专利名称：有机污水的处理方法
技术领域：
本发明涉及一种污水处理方法，特别是涉及一种有机污水的处理方法。
背景技术：
随着中国工业化水平的提高，污水排放量也出现不断上涨的趋势。2001年中国的污水排放量为428.4亿吨，到2010年已经达到617.3亿吨，平均每年大约增加18.9亿吨。2010年比2009年增长28.1亿吨，是2005年以来增长量最大的一年。相应地，我国污水处理行业突飞猛进，截至2011年底，全国城镇污水处理厂全年累计处理污水393.13亿立方米，同比增加45.72亿立方米，增长13.12%。截至2012年6月底，全国市、县累计建成城 镇污水处理厂3243座，处理能力达到1.39亿立方米/日。水量增加的同时，技术指标也在提升，预计“十二五”末期污水处理率将接近发达国家水平，《“十二五”主要污染物总量控制规划编制技术指南》中指出，我国现有执行二级排放标准的污水处理厂在“十二五”期间要提高到一级B标准，部分地区需要提高到一级A或更严格的标准，全国60%的污水处理厂需要增加脱氮除磷设施。目前污水治理的主要方法是化学法和生物法。化学法通过投加化学试剂降解污染物质，但是向水中增加了化学成分，容易造成二次污染，而且成本较高。生物法占地面积较大，周期较长，而且具有一定的生物极限性，降到一定的浓度就很难再突破瓶颈，许多新的强化处理技术应运而生。磁处理是利用磁场对非铁磁性流体作用，使被使用物的性质产生某些期望的变化，从而改善生产效果和使用效益的一种技术。近年来国内外许多研究人员进行了大量的试验和研究，提出了一些有价值的理论模型，目前有关磁处理机理主要有6种学说:①磁场改变水的电荷分布和晶体结构:水被极化后磁场对水分子的洛伦兹力加强，导致水结构的第二水化层被挤而脱落，呈单分子水弥散于水系中，使结晶中心增多，造成结晶状态变化，形成疏松、有纹理的结构。②碳氢化合物在磁场中易从自旋单纯态(S态)跃到自旋三纯态(T态)，而T — S跃迁被禁阻，使液体中处于T态的分子数增多，导致分子发生一定程度的氢键断裂。③磁场将引起液体分子的内共振并诱发电偶极矩作用，使分子内部的键合发生变化或破裂，改变分子构型，造成液体物理性质的变化。④磁场作用有利于液体的带电粒子周围形成双电层结构，使溶液的稳定性增加，结晶过程变化。⑤磁场引起液体相变，由无序态变到有序态，由对称结构变为不对称结构，由网孔结构变为层状结构。⑥磁场能在液体中引起附加磁矩，从而产生附加磁场和附加能量，这些附加量的综合作用，使抗磁性液体的内聚力减少，分子势垒降低，引起物理性质的变化。磁分离技术是近年来发展的一种新型的利用废水中杂质颗粒的磁性进行分离的水处理技术。对于水中非磁性或弱磁性的颗粒，利用磁性接种技术可使它们具有磁性。磁分离技术应用于废水处理有三种方法:直接磁分离法、间接磁分离法和微生物一磁分离法。目前研究的磁性化技术主要包括磁性团聚技术、铁盐共沉技术、铁粉法、铁氧体法等，具有代表性的磁分离设备是圆盘磁分离器和高梯度磁过滤器。
磁分离技术具有分离效率高、分离速度快、分离物系的粒度可达到很小等优点，可以使某些采用传统分离方法较难或不能分离的物系得以顺利地分离。在常规的污水处理工艺中，污泥的沉降性能直接影响污水厂的运行，尤其是污泥膨胀现象，几乎欧洲50%，美国60%的污水处理厂每年都会发生，影响了污水处理的效果，并且耗费了大量的人力与物力。由于磁场强度是重力场强度的几百至几千倍，因此磁分离技术效率远远高于重力分离。磁分离技术的出现，为解决污泥膨胀提供了一个新的思路。磁分离技术在食品、含油废水、城市污水及印染废水处理方面取得相当的成果，对于重金属、油类、极细悬浮物，特别是病原微生物、细菌、藻类去除有相当好的效果。但是磁分离技术处理废水存在如下的技术难度和局限性:介质的剩磁使得磁分离设备在系统反冲洗时，难以把被聚磁介质所吸附的磁性颗粒冲洗干净，因为影响着下一周期的工作效率，为了提高磁场梯度，必须选择高磁饱和度的聚磁介质，对聚磁介质的选择具有一定的技术困难，且增加运行的费用。磁分离技术主要运用了磁粉的高比重特性，在混凝剂与絮凝剂的作用下，与污染物形成比重较高的絮体从废水中分离出来，但是磁化作用能够将大分子有机物打散为小分子有机物的特性并没有很好的运用，也存在剩磁问题和费用增加的问题。
发明内容
基于此，有必要针对上述问题，提供一种有机污水的处理方法。一种有机污水的处理方法，包括如下步骤:( I)于好氧池中进行活性污泥的培养和驯 化；所述的活性污泥的培养为:将活性污泥投入好氧池中，加自来水得混合液，再加入BOD5:N:P为100:5:1的营养源，培养2_4天，至絮体出现，继续加上述营养源，每天一次，培养10-11天，至混合液的SV3tl为23-27%，即活性污泥成熟，再于混合液中添加磁粉，搅拌6_8天，即培养结束；所述磁粉的添加量为:每升混合液中添加1.5-2.5g ;所述搅拌过程中搅拌速度为50-200转/分，溶解氧为2-3mg/L ；所述的活性污泥的驯化为:向培养好的活性污泥中添加污水，保持搅拌和曝气，驯化6-8天，至出水COD稳定，即驯化结束；(2)污水进入调节池；(3)将步骤(2)所述的调节池中的污水提升到厌氧池脉冲罐中进行水解酸化；(4)经步骤(3)水解酸化后的污水进入步骤(I)所述的好氧池中进行好氧处理；(5)经步骤(4)好氧处理后，出水进入二沉池，污泥回流好氧池；(6)若二沉池出水COD小于50mg/L，则直接排放；若COD大于50mg/L，则进入混凝絮凝池，再进入终沉池，出水排放，污泥提升至压泥机脱水，即可；在其中一些实施例中，在步骤(4)所述的好氧处理过程中，于好氧池中添加磁粉，每1-2天添加一次；所述磁粉的添加量为:每升好氧池污水中添加1.8-2.2g。在其中一些实施例中，步骤(I)所述的磁粉添加量为:每升混合液中添加
1.8-2.2g，搅拌时间为6.5-7.5天，搅拌速度为100-200转/分。在其中一些实施例中，所述磁粉的添加点设在好氧池进水处的水面下。在其中一些实施例中，所述的磁粉为氧化铁磁粉。
在其中一些实施例中，步骤(2)所述的调节池中的污水以曝气的方式混合均匀，并调节pH为6-9。在其中一些实施例中，步骤(4 )所述的好氧池中设鼓风装置和搅拌装置，所述鼓风采用散流式曝气，搅拌的转速为100-200转/分。在其中一些实施例中，步骤(4)所述的好氧池中污泥浓度为2_3g/L，SV3tl为25-30%。 在其中一些实施例中，步骤(5)所述的污泥回流比为100%。在其中一些实施例中，于步骤(6)所述的混凝絮凝池投加PAC和PAM，并搅拌；所述搅拌的速度为50-150转/分；所述PAC和PAM的投加量为:每升混凝絮凝池污水中分别投加:0.5-1.5mg、0.45-0.55mg。本发明有机污水的处理方法具有如下优点和有益效果:(I)该方法运行费用低，PAC和PAM的投药量少，有机物去除率高，污泥沉淀效果佳，有效减少24-32%的污泥量。(2)该方法有效减少药剂费用和污泥处理费用，同时又保证出水达到提标要求，具有较好的经济效益和环境效益。
图1为有机污水的处理方法的工艺流程图；图2为经实施例1处理的污水COD去除效果图；图3为经实施例1和传统污水处理方法处理的污水COD去除效果对比图。
具体实施例方式本发明一种有机污水的处理方法，主要利用微生物降解和磁化的协同作用，由于大分子有机物属于难生物降解的成分，特别是工业废水，有许多难于生物降解的有机组分，即可生化性差，B/C比低，常规的水解酸化也很难将大分子打散，基于此，本发明通过投加磁粉，磁粉的磁化作用能够将大分子有机物打散为可被生物吸收降解的小分子有机物，再结合微生物的作用，最终将污染物质完全去除。吸附有机物的磁粉和微生物两者结合生成絮体，由于磁粉的比重较大，可以有效的防止污泥膨胀，也利于污泥在二沉池的沉降分离过程，减少PAC和PAM的药剂投加量，减少二次污染的风险，降低运行费用。本发明中所涉及的技术用语“C0D”为化学需氧量，英文称ChemicalOxygenDemand ；B0D5为生化需氧量，英文称Biology Oxygen Demand ；SV30为污泥沉降比；PAC为聚合氯化招，英文称Polyaluminium Chloride ；PAM为聚丙烯酰胺，英文称Polyacrylamide ；D0 为溶解氧，英文称为 Dissolved Oxygen。本发明一种有机污水的处理方法的工艺流程图参见图1。以下将结合具体实施例对本发明做进一步说明。实施例1一种有机污水的处理方法，包括如下步骤:( 1)活性污泥的培养和驯化；所述的活性污泥的培养为:将市政污水好氧池中的活性污泥作为接种污泥，投入步骤(4)所述的好氧池中，加自来水得混合液，再加入BOD5:N:P为100:5:1的营养源，培养3天后溶液开始呈现黄色，同时有模糊不清的絮体出现；继续培养，并持续投加BOD5:N:P为100:5:1的营养源，每天一次，培养5天后，出现大量泡沫且臭味极浓，此时应采用曝气保持水中的溶解氧充足；培养6天后，泡沫逐渐消失，SV30达到90%左右，沉降性能较差，镜检有少量变形虫，大部分仍为包囊；培养12天后，SV3tl为75%，且污泥和污水的分界面清晰，镜检可看到许多游泳型纤毛虫，此现象说明活性污泥的培养处于中期阶段；培养14天后，沉降性能极好，SV为25%，镜检发现大量的菌胶团，并伴有少量的钟虫和其他活跃的原生动物，即活性污泥成熟，再于成熟的活性污泥混合液中添加2g/L的氧化铁磁粉，搅拌，使磁粉和污泥充分接触，但搅拌速度不宜过大，控制在180转/分，避免将絮体打散，同时保持曝气量和营养源，控制溶解氧为2.5mg/L，搅拌7天后，磁性凝胶基本形成，微生物数量较多，活跃，凝胶团排列紧密，沉降性能好，即培养结束；所述的活性污泥的驯化为:向上述培养好的活性污泥中添加污水，逐步替换所需处理的污水，浓度逐步提高，同时保持搅拌和曝气，驯化7天，至出水COD稳定，即驯化结束。(2)污水进入调节池:待处理的污水先进入调节池，调节池以曝气的方式将原水进行充分混合以均化水质，避免水质波动对生化系统造成影响，同时调节pH值,控制在6-9之间；(3)将步骤(2)所述的调节池的污水提升到厌氧池脉冲罐中进行水解酸化，具体如下:将步骤(2)所述的调节池的污水通过提升系统进入到厌氧池脉冲罐，在厌氧菌的水解酸化作用下将污水中的大分子转化为小分子化合物，以利于后段好氧生化处理；(4)步骤(3)经水解酸化的污水进入好氧池，进行好氧处理，具体如下:
将步骤(3 )经水解酸化的污水进入好氧池，好氧池中设鼓风装置和搅拌装置，所述鼓风装置采用曝气量较大的散流式曝气，不宜采用微孔曝气，水量不大的情况下可以采用射流曝气，控制DO在2-4mg/L ;搅拌速度不宜过快，转速为140转/分，防止将絮体打散；于每升好氧池污水中投加2g氧化铁磁粉，每天投加一次，投加点设在好氧池前端进水处水面以下，由于好氧池中含有驯化好的活性污泥，该活性污泥中含有磁粉和丰富的微生物，磁粉可吸附大量的大分子有机物，同时磁化作用也可将大分子有机物打散为小分子有机物，强化水解酸化的效果，再被好氧微生物消化，最终将污染物质完全去除；(5)经好氧处理后，出水进入二沉池，污泥回流好氧池，具体如下:将步骤(4)中经好氧处理的出水进入二沉池快速沉淀，污泥回流好氧池，回流比100%,回流点为步骤(4)中的磁粉投加点，方便与磁粉和进水充分混合均匀，同时控制好氧池中污泥浓度为2-3g/L，SV30为25-30%。(6)若二沉池出水COD小于50mg/L，则直接排放；若COD大于50mg/L，则进入混凝絮凝池，于每升混凝絮凝池污水中投加ImgPAC和0.5mgPAM，搅拌，搅拌速度为100转/分，再进入终沉池，出水排放，污泥提升压泥机脱水，即可。取COD浓度不同的污水，经实施例1处理后，COD去除效果可参见图2。以实施例1为试验组，与本实施例1污水处理方法相同，但步骤(I)活性污泥的培养和驯化中和步骤(4)好氧池中不添加磁粉的传统处理方法为对照组，即未添加磁粉的污水处理方法为对照组，对比分析经两种处理方法所得的污水的COD值，结果参见图3。
从图2和图3可知，试验组的进水COD为120_160mg/L，出水COD为20_47mg/L，即有机物去除率为58%-87% ;而对照组的进水COD在120-160mg/L，出水COD为70_100mg/L，即有机物去除率在33-53% ;对比可知，试验组有机物去除率明显高于对照组。出水能够达到提标要求，沉淀效果较好，产泥率减低1%_2%，污泥量减少24%_32%，投药量减少PAC和PAM，节省运行费用。实施例2本实施例所述有机污水的处理方法，步骤与实施例1基本相同，不同的是:步骤(O活性污泥的培养过程中，于成熟的活性污泥混合液中添加1.5g/L的氧化铁磁粉，搅拌速度为50转/分,搅拌时间为6天,控制DO为2mg/L ;步骤(4)中好氧处理过程中，转速为70转/分，磁粉的投加量为:每升好氧池污水中投加1.Sg氧化铁磁粉。 本实施例的对照组污水处理方法，参见实施例1的对照组。取COD为120mg/L的 污水，经实施例2处理后，结果表明:进水COD为120mg/L，出水COD为50mg/L，即有机物去除率为58% ;而对照组的进水COD在120mg/L，出水COD为75mg/L,即有机物去除率在37.5% ;对比可知，试验组有机物去除率明显高于对照组。出水能够达到提标要求，沉淀效果较好，产泥率减低1%，污泥量减少24%，投药量减少PAC和PAM，节省运行费用。实施例3本实施例所述有机污水的处理方法，步骤与实施例1基本相同，不同的是:步骤(O活性污泥的培养过程中，于成熟的活性污泥混合液中添加2.5g/L的氧化铁磁粉，搅拌速度为120转/分，搅拌时间为8天，控制DO为3mg/L;步骤(4)中好氧处理过程中，转速为140转/分，磁粉的投加量为:每升好氧池污水中投加2.2g氧化铁磁粉。本实施例的对照组污水处理方法，参见实施例1的对照组。取COD为160mg/L的污水，经实施例3处理后，结果表明:进水COD为160mg/L，出水COD为21mg/L，即有机物去除率为87% ;而对照组的进水COD在160mg/L，出水COD为75mg/L,即有机物去除率在53% ;对比可知，试验组有机物去除率明显高于对照组。出水能够达到提标要求，沉淀效果较好，产泥率减低2%，污泥量减少32%，投药量减少PAC和PAM，节省运行费用。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.一种有机污水的处理方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)于好氧池中进行活性污泥的培养和驯化； 所述活性污泥的培养为:将活性污泥投入好氧池中，加自来水得混合液，再按BOD5:N:P为100:5:1的比例投加营养源，培养2-4天，至絮体出现，继续加上述营养源，每天一次，培养10-11天，至混合液的SV3tl为23-27%，再于混合液中添加磁粉，搅拌6_8天，至凝胶形成；所述磁粉的添加量为:每升混合液中添加磁粉1.5-2.5g ;所述搅拌过程中搅拌速度为50-200转/分，溶解氧为2-3mg/L ； 所述活性污泥的驯化为:向培养好的活性污泥中添加污水，保持搅拌和曝气，驯化6-8天，至出水COD稳定，即驯化结束； (2)污水进入调节池； (3)将步骤(2)所述的调节池中的污水提升到厌氧池脉冲罐中进行水解酸化； (4)经步骤(3)水解酸化后的污水进入步骤(I)所述的好氧池中进行好氧处理； (5)经步骤(4)好氧处理后，出水进入二沉池，污泥回流好氧池； (6)若二沉池出水COD小于50mg/L，则直接排放；若COD大于50mg/L，则进入混凝絮凝池，再进入终沉池，出水排放，污泥提升至压泥机脱水，即可。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤(I)所述的磁粉添加量为:每升混合液中添加1.8-2.2g，搅拌时间为6.5-7.5天，搅拌速度为100-200转/分。
3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，在步骤(4)所述的好氧处理过程中，于好氧池中添加磁粉，每1-2天添加一次；所述磁粉的添加量为:每升好氧池污水中添加1.8-2.2g。
4.根据权利要求3所述的处理方法，其特征在于，所述磁粉的添加点设在好氧池进水处的水面下。
5.根据权利要求1-4任一项所述的处理方法，其特征在于，所述的磁粉为氧化铁磁粉。
6.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤(2)所述的调节池中的污水以曝气的方式混合均匀，并调节PH为6-9。
7.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤(4)所述的好氧池中设鼓风装置和搅拌装置；所述鼓风采用散流式曝气，所述搅拌的转速为100-200转/分。
8.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤(4)所述的好氧池中污泥浓度为2-3g/L, SV30 为 25-30%。
9.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤(5)所述的污泥回流比为100%。
10.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，于步骤(6)所述的混凝絮凝池投加PAC和PAM，并搅拌；所述搅拌的速度为50-150转/分；所述PAC和PAM的投加量分别为:每升混凝絮凝池污水中投加0.5-1.5mg和0.45-0.55mg。
全文摘要
本发明公开了一种有机污水的处理方法，步骤为活性污泥的培养和驯化，待活性污泥成熟，于混合液中添加磁粉，搅拌6-8天，培养结束；所述磁粉的添加量为每升混合液中添加1.5-2.5g；污水进入调节池；再提升到厌氧池脉冲罐中进行水解酸化；再进入好氧池，进行好氧处理；处理后，出水进入二沉池，污泥回流好氧池；若二沉池出水COD小于50mg/L，则直接排放；若COD大于50mg/L，则进入混凝絮凝池，再入终沉池，出水排放，污泥提升压泥机脱水，即可；本发明所述处理方法具有运行费用低，PAC和PAM投药量少，有机物去除率高，污泥沉淀效果佳，有效减少24-32%的污泥量，同时出水可达到提标要求的有益效果。
文档编号C02F1/48GK103113002SQ20131006830
公开日2013年5月22日 申请日期2013年3月4日 优先权日2013年3月4日
发明者麦建波, 陈利军, 张珺蓉, 张有会 申请人:广东新大禹环境工程有限公司