專利名稱：一種采用曝氣生物濾池處理對苯二甲酸廢水的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于環(huán)境工程技術領域，具體涉及一種采用曝氣生物濾池對苯二甲酸廢水進行生物治理的方法。
背景技術：
對苯二甲酸(terephthalicacid，簡稱TA)，是一種石油化工產品，廣泛用于合成化纖、塑料、染料的生產，是一種常見的、對生物具有一定毒害性的有機污染物。隨著現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展，我國TA的生產量及使用量猛增，同時也產生了大量的TA廢水，有效地處理廢水中的TA，一直是令人關注的問題。
對于高濃度TA廢水處理，一般采用酸析法處理，回收TA、降低廢水CODcr(化學需氧量，簡稱CODcr)。其對TA的回收率可達到70％~90％，CODcr去除率約70-80％。但酸析后的廢水不能達標排放，一般只能作為高濃度TA廢水的預處理。
對于中低濃度TA廢水處理，采用酸析法經濟上不合算，目前主要采用厭氧或好氧生物處理。應用得較多的厭氧處理工藝有UASB(上流式厭氧污泥床，簡稱UASB)，還有生物濾床、復合厭氧反應器等。厭氧濾床和UASB處理TA生產廢水過程中，TA進水濃度為40~1800mg/L，去除率為40％-50％左右。由于TA在厭氧條件下較難分解，系統(tǒng)的操作彈性小，啟動期較長，承受負荷沖擊的能力弱等使得厭氧處理難以穩(wěn)定運行。美國AMOCO公司及原上海滌綸二廠等采用好氧活性污泥法處理TA廢水。雖然處理效果較好，但在運行過程中存在TA廢水水質、水量波動大，有機物濃度高、pH變化范圍大，生物不易降解的有機物較多，常常因此發(fā)生致污泥膨脹、抗沖擊的能力弱、處置剩余污泥的工作量大種種問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術處理對苯二甲酸(TA)廢水不足而提供的一種新的生物凈化方法，使其達標排放并可回收用于生產。
本發(fā)明的技術方案包括以下步驟1)首先將對苯二甲酸廢水注入調節(jié)沉淀池進行沉淀；
2)上述沉淀后的廢水注入曝氣生物濾池底部，經過濾池內部濾頭進入濾料層，濾料層中裝有污水處理濾料，其上長有經人工馴化的能適應對苯二甲酸毒性的好氧生物膜；3)步驟2)的出水進入過濾器過濾；4)過濾后出水達到了一般工業(yè)用水水質要求，可直接排放或回用。
為了對廢水進行回收利用，可以在進行步驟2)同時對濾料層進行氣-水聯(lián)合反沖洗，所述氣-水聯(lián)合反沖洗的步驟是a.先用壓縮空氣進行5min反沖洗，b.再啟動反沖洗水泵，氣水同時反沖洗5min，c.最后再用水反沖洗5-8min，其氣水比5～10，反沖洗周期為2d～3d，反沖洗強度均為5L/(m2·s)～8L/(m2·s)，溫度15℃～30℃，pH值7.0～8.5，污泥負荷1.6kgCODcr/(kgMLSS·d)～3.6kgCODcr/(kgMLSS·d)，濾速0.5m3/(h·m2)～2.0m3/(h·m2)。
上述步驟中反沖洗脫落的生物膜、污泥等雜質隨反沖洗排水回流至調節(jié)沉淀池沉淀，沉淀后的污泥經濃縮池、板框壓濾機壓成肥泥餅外運焚燒，而濃縮池濃縮液和板框壓濾機壓濾液回調節(jié)沉淀。
為了提供反沖洗水流，可以使步驟2)的出水先進入一個反沖洗水池，其中部分出水做為反沖洗用水被重新泵入曝氣生物濾池，其余出水則排入過濾器過濾。
所述步驟2)中的曝氣生物濾池中濾料層充填的是粉煤灰陶粒濾料，其規(guī)格為粒徑3mm-5mm，堆積密度0.70-0.90/cm3，破碎率＜0.07％，比表面積4.8m2/g-6.8m2/g，孔隙率30％-40％，磨損率＜5.3％，鹽酸可溶率＜0.5％。
所述步驟3)的過濾器內充填的是焦炭顆粒，其粒徑是2-4mm。
本工藝方法利用了曝氣生物濾池內部充填的濾料及其附著生長的生物膜為處理介質，充分發(fā)揮生物代謝作用、物理過濾作用、膜及膜和填料的物理吸咐作用以及反應器內食物多級捕食作用，實現(xiàn)污染物和細菌在同一單元反應器內去除。具有生物活性高、低能耗、剩余污泥量少、有機負荷承受能力強、運行穩(wěn)定、管理簡便等特點，可以有效的控制活性污泥法處理TA廢水發(fā)生的絲狀菌膨脹、系統(tǒng)抗沖擊能力弱等不足。
本發(fā)明具有工程投資省，占地少，運行費用低，處理水能達標排放或回用?？朔藚捬鹾秃醚趸钚晕勰喾ǖ牟蛔?。以日處理1000m3含TA廢水處理規(guī)模為例，若按傳統(tǒng)的酸析→中和→一段厭氧→二段好氧工藝處理，為使處理水質達標，其工程總投資約100萬元人民幣，占地約5000m2，直接運行費用約2.8元/m3。若采用本發(fā)明，采用一級曝氣生物濾池生物凈化處理與二級過濾相結合的工藝技術，可使工程投資降為65萬元人民幣，占地僅需約2800m2，運行費用約1.65元/m3。
四

圖1曝氣生物濾池工藝處理對苯二甲酸廢水流程中數(shù)字1-調節(jié)沉淀池；2-水泵；3-曝氣生物濾池；4-羅茨風機；5-反沖洗水池；6-反沖洗水泵；7-過濾器；8-污泥濃縮池；9-板框壓濾機五具體實施例方式本發(fā)明的對苯二甲酸(TA)廢水生物凈化工藝，先采用一級曝氣生物濾池生物凈化后二級過濾的工藝，其工藝流程如附圖1所示。該工藝如下TA廢水經調節(jié)沉淀池1由水泵2注入曝氣生物濾池3的底部，經過池內部長柄濾頭進入濾料層，同時由羅茨風機4向濾料層進行曝氣充氧，出水經反沖洗水池5進入過濾器7；過濾器7出水達到了一般工業(yè)用水水質要求，可直接排放或回用。曝氣生物濾池3的反沖洗采用氣-水聯(lián)合反沖洗，方法是先用羅茨風機4提供的壓縮空氣進行5min反沖洗，再啟動反沖洗水泵6，氣水同時反沖洗5min，最后用水反水沖洗5min-8min，反沖洗用水采用曝氣生物濾池3的處理出水；反沖洗脫落的生物膜、污泥等雜質隨反沖洗排水回流至調節(jié)沉淀池1，沉淀之污泥經濃縮池8、板框壓濾機9成肥泥餅外運焚燒，濃縮池濃縮液、板框壓濾機壓濾液回調節(jié)沉淀1。氣水比5～10，反沖洗周期為2d～3d，氣-水聯(lián)合反沖洗，反沖洗強度均為5L/(m2·s)～8L/(m2·s)，反沖洗時間為10min～15min，溫度15℃～30℃，pH值7.0～8.5，污泥負荷1.6kgCODcr/(kgMLSS·d)～3.6kgCODcr/(kgMLSS·d)，濾速0.5m3/(h·m2)～2.0m3/(h·m2)。在此工藝參數(shù)下，其對TA廢水中的TA、CODcr平均去除率分別達到90％和85％以上，出水水質達到了污水綜合排放標準(GB8978-1996)中的I級排放標準，可直接排放或回用。曝氣生物濾池濾料層充填高孔隙率、高比表面積、粒徑為3mm-5mm粉煤灰陶粒濾料，其規(guī)格為粒徑3mm-5mm，堆積密度0.70-0.90/cm3，破碎率＜0.07％，比表面積4.8m2/g-6.8m2/g，孔隙率30％-40％，磨損率＜5.3％，鹽酸可溶率＜0.5％。
在試驗中采用的是平面尺寸為R＝3000mm，高度H0＝3700mm的圓形曝氣生物濾池中，充填有高度為H＝2000mm的陶粒濾料，配水室高度h1＝600mm，承托層高度h2＝300mm，清水區(qū)高度h3＝500mm，超高h4＝300mm，當污泥負荷3.3kgCODcr/(kgMLSS·d)，濾速1.5m3/(h·m2)，氣水比4∶1時，可將1000m3/d廢水中的TA、CODcr從205.2mg/L、395.7mg/L降至2.81mg/L、38.31mg/L。
表1為采用本工藝處理TA廢水的幾個實施例。
表1 采用生物凈化法處理TA廢水效果實施例

權利要求
1.一種采用曝氣生物濾池處理對苯二甲酸廢水的方法，其特征是它包括以下步驟1)首先將對苯二甲酸廢水注入調節(jié)沉淀池進行沉淀；2)上述沉淀后的廢水注入曝氣生物濾池底部，經過濾池內部濾頭進入濾料層，濾料層中裝有污水處理濾料，其上長有經人工馴化的能適應對苯二甲酸毒性的好氧生物膜；3)步驟2)的出水進入過濾器過濾；4)過濾后出水達到了一般工業(yè)用水水質要求，可直接排放或回用。
2.根據(jù)權利要求1所述的采用曝氣生物濾池處理對苯二甲酸廢水的方法，其特征是在進行步驟2)同時對濾料層進行氣-水聯(lián)合反沖洗，所述氣-水聯(lián)合反沖洗的步驟是a.先用壓縮空氣進行5min反沖洗，b.再啟動反沖洗水泵，氣水同時反沖洗5min，c.最后再用水反沖洗5-8min，其氣水比5～10，反沖洗周期為2d～3d，反沖洗強度均為5L/(m2·s)～8L/(m2·s)，溫度15℃～30℃，pH值7.0～8.5，污泥負荷1.6kgCODcr/(kgMLSS·d)～3.6kgCODcr/(kgMLSS·d)，濾速0.5m3/(h·m2)～2.0m3/(h·m2)。
3.根據(jù)權利要求2所述的采用曝氣生物濾池處理對苯二甲酸廢水的方法，其特征是反沖洗脫落的生物膜、污泥等雜質隨反沖洗排水回流至調節(jié)沉淀池沉淀，沉淀后的污泥經濃縮池、板框壓濾機壓成肥泥餅外運焚燒，而濃縮池濃縮液和板框壓濾機壓濾液回調節(jié)沉淀。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的采用曝氣生物濾池處理對苯二甲酸廢水的方法，其特征是步驟2)的出水先進入反沖洗水池，其中部分出水做為反沖洗用水被重新泵入曝氣生物濾池，其余出水則排入過濾器過濾。
5.根據(jù)權利要求1所述的采用曝氣生物濾池處理對苯二甲酸廢水的方法，其特征是所述步驟2)中的曝氣生物濾池中濾料層充填的是粉煤灰陶粒濾料，其規(guī)格為粒徑3mm-5mm，堆積密度0.70-0.90/cm3，破碎率＜0.07％，比表面積4.8m2/g-6.8m2/g，孔隙率30％-40％，磨損率＜5.3％，鹽酸可溶率＜0.5％。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的采用曝氣生物濾池處理對苯二甲酸廢水的方法，其特征是所述步驟3)的過濾器內充填焦炭顆粒，其粒徑是2-4mm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種采用曝氣生物濾池處理對苯二甲酸廢水的方法，首先將對苯二甲酸廢水注入調節(jié)沉淀池進行沉淀；將沉淀后的廢水注入曝氣生物濾池底部，經過濾池內部濾頭進入濾料層，濾料層中裝有污水處理濾料，其上長有經人工馴化的能適應對苯二甲酸毒性的好氧生物膜；出水再進入過濾器過濾；過濾后出水達到了一般工業(yè)用水水質要求，可直接排放或回用。本方法利用了濾池充填的濾料及其附著的生物膜為處理介質，發(fā)揮生物代謝、物理過濾、膜及膜和填料的物理吸咐以及反應器內食物多級捕食等作用，實現(xiàn)污染物和細菌在同一單元反應器內去除。具有生物活性高、低能耗、剩余污泥量少、有機負荷承受能力強、運行穩(wěn)定、管理簡便等特點。
文檔編號C02F1/52GK1958484SQ20061009790
公開日2007年5月9日 申請日期2006年11月21日 優(yōu)先權日2006年11月21日
發(fā)明者張文藝, 翟建平, 盛廣宏, 王明媚, 陳晨 申請人:南京大學