本发明涉及材料与环境工程技术领域，尤其涉及一种生物多元化处理高浓度化工废水的工艺及装置。
背景技术：
浙江省化工行业比较发达，化工废水水量大(占到总工业废水量的14％)，水质较复杂，属于典型三高有机废水(高有机污染物、高含盐量和高氨氮废水)。化工废水的基本特征是：(1)水质成分复杂，副产物多，反应原料常为溶剂类物质或环状结构的化合物，增加了废水的处理难度；(2)废水中污染物含量高，这是由于原料反应不完全和原料、或生产中使用的大量溶剂介质进入了废水体系所引起的；(3)有毒有害物质多，精细化工废水中有许多有机污染物对微生物是有毒有害的，如卤素化合物、硝基化合物、具有杀菌作用的分散剂或表面活性剂等；(4)生物难降解物质多，B/C比低，可生化性差；(5)废水色度高。
为了改善化工行业的污染问题，国家也相继出台了化工行业的废水标准，例如2015年实施的《石油化学工业污染物排放标准》GB31571-2015、《无机化学工业污染物排放标准》GB31573-2015、《合成氨工业水污染物排放标准》GB13458-2013、《柠檬酸工业水污染物排放标准》GB19430-2013、《炼焦化学工业污染物排放标准》GB16171-2012等等，通过以上这些标准的实施，也能一定程度上改善化工行业的水污染问题。
因此化工企业要达到国家节能减排的目的主要应从两个方面进行实施，首先从生产上实行清洁生产，节约用水，降低单位产品用水量；其次需加强污水处理技术，改善出水水质，并尽量利用中水回用于生产上，达到减排目的。
技术实现要素：
本发明提供一种生物多元化处理高浓度化工废水的工艺，解决了化工废水生化处理效率低的技术问题。
一种生物多元化处理高浓度化工废水的工艺，包括如下步骤：
化工废水经均质后由提升设施提升至酸化池中，酸化池出水送入充氧气提循环池中，充氧气提循环池处理后出水送入膜生物反应器进行泥水分离，膜生物反应器处理后出水送入排放口后经纳管排放。
所述均质池接纳各类预处理化工废水进行均质均量；酸化池内通过水解酸化以提高化工废水的可生化性；充氧气提循环池内的气提循环过程能使废水中的生物多元化和提高废水中的生物浓度，从而提高废水的有机物去除率；所述膜生物反应器集二沉池和澄清池于一体的设施，可大大降低基建设施建设费用和大大减少占地面积。
本发明充氧池同时接收酸化池废水和气提循环回流水，使充氧池从始端到末端形成稳定的废水浓度梯度，使废水的各个浓度阶段的微生物共生于充氧池中，使微生物种类达到多元化，使微生物的数量达到一定的级别，对废水的处理效率达到最佳水平。
优选地，所述充氧气提循环池包括充氧池和气提循环池，气提循环池内设置气提装置，充氧池出水端的废水通过气提装置大比例回流至充氧池进水端。
优选地，所述气提装置为若干个相互独立控制的环形曝气管。利于区块废水提升。
优选地，所述充氧池外接鼓风设施进行充氧，充氧池内溶解氧浓度控制在2～4mg/L。
优选地，所述气提循环池外接鼓风设施进行充氧，气提循环池内溶解氧浓度控制在0.5～1mg/L。
优选地，所述气提循环池内的废水回流比例为30倍～1000倍。进一步优选地，回流比例为500倍～1000倍；更进一步优选地，回流比例为500～600倍。
优选地，废水在酸化池和充氧气提循环池内的水力停留时间分别为8～12h和24～36h。进一步优选地，水力停留时间分别为10h和30h。
本发明还提供一种生物多元化处理高浓度化工废水的装置，包括顺次设置的均质池、提升设施、酸化池、充氧气提循环池、膜生物反应器、提升设施和排放口。
优选地，所述充氧气提循环池包括充氧池、气提循环池以及设于气提循环池内的气提装置，所述气提装置用于将充氧池出水端的废水回流至充氧池进水端。
进一步优选地，所述气提循环池半环绕充氧池设置，由隔墙分隔。
优选地，所述膜生物反应器内安装膜组，废水通过膜组外接提升设施排至排放口。
优选地，所述气提装置为若干个相互独立控制的环形曝气管。
优选地，所述氧化池内底部设置曝气管网。
优选地，所述充氧池外接充氧设施。
优选地，所述气提循环池外接充氧设施。
分质预处理后的化工废水经均质池后通过提升设施将废水提升至酸化池，通过酸化水解，提高了废水的生化性，废水通过酸化处理后进入充氧气提循环池，废水进入充氧池的同时气提循环池的末端废水大比例汇入，使充氧池从始端到末端形成稳定的废水浓度梯度，使废水的各个浓度阶段的各类微生物共生于充氧池中，浓度梯度使微生物种类达到多元化，稳定的浓度使微生物多量化，能使充氧气提循环池的处理效率比一般的生化池高30％～70％。废水经过充氧气提循环池后进入膜生物反应器进行固液分离，同时进行沉淀和过滤，大大缩短了处理流程，节省了处理占地面积。废水进行固液分离后再通过排放口纳管达标排放。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本工艺采用常规酸化菌种，通过常规高效酸化菌种的处理，能大大提高化工废水的生化性。
(2)本工艺采用的充氧气提循环池与一般生化池相比，能大大提高处理效率，耐冲击能力强，可处理高浓度原水，可大大降低预处理成本。
(3)本工艺充氧气提循环池中采用了大比例回流，使废水的各个浓度阶段的各类微生物共生于充氧池中，浓度梯度使微生物种类达到多元化，稳定的浓度使微生物多量化，可大大提高生化处理效率。
(4)本工艺采用的膜生物反应器集沉淀和过滤于一体，可大大缩短废水处理流程，大大节省环保设施占用土地，节约土地资源。
(5)本工艺既能用于新建化工企业的配套污水处理工程，又能根据现有化工企业配套污水站的实际情况进行整改后实施，应用范围广。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中所示附图标记如下：
1-均质池 2-第一提升设施 3-强化酸化池
4-充氧池 5-气提循环池 6-第一鼓风设施
7-气提装置 8-第二鼓风设施 9-曝气设施
10-膜生物反应器 11-膜组 12-第二提升设施
13-排放口
具体实施方式
如图1所示，一种生物多元化处理高浓度化工废水的工艺，包括顺次设置的均质池1、第一提升设施2、强化酸化池3、充氧气提循环池、膜生物反应器10、第二提升设施12和排放口13，充氧气提循环池包括充氧池4、气提循环池5以及设于气提循环池内的气提装置7，气提循环池半环绕充氧池设置，由隔墙分隔，气提装置7采用若干个相互独立控制的环形曝气管，用于将充氧池出水端的废水回流至充氧池进水端。
均质池将预处理后的化工废水汇集一处，均质均量。
提升设施将均质池内的化工废水提升至强化酸化池。
气提循环池由第一鼓风设施7提供空气，利于废水循环。
充氧池由第二鼓风设施8提供氧气。
本发明的工艺流程如下：
(1)经过预处理后的化工废水进入均质池，均质均量后提升设施汇入强化酸化池，化工废水在强化酸化池中通过水解酸化后，提高废水的B/C比，同时亦可大大降低废水的毒性，利于后续生化处理。
(2)废水经过强化酸化池后进入充氧池，利用第二鼓风设施提供充氧池所需的溶解氧，其中溶解氧保持在2～4mg/L，保证充氧池中的富氧菌群的生存条件。其中充氧池进水端同时接收充氧池末端通过气提循环池循环回来的大量尾水，高比例回流使充氧池进水端的污染物浓度大大降低，更能利于菌种对污染物的处理，更能稳定降低废水污染物浓度。同时，充氧池中投加高效多元化菌种，促使充氧池中的菌种多元化、数量化，提高生化处理能力和效率。其中气提循环量与进水量的比例范围较大，可根据不同废水进行调试调节，回流比为30～1000倍。
(3)废水经过充氧池和气提循环池处理后，去除大部分污染物后进入膜生物反应器进行泥水分离和过滤，出水通过排放口进行纳管达标排放。其中膜生物反应器集沉淀和过滤于一体，可大大节约土地成本，大大降低运行成本。
实施例1
将该工艺应用于某化工企业污水处理站的改造工程上，污水处理设计量为1500t/d，改造后污水站处理工艺流程为：预处理废水→调节池→气提循环充氧池→膜生物反应器→排放井→园区污水处理厂，出水需达到纳管标准，充氧池内溶解氧浓度控制在2～4mg/L，气提循环池内溶解氧浓度控制在0.5～1mg/L，回流比控制在500倍左右，酸化池和充氧池内的水力停留时间分别为10小时左右和30小时左右。污水进出水水质及纳管标准如表1所示。
表1污水站进水水质和纳管标准指标单位：mg/L
处理后出水水质明显优于纳管标准，比改造前处理效果大幅度提高，且对废水的含盐量和毒性有明显的辅助降低左右。本改造工程减排明显，经济效益明显，真正达到企业环保效益和经济效益双赢效果。
以上所述仅为本发明专利的具体实施案例，但本发明专利的技术特征并不局限于此，任何相关领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。