化有机物，对污水中有害有机化 合物起降解、转化作用，把有害有毒物质转化为无毒无害物质，但是单纯的微生物处理技术 只适用于污染物浓度很低的污水处理。由于微生物对污染物的耐受能力十分有限，因此不 仅对于浓度稍高的污水却起不到太多的效果，而且会导致微生物受到严重的损害而无法再 生。
[0003] 现有技术中对于高浓度高盐废水的处理一直是难题，很难将这样的高污染废水单 独进行净化，而往往需要引入低浓度废水甚至是干净的配水，来调低高污染废水中污染物 的浓度，才能进一步对水质净化处理。例如：首先采用加入聚合氯化铝和聚丙烯酰胺作为絮 凝剂和混凝剂的方式，与原水中大量的SS反应生成絮体，沉淀分离去除SS ;后进入吹脱塔， 利用化学方法去除游离氨；然后将废水进入厌氧反应器（采用UASB池型，底部进水，上部出 水，反应器内的流态为上升流），利用厌氧微生物对有机物有效分解的作用，废水中部分的 COD(BOD)得以去除，以减轻后续好氧处理的负荷；厌氧反应后的出水仍有较高的COD和氨 氮，如果直接进入后续的好氧生物处理，将对微生物有毒害，因此，引入低浓度废水，以及部 分配水，保证混合后的废水水质达到好氧生物可以耐受的范围。在好氧池中，采用盘式曝气 器为生化反应提供溶解氧，利用微生物同化异化和硝化反硝化的原理，对剩余的COD和氨 氮进一步去除。
[0004] 上述净化工艺需要引入大量的配水等辅助工艺，大大地提高了系统的运行成本， 同时会产生大量污泥，增加污泥处理处置的费用。同时，由于进水COD及氨氮等浓度较高， 微生物生化系统运行负荷较大，出水水质难以得到有效保证；同时由于进水盐分浓度过高， 对系统中微生物的生长产生抑制作用，进一步影响系统处理效果。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题在于：提供一种能够直接针对高浓度难降解废水的处 理净化工艺，无需额外引入低浓度废水或干净配水；且不产生额外的二次沉降污染。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：调节高盐高浓度难降解废水 (下称"进水"）的PH值后，进行加热蒸发水分，一方面收集蒸发后得到的水蒸汽形成冷凝 水，将冷凝水进入生化系统进行处理；另一方面对蒸发后剩余的浓缩液进行直接焚烧，
[0007] 其中，所述的高盐高浓度难降解废水为含有cod、nh3-n、tn、tp及盐分的废水，调节 废水的pH值为6~8,废水中COD的含量最大为62000mg/L，NH 3-N的含量最大为1500mg/ L，TN (总氮）的含量最大为2500mg/L，TP (总磷）的含量最大为500mg/L，盐分的含量最大 为 60000mg/L，
[0008] 上述的加热蒸发温度设定为大于水的蒸发温度，且小于COD、NH3_N、TN、TP及盐分 的蒸发温度，进一步地：加热蒸发温度为l〇〇°C左右，
[0009] 对废水加热蒸发使废水的温度升高，由于废水中的盐分、溶解性COD等污染物质 比水的沸点高很多，当废水温度逐渐升高达到水的沸点时，废水中的水分开始蒸发形成水 蒸汽逸出系统，污染物质则被留在溶液中，随着水的不断蒸发，废水中污染物的浓度也不断 升高，剩余的浓液则不断减少，由此完成了（部分）水与污染物质的分离，本方案中由于进 水COD及NH 3-N浓度较高，有一部分挥发性COD及册13会随水蒸汽形成冷凝水，因此蒸馏得 到的冷凝水仍需进入生化系统进行处理，但是此时生化系统中微生物所面临的污染压力要 小很多，完全在其耐受能力范围之内，
[0010] 作为优选：对高盐高浓度难降解废水进行加热蒸发时，采用"蒸汽加热"的方式，采 用该方式加热时可以将蒸发产生的二次蒸汽全部收集起来，通过机械压缩方式提高其压力 和温度之后重新作为蒸发的热源；
[0011] 而对于蒸发后剩余的浓缩液而言，浓缩液中主要的盐分物质为Na2SO4，同时浓缩液 的COD极高，能达到十万甚至数十万mg/L，热值很高，直接对其进行焚烧既可以充分利用浓 缩液中COD的热量，同时又不会产生二噁英等二次污染物质。
[0012] 本发明的有益效果在于：本发明的工艺对于水体中的C0D、NH3-N、TN、TP及盐分等 均有较好的处理效果，特别是盐分的去除效果远远优于高级氧化等其他现有工艺，能有效 减轻盐分对于微生物生长的抑制作用，保证后续生物处理工段的正常功能；工艺中对原液 进行浓缩，能有效减少浓液的产量，采用直接燃烧浓缩液的工艺，充分利用浓缩液中COD所 含有的高热量，变废为宝。
【具体实施方式】
[0013] 实施例1
[0014] 调节高盐高浓度难降解废水的pH值后得到"进水"，将"进水"进行加热（加热温 度为100- 105°C )蒸发水分，蒸发至废水体系中的COD、NH3-N、TN、TP或盐分中，有任何一 种污染溶质达到饱和即可。一方面对蒸发后剩余的浓缩液进行直接焚烧；另一方面收集蒸 发后得到的水蒸汽形成冷凝水，将冷凝水进入生化系统进行处理，处理后得到的冷凝水称 为"出水"，对本实施例中的"进水"和"出水"进行检测，结果如表1所示：
[0015] 表 1
[0016]
[0017] 比较例 I (FBR-Fenton 工艺）
[0018] 芬顿氧化法是利用芬顿试剂〇1202与？6 2+)的强氧化性氧化废水中的难降解物质的 一种废水处理方法。
[0019] 芬顿反应的原理为：芬顿反应是以亚铁离子为催化剂的一系列自由基反应。主要 反应大致如下：
[0020] Fe2++H202= = Fe 3++0H> ? HO
[0021] Fe3++H202+〇r = = Fe 2++H20+ ? HO
[0022] Fe3++H202 = = Fe 2++H++H02
[0023] HO2+H2O2 = = H 2〇+〇2 t + * HO
[0024] 芬顿试剂通过以上反应，不断产生? HO (羟基自由基，电极电势2. 80EV，仅次于 F2)，使得整个体系具有强氧化性，可以氧化氯苯、氯化苄、油脂等难以被一般氧化剂（氯气， 次氯酸钠，二氧化氯，臭氧）氧化的物质。通常可将大多数有机化合物如羧酸、醇、酯类氧化 为无机态，氧化效果十分明显。
[0025] 实验方案
[0026] (1)分析原水COD值及决定欲去除COD量，并计算出双氧水加药量及硫酸亚铁加药 量，折算到泵的转数；
[0027] (2)将原水置入原水桶，调节pH ;
[0028] (3)准备好H2O2和硫酸亚铁，泵流量和转数关系调节到需要转数；
[0029] (4)同时启动H2O2泵、废水泵、回流泵；
[0030] (5)反应稳定，收集出流水，调整pH、加入PAM，混凝沉淀，静置取上清液测C0D。
[0031] 实验数据及结果
[0032] 取二沉池出水进行实验，将原水COD稀释到300mg/L左右，FBR-Fenton实验加药 量和进出水COD值如表2所示。
[0033] 表 2
[0034]
[0035] 比较例2(高级氧化工艺）
[0036] 本方案中对均质的污水通过药物沉降混凝，去除一定比例的有机物，同时中和去 除能够产生COD的部分无机物。预处理后的水直接进入HECAF处理器，在处理器内，根据废 水中需要去除的污染物的种类和性质充填相应的专用材料、催化剂及其他辅助剂，组成去 除某种或某一类无机或有机污染物的最佳混合装填材料，并将它们置于结构紧凑的絮凝床 内。废水流经絮凝床装置时，在一定的操作条件下，装置内的填充料便会与废水的污染物发 生一系列的物理化学作用，产生一种或多种初生态的混凝剂及初生态的氧化剂，通过混凝、 催化氧化分解、置换等多种物理化学作用，使废水中的污染物迅速去除。
[0037] 经过以上预处理后，出水进入针对长链和苯类有机物污水的高级氧化设备。该技 术是三维电极电化学技术与催化氧化技术的耦合，从三维电极的原理出发，以特定填料等 做载体，无机氧化物为引发剂，研制出电化学性能高效的颗粒电极材料。以电能做激发能， 在较低的安全电压（〈50V)下，利用空气中的O 2，通过一系列的化学反应机制生成初生态的 H2O2，随之进一步分解产生具有极强氧化性的羟基自由基（?0!!)。大部分微生物难降解的有 机物都是分子内电子云密度分布不均匀的多环或杂环芳烃类，正是由于羟基自由基（? 0H) 具有攻击有机物分子内电子云密度高处的特点，? OH自由基可迅速氧化使之被降解为容易 被微生物进一步分解的小分子有机物，或者直接被? OH自由基彻底矿化为0)2和H 20。
[0038] 实验数据及结果
[0039] 运用原水进行实验，高级氧化实验得到的各项处理率如表3所示。
[0040] 表 3
[0041]
[0042] 实施例1、对比例1、2中的工艺对各种污染物质的去除率的比较，结果如表4所 示：
[0043]表 4
[0044]
【主权项】
1. 一种高盐高浓度难降解废水的处理方法，其特征在于：所述的处理方法为，调节所 述高盐高浓度难降解废水的PH值后，进行加热蒸发水分，一方面收集蒸发后得到的水蒸汽 形成冷凝水，将所述冷凝水进入生化系统进行处理；另一方面对蒸发后剩余的浓缩液进行 直接焚烧。2. 如权利要求1所述的高盐高浓度难降解废水的处理方法，其特征在于：所述的高盐 高浓度难降解废水为含有COD、NH3-N、TN、TP及盐分的废水。3. 如权利要求2所述的高盐高浓度难降解废水的处理方法，其特征在于：所述的高盐 高浓度难降解废水中，所述COD的含量最大为62000mg/L。4. 如权利要求2所述的高盐高浓度难降解废水的处理方法，其特征在于：所述的高盐 高浓度难降解废水中，所述NH3-N的含量最大为1500mg/L。5. 如权利要求2所述的高盐高浓度难降解废水的处理方法，其特征在于：所述的高盐 高浓度难降解废水中，所述TN的含量最大为2500mg/L。6. 如权利要求2所述的高盐高浓度难降解废水的处理方法，其特征在于：所述的高盐 高浓度难降解废水中，所述TP的含量最大为500mg/L。7. 如权利要求2所述的高盐高浓度难降解废水的处理方法，其特征在于：所述的高盐 高浓度难降解废水中，所述盐分的含量最大为60000mg/L。8. 如权利要求1所述的高盐高浓度难降解废水的处理方法，其特征在于：调节所述的 高盐高浓度难降解废水的pH值为6~8。9. 如权利要求2所述的高盐高浓度难降解废水的处理方法，其特征在于：所述的加热 蒸发温度为100 °C。10. 如权利要求1所述的高盐高浓度难降解废水的处理方法，其特征在于：所述的加热 蒸发时，采用"蒸汽加热"的方式。
【专利摘要】本发明属于环境保护技术领域，特别涉及一种针对综合型高浓度高盐难降解废水的处理工艺方法。具体方法为：调节高盐高浓度难降解废水的pH值后，进行加热蒸发水分，一方面收集蒸发后得到的水蒸汽形成冷凝水，将冷凝水进入生化系统进行处理；另一方面对蒸发后剩余的浓缩液进行直接焚烧。本发明的工艺对于水体中的COD、NH3-N、TN、TP及盐分等均有较好的处理效果，能有效减轻盐分对于微生物生长的抑制作用，保证后续生物处理工段的正常功能。
【IPC分类】C02F9/14, F23G7/04
【公开号】CN104944678
【申请号】CN201510250499
【发明人】张建兴
【申请人】常州市武进双惠环境工程有限公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年5月15日