高浓度焦亚硫酸盐有机废水的物化-生物联合处理方法与流程

文档序号:12687717阅读:830来源:国知局

本发明涉及废水处理领域,具体为高浓度焦亚硫酸盐有机废水的物化-生物联合处理方法。



背景技术:

目前,焦亚硫酸钠(Na2S2O5)作为一种食品添加剂,具有漂白、防腐、脱色和抗氧化等多种功能。在食品加工行业,为了达到漂白、杀菌、增色、保鲜等目的,被人为地通过熏蒸、浸泡、直接加入等方式添加。尤其在经济利益的驱使下,不法商贩常常过量加入焦亚硫酸盐,使得商品具有更好的外观和更长的储藏期,但是长期食用亚硫酸盐超标食品会对人体健康造成严重危害。该类食品加工废水不仅含有很高浓度的焦亚硫酸盐,还有大量难降解的溶解性有机物。一般认为,盐度大于10g/L的废水会对生物处理系统产生影响,由于废水中过量焦亚硫酸盐对微生物产生明显的毒害、抑制作用,使该类废水的处理难度明显加大,单一的物化或生化方法均难达到理想的效果。

焦亚硫酸钠(Na2S2O5)的处理,目前国内外一般采用强制氧化法,利用风机向废水槽内鼓入空气,将亚硫酸盐氧化为硫酸盐。但由于该反应的速率较低,通入的空气利用率较低、大量氧气被浪费,设备效率也较低,且系统常伴随结垢和堵塞现象,投资和运行费用相应提高。本发明中采用多个方法联合处理的模式,先用Fenton氧化法将大量的焦亚硫酸盐转化成无毒的硫酸盐,然后通过物理化学的方法将其转化成沉淀进而从废水中除去;再经过絮凝剂的吸附架桥作用将废水中的悬浮物与部分有机物进一步絮凝沉淀;最后,通过以焦亚硫 酸盐作为选择压力逐步驯化好的活性污泥为菌种进行生物法处理,在高盐度的环境下依然可以高效降解有机物。



技术实现要素:

本发明所解决的技术问题在于提供一种高浓度焦亚硫酸盐有机废水的物化-生物联合处理方法,以解决上述背景技术中的缺点。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:高浓度焦亚硫酸盐有机废水的物化-生物联合处理方法,其方法步骤如下;

1)Fenton氧化:向高浓度焦亚硫酸盐有机废水中加入30%过氧化氢和FeSO4·7H2O,n(H2O2):n(Fe2+)=5.5:1,搅拌2小时,使其充分反应;反应完全后,取水样检测其CODCr及亚硫酸盐含量;

2)生石灰中和:经Fenton氧化后的废水流入中和池,按照1t废水投加10kg的比例投加生石灰,搅拌使其充分反应;

3)斜板沉淀:中和后的废水自流至斜板沉淀池,斜板沉淀可以极大加速CaSO4和过剩的生石灰沉降速度,通过底部排泥显著降低废水中的无机盐含量。取上清液检测其CODCr及亚硫酸盐含量;

4)化学絮凝:上清液自流入絮凝沉淀池中,通过自动加药系统,用5mol/L的盐酸溶液调节pH至8.0;同时,通过加药系统按75mg/L-115mg/L的比例投加絮凝剂聚合氯化铝铁(PAFC),缓慢搅拌,反应完全后在沉淀区静沉;

5)石英砂过滤:絮凝沉淀池出水再经过石英砂过滤器中的砂滤进一步去除沉淀物或絮凝体,并取出水水样进行CODCr及亚硫酸盐含量检测;

6)耐焦亚硫酸盐工程菌的生物强化处理:包括三级生物强化处理,分别为兼氧处理、一级接触氧化和二级接触氧化,均以实验室驯化出的耐盐度50g/L 的工程菌作为生物强化处理阶段的菌种,兼氧处理系统将废水中难降解的有几大分子物质分解成易降解的小分子,一级接触氧化负责高浓度有机物废水的降解,二级接触氧化负责将低浓度有机废水进一步降解,三级生物处理系统分别形成适应该环境下的微生物群落,协同高效的完成高浓度焦亚硫酸盐有机废水的降解。

本发明中,进一步的,所述步骤3)中,斜板沉淀池可加速沉淀物的沉降速率,并通过底部排泥极大地去除了废水中无机盐的含量。

本发明中,进一步的,所述步骤5)中石英砂过滤器中所填充的滤料为三层石英砂滤料,自下而上粒径分布为:底层的石英砂的颗粒大小为16-32mm之间,占整个石英砂过滤器高度的五分之一,中层的石英砂的颗粒大小为4-8mm,上层的石英砂的颗粒大小为0.6-1.2mm,所述中层和上层均占整个石英砂过滤器高度的五分之二。

本发明中,进一步的,所述步骤6)中,耐焦亚硫酸盐工程菌的培养和驯化方法,在处理该废水之前,需对活性污泥进行耐焦亚硫酸盐性能的驯化;在实验室中,取稀释500倍的焦亚硫酸盐有机废水,并添加葡萄糖和其他微生物必需的无机盐对活性污泥进行培养,待微生物适应并大量繁殖后逐步提高焦亚硫酸盐有机废水的比例,通过长期的培养、驯化提高活性污泥对焦亚硫酸盐的耐受性。

本发明的有益效果:

1、可以充分利用该焦亚硫酸盐有机废水的弱酸性,发挥Fenton试剂在酸性条件下的强氧化作用,将具有毒性的焦亚硫酸性氧化成无毒的硫酸盐,同时还能将焦亚硫酸盐有机废水中的大分子有机物降解成小分子有机物,提高废水 的可生化性。(有益效果不可写入权利要求中。)

2、采用不同规格的石英砂填充其中,形成小型三层滤料池,固液分离效果好。

3、以实验室驯化出的耐盐度50g/L的工程菌作为生物强化处理阶段的菌种,连续进行三级生物强化处理,分别形成适应其环境的微生物群落,协同高效的完成焦亚硫酸盐有机废水的降解,使出水全面达到《污水综合排放标准》(GB8978-96)的一级标准。

附图说明

图1为高浓度焦亚硫酸盐有机废水物化—生物联合处理方法的详细流程图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合附图进一步阐述本发明。

实施方式:如图1所示,高浓度焦亚硫酸盐有机废水的物化-生物联合处理方法,其方法步骤如下;

1)Fenton氧化:向高浓度焦亚硫酸盐有机废水中加入30%过氧化氢和FeSO4·7H2O,n(H2O2):n(Fe2+)=5.5:1,搅拌2小时,使其充分反应;反应完全后,取水样检测其CODCr及亚硫酸盐含量;

2)生石灰中和:经Fenton氧化后的废水流入中和池,按照1t废水投加10kg的比例投加生石灰,搅拌使其充分反应;

3)斜板沉淀:中和后的废水自流至斜板沉淀池,斜板沉淀可以极大加速 CaSO4和过剩的生石灰沉降速度,通过底部排泥显著降低废水中的无机盐含量。取上清液检测其CODCr及亚硫酸盐含量;

4)化学絮凝:上清液自流入絮凝沉淀池中,通过自动加药系统,用5mol/L的盐酸溶液调节pH至8.0;同时,通过加药系统按75mg/L-115mg/L的比例投加絮凝剂聚合氯化铝铁(PAFC),缓慢搅拌,反应完全后在沉淀区静沉;

5)石英砂过滤:絮凝沉淀池出水再经过石英砂过滤器中的砂滤进一步去除沉淀物或絮凝体,并取出水水样进行CODCr及亚硫酸盐含量检测;

6)耐焦亚硫酸盐工程菌的生物强化处理:包括三级生物强化处理,分别为兼氧处理、一级接触氧化和二级接触氧化,均以实验室驯化出的耐盐度50g/L的工程菌作为生物强化处理阶段的菌种,兼氧处理系统将废水中难降解的有几大分子物质分解成易降解的小分子,一级接触氧化负责高浓度有机物废水的降解,二级接触氧化负责将低浓度有机废水进一步降解,三级生物处理系统分别形成适应该环境下的微生物群落,协同高效的完成高浓度焦亚硫酸盐有机废水的降解。

所述步骤3)中,斜板沉淀池可加速沉淀物的沉降速率,并通过底部排泥极大地去除了废水中无机盐的含量。所述步骤5)中石英砂过滤器中所填充的滤料为三层石英砂滤料,自下而上粒径分布为:底层的石英砂的颗粒大小为16-32mm之间,占整个石英砂过滤器高度的五分之一,中层的石英砂的颗粒大小为4-8mm,上层的石英砂的颗粒大小为0.6-1.2mm,所述中层和上层均占整个石英砂过滤器高度的五分之二。所述步骤6)中,耐焦亚硫酸盐工程菌的培养和驯化方法,在处理该废水之前,需对活性污泥进行耐焦亚硫酸盐性能的驯化;在实验室中,取稀释500倍的焦亚硫酸盐有机废水,并添加葡萄糖和其他 微生物必需的无机盐对活性污泥进行培养,待微生物适应并大量繁殖后逐步提高焦亚硫酸盐有机废水的比例,通过长期的培养、驯化提高活性污泥对焦亚硫酸盐的耐受性。兼氧处理系统将废水中难降解的有几大分子物质分解成易降解的小分子,控制溶解氧(DO)≤0.5mg/L、水力停留时间(HRT)18小时;一级接触氧化负责高浓度有机物废水的降解,控制溶解氧(DO)在2-4mg/L、水力停留时间(HRT)24小时;二级接触氧化负责将低浓度有机废水进一步降解,控制溶解氧(DO)在2-4mg/L、水力停留时间(HRT)24小时。三级生物处理系统协同高效地完成高浓度焦亚硫酸盐有机废水的降解,使出水全面达到《污水综合排放标准》(GB8978-96)的一级标准。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点,本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内,本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1