丁苯橡膠生產(chǎn)裝置排放的工業(yè)廢水深度處理方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種丁苯橡膠生產(chǎn)裝置排放的工業(yè)廢水深度處理方法，屬于廢水多級(jí)處理。其特征在于由預(yù)處理單元、污泥吸附單元、好氧生化處理單元，絮凝過濾單元和高級(jí)氧化處理單元的多套水處理裝置先后彼此順序連接、復(fù)合集成；處理后外排廢水COD≤40mg/L、NH3-N≤5mg/L。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)處理成本高、處理效果差的缺點(diǎn)，提供了一種操作穩(wěn)定，安全可靠，污染物去除率高，運(yùn)行成本低的深度處理方法，實(shí)現(xiàn)丁苯橡膠生產(chǎn)裝置外排工業(yè)廢水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。與現(xiàn)有技術(shù)相比，高級(jí)氧化階段芬頓試劑的藥劑使用量約減少30%，處理深度提高15%，具有工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。
【專利說明】丁苯橡膠生產(chǎn)裝置排放的工業(yè)廢水深度處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種丁苯橡膠生產(chǎn)裝置排放的工業(yè)廢水深度處理方法，屬于廢水多級(jí)處理。
【背景技術(shù)】
[0002]合成橡膠作為一種重要的化工原料，其生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水有機(jī)物含量高、成份復(fù)雜、處理難度大，特別是丁苯橡膠生產(chǎn)廢水，不僅含有較高濃度的有機(jī)物，且含有低分子聚合物和生產(chǎn)過程中添加的助劑。目前，合成橡膠生產(chǎn)廢水的處理方法主要有:混凝沉淀法、混凝氣浮法、電化學(xué)法、生物法，以及用于深度處理的高級(jí)氧化法、吸附法和反滲透法等。由于處理的要求和目標(biāo)不同，采用的處理方法也不相同，單一的處理方法往往難以達(dá)到處理要求。 [0003]近年來，隨著人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，對(duì)工業(yè)企業(yè)提出了更嚴(yán)格的污水達(dá)標(biāo)排放要求，有些地區(qū)甚至要求排水COD控制在50mg/L以下，環(huán)境問題成為制約企業(yè)發(fā)展的瓶頸。因此，研究高效、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能的處理技術(shù)，系統(tǒng)開發(fā)組合工藝，是污水處理技術(shù)研究的主要內(nèi)容和發(fā)展方向。
[0004]郭青等所著的《03/H202組合工藝處理丁苯橡膠生產(chǎn)廢水的研究》(發(fā)表于《工業(yè)水處理》，Vol.27N0.3Mar.2007)以聚合氯化鋁(PAC)、陰離子聚丙烯酰胺(PAM)為混凝劑，以H2O2-O3為氧化劑，在裝有固體催化劑的柱狀玻璃反應(yīng)器中完成催化氧化反應(yīng)。采用混凝-催化氧化法處理丁苯橡膠生產(chǎn)污水可使COD從860mg/L降至145mg/L，去除率達(dá)83.1%，出水達(dá)到國(guó)家二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0005]中國(guó)專利CN101955305A中公開了一種采用預(yù)處理+厭氧+好氧+Fenton氧化塔組合工藝處理造紙污水的方法。其中預(yù)處理采用了沉淀和格柵過濾等工藝去除大顆粒物質(zhì)，污水經(jīng)水解酸化后進(jìn)入高效生物強(qiáng)化池，向其中投加粉末活性炭提高好氧單元的處理效果。使用該組合工藝可使造紙污水COD由450mg/L以上降至100mg/L，對(duì)COD有明顯的去除效果。
[0006]中國(guó)專利CN95116417.1中公開了一種合成橡膠生產(chǎn)污水處理工藝，突破了當(dāng)前國(guó)內(nèi)外橡膠廢水混合處理的模式，該工藝根據(jù)廢水性質(zhì)，按質(zhì)分別處理。對(duì)難處理的丁苯橡膠污水采用強(qiáng)化處理和新發(fā)明的“ΤΑ0”法單獨(dú)進(jìn)行二級(jí)生化處理和復(fù)合濾料濾塔過濾；對(duì)較易處理的順丁橡膠污水，經(jīng)過一級(jí)物化、二級(jí)生化、三級(jí)強(qiáng)化活性炭吸附塔處理，最終出水COD只達(dá)到100mg/L。
[0007]中國(guó)專利CN101723541A中公開了一種合成橡膠生產(chǎn)污水的深度處理方法。針對(duì)經(jīng)過二級(jí)生化處理后的合成橡膠生產(chǎn)污水，采用雙氧水為氧化劑、硫酸亞鐵為催化劑，對(duì)污水進(jìn)行催化氧化處理。進(jìn)水COD為80~120mg/L，處理后污水COD去除率達(dá)到50%以上。該方法雖可使最終出水達(dá)到滿意的處理效果，但因二級(jí)生化出水懸浮物濃度較高，導(dǎo)致催化劑、氧化劑使用量大，出現(xiàn)藥劑浪費(fèi)、運(yùn)行成本增加等問題。
[0008]綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中的丁苯橡膠生產(chǎn)裝置排放的廢水處理方法，尚存在運(yùn)行成本聞，處理后的出水水質(zhì)差的問題，有待解決。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種處理效果穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)單、安全可靠，污染物除率高，運(yùn)行成本低的丁苯橡膠生產(chǎn)裝置排放廢水的深度處理方法。處理后污水水質(zhì)能夠達(dá)到COD ( 40mg/L, NH3-N ( 5mg/L的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
[0010]本發(fā)明的目的可以通過如下措施來達(dá)到:
[0011]一種丁苯橡膠生產(chǎn)裝置排放的工業(yè)廢水深度處理方法，其特征在于由預(yù)處理單元、污泥吸附單元、好氧生化處理單元，絮凝過濾單元和高級(jí)氧化處理單元的多套水處理裝置先后彼此順序連接、復(fù)合集成；處理后外排廢水COD ( 40mg/L、NH3-N ( 5mg/L，所述處理方法包括如下步驟:
[0012]①.預(yù)處理
[0013]待處理工業(yè)廢水，進(jìn)入預(yù)處理操作單元，調(diào)節(jié)pH后投加絮凝劑并均質(zhì)，然后流入渦凹?xì)飧∠到y(tǒng)，去除水中懸浮物和非溶解性C0D，出水進(jìn)入污泥吸附單元；在預(yù)處理單元廢水中COD去除率為20%~30% ；
[0014]②.污泥吸附
[0015]步驟①出水進(jìn)入污泥吸附單元，所述污泥吸附單元包括污泥吸附池和沉淀池。吸附池中大量的微生物將進(jìn)水中的顆粒物質(zhì)和部分有機(jī)物截留和吸附，混合液自流至沉淀池；沉淀后的上清液，進(jìn)入好氧生化處理單元，下層污泥部分回流至污泥吸附池，參與污泥吸附，部分剩余污泥外排處理；污泥吸附單元COD去除率為20%~40% ；
[0016]③.好氧生化處理
[0017]好氧生化處理單元包括如下工藝過程:
[0018]a 一級(jí)載體流化床處理
[0019]經(jīng)步驟②處理后的廢水首先流經(jīng)一級(jí)載體流化床，所述一級(jí)載體流化床池內(nèi)設(shè)置高強(qiáng)度復(fù)合材料曝氣管和懸浮填料；經(jīng)一級(jí)載體流化床處理后COD的去除率> 50% ；
[0020]b活性污泥曝氣處理
[0021]一級(jí)載體流化床處理后的廢水，進(jìn)入活性污泥曝氣池進(jìn)一步去除COD ;活性污泥曝氣池混合液經(jīng)泥水分離后，上清液經(jīng)氣提泵提升至二級(jí)載體流化床；下層泥水混合物回流至污泥吸附單元；
[0022]c 二級(jí)載體流化床
[0023]在二級(jí)載體流化床中進(jìn)一步降解水中殘留的COD和剩余NH3-N ;降解后的泥水混合液自流至二沉池，沉淀后，上層清液去絮凝過濾單元；污泥層進(jìn)入污泥井，污泥井中污泥部分回流至污泥吸附池參與吸附作用；部分回流至活性污泥曝氣池參與COD的降解；
[0024]好氧生化處理單元COD的去除率≤50%,達(dá)到60%~70% ；
[0025]④.絮凝過濾
[0026]步驟③生化處理單元的出水自流至絮凝過濾單元，投加絮凝劑并進(jìn)行過濾凈化處理。去除大量懸浮物，確保出水懸浮物濃度≤10mg/L ；
[0027]⑤.高級(jí)氧化深度處理
[0028]所述高級(jí)氧化深度處理單元包括集水池，芬頓催化氧化反應(yīng)池、混凝中和池和終沉池裝置，步驟④絮凝過濾單元出水，進(jìn)入高級(jí)氧化深度處理單元，處理過程如下:
[0029]a.pH 調(diào)節(jié)
[0030] 向集水池中投加酸調(diào)節(jié)pH值至酸性，進(jìn)入氧化反應(yīng)池；
[0031]b.深度氧化
[0032]向氧化反應(yīng)池中投加氧化劑和Fe2+催化劑，通過攪拌進(jìn)一步催化氧化水中剩余的難生物降解有機(jī)物，提高COD去除率；
[0033]c.混凝中和
[0034]氧化反應(yīng)出水進(jìn)入混凝中和池，加堿回調(diào)pH值，并投加絮凝劑，經(jīng)鼓風(fēng)攪拌使混凝反應(yīng)充分進(jìn)行；
[0035]d.固-液分離
[0036]處理后污水自流至終沉池，固-液分離后，上清液達(dá)標(biāo)排放；
[0037]底部沉淀污泥由刮泥機(jī)泵入集泥池，同系統(tǒng)中其他步驟排放的污泥混合后經(jīng)過污泥濃縮池濃縮后，去壓濾機(jī)房脫水，脫水清液回至生化系統(tǒng)，泥餅外運(yùn)妥善處置。
[0038]本發(fā)明的丁苯橡膠生產(chǎn)裝置排放的工業(yè)廢水深度處理方法，采用渦凹?xì)飧∠到y(tǒng)進(jìn)行預(yù)處理，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作維修方便，運(yùn)行費(fèi)用低，COD去除率達(dá)到20%~30%，降低了后續(xù)處理的負(fù)荷。
[0039]在污泥吸附單元，吸附池中大量微生物首先將進(jìn)水中的顆粒物質(zhì)和膠體物質(zhì)迅速截留和吸附，避免該物質(zhì)直接進(jìn)入生化系統(tǒng)難以被微生物降解，同時(shí)提高工藝的抗沖擊能力。經(jīng)污泥吸附單元處理后廢水中懸浮物、膠體物質(zhì)濃度明星下降。
[0040]好氧生化處理單元中，空氣由底部向上運(yùn)動(dòng)，上升的空氣與污水形成氣水混合體帶動(dòng)懸浮式填料在水中攪拌，形成均勻的流化狀態(tài)。填料內(nèi)表面作為微生物的載體比表面積大、內(nèi)部受到充分保護(hù)，非常適合微生物的附著生長(zhǎng)，形成具有很高活性的生物膜，去除難生物降解的污染物，并且提升反應(yīng)池的處理能力和處理效果，增強(qiáng)系統(tǒng)的抗沖擊能力。
[0041]一級(jí)載體流化床中生物膜上脫落的微生物對(duì)后續(xù)的活性污泥系統(tǒng)可以作為菌種接入，強(qiáng)化活性污泥系統(tǒng)的有機(jī)物處理效果。
[0042]絮凝過濾單元在本處理方法中起到重要作用，因?yàn)榻?jīng)過二級(jí)生化處理后污水中通常含有較高濃度的懸浮物，導(dǎo)致出水水質(zhì)渾濁，COD偏高，給后續(xù)高級(jí)氧化處理帶來不利影響。過濾是去除懸浮物，特別是去除濃度較低的懸濁液中微小顆粒的一種有效方法。
[0043]高級(jí)氧化處理單元是本發(fā)明的丁苯橡膠生產(chǎn)裝置排放廢水深度處理方法中的關(guān)鍵操作單元，采用雙氧水氧化劑和Fe2+催化劑，兩者在的酸性條件下反應(yīng)生成.0H，可無選擇氧化水中大多數(shù)有機(jī)物，進(jìn)而降解水中剩余的難生物降解有機(jī)物，提高COD去除率。
[0044]本發(fā)明的預(yù)處理單元、污泥吸附單元、好氧生化處理單元，絮凝過濾單元和高級(jí)氧化處理單元，相互協(xié)同、相互補(bǔ)充。優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，效果疊加，共同完成了本發(fā)明的任務(wù)。
[0045]本發(fā)明的目的還可以通過如下措施來達(dá)到:
[0046]下面公開本發(fā)明的優(yōu)選的技術(shù)方案:
[0047]本發(fā)明的丁苯橡膠生產(chǎn)裝置排放的工業(yè)廢水深度處理方法，步驟①、步驟④和步驟⑤中，所述絮凝劑是聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺中的任意一種，或者二者組合物。
[0048]本發(fā)明的丁苯橡膠生產(chǎn)裝置排放的工業(yè)廢水深度處理方法，步驟⑤中所述高級(jí)氧化深度處理，采用的氧化劑是30%工業(yè)雙氧水，所述Fe2+催化劑是工業(yè)硫酸亞鐵。[0049]本發(fā)明的丁苯橡膠生產(chǎn)裝置排放的工業(yè)廢水深度處理方法，步驟⑤中所述攪拌，采用鼓風(fēng)攪拌方式。
[0050]本發(fā)明的丁苯橡膠生產(chǎn)裝置排放的工業(yè)廢水深度處理方法，步驟⑤中所述終沉池設(shè)計(jì)為平流式沉淀池。
[0051]本發(fā)明的丁苯橡膠生產(chǎn)裝置排放的工業(yè)廢水深度處理方法，步驟④中，所述過濾凈化處理，依據(jù)水質(zhì)情況可選用疊片過濾器、流砂過濾器、污泥懸浮凈化器(SSF)中的任意一種對(duì)廢水進(jìn)行凈化。
[0052]本發(fā)明的丁苯橡膠生產(chǎn)裝置排放的工業(yè)廢水深度處理方法，步驟⑤中所述高級(jí)氧化深度處理單元采用芬頓催化氧化系統(tǒng)。
[0053]本發(fā)明的丁苯橡膠生產(chǎn)裝置排放的工業(yè)廢水深度處理方法，其特征在于所述處理方法中各步驟的工藝參數(shù)如下:
[0054]①.預(yù)處理操作單元
[0055]工藝條件如下:
[0056]
【權(quán)利要求】
1.一種丁苯橡膠生產(chǎn)裝置排放的工業(yè)廢水深度處理方法，其特征在于待處理工業(yè)廢水依次經(jīng)預(yù)處理單元、污泥吸附單元、好氧生化處理單元，絮凝過濾單元和高級(jí)氧化處理單元處理；其中: ①.預(yù)處理 在預(yù)處理操作單元，調(diào)節(jié)廢水PH后投加絮凝劑并均質(zhì)，然后流入渦凹?xì)飧∠到y(tǒng)，去除水中懸浮物和非溶解性COD ； ②.污泥吸附 步驟①出水進(jìn)入污泥吸附單元，所述污泥吸附單元包括污泥吸附池和沉淀池，吸附池中大量的微生物將進(jìn)水中的顆粒物質(zhì)和部分有機(jī)物截留和吸附，混合液自流至沉淀池；沉淀后的上清液，進(jìn)入好氧生化處理單元，下層污泥部分回流至污泥吸附池，參與污泥吸附，部分剩余污泥外排處理； ③.好氧生化處理 a一級(jí)載體流化床處理 經(jīng)步驟②處理后的廢水首先流經(jīng)一級(jí)載體流化床，所述一級(jí)載體流化床池內(nèi)設(shè)置高強(qiáng)度復(fù)合材料曝氣管和懸浮填料； b活性污泥曝氣處理 一級(jí)載體流化床處理后的廢水，進(jìn)入活性污泥曝氣池進(jìn)一步去除COD ;活性污泥曝氣池混合液經(jīng)泥水分離后，上清液經(jīng)氣提泵提升至二級(jí)載體流化床；下層泥水混合物回流至污泥吸附單元； c二級(jí)載體流化床 在二級(jí)載體流化床中進(jìn)一步降解水中殘留的COD和剩余NH3-N ;降解后的泥水混合液自流至二沉池，沉淀后，上層清液去絮凝過濾單元；污泥層進(jìn)入污泥井，污泥井中污泥部分回流至污泥吸附池參與吸附作用；部分回流至活性污泥曝氣池參與COD的降解； ④.絮凝過濾 步驟③生化處理單元的出水自流至絮凝過濾單元，投加絮凝劑并進(jìn)行過濾凈化處理。去除大量懸浮物，確保出水懸浮物濃度≤10mg/L ； ⑤.高級(jí)氧化深度處理 所述高級(jí)氧化深度處理單元包括集水池，芬頓催化氧化反應(yīng)池、混凝中和池和終沉池裝置: a.pH調(diào)節(jié) 向集水池中投加酸調(diào)節(jié)pH值至酸性，進(jìn)入氧化反應(yīng)池； b.深度氧化 向氧化反應(yīng)池中投加氧化劑和Fe2+催化劑，通過攪拌進(jìn)一步催化氧化水中剩余的難生物降解有機(jī)物，提高COD去除率； c.混凝中和 氧化反應(yīng)出水進(jìn)入混凝中和池，加堿回調(diào)PH值，并投加絮凝劑，經(jīng)鼓風(fēng)攪拌使混凝反應(yīng)充分進(jìn)行； d.固-液分離 處理后污水自流至終沉池，固-液分離后，上清液達(dá)標(biāo)排放；底部沉淀污泥由刮泥機(jī)泵入集泥池，同系統(tǒng)中其他步驟排放的污泥混合后經(jīng)過污泥濃縮池濃縮后，去壓濾機(jī)房脫水，脫水清液回至生化系統(tǒng)，泥餅外運(yùn)妥善處置。
2.按照權(quán)利要求1的丁苯橡膠生產(chǎn)裝置排放的工業(yè)廢水深度處理方法，其特征在于步驟①、步驟④和步驟⑤中，所述絮凝劑是聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺中的任意一種，或者二者組合物。
3.按照權(quán)利要求1的丁苯橡膠生產(chǎn)裝置排放的工業(yè)廢水深度處理方法，其特征在于步驟⑤中所述高級(jí)氧化深度處理，采用的氧化劑是30%工業(yè)雙氧水，所述Fe2+催化劑是工業(yè)硫酸亞鐵。
4.按照權(quán)利要求1的丁苯橡膠生產(chǎn)裝置排放的工業(yè)廢水深度處理方法，其特征在于步驟⑤中所述攪拌，采用鼓風(fēng)攪拌方式。
5.按照權(quán)利要求1的丁苯橡膠生產(chǎn)裝置排放的工業(yè)廢水深度處理方法，其特征在于步驟⑤中所述終沉池設(shè)計(jì)為平流式沉淀池。
6.按照權(quán)利要求1的丁苯橡膠生產(chǎn)裝置排放的工業(yè)廢水深度處理方法，其特征在于步驟④中，所述過濾凈化處理，依據(jù)水質(zhì)情況可選用疊片過濾器、流砂過濾器、污泥懸浮凈化器(SSF)中的任意一種對(duì)廢水進(jìn)行凈化。
7.按照權(quán)利要求1的丁苯橡膠生產(chǎn)裝置排放的工業(yè)廢水深度處理方法，其特征在于步驟⑤中所述高級(jí)氧化深度處理單元采用芬頓催化氧化系統(tǒng)。
8.按照權(quán)利要求1的丁苯橡膠生產(chǎn)裝置排放的工業(yè)廢水深度處理方法，其特征在于所述處理方法中各步驟的工藝條件如下: ①.預(yù)處理操作單元 工藝條件如下:
9.按照權(quán)利要求1的丁苯橡膠生產(chǎn)裝置排放的工業(yè)廢水深度處理方法，其特征在于所述處理方法中各步驟的工藝條件如下: ①.預(yù)處理操作單元 工藝條件如下:
【文檔編號(hào)】C02F1/56GK103723878SQ201210385464
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2012年10月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月12日
【發(fā)明者】鄒宗海, 劉婷婷, 潘咸峰, 黃斌, 李波, 王建娜 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司