一种难降解高浓度有机废水的处理方法，属于环境保护技术领域。本发明专利技术采用芬顿氧化法（Ｆｅｎｔｏｎ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ，简称ＦＯＰ）－厌氧膨胀颗粒污泥床（ＥｘｐａｎｄｅｄＧｒａｎｕｌａｒ Ｓｌｕｄｇｅ Ｂｅｄ，简称ＥＧＳＢ）－好氧膜生物反应器（Ｍｅｍｂｒａｎｅ Ｂｉｏｒｅａｃｔｏｒ，简称ＭＢＲ）组合系统处理难降解高浓度有机废水，芬顿高级氧化处理使部分ＣＯＤ降解的同时、将一些毒害性难降解有机化合物被转化为生物易降解的中间产物，从而提高废水的可生化性；厌氧处理去除废水中的大部分ＣＯＤ，保证整个处理过程的高负荷和低成本；好氧处理使出水稳定达到排放标准，实现整体工艺的环境和社会效益。采用本发明专利技术后，难降解高浓度有机废水出水ＣＯＤ、ＴＮ去除率可达８０％－９５％，并全面达到国家综合废水排放一级标准。
【技术实现步骤摘要】
，属于环境保护
采用高 级氧化技术、高效厌氧生物处理技术和新型好氧生物处理技术相组合处理难降解高浓度有机废水，具体通过芬顿氧化反应器(FOP) —厌氧膨胀颗粒污泥床 (EGSB)反应器一好氧膜生物反应器(MBR)组合系统进行处理。
技术介绍
一般说来，难降解高浓度有机废水具有以下几方面的特点(l)水质复杂， 危害性大，其中多数被列入我国和美国EPA环境优先控制污染物的黑名单中；(2) C0D和BOD5浓度高。COD最高可达90000mg/L， BOD5最高可达38000mg/L;(3) 含盐量高。常见的盐主要为氯化物、硫酸盐和磷酸盐等；(4)色度深且有恶臭； (5)微生物需要的营养元素比例严重失调，通常有机物、氮含量高，而磷元素较 为缺乏；(6)水质变化大，可生化性差，相对分子量大的有机物占优势，其 BOD/COD值很低，有时甚至低于O.l。由于难降解高浓度有机废水的这些特点， 一方面其对环境造成的污染十分严重，另一方面国内外虽然长期以来一直致力 于开发普适性强的技术及装备，但大多数未获得满意的处理效果。高级氧化法由于其独特魅力，近十年来在废水处理领域成为国内外的研究 热点。采用高级氧化法处理生物难降解废水是将来废水处理的发展趋势，但现 阶段阻碍其应用推广的主要问题在于，高级氧化法的运行成本还比较高。相比 较而言，芬顿氧化法对COD的去除效果最为经济有效，比较能够被实际应用接 受，而其他的高级氧化法目前的应用实例还很少。EGSB反应器的研究始于上世纪90年代初期，荷兰Wageningen农业大学率 先进行了研究。研究发现，由于EGSB反应器一般采用2.5-6.0m/h的上流速度， 最高可达10m/h以上，而在较高的上升流速下，反应器中的颗粒污泥处于悬浮 状态，克服了上流式厌氧污泥床(UASB)反应器易产生沟流和死角的缺点，并且 进水与颗粒污泥实现了充分接触，强化了传质效率，保证了反应器在较高的COD 负荷下正常运行。目前，EGSB反应器已开始应用于啤酒、食品、制糖、制药、 化工等行业的废水处理工程。实践表明，EGSB反应器的处理能力可达到UASB 反应器的2 5倍，并避免了UASB反应器存在的一些问题。从目前国际上废水 厌氧处理工程的实践来看，EGSB反应器已成为处理效能最高的厌氧反应器。膜生物反应器的研究始于上世纪60年代的美国。早期的研究重点在于开发 适合高浓度污泥的膜分离装置，但由于条件所限，这项技术未能投入实际应用。70年代后，日本出于污水再生利用的需要，开始重视膜分离技术在废水处理与 回用中的应用，开展了新材料的开发、膜分离装置的构造设计以及膜生物反应 器的运行等方面的研究。近年来，随着膜污染机理及其防治研究的不断深入， 膜材料的成本不断降低，膜分离技术逐步得到完善，膜生物反应器的应用领域 在不断扩大，前景广阔。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种芬顿氧化法(FOP)—厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB) —好氧膜生物反应器(MBR)组合技术处理难降解高浓度有机废水的新工艺，主 要解决了目前存在的以下几个问题(0常规方法处5魁隹降解高浓度有机废水的效率 不高，有些毒害性化合物难以去除，出水不能真正达到扫陆文丰示准；(2) —些特殊工艺 投资较大，处理废水的成本较高，难以推广应用；(3)系统较为复杂，运行操作要求 较高，稳定性有待改善。本专利技术的主要目标是通过芬顿氧化处理使部分COD降解、 一些毒害性化合物被转化、提高废水的可生化性；厌氧处理去除废水中大 部分COD，保证整个处理过程的高负荷和低成本；好氧处理使出水稳定达到排放标准，实现整体工艺的环境和社会效益。本专利技术对实现难降解高浓度有机废 水处理技术的低投资、低运行成本、高稳定性和全面达标具有重要的学术意义 和实践价值。本专利技术采用的分析测定方法COD、 BOD、 pH均按国家标准方法测定，方法如下 COD: 5B-1型COD快速测定仪； BOD: 220A型BOD快速测定仪；pH: PHS-3C型酸度计；混合液悬浮固体浓度(MLSS):重量法；混合液挥发性悬浮固体浓度(MLVSS):重量法。本专利技术的技术方案 ，是采用芬顿氧化法(FOP) —厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB) —好氧膜生物反应器(MBR)组合系统处理难降解高浓度有机废水的方法。工艺步骤为芬顿氧化预处理反应器有效容积为1L，置于磁力搅拌器上；芬顿处理工艺废水置于反应器中，用硫酸调节pH值，加入一定量的FeS(V7H20，开启恒温 磁力搅拌器，使其充分混合溶解，待溶解后迅速加入设定量的H202， H202/COD 的质量比为2， H2(VFeS04的摩尔比为12，控制进水pH为3.5 4，反应开始一 段时间后，用NaOH溶液调节pH值为7 8，反应时间为40min，终止芬顿反应； 进水COD为30000 39000mg/L，出水COD为4000 5000mg/L， COD去除率 达到85%;出水BOD/COD由0.02提高至0.67，废水的可生化性大大提高。厌氧处理采用的膨胀颗粒污泥床反应器，反应器总容积2.7L，反应区容积2.5L,反应区高度为lm，温度控制在35°C，接种污泥SS为56.7g/L， VSS为 38.2g/L，接种污泥量为反应器容积的1/3;反应器的启动和驯化是同时进行的， 最初进水为葡萄糖废水，随后进水中逐渐增加芬顿出水的含量，直到反应器进 水完全是经芬顿处理后的废水；控制措施为当COD去除率大于80%，且呈不 断上升的趋势时，开始逐步提高负荷，负荷提高幅度为10% 30%，整个启动阶 段共分四个阶段，有效启动阶段时间60天，有机负荷6.5kgCOD/m3'd;从进水 为10%的芬顿出水逐步过渡为100%的芬顿出水，保持COD去除率〉80y。。启动阶段的四个阶段第一阶段为初期运行，第l 15d，进水为配置的葡萄糖废水，维持反应器 水力负荷不变，靠增加进水COD浓度来提高有机负荷，控制进水流量为0.48L/h， 回流比为6: 1，进水COD浓度从1500mg/L逐步提高到4000mg/L，反应器有 机负荷由2.5kgCOD/m3'd提高至6.5kgCOD/m3'd， COD均大于80%,颗粒污泥 逐渐形成，反应器运行稳定。第二阶段为硫酸盐负荷提高期，第16 25d，维持反应器水力负荷，有机负 荷不变，硫酸盐浓度由2g/L逐步提高到10g/L，进水COD为4000mg/L， COD 去除率均大于80%，运行稳定。第三阶段为芬顿出水驯化期，第26 40d，维持水力负荷条件不变，进水中 芬顿出水含量从10%开始，当COD去除率大于80。/。时，稳定运行2 3个停留 时间，逐步增加膨胀颗粒污泥床反应器进水中芬顿出水含量。在起始阶段，COD 去除率很快的达到稳定。当芬顿出水含量达到进水废水总量的40%以上时，去 除率则波动较大，有时出现持续下降的情况，说明此时芬顿出水对微生物有所 抑制，但随着驯化的继续，COD去除率又逐渐恢复，膨胀颗粒污泥床反应器运 行稳定，在这一阶段，颗粒污泥中已逐步形成一个分布合理的微生物群体。第四阶段为完全芬顿出水运行期，第41 60d，芬顿出水直接进入厌氧膨胀 颗粒污泥床反应器，在有机负荷为8 10 kgCOD/m3.d， VS本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种难降解高浓度有机废水的处理方法，其特征是采用芬顿氧化－厌氧膨胀颗粒污泥床－好氧膜生物反应器组合系统处理难降解高浓度有机废水的方法；芬顿氧化预处理：反应器有效容积为１Ｌ，置于磁力搅拌器上；芬顿处理工艺：废水置于反应器中，用硫酸调节 ｐＨ值，加入一定量的ＦｅＳＯ↓［４］.７Ｈ↓［２］Ｏ，开启恒温磁力搅拌器，使其充分混合溶解，待溶解后迅速加入设定量的Ｈ↓［２］Ｏ↓［２］，Ｈ↓［２］Ｏ↓［２］／ＣＯＤ的质量比为２，Ｈ↓［２］Ｏ↓［２］／ＦｅＳＯ↓［４］的摩尔比为１２，控制进水ｐＨ为３．５～４，反应开始一段时间后，用ＮａＯＨ溶液调节ｐＨ值为７～８，反应时间为４０ｍｉｎ，终止芬顿反应；进水ＣＯＤ为３００００～３９０００ｍｇ／Ｌ，出水ＣＯＤ为４０００～５０００ｍｇ／Ｌ，ＣＯＤ去除率达到８５％；ＢＯＤ／ＣＯＤ值达０．６７，废水的可生化性大大提高；厌氧处理：采用的膨胀颗粒污泥床反应器，反应器总容积２．７Ｌ，反应区容积２．５Ｌ，反应区高度为１ｍ，温度控制在３５℃，接种污泥ＳＳ为５６．７ｇ／Ｌ，ＶＳＳ为３８．２ｇ／Ｌ，接种污泥量为反应器容积的１／３； 反应器的启动和驯化是同时进行的，最初进水为葡萄糖废水，随后进水中逐渐增加芬顿出水的含量，直到反应器进水完全是经芬顿处理后的废水；控制措施为：当ＣＯＤ去除率大于８０％，且呈不断上升的趋势时，开始逐步提高负荷，负荷提高幅度为１０％～３０％，整个启动阶段共分四个阶段，有效启动阶段时间６０天，有机负荷６．５ｋｇＣＯＤ／ｍ↑［３］.ｄ；从进水为１０％的芬顿出水逐步过渡为１００％的芬顿出水，保持ＣＯＤ去除率＞８０％；启动阶段的四个阶段：第一阶段为初期运行，第１～１５ｄ，进 水为配置的葡萄糖废水，维持反应器水力负荷不变，靠增加进水ＣＯＤ浓度来提高有机负荷，控制进水流量为０．４８Ｌ／ｈ，回流比为６∶１，进水ＣＯＤ浓度从１５００ｍｇ／Ｌ逐步提高到４０００ｍｇ／Ｌ，反应器有机负荷由２．５ｋｇＣＯＤ／ｍ↑［３］.ｄ提高至６．５ｋｇＣＯＤ／ｍ↑［３］.ｄ，ＣＯＤ均大于８０％，颗粒污泥逐渐形成，反应器运行稳定；第二阶段为硫酸盐负荷提高期，第１６～２５ｄ，维持反应器水力负荷、有机负荷不变，硫酸盐浓度由２ｇ／Ｌ逐步提高到１０ｇ／Ｌ，进水ＣＯＤ为４０００ｍ ｇ／Ｌ，ＣＯＤ去除率均大于８０％，运行稳定；第三阶段为芬顿出水驯化期，第２６～４０ｄ，维持水力负荷条件不变，进水中芬顿出水含量从１...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈坚，华兆哲，王春，堵国成，李秀芬，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]
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