专利名称：铁路洗涤污水回用方法
技术领域：
本发明涉及的是一种环保技术领域的方法，具体地说，是一种铁路洗涤污水回用方法。
背景技术：
在铁路行业的洗衣房中应用的洗涤剂是由表面活性剂和一些助剂组成的，含阴离子表面活性剂的洗涤剂使用最为广泛。阴离子表面活性剂的主要成分是直链烷基苯磺酸钠(LAS)，它不是单一的化合物，可能包括具有不同链长和异构体的几个或全部有关的26个化合物。助剂主要由增净剂、漂白剂、荧光增白剂、抗腐蚀剂、泡沫调节剂、酶等辅助成分构成。阴离子表面活性剂是一种广泛的水体污染物，有持久慢性毒性作用，对人体、动植物，特别是水生生物的毒害作用已不容忽视。此外，它能使进入水体的石油产品、PCB、PAH等疏水有机物乳化而分散，增加了废水处理的难度，从而给处理厂运转带来困难。除上述物质外，铁路洗涤污水中还存在其它有机物和固体悬浮物等污染物。针对此类污水人们开发了许多有效的处理工艺以达到净化的目的，目前主要有微电解法、A/O接触氧化法、A2/O系统工艺、SBR活性污泥法、混凝-生化法、超声波辐照法等。这些工艺各具特色，可以有效地去除污水中的有机物、阴离子表面活性剂和各种助剂，并能够实现达标排放的目的。但是，上述处理工艺仅能达标排放，均难以达到回用的目的，并且，工艺较复杂，可操作性不高，固定投资较大，运行和管理成本较高。
经对现有技术文献的检索发现，李炩在“铁路洗涤废水处理及回用工程设计”(《中国给水排水》，2000，16(4)34-36)一文中，提到采用物化组合工艺处理铁路洗涤废水并实现回用的目的，流程如下1.原水，2.格栅，3.调节沉淀池，4.混凝沉淀或气浮，5.砂滤，6.消毒，7.回用。
该工艺流程较繁，涉及操作单元较多，因此，所需固定投资较大，运行和管理成本也较大。砂滤空隙较大，主要用来截取较大的胶体颗粒，经过滤后仍存在较小的胶体颗粒(包括单细胞微生物)、有机物、表面活性剂及助剂。消毒后仍不能有效去除这些物质，回用后微生物尸体和其它有机物会产生异味，并为布料中的微生物提供养料。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种铁路洗涤污水回用方法，使其在铁路洗涤废水达标排放的基础上，以膜生物反应器(MBR)为主体，高效低耗，回用铁路洗涤污水。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明采用如下生化工艺步骤1.洗衣房洗涤污水，2.格栅，3.厌氧水解酸化池，4.膜生物反应器，5回用。
本发明包括以下步骤(1)洗衣房洗涤污水先经过格栅，栅条间距小于等于30mm，去除污水中的悬浮物后进入厌氧水解池；(2)通过格栅的出水进入厌氧水解酸化池。在厌氧水解酸化池中，厌氧活性污泥浓度在2.5g/L～35.0g/L之间，水力停留时间大于5hr。在这个过程中，厌氧活性污泥将污水中大分子LAS和有机物水解酸化成小分子有机物，出水进入膜生物反应器；(3)厌氧水解酸化池的出水进入膜生物反应器。在膜生物反应器中，好氧活性污泥浓度在0.5g/L～8.0g/L之间，溶解氧大于0.8mg/L，水力停留时间在2hr～10hr之间，微滤膜的截留直径小于等于10μm，操作压力在0.3～4.0bar之间。在这个过程中，好氧活性污泥将水解酸化阶段形成的小分子有机物彻底氧化成二氧化碳和水，小于膜截留直径的物质透过膜形成清水，清水回用。
本发明的工作原理是格栅的作用主要用来阻止洗衣房洗涤污水中较大的悬浮物进入后续工艺，保证后续工艺的顺利进行；厌氧水解酸化是膜生物反应的预处理，直接关系到膜生物反应器的运行效果。厌氧活性污泥外观呈黑色絮状体，主要由产酸细菌群落组成，在无氧条件下进行代谢活动，能够分泌胞外酶催化大分子有机物分解成小分子有机物，污水pH值随之降低，相应过程称之为水解酸化。铁路洗涤污水的主要污染物是LAS和有机物，较高浓度的LAS还会阻碍微生物的活性和增殖，从而增加了污水的生物降解难度，因此采取先对污水进行厌氧水解酸化处理。产酸细菌通过释放细胞外自由酶或连接在细胞外壁上的固定酶进行生物催化反应，把LAS和有机物降解为适合好氧微生物处理的易溶性小分子物质，提高污水的可生化性，使得污水能在后续的好氧生物过程中以较少的能耗和较短的停留时间得到处理；膜生物反应器运行效果的好坏直接关系着本工艺的成败与否，是本发明的关键所在。膜生物反应器是将活性污泥法和膜法相结合的生物处理系统，本发明采用好氧活性污泥和微滤膜，组合方式可为一体式或分置式。好氧活性污泥外观呈土黄色絮状体，主要由异养细菌和原生生物组成，在有氧条件下进行代谢活动，其作用是将水解酸化阶段形成的小分子有机物吸入体内，在胞内酶催化下彻底氧化成二氧化碳和水。微滤膜的作用是截留污水中的有机物、表面活性剂、助剂和好氧微生物，增大底物和微生物的浓度，从而大大提高微生物对污染物的降解能力。小于膜截留直径的物质透过膜形成清水，水质可达《铁路回用水水质标准》(TB/T3007-2000)，能够实现回用的目的。
本发明采取先对污水进行厌氧水解酸化处理，把LAS和有机物降解为适合好氧微生物处理的易溶性小分子物质，提高污水的可生化性，使得污水能在后续的膜生物反应器中以较少的能耗和较短的停留时间得到处理，大大提高了整个系统的运行效率。由于膜生物反应器中微滤膜的截留作用，系统出水水质较稳定，并达到《铁路回用水水质标准》(TB/T3007-2000)，从而实现回用的目的。由于微滤膜的截留作用，膜生物反应器内的微生物浓度较高，从而生化效率快，装置处理容积负荷大，设备占地少。在膜生物反应器中，水力停留时间和污泥停留时间完全分离，因此工艺运行灵活稳定，易于实现自动控制，操作管理方便。在膜生物反应器中剩余污泥产量较低。
具体实施例方式
实施例1本发明包括以下步骤(1)洗衣房洗涤污水先经过格栅，栅条间距小于等于30mm，去除污水中较大的悬浮物后进入厌氧水解池；(2)通过格棚的出水进入厌氧水解酸化池。在厌氧水解酸化池中，污泥浓度为12.5g/L，水力停留时间为15hr。在这个过程中，厌氧活性污泥将污水中大分子LAS和有机物水解酸化成小分子有机物，出水进入膜生物反应器；所述的厌氧活性污泥由产酸细菌群落组成，在无氧条件下进行代谢活动，能够分泌胞外酶催化大分子有机物分解成小分子有机物。
(3)厌氧水解酸化池的出水进入膜生物反应器。在膜生物反应器中，污泥浓度为4.5g/L，溶解氧为1.2mg/L，水力停留时间为6hr，微滤膜的截留直径为5μm，操作压力为0.8bar。在这个过程中，好氧活性污泥将水解酸化阶段形成的小分子有机物彻底氧化成二氧化碳和水，小于膜截留直径的物质透过膜形成清水，清水回用。
所述的好氧活性污泥主要由异养细菌和原生生物组成，在有氧条件下进行代谢活动，其作用是将水解酸化阶段形成的小分子有机物吸入体内，在胞内酶催化下彻底氧化成二氧化碳和水。
本实施例实施效果整个系统出水水质如下COD的平均值为40.84mg/L，其中LAS平均值为0.45mg/L；总磷平均值为0.07mg/L；NH3-N平均值5.37mg/L；SS的去除率为100％；pH平均值为7.3。出水水质完全达到铁路回用水水质标准(TB/T3007-2000)。
实施例2本发明包括以下步骤(1)洗衣房洗涤污水先经过格栅，栅条间距小于等于30mm，去除污水中较大的悬浮物后进入厌氧水解池；(2)通过格棚的出水进入厌氧水解酸化池。在厌氧水解酸化池中，污泥浓度为2.5g/L，水力停留时间为5hr。在这个过程中，厌氧活性污泥将污水中大分子LAS和有机物水解酸化成小分子有机物，出水进入膜生物反应器；所述的厌氧活性污泥主要由产酸细菌群落组成，在无氧条件下进行代谢活动，能够分泌胞外酶催化大分子有机物分解成小分子有机物。
(3)厌氧水解酸化池的出水进入膜生物反应器。在膜生物反应器中，污泥浓度为0.5g/L，溶解氧为0.8mg/L，水力停留时间为2hr，微滤膜的截留直径为10μm，操作压力为4.0bar。在这个过程中，好氧活性污泥将水解酸化阶段形成的小分子有机物彻底氧化成二氧化碳和水，小于膜截留直径的物质透过膜形成清水，清水回用。
所述的好氧活性污泥主要由异养细菌和原生生物组成，在有氧条件下进行代谢活动，其作用是将水解酸化阶段形成的小分子有机物吸入体内，在胞内酶催化下彻底氧化成二氧化碳和水。
本实施例实施效果系统出水水质如下COD的平均值为48.56mg/L，其中LAS平均值为0.93mg/L；总磷平均值为0.15mg/L；NH3-N平均值8.72mg/L；SS的去除率为95％；pH平均值为8.5。出水水质完全达到铁路回用水水质标准(TB/T3007-2000)。
实施例3本发明包括以下步骤(1)洗衣房洗涤污水先经过格栅，栅条间距小于等于30mm，去除污水中较大的悬浮物后进入厌氧水解池；(2)通过格栅的出水进入厌氧水解酸化池。在厌氧水解酸化池中，污泥浓度为35.0g/L，水力停留时间为48hr。在这个过程中，厌氧活性污泥将污水中大分子LAS和有机物水解酸化成小分子有机物，出水进入膜生物反应器；所述的厌氧活性污泥主要由产酸细菌群落组成，在无氧条件下进行代谢活动，能够分泌胞外酶催化大分子有机物分解成小分子有机物。
(3)厌氧水解酸化池的出水进入膜生物反应器。在膜生物反应器中，污泥浓度为8.0g/L，溶解氧为1.8mg/L，水力停留时间为10hr，微滤膜的截留直径为0.8μm，操作压力为0.3bar。在这个过程中，好氧活性污泥将水解酸化阶段形成的小分子有机物彻底氧化成二氧化碳和水，小于膜截留直径的物质透过膜形成清水，清水回用。
所述的好氧活性污泥主要由异养细菌和原生生物组成，在有氧条件下进行代谢活动，其作用是将水解酸化阶段形成的小分子有机物吸入体内，在胞内酶催化下彻底氧化成二氧化碳和水。
本实施例实施效果系统出水水质如下COD的平均值为11.25mg/L，其中LAS平均值为0.21mg/L；总磷平均值为0.05mg/L；NH3-N平均值3.35mg/L；SS的去除率为100％；pH平均值为6.5。出水水质完全达到铁路回用水水质标准(TB/T3007-2000)。
权利要求
1.一种铁路洗涤污水回用方法，其特征在于，包括以下步骤(1)洗衣房洗涤污水先经过格栅，去除污水中的悬浮物后进入厌氧水解池；(2)通过格棚的出水进入厌氧水解酸化池，厌氧活性污泥将污水中大分子LAS和有机物水解酸化成小分子有机物，出水进入膜生物反应器；(3)厌氧水解酸化池的出水进入膜生物反应器，好氧活性污泥将水解酸化阶段形成的小分子有机物氧化成二氧化碳和水，小于膜截留直径的物质透过膜形成清水，清水回用。
2.根据权利要求1所述的铁路洗涤污水回用方法，其特征是，所述的厌氧活性污泥外观呈黑色絮状体，由产酸细菌群落组成，在无氧条件下进行代谢活动，能够分泌胞外酶催化大分子有机物分解成小分子有机物，污水pH值随之降低。
3.根据权利要求1所述的铁路洗涤污水回用方法，其特征是，所述的好氧活性污泥外观呈土黄色絮状体，由异养细菌和原生生物组成，在有氧条件下进行代谢活动，其作用是将水解酸化阶段形成的小分子有机物吸入体内，在胞内酶催化下彻底氧化成二氧化碳和水。
4.根据权利要求1所述的铁路洗涤污水回用方法，其特征是，所述的格栅，其栅条间距小于等于30mm。
5.根据权利要求1或2所述的铁路洗涤污水回用方法，其特征是，所述的厌氧活性污泥，其浓度在2.5g/L～35.0g/L之间。
6.根据权利要求1所述的铁路洗涤污水回用方法，其特征是，所述的步骤(2)，在厌氧水解酸化池中，水力停留时间大于5hr。
7.根据权利要求1或3所述的铁路洗涤污水回用方法，其特征是，所述的好氧活性污泥，其浓度在0.5g/L～8.0g/L之间。
8.根据权利要求1所述的铁路洗涤污水回用方法，其特征是，所述的步骤(3)，在膜生物反应器中，操作压力在0.3～4.0bar之间。
9.根据权利要求1所述的铁路洗涤污水回用方法，其特征是，所述的步骤(3)，溶解氧大于0.8mg/L，水力停留时间在2hr～10hr之间。
10.根据权利要求8所述的铁路洗涤污水回用方法，其特征是，所述的膜生物反应器，其微滤膜的截留直径小于等于10μm。
全文摘要
一种铁路洗涤污水回用方法，属于环保技术领域。本发明包括以下步骤(1)洗衣房洗涤污水先经过格栅，去除污水中的悬浮物后进入厌氧水解池；(2)通过格棚的出水进入厌氧水解酸化池，厌氧活性污泥将污水中大分子LAS和有机物水解酸化成小分子有机物，出水进入膜生物反应器；(3)厌氧水解酸化池的出水进入膜生物反应器，好氧活性污泥将水解酸化阶段形成的小分子有机物彻底氧化成二氧化碳和水，小于膜截留直径的物质透过膜形成清水，清水回用。本发明在铁路洗涤废水达标排放的基础上，以膜生物反应器(MBR)为主体，高效低耗，回用铁路洗涤污水。
文档编号C02F3/28GK1765778SQ200510029068
公开日2006年5月3日 申请日期2005年8月25日 优先权日2005年8月25日
发明者何义亮, 靳强, 李春杰, 张文英 申请人:上海交通大学, 上海申兰环保有限公司