一种工业园区废水的深度处理方法技术

本发明专利技术公开了一种工业园区废水的深度处理方法，本发明专利技术方法采用臭氧气浮(DOF)+自养

【技术实现步骤摘要】
一种工业园区废水的深度处理方法


[0001]本专利技术涉及一种工业园区废水的深度处理方法。

技术介绍

[0002]工业园区废水是一种特殊的市政废水，其处理工艺大多采用传统的“预处理(化学混凝)+生物处理”。传统处理工艺虽然成熟稳定，但仅能满足现有排放标准(如一级A)，难以满足更加严格的排放标准(地表三、四类水)。目前，大部分电子工业园区污水处理厂与市政污水处理厂同样面临着排放标准逐渐提高的压力。
[0003]工业园区废水深度处理的重点及难点在于碳、氮污染物的深度去除。工业园区废水水质复杂、有机污染物种类繁多。经园区污水厂生物处理后，虽然废水COD可降至50～200mg/L，但COD几乎全部由难降解的有机物提供，废水B/C比已趋近于0，因此可生化性极差。同时，由于以AAO工艺为代表的传统生物工艺出水TN难以降至10mg/L以下，且出水TN多为NO3‑
‑
N，故深度处理系统需加设反硝化单元，如反硝化滤池。单纯的异养反硝化滤池存在碳源消耗量大、污泥产率高、易发生有机物穿透等问题，单纯的自养反硝化滤池则存在生物挂膜速率慢、脱氮负荷低、易产生硫酸盐积累及pH下降等问题。
[0004]专利201110430856.9公开了一种PCB工业园区废水处理工艺，不同废水分质收集分类预处理后汇集，依次经过厌氧池
‑
好氧池
‑
MBR池
‑
清水池
‑
紫外消毒，出水COD＜40mg/L。该工艺仍采用传统的预处理+生物处理模式，未对废水残余难降解有机物进行深度处理，出水COD无法达到地表四类水COD＜30mg/L的要求。此外，该工艺未设置深度脱氮单元，仅依靠二级生物处理去除含氮污染物，出水TN亦无法符合地表三、四类水水质标准。
[0005]专利201611169403.4公开了一种皮革工业园区废水深度处理系统，通过一级曝气生物滤池+砂滤+均相催化氧化+反硝化滤池+二级曝气生物滤池组合工艺，对工业园区废水进行深度处理。但该系统出水仅可达到一级A标准，且运行成本高、药剂使用量大、存在有机物穿透风险，并未彻底实现工业园区废水的深度处理。
[0006]由上述内容可知，现有工业园区废水深度处理工艺主要采用气浮/沉淀+高级氧化+反硝化组合工艺，即去除废水中的少量悬浮物后氧化去除溶解性有机物，最后通过反硝化反应将硝酸盐氮转化为氮气实现深度脱氮。传统的工业园区废水深度处理工艺大多具有有机物去除不彻底、引入大量药剂、运行成本高、出水难以满足更加严格的排放标准的要求等问题。

技术实现思路

[0007]专利技术目的：本专利技术目的旨在提供一种工业园区废水的深度处理方法，该方法无需外加药剂(不引入有机碳源)、不产生二次污染、同时能够低能耗的对废水中的碳、氮深度共脱除，使出水水质符合地表三类水水质标准。
[0008]技术方案：本专利技术所述的工业园区废水的深度处理方法，包括如下步骤：
[0009](1)经电子工业园区污水处理厂二级生物处理的废水进入臭氧气浮装置；臭氧气
浮装置包括臭氧发生器、二级反应气浮池和一级反应罐，臭氧发生器产生的臭氧送入一级反应罐中，一级反应罐的出水口与二级反应气浮池的进水口连通，一级反应罐出水在射流器与废水混合后进入二级反应气浮池中，二级反应气浮池利用一级反应罐出水中所携带的氧气(含少量臭氧)产生的气泡进行气浮处理，二级反应气浮池的排气口与臭氧发生器连接，气浮后氧气被送入臭氧发生器中，氧气返回至臭氧发生器前端，继续作为产生臭氧的原料(从而降低液氧原料的加入量，降低设备运行成本)，二级反应气浮池一部分出水回流至一级反应罐，回流比为100％～150％，一级反应罐内填充有臭氧催化氧化填料，臭氧催化氧化填料的填充量为一级反应罐有效容积的60％～80％，废水在一级反应罐中进行臭氧催化氧化反应，一级反应罐中，水力停留时间为20～30min，臭氧发生器往一级反应罐内的气体通入量为1.5～3L/min，气体中，臭氧浓度为35～42mg/L；一级反应罐中，臭氧与废水中COD的质量比为0.9～1.5；
[0010](2)二级反应气浮池另一部分出水进入自养
‑
异养联合反硝化滤池中，自养
‑
异养联合反硝化滤池中填充有反硝化填料，废水在滤池中进行自养
‑
异养联合反硝化反应，实现深度脱氮。
[0011]经臭氧气浮装置处理后废水B/C比可提高至0.5以上，因此废水在进入自养
‑
异养联合反硝化滤池中，此时有机物能够被微生物利用，作为异养反硝化的电子供体，因此无需额外增加碳源，避免引发二次污染，同时反硝化填料中的S、Fe作为自养反硝化的电子供体。一级反应罐为密闭罐体，从而有效防止臭氧外泄，进入二级反应气浮池中的臭氧非常少，而且在二级反应气浮池也会分解掉，因此整个设备运行过程中都不会存在臭氧外泄的问题。
[0012]其中，步骤(1)中，所述臭氧催化氧化填料为SHC
‑
α填料和SHC
‑
β填料按体积比4:1混合的组合填料。
[0013]其中，SHC
‑
α填料的制备方法，具体包括如下步骤：
[0014](1)将磨碎的菱铁矿、黄铁矿、菱锌矿按质量比2:1:1混合，按固液质量比1:8加入到50℃10wt％硫酸溶液中，搅拌至矿石溶解，过滤；加入矿石质量50％的柠檬酸钠，在60℃条件下搅拌反应3～4h，在90℃条件下烘干14h以上；烘干所得固体在550～700℃条件下煅烧6h，冷却至室温后，制成直径为5～8mm的球型载体；选用铁基填料作为载体能够提高层状金属氢氧化物(Fe(OH)3)的负载量，即更利于层状金属氢氧化物(Fe(OH)3)负载在载体上；
[0015](2)配制5wt％的FeCl3溶液，将填料载体与FeCl3溶液按固液比1:1(g/mL)混合，快速搅拌；同时缓慢加入FeCl3溶液体积10％的2wt％NaOH溶液和10wt％Na2CO3溶液(NaOH溶液和Na2CO3溶液总加入量为FeCl3溶液体积的10％，NaOH溶液和Na2CO3溶液的加入体积比为1：1)，再按10mL/L加入无水乙醇，快速搅拌反应2h；将吸附Fe(OH)3的填料载体取出，置于200℃环境中干燥12h以上，完成层状金属氢氧化物负载；构建空间，从而在后续金属插层反应中，将铜离子替换氢氧化铁的位置；
[0016](3)活性金属离子插层反应：在氮气保护下，将负载层状金属氢氧化物的填料置于pH为7～9的6wt％氨基酸络合铜溶液中反应4～5h，通过离子交换完成金属插层反应；而后取出填料，用去离子水冲洗，干燥后即可。
[0017]通过插层法将氨基酸络合铜溶液中的铜置换进填料中变成离子态的铜，使铜变成活性状态，在催化臭氧氧化过程中，铜作为主要活性中心，对臭氧具有良好的催化活性，能够使臭氧产生大量的羟基自由基(铜通过损失电子促进生成大量羟基自由基，提高对有机
物氧化降解的能力)，从而实现污水处理厂出水中难降解小分子有机物如类蛋本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工业园区废水的深度处理方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将二级生物处理后的废水与一级反应罐的出水混合后送入二级反应气浮池中，利用一级反应罐出水中所携带的气体形成气泡进行气浮处理，气浮处理后，二级反应气浮池中的气体进入臭氧发生器中，二级反应气浮池一部分出水回流至一级反应罐，二级反应气浮池另一部分出水进入自养
‑
异养联合反硝化滤池中；(2)臭氧发生器将含臭氧的气体送入一级反应罐中，一级反应罐内填充有臭氧催化氧化填料，废水在一级反应罐中进行臭氧催化氧化反应，一级反应罐中，水力停留时间为20～30min，臭氧发生器往一级反应罐内的气体通入量为1.5～3L/min，气体中臭氧浓度为35～42mg/L；一级反应罐中，臭氧与废水中COD的质量比为0.9～1.5；(3)自养
‑
异养联合反硝化滤池中填充有反硝化填料，废水在滤池中进行自养
‑
异养联合反硝化反应，反应后出水达标外排。2.根据权利要求1所述的工业园区废水的深度处理方法，其特征在于：步骤(1)中，二级反应气浮池一部分出水回流至一级反应罐，其中，回流比为100％～150％。3.根据权利要求1所述的工业园区废水的深度处理方法，其特征在于：步骤(1)中，所述臭氧催化氧化填料为SHC
‑
α填料和SHC
‑
β填料按体积比4:1混合的组合填料；臭氧催化氧化填料填充量为一级反应罐有效容积的60％～80％。4.根据权利要求3所述的工业园区废水的深度处理方法，其特征在于：SHC
‑
α填料的制备方法，具体包括如下步骤：(1)将磨碎的菱铁矿、黄铁矿、菱锌矿混合，高温下加入到硫酸溶液中，搅拌至矿石溶解，过滤；往其中再加入柠檬酸钠，高温下搅拌反应，反应后烘干、煅烧得到球型载体；(2)将填料载体与FeCl3溶液混合，快速搅拌；同时缓慢加入NaOH溶液和Na2CO3溶液，再加入无水乙醇，快速搅拌反应；将吸附Fe(OH)3的填料载体取出，干燥后完成层状金属氢氧化物负载；(3)活性金属离子插层...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊江磊，董全宇，于红，祺丹娜，申季刚，罗嘉豪，
申请(专利权)人：江苏中电创新环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：