申請(qǐng)日2013.12.13

　　公開(kāi)(公告)日2014.04.30

　　IPC分類號(hào)C02F103/30; C02F9/14

　　摘要

　　芬頓流化床-IBAC聯(lián)用深度處理紡織染整廢水工藝，是涉及紡織染整廢水深度處理的工藝方法，主要由中間水池、芬頓流化床、脫氣中和池、混凝池、沉淀池和固定化生物活性炭床組成。該工藝是采用芬頓流化床和IBAC(固定化生物活性炭)的組合方法對(duì)紡織染整廢水進(jìn)行深度處理，解決了現(xiàn)有紡織染整廢水深度處理中普遍存在的投資較大，工藝運(yùn)行不穩(wěn)定，處理效果不理想，不能滿足環(huán)保要求等問(wèn)題。本發(fā)明提供的工藝適合于紡織染整廢水的深度處理，能有效的對(duì)廢水進(jìn)行深度處理，深度處理出水水質(zhì)COD達(dá)到50mg/L以下，能滿足環(huán)保要求，運(yùn)行管理方便，工藝穩(wěn)定，投資運(yùn)行費(fèi)用低，同時(shí)出水可進(jìn)行低級(jí)回用。

　　權(quán)利要求書(shū)

　　1.芬頓流化床-IBAC聯(lián)用深度處理紡織染整 廢水工藝，其特征在于：該工藝是采用芬頓 流化床和IBAC(固定化生物活性炭)的組合工藝對(duì)紡織染整廢水進(jìn)行深度處理;

　　所述的紡織染整廢水深度處理工藝包括中間水池、芬頓流化床、脫氣中和池、混凝池、 沉淀池、固定化生物活性炭床和附屬設(shè)施;所述的中間水池、芬頓流化床、脫氣中和池、混 凝池、沉淀池、固定化生物活性炭床經(jīng)水管依次連接;

　　該工藝包括以下操作步驟：

　　(1)紡織染整廢水的生化處理尾水進(jìn)入中間水池，經(jīng)過(guò)進(jìn)水泵輸送入芬頓流化床，通過(guò)加 藥系統(tǒng)向芬頓流化床中分別加入H2SO4溶液、FeSO4溶液和H2O2溶液，通過(guò)回流泵將芬頓流 化床部分出水回流進(jìn)芬頓流化床內(nèi)，使芬頓流化床內(nèi)呈現(xiàn)流化態(tài)，通過(guò)芬頓反應(yīng)去除廢水中 大部分COD及有機(jī)染料和助劑;

　　(2)芬頓流化床出水進(jìn)入脫氣中和池，通過(guò)攪拌脫去少量氣體，加入NaOH溶液，調(diào)節(jié)廢 水的pH值;

　　(3)脫氣中和池出水進(jìn)入混凝池，通過(guò)混凝劑加藥系統(tǒng)加入混凝劑，并控制攪拌速度形成 大的絮體;

　　(4)混凝池出水進(jìn)入沉淀池，形成的大的絮體在沉淀池中實(shí)現(xiàn)沉淀分離，沉淀污泥經(jīng)污泥 處理系統(tǒng)處理;

　　(5)沉淀池出水經(jīng)泵注入固定化生物活性炭床，將降解有機(jī)染料和助劑的優(yōu)勢(shì)微生物固定 在活性炭上，通過(guò)微孔曝氣裝置向水中充氧，去除廢水中部分COD及有機(jī)染料和助劑，進(jìn)一 步降低廢水的SS，出水達(dá)標(biāo)排放或部分進(jìn)行低級(jí)回用。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于：所述的中間水池下部設(shè)有微孔曝氣裝置， 調(diào)節(jié)水質(zhì)水量，所述的紡織染整廢水生化處理尾水的水質(zhì)指標(biāo)：COD150～350mg/L、SS60～ 100mg/L、色度小于100倍。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于：所述的芬頓流化床處理過(guò)程中，H2O2與 COD的濃度比(mg/L)為2～3：1，H2O2與Fe2+的摩爾比為3.5～5：1，廢水在芬頓流化床 中平均停留時(shí)間控制在0.75～1.25小時(shí)，通過(guò)加藥系統(tǒng)和在線pH計(jì)調(diào)節(jié)芬頓流化床中廢水 的pH值在3.0～4.0之間。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于：所述的芬頓流化床中設(shè)置載體填料，所述 的載體填料采用石英砂，所述的石英砂的粒徑在0.5～1.0mm。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于：脫氣中和池下部設(shè)有微孔曝氣裝置，脫去 廢水中少量的氣體并攪拌，通過(guò)NaOH加藥系統(tǒng)和在線pH計(jì)調(diào)節(jié)廢水的pH值在6.5～7.5 之間。

　　6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于：所述的混凝池中加入的混凝劑采用聚丙烯 酰胺。

　　7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于：所述的固定化生物活性炭床中采用活性炭 作為填料，投加量為65%～75%(體積百分比)，水力停留時(shí)間為30min，濾速為2.5～3.0m/h， 采用生物工程技術(shù)，篩選、馴化并構(gòu)建出能夠在降解有機(jī)染料和助劑的優(yōu)勢(shì)菌群，并采用間 歇式循環(huán)的物理吸附法將擴(kuò)大培養(yǎng)后的降解有機(jī)染料和助劑的優(yōu)勢(shì)菌群固定在活性炭上，形 成固定化生物活性炭。

　　說(shuō)明書(shū)

　　芬頓流化床-IBAC聯(lián)用深度處理紡織染整廢水工藝

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及一種廢水處理方法，具體涉及一種紡織染整廢水的深度處理工藝方法， 屬于廢水處理工藝技術(shù)領(lǐng)域。

　　背景技術(shù)

　　紡織染整廢水的污染問(wèn)題在紡織染整行業(yè)中相當(dāng)突出。紡織染整廢水不僅污染物質(zhì) 組成復(fù)雜、水質(zhì)變化大、色度深，而且水量大，處理難度高，一般的物理化學(xué)法及生物化學(xué) 法難以奏效，對(duì)受納水體危害嚴(yán)重。據(jù)對(duì)全國(guó)現(xiàn)有紡織染整廢水處理現(xiàn)狀的調(diào)查，傳統(tǒng)的二 級(jí)處理和一些改進(jìn)的生化處理，由于其中存在難以生物降解的有機(jī)染料和助劑，致使經(jīng)常規(guī) 處理后排放水的COD達(dá)150～350mg/L，色度達(dá)50～200倍，達(dá)不到《紡織染整工業(yè)水污染 物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB4287-2012)中的水污染物特別排放限值，更達(dá)不到比國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)更為嚴(yán)格的 一些地方排放標(biāo)準(zhǔn)，例如上海市的《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(DB31/199-2009)》和江蘇省的《太 湖地區(qū)城鎮(zhèn)污水處理廠及重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)主要水污染物排放限值(DB32/1072-2007)》。因而， 必須要通過(guò)深度處理使紡織染整廢水達(dá)標(biāo)排放。

　　目前，紡織染整廢水處理普遍采用“預(yù)處理-厭氧生物處理-好氧生物處理-混凝法”， 該法運(yùn)行成本低廉，但是難以達(dá)到理想的處理效果。特別是生產(chǎn)過(guò)程中合成漿料和新型有機(jī) 助劑的大量使用，使處理后出水存在著可生化處理性能差，COD偏高，色度深等問(wèn)題，達(dá)不 到排放和回用的要求，制約著生產(chǎn)過(guò)程對(duì)回用水的需求。經(jīng)過(guò)預(yù)處理-厭氧生物處理-好氧生 物處理-混凝法處理過(guò)的的尾水水質(zhì)成分復(fù)雜，可生化性差，水體中主要為難降解有機(jī)物，如 漿料和染料及其生物降解的中間產(chǎn)物等。

　　現(xiàn)有中國(guó)專利CN1569694A“印染廢水深度凈化回用裝置及方法”，除包括有調(diào)節(jié)池、 厭氧池、好氧曝氣池及沉淀池外，還增設(shè)有二氧化氯氧化池、投藥混凝池、生物活性炭濾池 和纖維球過(guò)濾器;采用生化及物化相結(jié)合的處理方法，再經(jīng)投藥混凝沉淀以及生物活性炭、 纖維球的過(guò)濾進(jìn)一步凈化出水，使紡織染整廢水達(dá)到工藝回用水質(zhì)要求。中國(guó)專利 CN103011524A“一種印染廢水的回用處理方法”，對(duì)酸蠟、大提花車間廢水混合、中和、混凝 處理，再生化處理達(dá)標(biāo)排放。對(duì)漂染車間等廢水調(diào)節(jié)、混凝、水解酸化、接觸氧化、混凝加 藥工序處理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，深度處理采取活性炭吸附、再經(jīng)超濾膜和反滲透膜生產(chǎn)中水。中 國(guó)專利CN101172741A“印染清廢、綜合廢水深度處理循環(huán)生產(chǎn)回用工藝”，由BAF池、氣浮 系統(tǒng)、臭氧接觸氧化塔、過(guò)濾器、活性炭過(guò)濾、臭氧發(fā)生裝置及加藥系統(tǒng)組成。上述專利當(dāng) 中的深度處理及回用部分的工藝大多單元眾多、工藝路線冗長(zhǎng)，上述專利提供的工藝中，生 物活性炭未經(jīng)固定優(yōu)勢(shì)微生物，設(shè)備投資大，運(yùn)行管理復(fù)雜。

　　中國(guó)專利CN101786686A“一種臭氧固定化生物活性炭實(shí)現(xiàn)工業(yè)污水的深度處理方 法”，采用前期處理出水進(jìn)入接觸氧化塔，臭氧曝氣;出水注入固定化生物活性炭罐;出水進(jìn) 入超濾水池，即完成。但該發(fā)明未能針對(duì)紡織染整廢水的特性，超濾除鹽效果較差，不能有 效去除廢水中的無(wú)機(jī)鹽離子。中國(guó)專利CN102964005A“一種印染廢水的深度處理方法”，廢 水在裝有Fe3O4/Fe2O3固態(tài)非均相催化劑床層的多相催化氧化流化床反應(yīng)器中反應(yīng)，并進(jìn)行光 照和曝氣;廢水經(jīng)反應(yīng)后進(jìn)入后反應(yīng)池繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)，在后反應(yīng)池的后端加入聚丙烯酰胺助 凝劑，助凝后的廢水進(jìn)入沉淀池進(jìn)行泥水分離。該發(fā)明未能充分利用生化處理，降低類芬頓 流化床的負(fù)荷;有色度的廢水光催化效率低，經(jīng)混凝沉淀后出水，色度和SS指標(biāo)的達(dá)標(biāo)可靠 性和穩(wěn)定性較差，存在工藝不成熟、成本高等問(wèn)題。

　　因此，現(xiàn)有的紡織染整廢水深度處理工藝中普遍存在的投資較大，工藝運(yùn)行不穩(wěn)定， 處理效果不理想，不能滿足環(huán)保要求等問(wèn)題。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種處理效率高、處理 效果穩(wěn)定且經(jīng)濟(jì)合理的紡織染整廢水深度處理的工藝方法。

　　技術(shù)方案：為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

　　芬頓流化床-IBAC聯(lián)用深度處理紡織染整廢水工藝，其特征在于：該工藝是采用芬 頓流化床和IBAC(固定化生物活性炭)聯(lián)用的組合方法對(duì)紡織染整廢水進(jìn)行深度處理;

　　所述的芬頓流化床-IBAC聯(lián)用深度處理紡織染整廢水工藝包括中間水池、芬頓流化 床、脫氣中和池、混凝池、沉淀池、固定化生物活性炭床和附屬設(shè)施;所述的中間水池、芬 頓流化床、脫氣中和池、混凝池、沉淀池、固定化生物活性炭床經(jīng)水管依次連接;

　　該工藝包括以下操作步驟：

　　(1)紡織染整廢水的生化處理尾水進(jìn)入中間水池，經(jīng)過(guò)進(jìn)水泵輸送入芬頓流化床，通 過(guò)加藥系統(tǒng)向芬頓流化床中分別加入H2SO4溶液、FeSO4溶液和H2O2溶液，通過(guò)回流泵將芬 頓流化床部分出水回流進(jìn)芬頓流化床內(nèi)，使芬頓流化床內(nèi)呈現(xiàn)流化態(tài)，通過(guò)芬頓反應(yīng)去除廢 水中大部分COD及有機(jī)染料和助劑;

　　(2)芬頓流化床出水進(jìn)入脫氣中和池，通過(guò)攪拌脫去少量氣體，加入NaOH溶液，調(diào) 節(jié)廢水的pH值;

　　(3)脫氣中和池出水進(jìn)入混凝池，通過(guò)混凝劑加藥系統(tǒng)加入混凝劑，并控制攪拌速度 形成大的絮體;

　　(4)混凝池出水進(jìn)入沉淀池，形成的大的絮體在沉淀池中實(shí)現(xiàn)沉淀分離，沉淀污泥經(jīng) 污泥處理系統(tǒng)處理;

　　(5)沉淀池出水經(jīng)管道泵注入固定化生物活性炭床，將降解有機(jī)染料和助劑的優(yōu)勢(shì)微 生物固定在活性炭上，通過(guò)微孔曝氣裝置向水中充氧，去除廢水中部分COD及有機(jī)染料和助 劑，進(jìn)一步降低廢水的SS，出水達(dá)標(biāo)排放或部分進(jìn)行低級(jí)回用。

　　作為優(yōu)選方案，以上所述的工藝，其特征在于：所述的中間水池的下部設(shè)有微孔曝 氣裝置，調(diào)節(jié)廢水的水質(zhì)水量，所述的紡織染整廢水生化處理尾水的水質(zhì)指標(biāo)：COD150～ 350mg/L、SS60～100mg/L、色度小于100倍。

　　作為優(yōu)選方案，以上所述的工藝，其特征在于：所述的芬頓流化床處理過(guò)程中，H2O2與COD的濃度比(mg/L)為2～3：1，H2O2與Fe2+的摩爾比為3.5～5：1，廢水在芬頓流化 床中平均停留時(shí)間控制在0.75～1.25小時(shí)，通過(guò)加藥系統(tǒng)和在線pH計(jì)調(diào)節(jié)芬頓流化床中廢 水的pH值在3.0～4.0之間。

　　作為優(yōu)選方案，以上所述的工藝，其特征在于：所述的芬頓流化床中設(shè)置載體填料， 所述的載體填料采用石英砂，所述的石英砂的粒徑在0.5～1.0mm。

　　作為優(yōu)選方案，以上所述的工藝，其特征在于：所述的脫氣中和池下部設(shè)有微孔曝 氣裝置，脫去廢水中少量的氣體并攪拌，通過(guò)NaOH加藥系統(tǒng)和在線pH計(jì)調(diào)節(jié)廢水的pH值 在6.5～7.5之間。

　　作為優(yōu)選方案，以上所述的工藝，其特征在于：所述的混凝池中加入的混凝劑采用 聚丙烯酰胺。

　　作為優(yōu)選方案，以上所述的工藝，其特征在于：所述的固定化生物活性炭床中采用 活性炭作為填料，投加量為65%～75%(體積百分比)，水力停留時(shí)間為30min，濾速為2.5～ 3.0m/h，采用生物工程技術(shù)，篩選、馴化并構(gòu)建出能夠在降解有機(jī)染料和助劑的優(yōu)勢(shì)菌群， 并采用間歇式循環(huán)的物理吸附法將擴(kuò)大培養(yǎng)后的降解有機(jī)染料和助劑的優(yōu)勢(shì)菌群固定在活性 炭上，形成生物活性炭。

　　芬頓流化床法的原理：利用載體作為結(jié)晶核種，欲處理的廢水及添加藥劑是由芬頓流 化床底部進(jìn)入并向上流動(dòng)。外接有一回流水回路，用以調(diào)整進(jìn)流水過(guò)飽和度及達(dá)到擔(dān)體上流 速度使載體表面形成穩(wěn)態(tài)結(jié)晶體，當(dāng)晶體粒徑達(dá)2mm～3mm后，排出槽外進(jìn)行回收再利用。 芬頓流化床法利用流化床的模式使Fenton法所產(chǎn)生的三價(jià)鐵大部份得以結(jié)晶或沉淀披覆在流 體床的載體表面上，是一項(xiàng)結(jié)合了同相化學(xué)氧化(Fenton法)、異相化學(xué)氧化(H2O2/FeOOH)、 流化床結(jié)晶等功能的新技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)將傳統(tǒng)的Fenton氧化法作了大幅度的改良，如此可減 少Fenton法大量的化學(xué)污泥產(chǎn)量，同時(shí)在載體表面形成的鐵氧化物具有異相催化的效果，而 流化床的模式亦促進(jìn)了化學(xué)氧化反應(yīng)及質(zhì)傳效率，使COD去除率提升。其反應(yīng)后的出流水經(jīng) pH調(diào)整后會(huì)產(chǎn)生含鐵污泥。含鐵污泥比傳統(tǒng)芬頓氧化減少70%，也減少H2O2用藥的浪費(fèi)， 同時(shí)可利用雙氧水加藥量調(diào)整，調(diào)整COD去除量，實(shí)現(xiàn)有效控制廢水的COD的降低，是廢 水處理達(dá)標(biāo)排放的保障。

　　IBAC，即為固定化生物活性炭工藝，該工藝通過(guò)人為控制活性炭上附著的菌種、菌 量及優(yōu)勢(shì)菌群的形成，在反應(yīng)器底部通入空氣供給活性炭上菌群充足的氧氣實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物的 去除。與O3-BAC相比，該工藝具有工程造價(jià)及運(yùn)行費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)。與其它深度凈化工藝相 比，該工藝具有生物相構(gòu)成可選擇、高效低耗的優(yōu)點(diǎn)。

　　本發(fā)明的工藝方法適合于紡織染整廢水的深度處理工藝，能夠有效的對(duì)污水進(jìn)行深 度處理，出水水質(zhì)COD達(dá)到50mg/L以下，能滿足環(huán)保上的要求。

　　有益效果：與現(xiàn)有紡織染整廢水深度處理及回用的工藝相比：

　　1、本發(fā)明提供的工藝，路線清晰簡(jiǎn)潔;生化出水經(jīng)物化處理(芬頓流化床)，再經(jīng) 生化處理(IBAC，即固定化生物活性炭)，工藝組成合理，將生化處理和物化處理有序有機(jī) 地結(jié)合，各單元功能發(fā)揮至最大化。

　　2、本發(fā)明提供的工藝能夠有效的對(duì)污水進(jìn)行深度處理，出水水質(zhì)COD達(dá)到50mg/L 以下，能滿足環(huán)保上的要求。運(yùn)行管理方便，工藝穩(wěn)定，投資運(yùn)行費(fèi)用低。

　　3、本發(fā)明提供的工藝，其中芬頓流化床的同相及異相的催化反應(yīng)，產(chǎn)生的含鐵污 泥比傳統(tǒng)芬頓氧化減少70%，也減少H2O2用藥的浪費(fèi)，同時(shí)可利用雙氧水加藥量調(diào)整，調(diào)整 COD去除量，實(shí)現(xiàn)有效控制廢水的COD的降低，保障出水水質(zhì)。

　　4、本發(fā)明提供的工藝，在固定化生物活性炭床中，降解有機(jī)染料和助劑的優(yōu)勢(shì)菌 群被固定在活性炭上，有提高生物處理效率，延長(zhǎng)活性炭的使用周期、降低勞動(dòng)強(qiáng)度等諸多 優(yōu)點(diǎn)，使得本發(fā)明提供的工藝具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益。