一种工业废水深度处理工艺及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种工业废水深度处理工艺及装置，具体属于废水处理领域。
【背景技术】
[0002] 废水高级处理技术包括臭氧氧化法、活性碳吸附法、薄膜分离法、湿式氧化法及 Fenton氧化法等，其中以Fenton氧化法（H202/Fe2+)被认为是一种有效、简单且经济的方 法，其他方法则因初设成本或操作成本太高而较难被业者接受。Fenton氧化法虽有高效率、 低操作费等优点，但同时因其会产生大量的铁污泥，成为应用时的一大缺点。自1994年起 以Fenton氧化法产生·0Η(hydroxyl radical)的原理为基础，开发改良低污泥的废水高级 氧化处理技术，我们称此为Fenton家族（Fenton Family)高级氧化处理技术。Fenton高级 氧化之所以获得重视，其核心是由于双氧水与亚铁离子发生反应，产生了具有极高氧化性 的羟基自由基（· 0H)，其氧化能力在所有物质中仅次于氟，位列第二。
[0003] Fenton处理技术的主要缺点在于中和过程中会产生大量的铁污泥，而过多的铁污 泥需要大型的污泥处理设施，且过多的污泥量容易堵塞管道，造成设备损坏。针对Fenton 法污泥产量太多的缺点将传统Fenton加以改良，使适用范围大为增加。Fenton家族高级 处理技术由传统Fenton法、电解氧化-Fenton法（简称Fenton II )、电解还原-Fenton法 (简称Fenton III)至流体化床-Fenton法（简称Fenton IV )进行演进。
[0004] 流体化床-Fenton系利用流体化床的方式使Fenton法所产生的三价铁大部分得 以结晶或沉淀披覆在流体化床的担体表面上，是一项结合了同相化学氧化（Fenton法）、异 相化学氧化（H202/Fe00H)、流体化床结晶及FeOOH的还原溶解等功能的新技术。这项技术 的关键是利用催化载体将反应器中的铁离子在载体表面结晶，从而既降低了出水中铁离子 的浓度，又能够维持反应器亚铁浓度在较高水平。如此可减少Fenton法大量的化学污泥产 量，同时在担体表面形成的铁氧化物具有异相催化的效果，而流体化床的方式亦促进了化 学氧化反应及质传效率，使COD去除率提升。对比前几代Fenton工艺，Fenton流化床不仅 无需额外消耗能源，通过结晶体技术反而省略了药剂的投加量和额外的污泥处理设施。经 过同相及异相催化反应，污泥形成结晶，相比传统Fenton法，铁污泥可减量70%。Fenton 法常与其他处理工艺进行联用，如与水处理工艺的联用、与曝气生物滤池的联用或与生物 流化床的联用。其中与生物流化床的联用，具有动力消耗小、运行成本低等优点。但是现 有技术中Fenton法与生物流化床的联用，仍存在生化处理系统的去除率不高、活性污泥膨 胀、氧化池表面漂浮大量泡沫等问题，因此有必要研发一种新型的高级氧化Fenton深度处 理工艺，以有效处理废水中的污染物，提高生化处理系统的去除率，解决活性污泥膨胀、氧 化池表面漂浮大量泡沫、生物填料堵塞等问题。
【发明内容】
[0005] 为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种工业废水深度处理工艺及装 置，能够有效处理工业废水中的污染物，装置的系统稳定性高，可用于化工、医药工业废水 的深度处理。
[0006] 为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
[0007] -种工业废水深度处理工艺，包括以下步骤：（1)废水通过第一沉淀池去除悬浮 物和部分COD有机污染物；(2)在水解和产酸菌的作用下，将大分子有机污染物分解成小分 子有机污染物；(3)利用高效厌氧去除部分COD有机污染物；(4)进入好氧池中，微生物利 用好氧菌吸附、氧化、分解有机污染物；（5)通过第二沉淀池进行沉淀，去除悬浮物和COD有 机污染物；（6)通过Fenton流化床对废水中难降解有机污染物进行开环断链，并去除部分 COD有机污染物；（7)通过生物流化床进行好氧处理，进一步去除污染物；(8)泥水分离后， 出水进行脱色，排放。
[0008] 前述工艺，具体包括以下步骤：
[0009] (1)废水从第一集水池进入第一沉淀池，除去悬浮物和部分COD有机污染物；
[0010] (2)沉淀池出水进入脉冲水解酸化池，由脉冲布水器进行布水，在水解和产酸菌的 作用下，将废水中大分子有机污染物分解成小分子有机污染物，同时降低废水毒性及抑制 物（处于休眠状态、失去净化污水能力的微生物）浓度，进入第二集水池；
[0011] (3)第二集水池中的废水进入IC厌氧反应器，利用高效厌氧除去部分COD有机污 染物；
[0012] (4) IC厌氧反应器出水进入活性污泥好氧池，微生物利用好氧菌吸附、氧化、分解 废水中的有机污染物；
[0013] (5)活性污泥好氧池出水进入第二沉淀池进行沉淀，去除悬浮物和COD有机污染 物；
[0014] (6)第二沉淀池出水进入Fenton流化床，对废水中难降解有机污染物进行开环断 链，同时去除部分COD有机污染物；Fenton流化床中填料为石英砂；
[0015] (7)Fenton流化床出水进入生物流化床，在生物流化床的好氧池中进行好氧处理， 进一步去除污染物；
[0016] (8)生物流化床出水进入斜管沉淀池进行泥水分离后，出水进入脱色池，脱色后达 标排放。
[0017] 前述工艺中，步骤（7)中生物流化床的填料填充率为15%~25% ;所用填料是在 聚氨酯中添加质量比例为3%~5%的陶粒和0. 01 %~0. 05%的铁盐制成的多孔生物填 料。
[0018] 前述工艺中，步骤（7)中生物流化床的填料是通过以下方法步骤制成的：（1)将聚 氨酯、陶粒和铁盐按比例混合，搅拌均匀；（2)混合物在一次发泡箱中发泡，得到闭合孔半 成品；（3)将闭合孔半成品进行二次加氢爆破开孔；(4)切割定型即得。
[0019] 前述工艺中，所述聚氨酯为软质聚氨酯，所述铁盐为FeSO4，所述陶粒的粒径为 20 ~100 μ m〇
[0020] 前述工艺中，填料的孔隙率为90%~95%，密度为I. 00~I. 05。
[0021] 前述工艺中，填料的粒径为10~50mm，优选为10mm。
[0022] 前述工艺中，步骤（4)和（7)中好氧池所需氧气由鼓风机提供。
[0023] 前述工艺中，步骤（8)中脱色采用的是臭氧脱色。
[0024] 实现前述工艺采用的工业废水深度处理装置，包括经管道依次连接设置的第一集 水池、第一沉淀池、脉冲水解酸化池、第二集水池、IC厌氧反应器、活性污泥好氧池、第二沉 淀池、Fenton流化床、生物流化床、斜管沉淀池和脱色池。
[0025] 前述工业废水深度处理装置中，还包括鼓风机房，鼓风机房分别与活性污泥好氧 池和生物流化床相连。
[0026] 前述工业废水深度处理装置中，生物流化床中填料的顶部与底部分别设有上格栅 和下格栅。上格栅与下格栅的设置使填料处于相对固定的空间，增大了悬浮填料与污水的 摩擦，使填料和污水处于流化状态，可加强污水与微生物之间的接触和传质，使得污水处理 的效率提高，还能有效的防止填料流失；下格栅将曝气管与填料上的生物膜隔开，可确保布 气的均匀性，且生物膜的不断生长不会影响曝气管，不易对曝气管造成堵塞。
[0027] 前述工业废水深度处理装置中，上格栅与下格栅之间设有中间格栅，中间格栅将 填料分隔为两层或多层，每一层填料的高度h为1. 2~2. 0m，优选为I. 5m。此高度可保证 填料不堆积，从而实现流化状态。
[0028] 前述工业废水深度处理装置中，上格栅、中间格栅和下格栅的格栅孔内径d比填 料粒径小5~20mm。
[0029] 前述工业废水深度处理装置中，上格栅、中间格栅和下格栅均为玻璃钢格栅。玻璃 钢格栅的抗腐蚀、抗老化性能好，其使用寿命超过10年。
[0030] 采用本发明的工艺，如图1工艺流程图所示，工业废水从第一集水池栗提升至第 一沉淀池，去除悬浮物和部分COD有机污染物后，栗提升至脉冲水解酸化池。在脉冲水解酸 化池中，由脉冲布水器进行布水，在水解和产酸菌的作用下，将废水中大分子有机污染物分 解成小分子有机污染物，进入第二集水池，使得污水中溶解性有机物显著提高，在短时间 内和相对$父尚的负荷下获得$父尚的悬浮物去除率，改善和提尚原水的可生化性，有利于后 续处理进一步降解。第二集水池中的废水进入IC厌氧反应器，利用高效厌氧除去大部分 COD有机污染物。IC厌氧反应器出水进入活性污泥好氧池，微生物利用好氧菌吸附、氧化、 分解废水中的有机污染物。好氧池出水进入第二沉淀池进行沉淀，去除悬浮物和COD有机 污染物。第二沉淀池出水进入Fenton流化床，对废水中难降解有机污染物进行开环断链， 同时去除部分COD有机污染物。Fenton流化床出水进入生物流化床，在流化床好氧池中进 行好氧处理，进一步去除污染物，在生物流化床好氧池中，由于填料载体与活性污泥的混合 流态化作用，保证了有机物与氧气的传质效果，能进一步更有效的去除污染