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基于自产稀释循环处理含高盐有机废水的方法

阅读:1013发布:2020-05-13

专利汇可以提供基于自产稀释循环处理含高盐有机废水的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供一种基于自产 淡 水 稀释循环处理含高盐有机 废水 的方法。其包括如下步骤:将含高盐有机废水经稀释后,依次经 生物 处理单元、深度处理单元和膜处理单元,即可;其中,所述生物处理单元的出水中可 生物降解 有机物BCOD小于1mg/L;所述的稀释为由所述膜处理单元产生的 淡水 稀释。本发明的处理方法具有适用范围广,处理流程简洁,运行稳定,处理效果好,投资、运行成本低的优点。,下面是基于自产稀释循环处理含高盐有机废水的方法专利的具体信息内容。

1.一种基于自产稀释循环处理含高盐有机废水的方法,其包括如下步骤:将含高盐有机废水经稀释后,依次经生物处理单元、深度处理单元和膜处理单元,即可;其中,所述生物处理单元的出水中可生物降解有机物BCOD小于1mg/L;所述的稀释为由所述膜处理单元产生的淡水稀释。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述含高盐有机废水中所含盐分的种类为氯化钠硫酸钠和酸氢钠中的一种或多种;所述含高盐有机废水中所含盐分以总矿化度计为20,000至100,000mg/L;所述含高盐有机废水中所含有机物以化学需量CODCr计为1,000至100,000mg/L。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述含高盐有机废水中所含盐分以总矿化度计为50,000至100,000mg/L;所述含高盐有机废水中所含有机物以化学需氧量CODCr计为3,
000至8,000mg/L;所述含高盐有机废水的总硬度以碳酸计为1,500mg/L。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述生物处理单元的处理方法为缺氧/好氧循环悬浮活性污泥法;
其中,所述生物处理单元的进水负荷为0.5至1.2kgCODCr/m3/d,较佳地为0.6至
0.8kgCODCr/m3/d;所述生物处理单元包括缺氧池、好氧池和沉淀池,所述缺氧池和所述好氧池的体积比为(0.25-1.50):1,较佳地为(0.5-1.0):1;所述生物处理单元内活性污泥浓度为5.0-10.0gVSS/L,较佳地为6.0-10.0gVSS/L。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述好氧池为推流式好氧池,所述好氧池内设有廊道,所述廊道的总长度与宽度之比为(5-50):1,较佳地为(15-40):1;所述好氧池内设有线型布置的曝气器,曝气量为10-50m3/min/1000m3,较佳地为15-40m3/min/1000m3;
所述好氧池的出水混合液回流至所述缺氧池的回流比为1.0-8.0,较佳地为2.0-6.0。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述深度处理单元的处理方式为将亚盐与过氧化氢的混合物或聚合硫酸铁加入到生物处理单元出水中,控制pH值为4.5-5.0,反应时间0.2-4h;其中,所述亚铁盐或聚合硫酸铁的用量为0.2-2.0gFe/gCODCr;所述的亚铁盐与过氧化氢的质量比为(1.5-3.5):1。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述的亚铁盐为硫酸亚铁;所述硫酸亚铁的投加量为0.5-1.0gFe/gCODCr,更佳地为1.0gFe/gCODCr;所述的亚铁盐与过氧化氢的质量比为(2-3):1,更佳地为2:1;
所述的聚合硫酸铁的投加量为0.5-1.0gFe/gCODCr,更佳地为0.75gFe/gCODCr;
所述的反应时间为1.5-2.5h。
8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述膜处理单元的膜类型组合为超滤膜,以及,纳滤膜或反渗透膜。
9.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述膜处理单元产生的淡水回流至生物处理单元的回流量为全部回流;所述回流后,生物处理单元中的废水中盐分为10,000mg/L-40,
000mg/L,较佳地为10,000mg/L-20,000mg/L。
10.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述膜处理单元产生的浓盐水还进行蒸盐处理。

说明书全文

基于自产稀释循环处理含高盐有机废水的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及废水处理领域,具体涉及一种基于自产淡水稀释循环处理含高盐有机废水的方法。

背景技术

[0002] 近年来,在工业废水处理中,含高盐有机废水愈发常见。这类废水盐分所含盐分溶质以总矿化度计普遍超过50,000mg/L,甚至达到100,000mg/L以上;有机物浓度(以CODCr计,单位:mg/L)几千到几万不等。因盐分过高,无法直接生化处理。
[0003] 传统的加水稀释盐分的方法,受“全厂用水量”严控的政策方针影响,已经不具有现实意义。现有的高盐有机废水的处理方法普遍采用先除盐、后生物处理的方法。而常用预处理除盐方法分别存在以下问题:(1)蒸发除盐法(前蒸盐法)会由于废水中的有机物、镁离子、等物质,导致蒸发器内容易出现起泡起沫与结垢现象,除盐效率低,甚至无法完成除盐;(2)膜处理或电渗析除盐方法会由于废水中的有机物导致膜材料或电极材料无法达到标称使用年限,更换频繁,运行成本高。现有的高盐有机废水还有通过培养耐盐菌直接进行生物处理处理方法,但存在耐受高盐分废水的生化系统难以培养、驯化,运行不稳定等问题。
[0004] 因此,亟需开发一种有效、经济、稳定的含高盐有机废水的处理方法。

发明内容

[0005] 本发明要解决的技术问题是为了解决现有的高盐有机废水的处理方法除盐效率低、运行成本高且不稳定,高盐有机废水无法得到经济、有效的处理等缺点,而提供了一种基于自产淡水稀释循环处理含高盐有机废水的方法。本发明的处理方法具有适用范围广,处理流程简洁,运行稳定,处理效果好,投资、运行成本低的优点。
[0006] 本发明通过以下技术方案解决上述技术问题。
[0007] 一种基于自产淡水稀释循环处理含高盐有机废水的方法,其包括如下步骤:将含高盐有机废水经稀释后,依次经生物处理单元、深度处理单元和膜处理单元,即可;其中,所述生物处理单元的出水中可生物降解有机物BCOD小于1mg/L;所述的稀释为由所述膜处理单元产生的淡水稀释。
[0008] 本发明中,所述含高盐有机废水为本领域常规所说,废水中含有盐类以及有机物;其中,所含盐分的种类可为氯化钠硫酸钠和酸氢钠中的一种或多种;所述含高盐有机废水中所含盐分以总矿化度计不限,一般为20,000至100,000mg/L,较佳地为50,000至100,
000mg/L;所述含高盐有机废水中所含有机物以化学需氧量CODCr计不限,一般为1,000至
100,000mg/L,较佳地为3,000至8,000mg/L;所述含高盐有机废水的总硬度以碳酸钙计不限,较佳地为1,500mg/L。
[0009] 本发明中,所述生物处理单元为本领域常规所说的生物处理单元,处理的对象为本发明的膜处理单元产生的淡水稀释后的含高盐有机废水,经过本步骤的生物处理单元处理,所述生物处理单元的出水中的可生物降解有机物BCOD限定为小于1mg/L,实现了废水中有机物的极限降解,生物处理出水进入深度处理单元。
[0010] 其中,本发明中BCOD并非是一个理论概念,是一个工程经验参数,是指在一个处理效果稳定、高效,停留时间合理的污泥系统内,进出水有机物浓度(以CODCr计)的差值,所表示的是系统内微生物所能利用的有机物的最大量。
[0011] 例如,所述生物处理单元的处理方法可为缺氧/好氧循环悬浮活性污泥法。
[0012] 其中,所述生物处理单元的进水负荷可为0.5至1.2kgCODCr/m3/d,较佳地为0.6至3
0.8kgCODCr/m /d;所述生物处理单元可包括缺氧池、好氧池和沉淀池,所述缺氧池和所述好氧池的体积比可为(0.25-1.50):1,较佳地为(0.5-1.0):1,所述生物处理单元内活性污泥浓度可为5.0-10.0gVSS/L,较佳地为6.0-10.0gVSS/L。
[0013] 其中,所述生物处理单元的出水中CODCr平均值一般为200至400mg/L。
[0014] 其中,所述好氧池可为推流式好氧池,所述好氧池内可设有廊道,所述廊道的总长度与宽度之比可为(5-50):1,较佳地为(15-40):1;所述好氧池内可设有线型布置的曝气器,曝气量可为10-50m3/min/1000m3,较佳地为15-40m3/min/1000m3;所述好氧池的出水混合液回流至所述缺氧池的回流比可为1.0-8.0,较佳地为2.0-6.0。
[0015] 本发明中,所述深度处理单元为本领域常规所说的深度处理单元,用于进一步去除生物处理出水中残余有机物,深度处理单元出水进入膜处理单元。
[0016] 其中,所述深度处理单元的操作处理方式为本领域常规操作方式,较佳地,是将亚盐与过氧化氢的混合物或聚合硫酸铁(又称聚铁)加入到生物处理单元出水中,控制pH值为4.5-5.0,反应时间0.2-4h;所述亚铁盐或聚合硫酸铁的用量可为0.2-2.0gFe/gCODCr;所述亚铁盐与过氧化氢的质量比可为(1.5-3.5):1。
[0017] 其中,所述深度处理单元出水中CODCr平均值一般小于50mg/L。
[0018] 其中,所述亚铁盐较佳地为硫酸亚铁;所述硫酸盐铁的投加量较佳地为0.5-1.0gFe/gCODCr,更佳地为1.0gFe/gCODCr;所述的亚铁盐与过氧化氢的质量比较佳地为(2-
3):1,更佳地为2:1。
[0019] 其中,所述的聚合硫酸铁的投加量较佳地为0.5-1.0gFe/gCODCr,更佳地为0.75gFe/gCODCr。
[0020] 其中,所述深度处理单元的反应时间较佳地为1.5-2.5h。
[0021] 本发明中,所述膜处理单元为本领域常规所说的膜处理单元,所述膜处理后得到两部分:一部分为淡水,用于回流至生物处理单元;另一部分为浓盐水,一般来说均可达到废水排放标准限值,可经纳管排放。当然,为了进一步更好的优化处理所述浓盐水,本发明还可将所述浓盐水进行蒸盐处理。所述的蒸盐处理为本领域常规操作。
[0022] 其中,所述膜处理单元的膜类型组合可为本领域常规的膜类型组合;例如可为超滤膜,以及,纳滤膜或反渗透膜。
[0023] 例如,所述膜处理单元可采用超滤膜(型号:陶氏2880,美国)和反渗透膜(型号:东丽TML20D-400,日本)的膜类型组合。
[0024] 又例如,所述膜处理单元可采用超滤膜(型号:科氏targaⅡ10082,美国)和纳滤膜(型号:科氏SR200,美国)的膜类型组合。
[0025] 本发明中,所述膜处理单元产生的淡水回流至生物处理单元,用于稀释进水,实现水资源的循环利用。
[0026] 较佳地,所述膜处理单元产生的淡水回流至生物处理单元的回流量为全部回流。
[0027] 其中,经所述膜处理单元产生的淡水回流后,生物处理单元中的废水中盐分一般为10,000mg/L-40,000mg/L,较佳地为10,000mg/L-20,000mg/L。
[0028] 在符合本领域常识的基础上,上述各优选条件,可任意组合,即得本发明各较佳实例。
[0029] 本发明所用试剂和原料均市售可得。
[0030] 本发明的积极进步效果在于:
[0031] 本发明的含高盐有机废水处理方法取得了以下效果:
[0032] (1)方法适用范围广:废水含盐量不限,规模不限;
[0033] (2)处理流程简洁,运行稳定、处理效果好;
[0034] (3)投资、运行成本低,有利于成套化推广;
[0035] (4)处理过程自动化程度高,操作方便。附图说明
[0036] 图1为实施例1的含高盐有机废水处理流程图

具体实施方式

[0037] 下面通过实施例的方式进一步说明本发明,但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,按照常规方法和条件,或按照商品说明书选择。
[0038] 下述实施例及对比实施例中,CODCr、总矿化度、总硬度的检测方法按国家标准执行《水和废水监测分析方法》,中国环境科学出版社,第四版,2002年。
[0039] 下述实施例中,BCOD的检测是采用SBR(序批式反应器)测试装置。取适量生物处理单元内活性污泥于所述测试装置内,加入待测废水(如废水原水或生物处理单元出水),其该有机物浓度记为COD1;在曝气强度、停留时间、有机物负荷与工程参数相同的条件下,在反应结束时,测试装置内上清液有机物浓度,记为COD2。COD1-COD2的差值即为可生物降解有机物浓度BCOD。
[0040] 实施例1
[0041] 山东省某精细化工生产污水处理工程。日处理废水量约1,500t,废水水质:CODCr为3,000-5,000mg/L,盐分(以总矿化度计)平均为50,000mg/L,总硬度(以碳酸钙计)为1,
500mg/L;所含盐分以氯化钠为主。废水处理具体流程参考附图1:废水经送依次经过调节池→生物处理→深度处理→双膜法处理等工艺步骤,其中,双膜法产生的淡水回流至调节池与废水混合、稀释。具体的:
[0042] 生物处理单元,采用缺氧/好氧循环悬浮活性污泥法,进水负荷为0.6kgCODCr/m3/d,生物处理单元内活性污泥浓度为6.0-8.0gVSS/L。缺氧池与好氧池体积比为0.5:1,其中,好氧池为推流式好氧池,好氧池内设有廊道,廊道的总长度与宽度之比为15:1;好氧池内设有线型布置曝气器,曝气风量为15m3/min/1000m3;好氧池的出水混合液回流至所述缺氧池的回流比为2.0。生物处理单元出水CODCr平均值为200.6mg/L;COD1、COD2平均值分别为200.6、199.8mg/L,BCOD平均值为0.8mg/L,小于1mg/L。
[0043] 深度处理单元采用硫酸亚铁和双氧水组合,其中硫酸亚铁投加量为200mgFe/L(相当于1.0gFe/gCODCr),双氧水投加量为100mgH2O2/L(即硫酸亚铁和过氧化氢的质量比为2:1),控制pH值为4.5-4.6,反应时间为1.5h,出水CODCr平均值为45.0mg/L。
[0044] 膜处理单元采用超滤膜(型号:陶氏2880,美国)和反渗透膜(型号:东丽TML20D-400,日本)的膜类型组合,淡水产率为80%,约6,000t/d,回流至调节池用于原污水的稀释,稀释后混合污水盐分约为10,000mg/L;浓水约1,500t/d,CODCr约225.0mg/L,达到纳管标准排放。
[0045] 经本发明的方法处理后,精细化工生产废水实现处理,已稳定运行超过2年。
[0046] 实施例2
[0047] 浙江某食品级香精生产企业污水处理工程。日处理废水量约2,000t。废水水质:CODCr为6,000-8,000mg/L,盐分(以总矿化度计)为80,000-100,000mg/L;所含盐分以硫酸钠为主。废水处理具体流程为:废水经泵送依次经过生物处理→深度处理→双膜法处理等工艺步骤,其中,双膜法产生的淡水回流至调节池与废水混合、稀释。具体的:
[0048] 生物处理单元,采用缺氧/好氧循环悬浮活性污泥法,进水负荷为0.8kgCODCr/m3/d,生物处理单元内活性污泥浓度为8.0-10.0gVSS/L。缺氧池与好氧池体积比为1:1,其中,其中,好氧池为推流式好氧池,好氧池内设有廊道,廊道的总长度与宽度之比为40:1;好氧池内设有线型布置曝气器,曝气风量为40m3/min/1000m3;好氧池的出水混合液回流至所述缺氧池的回流比为6.0。生物处理单元出水CODCr平均值为401.4mg/L;COD1、COD2平均值分别为401.4、400.9mg/L,BCOD平均值为0.5mg/L,小于1mg/L。
[0049] 深度处理单元采用聚合硫酸铁处理,其中聚合硫酸铁投加量为300mgFe/L(相当于0.75gFe/gCODCr),控制pH值为4.6-5.0,反应时间为2.5h,出水CODCr平均值为40.1mg/L。
[0050] 膜处理单元采用超滤膜(型号:科氏targaⅡ10082,美国)和纳滤膜(型号:科氏SR200,美国)的膜类型组合,淡水产率为75%,约6,000t/d,回流至调节池用于原污水的稀释,稀释后混合污水盐分约为20,000mg/L;浓水约2,000t/d,CODCr约160.0mg/L,达到《污水综合排放标准》GB8978-1996三级标准,纳管排放。
[0051] 经本发明的方法处理后,吨水处理费用约为20元,该香精生产废水已稳定运行超过1年。
[0052] 对比例1
[0053] “实施例1”中某精细化工生产废水原有处理工艺为:蒸发脱盐→生物MBR处理→深度处理组合工艺处理,其中蒸发脱盐采用MVR蒸发器,出水含盐量为15,000mg/L,但由于有机物含量高、硬度高,蒸发器起泡沫、结垢现象严重,蒸盐装置不能连续运行,必须定时停车除垢。平均每日废水处理量仅400-500t,远远不能满足废水处理需求,系统出水COD为600-800mg/L,也无法满足纳管标准。
[0054] 对比例2
[0055] “实施例2”中某香精生产废水原有处理工艺为:Fenton氧化处理→排放。Fenton去除率约90-93%,出水CODCr为450-600mg/L,吨水处理费用约120元(不含污泥处理费用)。每日废水处理总费用约24万元(不含污泥处置费)。
[0056] 经采用本发明专利的方法后(如实施例2的具体实施方式),费用降至20元/吨水,每日节约20万元,经济效益显著。
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