IFBR-UASB-ICEAS处理工业废水工艺制造技术

本发明专利技术提供了IFBR‑UASB‑ICEAS处理工业废水工艺，该工艺包括调节池、改进型芬顿流化床、脱气中和池、混凝沉淀池、上流式厌氧污泥床和ICEAS反应器；各单元经水管依次连接，对工业废水进行处理。本发明专利技术工艺优化，路线清晰简洁；整体COD去除率≥95％，有机特征污染物的去除率≥95％，运行管理方便，工艺稳定，投资运行费用低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种废水处理方法，具体涉及工业废水处理的工艺方法，属于废水处理

技术介绍
工业废水具有水量水质变化大、可生化性差、难以降解的特征以及污染物复杂多样等特点，一般根据实际废水的水质采取适当的预处理方法，如絮凝、微电解、吸附、光催化等工艺，破坏废水中难降解有机物、改善废水的可生化性，再联用生物方法，如ABR、SBR、A/O工艺等，对工业废水进行处理。目前国内外对处理工业废水工艺的研究也趋向于采用多种方法的组合工艺。从现有的专利资料来看，中国专利“好氧-厌氧微生物反复耦合处理污水新工艺（CN200310121766.7）”虽然效果很好，但在一定程度上会提高装置的成本，且好氧-厌氧反复耦合不利于微生物的绝对厌氧环境，生物处理效率不高。专利“一种折流板反应器及其处理污水的方法（CN200610012070）”和专利“一体式高浓度有机废水处理装置（CN200310100513.1）”涉及厌氧过程和好氧过程的多次耦合，增加了设备的复杂程度和运行管理的难度，而且没有高级氧化过程。目前，现有的工业废水的处理工艺存在处理成本高，难降解有机污染物去除效率不高，工艺运行不稳定，处理效果不理想，不能满足环保要求等问题。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种工艺流程优化合理、难降解有机污染物处理效率高、处理效果稳定且经济合理的工业废水处理的工艺方法。技术方案：为了实现本专利技术的目的，本专利技术采用的技术方案为： IFBR-UASB-ICEAS处理工业废水新型工艺，该工艺是联合使用改进型芬顿流化床（IFBR）、上流式厌氧污泥床（UASB）和ICEAS反应器对工业废水进行处理；组合工艺包括调节池、改进型芬顿流化床、脱气中和池、混凝沉淀池、上流式厌氧污泥床和ICEAS反应器，经水管依次连接。该处理工业废水的工艺包括以下操作步骤：（1）工业废水经预处理后，进入调节池；（2）经调节后废水由进水泵输送入改进型芬顿流化床，通过加药系统向改进型芬顿流化床中分别加入H2SO4溶液、FeSO4溶液和H2O2溶液，通过回流泵将部分出水回流进改进型芬顿流化床内，使芬顿流化床内呈现流化态；改进型芬顿流化床的氧化塔为圆筒形，三块筛板把氧化塔自下而上分为进水布水区、芬顿氧化区、铁碳反应区和出水区；芬顿氧化区加有填料A，铁碳反应区加有填料B；循环装置连接了出水区和氧化塔的两处进水口；通过芬顿氧化区的芬顿反应和铁碳反应区的微电解反应，去除废水中部分COD及大部分的难降解有机污染物；（3）改进型芬顿流化床出水进入脱气中和池，通过搅拌脱去少量气体，加入NaOH溶液，调节废水的pH值；（4）脱气中和池出水进入混凝沉淀池，通过混凝剂加药系统加入混凝剂，并控制搅拌速度形成大的絮体；再进入沉淀部分，形成的大的絮体在沉淀区中实现沉淀分离，沉淀污泥经污泥处理系统处理；（5）混凝沉淀池出水经泵注入上流式厌氧污泥床，废水由反应器下部进入后，向上经过污泥床区、悬浮污泥区、三相分离器，然后出水，沼气通过气室排出；通过厌氧微生物的作用去除废水中部分COD及难降解有机污染物，进一步降低废水的SS；控制水力停留时间为12～36 h；污泥床区颗粒污泥由厌氧污泥驯化而来；（6）上流式厌氧污泥床出水进入ICEAS反应器，反应器沿池长方向设计为两部分，前部为生物选择区也称预反应区，后部为主反应区；主反应区的曝气、沉淀、排水、闲置等过程周期循环运行；预反应区设置微曝气装置，主反应区后部安装可升降排水的滗水器；同时实现连续进水，间断排水；（7） ICEAS反应器处理后的废水达标排放。进一步地，调节池的下部设有微孔曝气装置，调节废水的水质水量；经调节后的工业废水水质指标：COD为5000~6000 mg/L、SS 为150～300mg/L，氯苯类为60~80 mg/L。进一步地，铁碳反应区设置的填料B可采用柱状活性炭，柱状活性炭，圆头直径3~4mm，高度8~12 mm，先采用液相还原法在活性炭上负载零价纳米铁，再装填入铁碳反应区，再装填入铁碳反应区。进一步地，改进型芬顿流化床的出水区连接循环装置，分两根进水管分别送入芬顿氧化区下部和铁碳反应区下部的两处进水口，回流水量分别为Q1和Q2，Q1与Q2之比以m3/d计比值为8:1-10:1。进一步地，改进型芬顿流化床处理过程中，H2O2与COD以mg/L计比值为2~4：1，H2O2与 Fe2+的摩尔比为 3~5:1，废水在芬顿氧化区的平均停留时间控制在0.5~1.5小时，废水在铁碳反应区的平均停留时间控制在15~45分钟，通过加药系统和在线pH计调节芬顿流化床中废水的pH值，使其维持在3.0~4.0之间。进一步地，上流式厌氧污泥床的设计容积负荷为10~12 kgCOD/（m3·d）。进一步地，ICEAS反应器主反应区的曝气、沉淀、排水、闲置等过程循环周期为4小时，曝气、沉淀、排水、闲置的时间分配分别为120分钟、60分钟、40分钟、20分钟；反应器运行污泥负荷为0.15~0.35 kgCOD/（kgMLSS·d）。基本原理简述如下。1、改进型芬顿流化床（IFBR）工作原理（1）废水进入改进型芬顿流化床的芬顿氧化区，同时通过加药系统向芬顿流化床中分别加入H2SO4溶液、FeSO4溶液和H2O2溶液，通过回流泵将出水部分地回流进芬顿流化床内，使芬顿流化床内呈现流化态，通过芬顿反应去除废水的部分COD和大部分的难降解的有机污染物（即难以生物降解的有机污染物，又称特征污染物或特征有机污染物）；调节回流流量，控制填料膨胀的高度不超过中间的筛板。芬顿流化床法的原理：利用载体作为结晶核种，待处理的废水及添加药剂是由芬顿流化床底部进入并向上流动。外接有出水回流管路，用以调整进流水过饱和度及达到载体上流速度使载体表面形成稳态结晶体，当晶体粒径达2.5 mm~3 mm后，排出槽外进行回收再利用。芬顿流化床法利用流化床的模式使Fenton法所产生的三价铁大部份得以结晶或沉淀，披覆在流体床的载体表面上，是一项结合了同相化学氧化（Fenton法）、异相化学氧化（H2O2/FeOOH）、流化床结晶等功能的新技术。这项技术将传统的Fenton氧化法作了大幅度的改良，如此可减少采用传统Fenton法而产生大量的化学污泥，同时在载体表面形成的铁氧化物具有异相催化的效果，而流化床的模式亦促进了化学氧化反应及传质效率，使COD去除率提升。其反应后的出流水经pH值调整后会产生含铁污泥。含铁污泥比传统芬顿氧化减少70%，也减少H2O2用药的浪费，同时可利用双氧水加药量调整，调整COD去除量，实现有效控制废水的COD的降低，是废水处理达标排放的保障。同时芬顿法作为高级氧化的一种，本专利技术主要利用芬顿法来除废水的大部分的难以生物降解的有机污染物，高效地使得难降解有机污染物断链、开环、分解成小分子有机物，提高废水的可生化性，易于在后续的生物处理单元进行进一步处理。（2）废水经中间的筛板进入改进型芬顿流化床的铁碳反应区，在铁碳微电解条件下，催化氧化废水中难降解有机污染物。微电解技术是目前处理高浓度有机废水的一种理想工艺。它是在不通电的情况下，利用填充在废水中的微电解材料自身产生的电位差对废水进行电解处理，以达到降解有机污染物的目的。中间的本文档来自技高网...

【技术保护点】
IFBR‑UASB‑ICEAS处理工业废水的工艺，其特征在于：该工艺是联合使用改进型芬顿流化床、上流式厌氧污泥床和ICEAS反应器对工业废水进行处理；所述的工艺包括调节池、改进型芬顿流化床、脱气中和池、混凝沉淀池、上流式厌氧污泥床和ICEAS反应器，经水管依次连接；该处理工业废水的工艺包括以下操作步骤：（1）工业废水经预处理后，进入调节池；（2）经调节后废水由进水泵输送入改进型芬顿流化床，通过加药系统向改进型芬顿流化床中分别加入H2SO4溶液、FeSO4溶液和H2O2溶液，通过回流泵将部分出水回流进改进型芬顿流化床内，使芬顿流化床内呈现流化态；所述的改进型芬顿流化床的氧化塔为圆筒形，三块筛板把氧化塔自下而上分为进水布水区、芬顿氧化区、铁碳反应区和出水区；芬顿氧化区加有填料A，铁碳反应区加有填料B；循环装置连接了出水区和氧化塔的两处进水口；通过芬顿氧化区的芬顿反应和铁碳反应区的微电解反应，去除废水中部分COD及大部分的难降解有机污染物；芬顿氧化区设置的填料A采用石英砂，所述的石英砂的粒径在0.5~1.5 mm；所述的铁碳反应区设置的填料B，采用蜂窝状活性炭，其蜂窝口与水流流动方向一致；所述的蜂窝状活性炭，壁厚为0.5mm，体密度为380~450 kg/m3；先采用液相还原法在活性炭上负载零价纳米铁，再装填入铁碳反应区；（3）改进型芬顿流化床出水进入脱气中和池，通过搅拌脱去少量气体，加入NaOH溶液，调节废水的pH值；（4）脱气中和池出水进入混凝沉淀池，通过混凝剂加药系统加入混凝剂，并控制搅拌速度形成大的絮体；再进入沉淀部分，形成的大的絮体在沉淀区中实现沉淀分离，沉淀污泥经污泥处理系统处理；（5）混凝沉淀池出水经泵注入上流式厌氧污泥床，废水由反应器下部进入后，向上经过污泥床区、悬浮污泥区、三相分离器，然后出水，沼气通过气室排出；通过厌氧微生物的作用去除废水中部分COD及难降解有机污染物，进一步降低废水的SS；控制水力停留时间为12～36 h；污泥床区颗粒污泥由厌氧污泥驯化而来；（6）上流式厌氧污泥床出水进入ICEAS反应器，反应器沿池长方向设计为两部分，前部为生物选择区也称预反应区，后部为主反应区；主反应区的曝气、沉淀、排水、闲置等过程周期循环运行；预反应区设置微曝气装置，主反应区后部安装可升降排水的滗水器；同时实现连续进水，间断排水；（7） ICEAS反应器处理后的废水达标排放。...

【技术特征摘要】
1.IFBR-UASB-ICEAS处理工业废水的工艺，其特征在于：该工艺是联合使用改进型芬顿流化床、上流式厌氧污泥床和ICEAS反应器对工业废水进行处理；所述的工艺包括调节池、改进型芬顿流化床、脱气中和池、混凝沉淀池、上流式厌氧污泥床和ICEAS反应器，经水管依次连接；该处理工业废水的工艺包括以下操作步骤：（1）工业废水经预处理后，进入调节池；（2）经调节后废水由进水泵输送入改进型芬顿流化床，通过加药系统向改进型芬顿流化床中分别加入H2SO4溶液、FeSO4溶液和H2O2溶液，通过回流泵将部分出水回流进改进型芬顿流化床内，使芬顿流化床内呈现流化态；所述的改进型芬顿流化床的氧化塔为圆筒形，三块筛板把氧化塔自下而上分为进水布水区、芬顿氧化区、铁碳反应区和出水区；芬顿氧化区加有填料A，铁碳反应区加有填料B；循环装置连接了出水区和氧化塔的两处进水口；通过芬顿氧化区的芬顿反应和铁碳反应区的微电解反应，去除废水中部分COD及大部分的难降解有机污染物；芬顿氧化区设置的填料A采用石英砂，所述的石英砂的粒径在0.5~1.5 mm；所述的铁碳反应区设置的填料B，采用蜂窝状活性炭，其蜂窝口与水流流动方向一致；所述的蜂窝状活性炭，壁厚为0.5mm，体密度为380~450 kg/m3；先采用液相还原法在活性炭上负载零价纳米铁，再装填入铁碳反应区；（3）改进型芬顿流化床出水进入脱气中和池，通过搅拌脱去少量气体，加入NaOH溶液，调节废水的pH值；（4）脱气中和池出水进入混凝沉淀池，通过混凝剂加药系统加入混凝剂，并控制搅拌速度形成大的絮体；再进入沉淀部分，形成的大的絮体在沉淀区中实现沉淀分离，沉淀污泥经污泥处理系统处理；（5）混凝沉淀池出水经泵注入上流式厌氧污泥床，废水由反应器下部进入后，向上经过污泥床区、悬浮污泥区、三相分离器，然后出水，沼气通过气室排出；通过厌氧微生物的作用去除废水中部分COD及难降解有机污染物，进一步降低废水的SS；控制水力停留时间为12～36 h；污泥床区颗粒污泥由厌氧污泥驯化而来；（6）上流式厌氧污泥床出水进入ICEAS反应器，反应器沿池长方...

【专利技术属性】
技术研发人员：金建祥，周佳玮，任生鼎，张文杰，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32