專利名稱：有機(jī)廢水厭氧—好氧循環(huán)一體化生物處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢水的處理，尤其是涉及一種用厭氧—好氧循環(huán)一體化技術(shù)對高濃度有機(jī)廢水進(jìn)行生物處理的方法。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)技術(shù)的迅猛發(fā)展，印染、化工、食品、造紙等行業(yè)的高濃度有機(jī)廢水成為污水處理領(lǐng)域亟需解決的難題之一。目前國內(nèi)外高濃度有機(jī)廢水處理技術(shù)主要有物理法、化學(xué)法和生物法等，其中應(yīng)用最廣泛、技術(shù)上占優(yōu)勢的方法是生物處理法。近年來高難度有機(jī)廢水生物處理技術(shù)已由傳統(tǒng)單一的厭氧法、好氧法轉(zhuǎn)向厭氧—好氧聯(lián)合處理方法，如厭氧—好氧法(A/O法)、厭氧—缺氧—好氧法(A/A/O法)等。通過采用多級多段的厭氧、好氧組合工藝，完成對高濃度有機(jī)廢水的生物處理。但是存在剩余污泥量大、能耗高、占地面積大、運(yùn)行費(fèi)用高等缺點(diǎn)。并且厭氧菌對環(huán)境條件要求苛刻，對環(huán)境的適應(yīng)性差，當(dāng)進(jìn)水中有機(jī)負(fù)荷過高時(shí)，水解酸化產(chǎn)物產(chǎn)生積累，造成水體堿度降低，厭氧菌活性也受到抑制。同時(shí)，絲狀菌大量繁殖，導(dǎo)致絮狀細(xì)菌的正常生長被抑制，微生物種群結(jié)構(gòu)失衡，微生物活性和數(shù)量下降，污泥流失，出水水質(zhì)惡化，加重了后續(xù)好氧處理的負(fù)擔(dān)。
專利公開號為CN1422817的發(fā)明專利申請?zhí)岢隽藚捬酢嫜酢醚跻惑w化污水處理方法，通過在單一反應(yīng)設(shè)備內(nèi)設(shè)置三個(gè)反應(yīng)區(qū)域厭氧區(qū)、兼氧區(qū)、好氧區(qū)，形成三種生物體系，利用好氧區(qū)的給氣動力實(shí)現(xiàn)水力循環(huán)和污泥循環(huán)，減少厭氧池中酸化。該方法所用設(shè)備投資成本高，操作過程中參數(shù)控制難度大。
專利公開號為CN1429780的發(fā)明專利申請?zhí)岢隽艘环N污水處理新工藝，將傳統(tǒng)的大型的曝氣池改為多個(gè)小型的反應(yīng)池，改變污水處理路徑，通過多級多段的處理，達(dá)到污水排放標(biāo)準(zhǔn)，但是該工藝工程投資大、運(yùn)行成本較高。專利公開號為CN1413926的發(fā)明專利申請?zhí)岢隽艘环N利用微生物厭氧—好氧和飽食—饑餓雙重刺激的好氧饑餓、厭氧或微氧快速吸收的污水處理工藝，通過厭氧或微氧接觸混合，短時(shí)曝氣，厭氧出水與好氧饑餓污泥充分接觸、曝氣、混合，沉降后上清液排出，分離后的污泥，在好氧條件下使其出于饑餓狀態(tài)，再與原污水重復(fù)接觸。但是好氧活性污泥在饑餓狀態(tài)下，絲狀菌大量繁殖，易造成污泥膨脹。
專利公開號為CN1271692A的發(fā)明專利申請?zhí)岢隽艘环N高濃度污水處理方法，通過在厭氧反應(yīng)池后設(shè)置污水回流灌，回流灌中部分污水進(jìn)入好氧生物選擇器和曝氣池進(jìn)行好氧降解，另一部分回流至厭氧池中，但是該方法雖然提高了厭氧池中水的堿度，但是存在剩余污泥量大，能耗高，占地面積大等問題。
盡管上述專利申請對生物處理工藝進(jìn)行了改進(jìn)和創(chuàng)新，但都存在效率不高、設(shè)備占地面積大、不夠經(jīng)濟(jì)等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有對高濃度有機(jī)廢水處理中所存在的效率不高、設(shè)備占地面積大、不夠經(jīng)濟(jì)等問題，提供一種對高濃度有機(jī)廢水更加高效、經(jīng)濟(jì)的厭氧—好氧循環(huán)一體化生物處理方法。
本發(fā)明的工藝流程為1)原水經(jīng)調(diào)節(jié)池后同時(shí)進(jìn)入?yún)捬醭睾秃醚醭?，在厭氧池?nèi)置攪拌器攪拌，廢水分別經(jīng)厭氧池和好氧池生物降解；2)厭氧池的出水經(jīng)過濾后的清液連續(xù)地通過恒流泵進(jìn)入好氧池入口，底部排泥；3)好氧池的出水經(jīng)過濾后的清液連續(xù)地通過恒流泵循環(huán)至厭氧池入口，底部排泥；4)根據(jù)廢水水質(zhì)類型、處理水量和有機(jī)負(fù)荷，通過電腦恒流泵控制循環(huán)流速為0.01～1000ml/min和水力停留時(shí)間為12～144h，并控制反應(yīng)器的循環(huán)周期(反應(yīng)池中所有水量循環(huán)一次所需的時(shí)間)在1～8h，使得廢水在兩反應(yīng)器中連續(xù)恒流循環(huán)，出水達(dá)標(biāo)后排放。
厭氧池內(nèi)的攪拌器可采用加熱磁力攪拌器，控制溫度為15～35℃，攪拌速度為60～150r/min。
好氧池在溫度為15～35℃條件下運(yùn)行，好氧池內(nèi)部裝有砂芯曝氣頭，由空氣壓縮機(jī)鼓風(fēng)曝氣，以轉(zhuǎn)子流量計(jì)控制曝氣量為0.5～5L/min，好氧池中溶解氧為DO≥2.0mg/L。
厭氧池和好氧池間污水進(jìn)行連續(xù)循環(huán)的目的主要有兩個(gè)1)減少厭氧池中水解酸化產(chǎn)物對厭氧菌的抑制，同時(shí)增加厭氧池中的堿度，降低堿的消耗量。水中有機(jī)酸含量高會引起絲狀菌性污泥膨脹，通過將水解液循環(huán)至好氧池中減少水中有機(jī)酸濃度，控制了絲狀菌的生長，從而有效的控制了污泥膨脹。
2)厭氧池中的水解中間產(chǎn)物循環(huán)至好氧池中易于被好氧菌分解，完成對有機(jī)物的完全礦化。通過循環(huán)使空間上分離的兩個(gè)含有不同種群微生物的反應(yīng)池具有同時(shí)對某一污染物進(jìn)行降解的功能，起到相互強(qiáng)化，相互促進(jìn)的作用。兩種生物群體各自處于適宜的水環(huán)境中，能夠最大限度地發(fā)揮兩種生物群體自身的功能，提高整個(gè)生物降解過程的效率。
與傳統(tǒng)的高濃度有機(jī)廢水的多段污水生物處理技術(shù)相比，本發(fā)明具有占地面積小、投資成本及運(yùn)行費(fèi)用低、適合處理有機(jī)物負(fù)荷高、無剩余污泥或基本無剩余污泥產(chǎn)生的優(yōu)點(diǎn)。可應(yīng)用于釀酒、食品、印染及石油化工等高濃度有機(jī)廢水的處理。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例采用活性污泥法厭氧—好氧循環(huán)一體化工藝裝置及流程圖。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例采用生物膜法厭氧—好氧循環(huán)一體化工藝裝置及流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明所涉及的污水處理工藝，從微生物存在形式上分為活性污泥法厭氧—好氧循環(huán)一體化污水處理工藝I(圖1)和生物膜厭氧—好氧循環(huán)一體化污水處理工藝II(圖2)。
以下通過實(shí)施例和比較例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
活性污泥法厭氧—好氧循環(huán)一體化污水處理工藝I實(shí)施例I-1廢水類型淀粉廢水。首先分別將相同體積的淀粉廢水倒入?yún)捬醭睾秃醚醭刂?，同時(shí)開啟恒流泵，根據(jù)進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷，確定水力停留時(shí)間及循環(huán)流速(1.1～5.7ml/min)，使得廢水在厭氧池和好氧池間連續(xù)恒流循環(huán)。測定不同時(shí)間間隔內(nèi)各池中水體淀粉、COD、pH值、溫度等指標(biāo)。
比較例I-1廢水類型淀粉廢水。首先將與實(shí)施例I-1中相同體積的淀粉廢水分別倒入?yún)捬醭睾秃醚醭刂?，單?dú)厭氧和單獨(dú)好氧降解時(shí)間與實(shí)施例I-1中水力停留時(shí)間相同，分別測定不同時(shí)間間隔內(nèi)厭氧池和好氧池中水體淀粉、COD、pH值、溫度等指標(biāo)。
實(shí)施例I-2廢水類型對苯二甲酸(PTA)廢水。首先分別將相同體積的PTA廢水倒入?yún)捬醭睾秃醚醭刂?，同時(shí)開啟恒流泵，根據(jù)進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷，確定水力停留時(shí)間及循環(huán)流速(5～15ml/min)，使得廢水在厭氧池和好氧池間連續(xù)恒流循環(huán)。測定不同時(shí)間間隔內(nèi)各池中水體PTA、COD、pH值、溫度等指標(biāo)。
比較例I-2廢水類型PTA廢水。首先將與實(shí)施例I-2中相同體積的PTA廢水分別倒入?yún)捬醭睾秃醚醭刂?，單?dú)厭氧和單獨(dú)好氧降解時(shí)間與實(shí)施例I-2中水力停留時(shí)間相同，分別測定不同時(shí)間間隔內(nèi)厭氧池和好氧池中水體PTA、COD、pH值、溫度等指標(biāo)。
實(shí)施例I-3廢水類型聚乙二醇(PEG)廢水。首先分別將相同體積的PEG廢水倒入?yún)捬醭睾秃醚醭刂校瑫r(shí)開啟恒流泵，根據(jù)進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷，確定水力停留時(shí)間及循環(huán)流速(5～15ml/min)，使得廢水在厭氧池和好氧池間連續(xù)恒流循環(huán)。測定不同時(shí)間間隔內(nèi)各池中水體PEG、COD、pH值、溫度等指標(biāo)。
比較例I-3廢水類型PEG廢水。首先將與實(shí)施例I-3中相同體積的PEG廢水分別倒入?yún)捬醭睾秃醚醭刂?，單?dú)厭氧和單獨(dú)好氧降解時(shí)間與實(shí)施例I-3中水力停留時(shí)間相同，分別測定不同時(shí)間間隔內(nèi)厭氧池和好氧池中水體PEG、COD、pH值、溫度等指標(biāo)。
實(shí)施例I-4廢水類型活性艷藍(lán)KNR廢水。首先分別將相同體積的活性艷藍(lán)廢水倒入?yún)捬醭睾秃醚醭刂?，同時(shí)開啟恒流泵，根據(jù)進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷，確定水力停留時(shí)間及循環(huán)流速(5～15ml/min)，使得廢水在厭氧池和好氧池間連續(xù)恒流循環(huán)。測定不同時(shí)間間隔內(nèi)各池中水體色度、COD、pH值、溫度等指標(biāo)。
比較例I-4廢水類型活性艷藍(lán)廢水。首先將與實(shí)施例I-4中相同體積的活性艷藍(lán)廢水分別倒入?yún)捬醭睾秃醚醭刂?，單?dú)厭氧和單獨(dú)好氧降解時(shí)間與實(shí)施例I-4中水力停留時(shí)間相同，分別測定不同時(shí)間間隔內(nèi)厭氧池和好氧池中水體色度、COD、pH值、溫度等指標(biāo)。
實(shí)施例I-1～I(xiàn)-4廢水的處理效果見表1。
表1

生物膜法厭氧—好氧循環(huán)一體化污水處理工藝II實(shí)施例II-1廢水類型淀粉廢水。首先分別將相同體積的淀粉廢水倒入?yún)捬醭睾秃醚醭刂校瑫r(shí)開啟恒流泵，根據(jù)進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷，確定水力停留時(shí)間及循環(huán)流速(0～15ml/min)，使得廢水在厭氧池和好氧池間連續(xù)恒流循環(huán)。測定不同時(shí)間間隔內(nèi)各池中水體淀粉、COD、pH值、溫度等指標(biāo)。
比較例II-1廢水類型淀粉廢水。首先將與實(shí)施例II-1中相同體積的淀粉廢水分別倒入?yún)捬醭睾秃醚醭刂?，單?dú)厭氧和單獨(dú)好氧降解時(shí)間與實(shí)施例II-1中水力停留時(shí)間相同，分別測定不同時(shí)間間隔內(nèi)厭氧池和好氧池中水體淀粉、COD、pH值、溫度等指標(biāo)。
實(shí)施例II-2廢水類型2，4-二氯苯酚(2，4-DCP)廢水。首先分別將相同體積的2，4-DCP廢水倒入?yún)捬醭睾秃醚醭刂校瑫r(shí)開啟恒流泵，根據(jù)進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷，確定水力停留時(shí)間及循環(huán)流速(5～15ml/min)，使得廢水在厭氧池和好氧池間連續(xù)恒流循環(huán)。測定不同時(shí)間間隔內(nèi)各池中水體2，4-DCP、COD、pH值、溫度等指標(biāo)。
比較例II-2廢水類型2，4-DCP廢水。首先將與實(shí)施例I-2中相同體積的2，4-DCP廢水分別倒入?yún)捬醭睾秃醚醭刂?，單?dú)厭氧和單獨(dú)好氧降解時(shí)間與實(shí)施例I-2中水力停留時(shí)間相同，分別測定不同時(shí)間間隔內(nèi)厭氧池和好氧池中水體2，4-DCP、COD、pH值、溫度等指標(biāo)。
實(shí)施例II-3廢水類型活性艷藍(lán)KNR廢水。首先分別將相同體積的活性艷藍(lán)廢水倒入?yún)捬醭睾秃醚醭刂?，同時(shí)開啟恒流泵，根據(jù)進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷，確定水力停留時(shí)間及循環(huán)流速(5～15ml/min)，使得廢水在厭氧池和好氧池間連續(xù)恒流循環(huán)。測定不同時(shí)間間隔內(nèi)各池中水體色度、COD、pH值、溫度等指標(biāo)。
比較例II-3廢水類型活性艷藍(lán)廢水。首先將與實(shí)施例II-3中相同體積的活性艷藍(lán)廢水分別倒入?yún)捬醭睾秃醚醭刂校瑔为?dú)厭氧和單獨(dú)好氧降解時(shí)間與實(shí)施例II-3中水力停留時(shí)間相同，分別測定不同時(shí)間間隔內(nèi)厭氧池和好氧池中水體色度、COD、pH值、溫度等指標(biāo)。
實(shí)施例II-1～I(xiàn)I-3廢水的處理效果見表2。
表2

以下給出圖1和2中各部分的代號。
1-厭氧池；2-好氧池；3，4-恒流泵；5-空氣壓縮機(jī)；6-砂芯曝氣頭；7-氣體流量計(jì)；8，9-集水器；10-微電腦時(shí)間控制器；11，12-排泥口；13-溫度計(jì)；14-恒溫控制箱。
權(quán)利要求
1.有機(jī)廢水厭氧-好氧循環(huán)一體化生物處理方法，其特征在于工藝流程為1)原水經(jīng)調(diào)節(jié)池后同時(shí)進(jìn)入?yún)捬醭睾秃醚醭兀趨捬醭貎?nèi)置攪拌器攪拌，廢水分別經(jīng)厭氧池和好氧池生物降解；2)厭氧池的出水經(jīng)過濾后的清液連續(xù)地通過恒流泵進(jìn)入好氧池入口，底部排泥；3)好氧池的出水經(jīng)過濾后的清液連續(xù)地通過恒流泵循環(huán)至厭氧池入口，底部排泥；4)根據(jù)廢水水質(zhì)類型、處理水量和有機(jī)負(fù)荷，通過電腦恒流泵控制循環(huán)流速為0.01～1000ml/min和水力停留時(shí)間為12～144h，并控制反應(yīng)器的循環(huán)周期在1～8h，使得廢水在兩反應(yīng)器中連續(xù)恒流循環(huán)，出水達(dá)標(biāo)后排放。
2.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)廢水厭氧-好氧循環(huán)一體化生物處理方法，其特征在于厭氧池內(nèi)的攪拌器為加熱磁力攪拌器。
3.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)廢水厭氧-好氧循環(huán)一體化生物處理方法，其特征在于所述的厭氧池內(nèi)的溫度為15～35℃。
4.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)廢水厭氧-好氧循環(huán)一體化生物處理方法，其特征在于所述的攪拌的速度為60～150r/min。
5.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)廢水厭氧-好氧循環(huán)一體化生物處理方法，其特征在于所述的好氧池的溫度為15～35℃。
6.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)廢水厭氧-好氧循環(huán)一體化生物處理方法，其特征在于所述的好氧池內(nèi)部裝有砂芯曝氣頭，由空氣壓縮機(jī)鼓風(fēng)曝氣。
7.如權(quán)利要求6所述的有機(jī)廢水厭氧-好氧循環(huán)一體化生物處理方法，其特征在于所述的曝氣量為0.5～5L/min。
8.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)廢水厭氧-好氧循環(huán)一體化生物處理方法，其特征在于所述的好氧池中溶解氧為DO≥2.0mg/L。
全文摘要
有機(jī)廢水厭氧—好氧循環(huán)一體化生物處理方法，涉及一種廢水的處理。提供一種對高濃度有機(jī)廢水更加高效、經(jīng)濟(jì)的厭氧—好氧循環(huán)一體化生物處理方法。工藝流程為原水經(jīng)調(diào)節(jié)池后同時(shí)進(jìn)入?yún)捬醭睾秃醚醭?，在厭氧池?nèi)置攪拌器攪拌，廢水分別經(jīng)厭氧池和好氧池生物降解；厭氧池的出水經(jīng)過濾后的清液連續(xù)地通過恒流泵進(jìn)入好氧池入口，底部排泥；好氧池的出水經(jīng)過濾后的清液連續(xù)地通過恒流泵循環(huán)至厭氧池入口，底部排泥；根據(jù)廢水水質(zhì)類型、處理水量和有機(jī)負(fù)荷，通過電腦恒流泵控制循環(huán)流速為0.01～1000ml/min和水力停留時(shí)間為12～144h，并控制反應(yīng)器的循環(huán)周期在1～8h，使得廢水在兩反應(yīng)器中連續(xù)恒流循環(huán)，出水達(dá)標(biāo)后排放。
文檔編號C02F3/30GK1958477SQ200610135258
公開日2007年5月9日 申請日期2006年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月28日
發(fā)明者李清彪, 王海濤, 孫道華, 洪金慶, 王遠(yuǎn)鵬, 何寧, 廖鑫凱, 洪銘媛, 鄒小勤, 吳志旺 申請人:廈門大學(xué)