一种模拟含PVA印染废水的双氧水协同生化处理方法技术

本发明专利技术属于废水处理领域，公开了一种模拟含PVA印染废水处理过程中的双氧水协同生化处理方法。本发明专利技术将模拟含PVA印染废水引入厌氧水解酸化体系中，并向其中加入适量的双氧水；使用双氧水协同对废水进行生化处理；然后依次接入好氧池、深度处理池中；最后将达标的水质排放或回用。本发明专利技术大大提高了生化处理效率，并且省去了单独的预处理单元，此外没有化学污泥等二次污染产生，减轻了后续污泥处理处置的压力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于废水处理领域，具体涉及一种模拟含PVA印染废水处理过程中的双氧水协同生化处理方法。
技术介绍
纺织印染业是我国传统的支柱产业，但同时也是传统的排污大户。纺织印染废水主要特点是COD高且色度大，主要是由于印染加工过程中，纤维上的杂质及染料、助剂、浆料等进入废水中，其中退浆废水贡献的COD占到综合印染废水的60％以上，而色度则主要由于残余染料产生。PVA(聚乙烯醇)是一种水溶性高分子聚合物，由于其具有优良的浆膜性、粘附性、耐磨性及易于其他浆料相容性的特点，在20世纪40年代就开始作为浆料应用于纺织、造纸、化工等行业中。其中在纺织工业中，经纱上浆是织造前经纱准备过程中的一个重要环节。PVA作为当代应用最为广泛的浆料之一，在其中有着极为重要的地位。但织物上浆后又必须把织物上的浆料全部除去，即经充分退浆，才能获得均匀、持久的染色及后整理效果，因而退浆废水中含有大量的PVA，同时由于PVA的BOD/COD＜0.1，导致退浆废水的可生化性极低，增加了其处理难度。国内外对含PVA废水的治理进行了较多研究，处理方法基本上分为两大类，即物化法和生化法。物化法中主要有膜过滤法和高级氧化法等技术，通常作为预处理单元。而生化法常采用厌氧法、好氧法及组合工艺，利用微生物的新陈代谢作用，或通过分离高效PVA降解菌的生物强化技术，降解PVA。但单独物化法处理成本太高，难以大规模运用，而单独生化法对于废水本身可生化性要求较高，对于B/C较低的废水难以达到理想的处理效果。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺点与不足，本专利技术提供了一种模拟含PVA印染废水的双氧水协同生化处理方法，通过较低成本便能显著改善出水水质。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种模拟含PVA印染废水的双氧水协同生化处理方法，包括下述步骤：(a)厌氧水解酸化污泥和接触氧化污泥挂膜，取二沉池污泥加入反应器，在反应器中加入纤维填料，并开启曝气和搅拌装置，持续运行直至挂膜成功；(b)厌氧水解酸化污泥和接触氧化污泥培养和驯化，将已挂膜的填料分别转移至厌氧水解酸化反应器和接触氧化反应器中，将厌氧水解酸化反应器出水口与接触氧化反应器进水口用泵连通，形成组合工艺，并分多个阶段进行培养；(c)配置含PVA印染废水，用泵引入厌氧水解酸化体系中，设置厌氧水解酸化体系停留时间为18～20小时；(d)每个停留周期内向厌氧水解酸体系中加入双氧水溶液，前25天投加频率为每天一次，待接触氧化体系出水COD降至55～60mg/L后，在进水水质稳定且各项工艺参数不变的情况下可降低投加频率，30天后可进一步降低投加频率，仅当接触氧化出水水质出现波动的情况下再投加；(e)将厌氧水解酸化出水引入接触氧化体系进行好氧处理，好氧体系DO保持为5.5～6.5mg/L；(f)将接触氧化体系出水引入深度处理体系中进一步去除残余污染物后回用或达标排放。作为优选的技术方案，在步骤(a)中，厌氧水解酸化污泥和接触氧化污泥挂膜的具体步骤为：取城镇污水处理厂二沉池污泥，调节污泥浓度为10000mg/L；取两个SBR反应器，分别命名为1#和2#，在1#反应器中加入曝气装置，在2#反应器中加搅拌装置，并分别取10L和15L准备的污泥，倒入1#和2#反应器；制备两串纤维填料，分别放入两个装有污泥的反应器中，1#反应器和2#反应器各一串，开启曝气装置和搅拌装置，持续运行5天，在此期间每天投加适量的葡萄糖，碳酸铵以及磷酸二氢钾作为营养原料，当肉眼可见厌氧水解酸化填料上有黑色污泥附着，接触氧化填料上有黄褐色污泥附着，且用水冲洗不易脱落时视为挂膜成功。作为优选的技术方案，在步骤(b)中，分四个阶段进行培养，具体为：第一阶段培养：配置COD浓度为500mg/L左右的模拟生活废水，其主要成分为可溶性淀粉、葡萄糖、碳酸铵、及磷酸二氢钾，BOD5：N：P为100：5：1，开始连续进水，厌氧水解酸化和接触氧化水力停留时间均为12小时，接触氧化体系DO控制在2.5～3.5mg/L，每天取样检测进出水COD，氨氮指标，约20天后，生化系统最终出水COD稳定小于30mg/L，氨氮为0时，视为第一阶段培养成功；第二阶段培养：按梯度分别配置COD浓度为200，300，500，800mg/L的含PVA模拟印染废水，其主要成分为PVA，可溶性淀粉，葡萄糖，碳酸铵，磷酸二氢钾，染料活性黑B150，B/C比为0.23，其中PVA所贡献的COD占比为60％，色度300～400倍，连续进水，厌氧水解酸化和接触氧化水力停留时间均为18～20小时，接触氧化体系DO控制在5～6mg/L；每天取样检测进出水数据，当前一个浓度模拟进水的处理效果基本稳定后再将进水浓度提高至下一个浓度，最终当进水COD浓度为800mg/L，生化系统最终出水COD基本稳定达到5天之后进入第三阶段；第三阶段培养：调整含PVA模拟印染废水中成分配比，使PVA所贡献COD占比降低至50％，总体B/C比从0.23调整至0.26，总的COD保持在800mg/L不变，色度300～400倍，连续进水，厌氧水解酸化和接触氧化水力停留时间仍分别为18～20小时，待生化系统最终去除效果稳定5天后之后，视为厌氧水解酸化污泥和接触氧化污泥驯化完成且整体生化体系启动阶段结束。作为优选的技术方案，步骤(c)中，所述的含PVA印染废水，其成分为PVA，可溶性淀粉，葡萄糖，碳酸铵，磷酸二氢钾，染料活性黑B150。作为优选的技术方案，在步骤(c)中，所述含PVA印染废水中PVA浓度为280mg/L，COD为800mg/L，B/C比为0.23，色度为300，pH为7.5～8.0。作为优选的技术方案，在步骤(c)中，所述含PVA印染废水中，CODcr为800mg/L，PVA含量为280～320mg/L，B/C比为0.2～0.23，pH为7.5～8.0，色度为300～400倍。作为优选的技术方案，在步骤(c)中，所述双氧水的浓度为0.3％，加入量为100ml，流速为0.67mL/min。作为优选的技术方案，步骤(c)-(e)中，所述的厌氧水解酸化体系和接触氧化体系有效容积均为3L，且所述厌氧水解酸化体系和接触氧化体系停留时间均为18～20小时，体系温度均控制在30～32℃。作为优选的技术方案，在第三阶段培养中，去除稳定效果为：COD总去除率70～74％，PVA总去除率51～54％，氨氮总去除率98～100％，色度总去除率86％～91％。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：传统含PVA印染废水处理方法包括物化法和生化法两大类，其中物化法中常用方法为膜过滤法和高级氧化法(包括臭氧氧化、光催化、芬顿氧化等)，其中膜过滤法能去除大部分污染物，但长期运转的膜组件上会形成PVA及其他物质的膜层，极易造成膜堵塞，此外长期运行后形成的污泥需要处理，且膜组件成本高等问题阻碍了该方法的大规模应用。而传统的高级氧化法可以将大分子难降解有机物氧化成低毒或无毒的小分子物质，但存在滤池建设投资大、化学药剂的投加成本高等缺点，同样限制了其实际应用的范围。相比之下，生化法由于工艺较成熟，运行成本低等优势一直是印染废水处理的主流。传统生化法最常用的为厌氧水解酸化+好氧组合工艺，但直接用该处理方法时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模拟含PVA印染废水的双氧水协同生化处理方法，其特征在于，包括下述步骤：(a)厌氧水解酸化污泥和接触氧化污泥挂膜，取二沉池污泥加入反应器，在反应器中加入纤维填料，并开启曝气和搅拌装置，持续运行直至挂膜成功；(b)厌氧水解酸化污泥和接触氧化污泥培养和驯化，将已挂膜的填料分别转移至厌氧水解酸化反应器和接触氧化反应器中，将厌氧水解酸化反应器出水口与接触氧化反应器进水口用泵连通，形成组合工艺，并分多个阶段进行培养；(c)配置含PVA印染废水，用泵引入厌氧水解酸化体系中，设置厌氧水解酸化体系停留时间为18～20小时；(d)每个停留周期内向厌氧水解酸体系中加入双氧水溶液，前25天投加频率为每天一次，待接触氧化体系出水COD降至55～60mg/L后，在进水水质稳定且各项工艺参数不变的情况下可降低投加频率，30天后可进一步降低投加频率，仅当接触氧化出水水质出现波动的情况下再投加；(e)将厌氧水解酸化出水引入接触氧化体系进行好氧处理，好氧体系DO保持为5.5～6.5mg/L；(f)将接触氧化体系出水引入深度处理体系中进一步去除残余污染物后回用或达标排放。

【技术特征摘要】
1.一种模拟含PVA印染废水的双氧水协同生化处理方法，其特征在于，包括下述步骤：(a)厌氧水解酸化污泥和接触氧化污泥挂膜，取二沉池污泥加入反应器，在反应器中加入纤维填料，并开启曝气和搅拌装置，持续运行直至挂膜成功；(b)厌氧水解酸化污泥和接触氧化污泥培养和驯化，将已挂膜的填料分别转移至厌氧水解酸化反应器和接触氧化反应器中，将厌氧水解酸化反应器出水口与接触氧化反应器进水口用泵连通，形成组合工艺，并分多个阶段进行培养；(c)配置含PVA印染废水，用泵引入厌氧水解酸化体系中，设置厌氧水解酸化体系停留时间为18～20小时；(d)每个停留周期内向厌氧水解酸体系中加入双氧水溶液，前25天投加频率为每天一次，待接触氧化体系出水COD降至55～60mg/L后，在进水水质稳定且各项工艺参数不变的情况下可降低投加频率，30天后可进一步降低投加频率，仅当接触氧化出水水质出现波动的情况下再投加；(e)将厌氧水解酸化出水引入接触氧化体系进行好氧处理，好氧体系DO保持为5.5～6.5mg/L；(f)将接触氧化体系出水引入深度处理体系中进一步去除残余污染物后回用或达标排放。2.根据权利要求1所述的一种模拟含PVA印染废水的双氧水协同生化处理方法，其特征在于，在步骤(a)中，厌氧水解酸化污泥和接触氧化污泥挂膜的具体步骤为：取城镇污水处理厂二沉池污泥，调节污泥浓度为10000mg/L；取两个SBR反应器，分别命名为1#和2#，在1#反应器中加入曝气装置，在2#反应器中加搅拌装置，并分别取10L和15L准备的污泥，倒入1#和2#反应器；制备两串纤维填料，分别放入两个装有污泥的反应器中，1#反应器和2#反应器各一串，开启曝气装置和搅拌装置，持续运行5天，在此期间每天投加适量的葡萄糖，碳酸铵以及磷酸二氢钾作为营养原料，当肉眼可见厌氧水解酸化填料上有黑色污泥附着，接触氧化填料上有黄褐色污泥附着，且用水冲洗不易脱落时视为挂膜成功。3.根据权利要求1所述的一种模拟含PVA印染废水的双氧水协同生化处理方法，其特征在于，在步骤(b)中，分四个阶段进行培养，具体为：第一阶段培养：配置COD浓度为500mg/L左右的模拟生活废水，其主要成分为可溶性淀粉、葡萄糖、碳酸铵、及磷酸二氢钾，BOD5：N：P为100：5：1，开始连续进水，厌氧水解酸化和接触氧化水力停留时间均为12小时，接触氧化体系DO控制在2.5～3.5mg/L，每天取样检测进出水COD，氨氮指标，约20天后，生化系统最终出水COD稳定小于30mg/L，氨氮为0时，视为第一阶段培养成功；第二阶段培养：按梯度分别配置COD浓度为200，300，500，800mg/...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐嘉丽，于广平，吉世明，岳秀，刘竹寒，
申请(专利权)人：广州中国科学院沈阳自动化研究所分所，中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：发明
国别省市：广东;44