發(fā)布時(shí)間：2018-6-1 16:48:33  中國污水處理工程網(wǎng)

　　申請日2013.12.12

　　公開(公告)日2015.03.25

　　IPC分類號C02F9/14; C02F103/30; C02F1/72

　　摘要

　　本發(fā)明公布了一種高級氧化技術(shù)和生物膜法組合處理染料廢水的工藝。已有工藝處理染料廢水能耗大、成本高，操作麻煩。本發(fā)明步驟如下：染料廢水進(jìn)入高級氧化池，調(diào)pH為3.5±0.2;加入H2O2和Fe2+，攪拌反應(yīng)45min后調(diào)pH為7.5±0.2;高級氧化池出水進(jìn)入兩級生物膜系統(tǒng)進(jìn)行生物好氧降解反應(yīng);第二級生物膜反應(yīng)系統(tǒng)出水進(jìn)入澄清池，靜止30min后部分排放，部分用于反沖洗;出水指標(biāo)為COD為80mg/L以下，色度為60以下。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：染料廢水處理效果好;無二次污染;能量消耗低，水處理成本低;保護(hù)環(huán)境，有利于染化企業(yè)發(fā)展。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種高級氧化技術(shù)和生物膜法組合處理染料廢水的工藝，其特征在于，它包括以下4個(gè)步驟：

　　(1)高級氧化池處理：

　�、偃玖蠌U水進(jìn)入高級氧化池;

　　②向調(diào)節(jié)池內(nèi)加入鹽酸溶液，調(diào)節(jié)pH值至3-4;

　　③加入H2O2和Fe2+;

　�、軘嚢璺磻�(yīng)45min后用氫氧化鈉溶液將pH調(diào)節(jié)為7-8;

　�、莩鏊�指標(biāo)COD為430-480mg/L;

　　(2)兩級生物膜處理：

　�、俑呒壯趸�池出水通過流量計(jì)控制進(jìn)入第一級生物膜反應(yīng)系統(tǒng);

　　②再自流向第二級生物膜系統(tǒng);

　�、壅麄�(gè)過程的液位通過液位計(jì)控制，水力停留時(shí)間為10-14h;

　　(3)澄清池處理：

　　①第二級生物膜反應(yīng)系統(tǒng)出水進(jìn)入到澄清池;

　�、陟o止20-40min后部分排放，部分用于反沖洗;

　　③出水為COD為100mg/L以下;

　�、苌�度為80以下;

　　(4)氣水聯(lián)合反沖洗：

　�、傧汝P(guān)閉進(jìn)水;

　�、跉鉀_2-10min;

　　③氣水沖6-10 min;

　�、芩疀_12-15 min;

　　⑤反沖洗周期100-150 h。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理染料廢水的工藝，其特征在于，在高級氧化池處理過程中：

　　(1)所述的鹽酸將pH調(diào)節(jié)到3.5±0.2;

　　(2)所述的氫氧化鈉將pH調(diào)節(jié)到7.5±0.2;

　　(3)所述的出水指標(biāo)COD為450mg/L。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理染料廢水的工藝，其特征在于，在兩級生物膜處理過程中，水力停留時(shí)間為12h。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理染料廢水的工藝，其特征在于，在澄清池處理過程中：

　　(1)所述的部分排放是在靜止30min后部分排放;

　　(2)所述的出水COD指標(biāo)為80mg/L以下;

　　(3)所述的出水色度為60以下。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處理染料廢水的工藝，其特征在于，在氣水聯(lián)合反沖洗過程中：

　　(1)所述的氣沖時(shí)間為5min;

　　(2)所述的氣水沖時(shí)間為8 min;

　　(3)所述的水沖時(shí)間為10 min;

　　(4)所述的反沖洗周期為120h。

　　說明書

　　一種高級氧化技術(shù)和生物膜法組合處理染料廢水的工藝

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及環(huán)境保護(hù)技術(shù)，具體地說是一種染料廢水的處理方法。

　　背景技術(shù)

　　目前，染料企業(yè)主要生產(chǎn)酸性染料、中性染料、媒介染料以及染料中間體等產(chǎn)品。在染料生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水為高COD、高色度、高含鹽量和低BOD 5 /COD的母液和洗滌水的混合物，對環(huán)境和水資源造成極大的污染。COD為化學(xué)需氧量(Chemical Oxygen Demand)是指在一定的條件下，采用強(qiáng)氧化劑處理水樣時(shí)所消耗的氧化劑量;是表示水中還原性物質(zhì)數(shù)量多少的指標(biāo)，化學(xué)需氧量越大說明水體污染越嚴(yán)重。BOD是生化需氧量(Biochemical Oxygen Demand)是指微生物分解的需氧量。通常以BOD 5 /COD大于0.25做為判斷廢水是否適宜用生物法處理的指標(biāo)。

　　染料廢水具有以下特點(diǎn)：

　　(1)以芳烴和雜環(huán)化合物為母體且?guī)в酗@色基團(tuán)，容易被氧化產(chǎn)生醌式化合物產(chǎn)生較強(qiáng)的發(fā)色能力，給染料廢水處理帶來了極大的困難。

　　(2)有機(jī)物水溶性好、結(jié)構(gòu)復(fù)雜且97%以上含有苯環(huán)結(jié)構(gòu)，難以降解;隨著染料產(chǎn)品的升級換代和染料新品種的出現(xiàn)，廢水中的有機(jī)物結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，給染料廢水的處理帶來了困難。

　　(3)此外，廢水中常含有小蘇打、乳化油、有機(jī)溶劑以及石油類物質(zhì)，使廢水稠度增加，并產(chǎn)生大量泡沫，增加了處理難度。

　　(4)染料母液廢水中COD高達(dá)10000mg/L;色度高達(dá)12000倍;鹽含量高達(dá)9000mg/L;廢水可生化性極差(BOD 5 /COD為0.1);當(dāng)與洗滌廢水混合后其濃度有所降低，但若直接排放到水體中，對環(huán)境危害極大。

　　現(xiàn)有技術(shù)對于染料廢水的處理主要有以下幾種方法：

　　(1)絮凝沉淀法：這種方法的缺點(diǎn)是，由于染料廢水為水溶性，絮凝沉淀效果差，且沉淀污泥處理難度大。

　　(2)吸附法：

　　A、活性炭吸附劑吸附，缺點(diǎn)是再生困難、成本太高。

　　、生物活性炭吸附法，受到微生物濃度限制，微生物濃度低時(shí)降解效果差;微生物濃度高時(shí)堵塞活性炭孔道，造成吸附效果差。

　　、微孔樹脂吸附,吸附容量有限，不能滿足染料廢水的處理要求，而且吸附劑吸附飽和后，易形成二次污染。

　　(3)電化學(xué)分析法：如電氧化技術(shù)、光氧化技術(shù)、微波協(xié)同技術(shù)、電氣浮以及微電解等，這些方法雖然具有處理效果好，不產(chǎn)生二次污染，占地面積小的優(yōu)點(diǎn)，但是其缺點(diǎn)是能耗大，處理高含鹽量的染料廢水極易結(jié)垢堵塞，增加處理成本。

　　(4)生物處理法：生物處理法成本低，但在高含鹽量的情況下，由于菌種馴化效果不理想，影響降解效果。

　　中國專利公開號：CN 101659500A，介紹了“一種染料廢水處理系統(tǒng)”，該系統(tǒng)中好氧池接高級氧化處理，盡管處理后出水可以達(dá)到指標(biāo)，但是這種方法能耗大、處理成本高，而且操作麻煩。

　　中國專利公開號：CN101955303A，介紹了“一種染料廢水的處理方法”，由本課題組研發(fā)，該方法采用“絮凝沉淀-水解酸化-好氧-去反色”主體工藝，盡管處理后出水可以達(dá)標(biāo)排放，但是在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)該工藝運(yùn)行管理復(fù)雜、能耗較高。

　　迄今為止染料污水處理仍然是一個(gè)難以解決的技術(shù)問題。

　　因此發(fā)明一種處理高COD、高色度、高含鹽量、低BOD 5 /COD的染料廢水效果好、成本低、不會(huì)形成二次污染的染料廢水處理新方法對于保護(hù)環(huán)境、降低染料成本、提高染料企業(yè)效率是染料工業(yè)十分重要的任務(wù)。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的是提供一種處理高COD、高色度、高含鹽量、低BOD5/COD的染料廢水效果好、成本低、不會(huì)形成二次污染的染料廢水處理新方法。

　　本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

　　一種高級氧化技術(shù)和生物膜法組合處理染料廢水的工藝，它包括以下4個(gè)步驟：

　　(1)高級氧化池處理：

　�、偃玖蠌U水進(jìn)入高級氧化池;

　�、谙蛘{(diào)節(jié)池內(nèi)加入鹽酸溶液，調(diào)節(jié)pH值至3-4，最好為3.5±0.2;

　�、奂尤際 2 O 2 和Fe 2+ ;

　�、軘嚢璺磻�(yīng)45min后用氫氧化鈉溶液將pH調(diào)節(jié)為7-8，最好為7.5±0.2;

　�、莩鏊�指標(biāo)COD為430-480mg/L，最好為450mg/L;

　　(2)兩級生物膜處理：

　　①高級氧化池出水(通過流量計(jì)控制)進(jìn)入第一級生物膜反應(yīng)系統(tǒng)，

　�、谠僮粤飨虻诙�級生物膜系統(tǒng);

　�、壅麄�(gè)過程的液位通過液位計(jì)控制，水力停留時(shí)間為10-14h，最好為12h;

　　(3)澄清池處理：

　�、俚诙�級生物膜反應(yīng)系統(tǒng)出水進(jìn)入到澄清池;

　　②靜止20-40min后，最好為30min后;部分排放，部分用于反沖洗;

　�、鄢鏊疄镃OD為100mg/L以下，最好為80mg/L以下;

　�、苌�度為80以下，最好為60mg/L以下;

　　(4)氣水聯(lián)合反沖洗：

　�、傧汝P(guān)閉進(jìn)水;

　�、跉鉀_2-10min，最好為5min;

　�、蹥馑疀_6-10 min，最好為8 min;

　�、芩疀_12-15 min，最好為10 min;

　�、莘礇_洗周期100-150 h，最好為120h。

　　本發(fā)明的要點(diǎn)是：

　　針對現(xiàn)有的染料廢水處理工藝(絮凝沉淀-水解酸化-好氧-去反色)進(jìn)行工藝改造，采用H 2 O 2 /Fe 2+ 高級氧化技術(shù)和兩級生物膜系統(tǒng)組合工藝。H 2 O 2 /Fe 2+ 高級氧化技術(shù)主要是利用Fe 2+ 催化H 2 O 2 發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)產(chǎn)生的·OH，具有強(qiáng)氧化作用，對難降解有機(jī)污染物具有很好的去除效果，同時(shí)可提高廢水的可生化性，對后續(xù)的生物反應(yīng)奠定基礎(chǔ)。兩級生物膜系統(tǒng)主要基于推流式高效反應(yīng)器理論，將一個(gè)大的生物膜系統(tǒng)分解兩個(gè)小生物膜系統(tǒng)，并串聯(lián)起來，這將大大地提高了生物處理效果，確保水質(zhì)達(dá)標(biāo)排放和再循環(huán)利用。

　　本發(fā)明與國內(nèi)外現(xiàn)有同類技術(shù)相比，其創(chuàng)造性在于以下幾點(diǎn)：

　　1、將H 2 O 2 /Fe 2+ 高級氧化技術(shù)與生物膜技術(shù)有機(jī)地耦合在一起;

　　2、利用生物膜技術(shù)代替了傳統(tǒng)的活性污泥法，省去了污泥沉淀和回流系統(tǒng);

　　3、將兩級生物膜系統(tǒng)串聯(lián)起來，起到了很好的推流式效果。

　　本發(fā)明與國內(nèi)外現(xiàn)有技術(shù)的不同點(diǎn)在于：

　　1、采用H 2 O 2 /Fe 2+ 高級氧化技術(shù)，而不采用能耗高的O 3 /UV和Fe/C微電解高級氧化技術(shù);

　　2、采用生物膜技術(shù)，而不采用傳統(tǒng)的活性污泥法;

　　3、將化工中的推流式高效反應(yīng)器理論引入到該新工藝中，大大提高了處理效果。

　　本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

　　1、染料廢水處理效果好。

　　、能量消耗低，水處理成本低。

　　、實(shí)際操作與運(yùn)行管理方便。

　　、保護(hù)水環(huán)境，利于染化企業(yè)發(fā)展。