一种高浓度COD含铬电镀清洗废水的组合生物处理方法技术

本发明专利技术涉及一种高浓度COD含铬电镀清洗废水的组合生物处理方法，废水依次经调节池、初级过滤单元、氧化单元、生物降解单元及后过滤单元处理后达标排放、直接回用或经深度处理后回用。本发明专利技术将非均相催化氧化技术与生物技术有机组合，两类处理技术相辅相成，针对难处理的高浓度COD含铬电镀清洗有机废水，完成高浓度COD、低氨氮、总磷、六价铬等重金属及其它多种污染物的协同脱除。这类难降解废水经非均相催化氧化调节，为后续生物处理特定菌种创造优势环境，从而同时完成六价铬去毒性化与有机污染物脱除。处理工艺全程无需投加化学药剂，不增加废水中的离子浓度，最终实现达标排放或作为企业生产补充水回用，实现废水的净化或资源化利用。

【技术实现步骤摘要】
一种高浓度COD含铬电镀清洗废水的组合生物处理方法
本专利技术涉及工业废水净化处理
，尤其涉及一种高浓度COD含铬电镀清洗废水的组合生物处理方法。
技术介绍
金属铬具有硬度高、摩擦系数小、化学稳定好等优点，被广泛应用为防护及装饰性镀层，在电镀行业中占有很高的比重。企业产生的电镀清洗废水主要为待镀件预处理过程中的清洗除油废水、漂洗废水、钝化废水等的混合水，这种废水的污染物特性是含有大量的油、COD浓度很高、氨氮浓度偏低、pH值多偏强碱性，且夹带有较多无机盐成分，包括重金属离子铬。铬的毒性与其存在的价态相关，六价铬的毒性显著高于三价铬，企业产生的电镀清洗废水因其污染物特性，所含的铬离子中相当一部分为六价铬，具有很高的毒性，且生化性差，属于一种难处理的工业有机废水。近年来，利用微生物富集、代谢重金属的废水生物技术处理方法的研究逐渐兴起，因其具有经济、高效、无二次污染等特点，被认为是极具发展潜力的污染治理方法。然而受生物体自身的条件限制，特定菌种通常对废水的污染物浓度、pH值、溶解氧、温度等指标有特定的要求。由于电镀清洗废水的毒性大，COD浓度高，且难降解成分高，传统生物处理工艺几乎无法适用，至少也需先考虑降低这类电镀废水的毒性，即首先需要将六价铬还原为三价铬，进而形成沉淀实现污染物分离。这类处理技术目前常见的有亚硫酸盐法、硫酸亚铁-石灰法、电解还原法等还原处理技术，以及电渗析、反渗透、离子交换、活性炭吸附、絮凝等物化处理技术，这些处理技术普遍存在能源及药剂消耗量大，投资及运行费用高，同时会产生大量含铬废弃物需另行处理的问题，并且电镀清洗废水的铬离子浓度不在上述处理技术的适用浓度区间内，技术经济指标也会很差。因此，针对电镀企业产生的高浓度COD含铬电镀清洗废水，依然需要寻找一种高效、低成本的方法进行有针对性的净化处理。
技术实现思路
本专利技术提供了一种高浓度COD含铬电镀清洗废水的组合生物处理方法，将非均相催化氧化技术与生物技术有机组合；针对难处理的高浓度COD含铬电镀清洗有机废水，完成高浓度COD、低氨氮、总磷、六价铬等重金属及其它多种污染物的协同脱除。将这类难降解废水经非均相催化氧化调节，为后续生物处理特定菌种创造优势环境，从而同时完成六价铬去毒性化与有机污染物脱除。处理工艺全程无需外部投加化学药剂，不增加废水中的离子浓度，最终实现达标排放或作为企业生产补充水回用，实现废水的净化或资源化利用。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案实现：一种高浓度COD含铬电镀清洗废水的组合生物处理方法，所述电镀清洗废水中的COD浓度≥2000mg/L，六价铬浓度≤10mg/L；处理方法包括如下步骤：(1)废水首先送入调节池，进行均质均量；(2)调节池出水送入初级过滤单元，去除废水中的大颗粒不溶杂质；(3)初级过滤单元出水送入氧化单元；所述氧化单元采用非均相催化氧化，在常温常压及催化剂的作用下，对废水中的复杂有机污染物进行断链，同时改善废水的可生化性，同时调节废水性质，使其满足后续工艺要求；(4)氧化单元出水送入生物降解单元；将废水中经氧化单元初步降解得到的大碳链有机物进一步降解为小碳链、单碳链有机物，最终转化为水、二氧化碳及其它小分子无机物；生物降解单元中氧化与还原的生化反应交替反复发生，废水所含六价铬被还原为三价铬的沉淀物，并沉积在生物降解单元的底部，定期外排；(5)生物降解单元出水送入后过滤单元，去除废水中的多余杂质，然后达标排放、直接回用或经深度处理后回用。所述初级过滤单元中过滤介质为多孔过滤介质、颗粒状过滤介质、合金筛网中的一种或多种组合；其中多孔过滤介质为陶瓷或尼龙，过滤孔径为30～50μm；颗粒状过滤介质为锰砂或石英砂中的一种或两种。所述氧化单元中的非均相催化氧化过程，催化剂采用铂、铅、镍、铜的氧化物中的一种或多种，并经高温烧结为网状或颗粒状结构；氧化剂选用空气或臭氧。所述生物降解单元为全流程的厌氧生物降解过程，包含水解酸化段和厌氧消化段2个工艺段；所述水解酸化段中，废水所含的大碳链有机物转化为小碳链的碳氢化合物，产物中有多种有机酸；在酸性环境中下废水中的六价铬作为电子受体，生物菌种以小碳链分子为电子供体，实现六价铬还原为三价铬；所述厌氧生物段中，依靠厌氧生物菌种的新陈代谢，在弱碱环境中，水解酸化段反应生成的低价态铬离子与废水中OH-结合，形成低价态铬沉淀物，从废水中逐渐分离；同时，小碳链有机污染物依靠生物菌种新陈代谢，最终转化为水、二氧化碳及其他无机物；同时，氨氮、总磷也得以去除。所述低价态铬沉淀物单独收集后作为金属铬冶炼原料。所述后过滤单元中的过滤介质为石英砂、无烟煤、活性炭、磁铁矿、锰砂、陶粒、多孔陶瓷中的一种或多种，过滤介质的粒径为0.5～5mm。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1)本专利技术采用“组合生物技术处理方法”，有针对性地处理具有特定污染物特性的高浓度COD含铬电镀清洗废水，既能克服常规生化处理厌氧菌种对六价铬毒性耐受能力差的问题，同时也能解决现有厌氧处理含铬废水对低浓度六价铬处理效率低，且功能单一、无法同时脱除有机污染物的缺陷。对工艺流程进行优化组合，通过化学氧化段对难降解有机物进行断链，改善废水的可生化性，同时调节废水性质，为后续生物处理特定菌种的生长创造优势环境条件，从而经过生物降解单元的水解酸化和厌氧工艺段的协同作用，得以同时完成六价铬的去毒性化与有机污染物脱除。两种工艺的有机结合，使原本毒性大、难降解污染物浓度高、可生化性差的废水得以被高效、稳定地净化。2)废水处理工艺的全过程中，无需外部投加酸、碱或其它化学药剂，不增加废水处理过程中的离子浓度，因此废水处理前后的电导率不会上升，处理后的出水可满足电镀生产环节清洗回用水标准。3)在非均相催化氧化工艺环节没有固体废弃物外排，生物降解单元的生物菌种生化反应过程仅产生少量生物菌种新陈代谢的生物污泥，以及低价态金属铬沉淀物；低价态金属铬沉淀物与生物污泥一同作为废水处理过程中的废弃物外排。这种废弃物因含有生物污泥及金属铬，可作为资源化回收利用的原料，并实现污染物零排放。4)由于高浓度COD含铬电镀清洗废水的生物处理过程中，每一段生物菌种生化反应均在缺氧条件下完成，故废水中所含的六价铬还原为三价铬后，不会再次被氧化为六价铬，从而彻底消除废水中的六价铬，保证处理效果稳定可靠。5)本专利技术与常规的化学法消除废水中六价铬离子技术相比，具有无毒、无害、无废弃物的优点；与常规的生物活性污泥技术相比，具有生物污泥产生量少、排放量少的优点。6)本专利技术所述方法具有工艺稳定性好、耐冲击能力强、流程简洁、操作简单、效率高、成本低、且无二次污染的优势，适于推广应用。附图说明图1是本专利技术所述一种高浓度COD含铬电镀清洗废水的组合生物处理方法的工艺流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步说明：如图1所示，本专利技术所述一种高浓度COD含铬电镀清洗废水的组合生物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高浓度COD含铬电镀清洗废水的组合生物处理方法，其特征在于，所述电镀清洗废水中的COD浓度≥2000mg/L，六价铬浓度≤10mg/L；处理方法包括如下步骤：/n(1)废水首先送入调节池，进行均质均量；/n(2)调节池出水送入初级过滤单元，去除废水中的大颗粒不溶杂质；/n(3)初级过滤单元出水送入氧化单元；所述氧化单元采用非均相催化氧化，在常温常压及催化剂的作用下，对废水中的复杂有机污染物进行断链，同时改善废水的可生化性，同时调节废水性质，使其满足后续工艺要求；/n(4)氧化单元出水送入生物降解单元；将废水中经氧化单元初步降解得到的大碳链有机物进一步降解为小碳链、单碳链有机物，最终转化为水、二氧化碳及其它小分子无机物；生物降解单元中氧化与还原的生化反应交替反复发生，废水所含六价铬被还原为三价铬的沉淀物，并沉积在生物降解单元的底部，定期外排；/n(5)生物降解单元出水送入后过滤单元，去除废水中的多余杂质，然后达标排放、直接回用或经深度处理后回用。/n

【技术特征摘要】
1.一种高浓度COD含铬电镀清洗废水的组合生物处理方法，其特征在于，所述电镀清洗废水中的COD浓度≥2000mg/L，六价铬浓度≤10mg/L；处理方法包括如下步骤：
(1)废水首先送入调节池，进行均质均量；
(2)调节池出水送入初级过滤单元，去除废水中的大颗粒不溶杂质；
(3)初级过滤单元出水送入氧化单元；所述氧化单元采用非均相催化氧化，在常温常压及催化剂的作用下，对废水中的复杂有机污染物进行断链，同时改善废水的可生化性，同时调节废水性质，使其满足后续工艺要求；
(4)氧化单元出水送入生物降解单元；将废水中经氧化单元初步降解得到的大碳链有机物进一步降解为小碳链、单碳链有机物，最终转化为水、二氧化碳及其它小分子无机物；生物降解单元中氧化与还原的生化反应交替反复发生，废水所含六价铬被还原为三价铬的沉淀物，并沉积在生物降解单元的底部，定期外排；
(5)生物降解单元出水送入后过滤单元，去除废水中的多余杂质，然后达标排放、直接回用或经深度处理后回用。


2.根据权利要求1所述的一种高浓度COD含铬电镀清洗废水的组合生物处理方法，其特征在于，所述初级过滤单元中过滤介质为多孔过滤介质、颗粒状过滤介质、合金筛网中的一种或多种组合；其中多孔过滤介质为陶瓷或尼龙，过滤孔径为30～50μm；颗粒状过滤介质为锰砂或石英砂中的一种或两种。


3.根据权利要求1所述的一种高浓...

【专利技术属性】
技术研发人员：马晨，王丽英，赵子军，刘忠斌，高阳，朱雪松，赵明涛，
申请(专利权)人：鞍钢众元鞍山环保有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21