專利名稱：：糖精鈉廢水的處理工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于污水處理領(lǐng)域，尤其是一種糖精鈉廢水的處理工藝。
背景技術(shù)：
：經(jīng)過實驗室對糖精鈉廢水的水質(zhì)分析，糖精鈉廢水中含有極少量的油組分，水質(zhì)呈較強酸性。色質(zhì)聯(lián)機的結(jié)果表明，糖精鈉廢水中COD的貢獻值以大分子量、難降解的有機成分為主，其中最重要的是有機物多為芳香類化合物和有毒的有機溶劑，主要有機物為鄰氨基苯甲酯、鄰氯苯甲酸甲酯、苯酐及其衍生物等，同時還有高濃度的無機鹽，特別是Cu2+、Cl，S042+。故而很難通過單純的生物降解將其處理。為了處理糖精鈉廢水，人們研究了一些處理技術(shù)，包括混凝沉淀、生化法、高級氧化法等。但是高級氧化法費用過高，而普通的生化法由于無法承受高濃度沖擊負荷，故而需要5倍以上的稀釋水，將廢水稀釋到生物可承受的濃度。污水處理廠的建設(shè)需要較高的建設(shè)投資，同時還要有大量的資金建設(shè)配套設(shè)施，建好后的運行費用也相當可觀，所以運行費用及稀釋水用量是該方法的主要缺點。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種運行成本低廉、處理效果好的糖精鈉廢水的處理工藝。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的—種糖精鈉廢水的處理工藝，處理工藝的步驟是(1)廢水從廢水調(diào)節(jié)池經(jīng)提升泵打入鐵炭微電解池進行預(yù)處理；(2)經(jīng)鐵炭微電解池反應(yīng)后的污水自流進芬頓沉淀池進行降解沉淀；(3)經(jīng)芬頓沉淀池反應(yīng)后的污水自流進水解酸化及沉淀池；(4)經(jīng)水解酸化及沉淀池反應(yīng)后的污水流入調(diào)節(jié)池進行水質(zhì)調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)均勻后，打入UASB反應(yīng)器；(5)經(jīng)UASB反應(yīng)器反應(yīng)后的污水自流入生物接觸氧化池；(6)經(jīng)生物接觸氧化池反應(yīng)后的污水自流進二級沉淀池，經(jīng)沉淀后，流入氣浮池至達標排放。而且，所述在芬頓沉淀池有兩段反應(yīng)，第一階段反應(yīng)需雙氧水、堿、聚丙三種藥劑并分別由三套加藥裝置打入反應(yīng)器，經(jīng)攪拌后自流至第二階段沉淀區(qū)進行沉淀，沉淀后的上清液由集水槽流出。而且，所述UASB反應(yīng)器由內(nèi)裝顆粒厭氧污泥的容器，由污泥反應(yīng)區(qū)、氣液固三相分離器和氣室三部分組成。而且，所述在UASB反應(yīng)器中所使用的生物強化菌劑為市售的抗鹽、抗毒的復(fù)合型兩相厭氧菌劑。而且，所述生物接觸氧化池所裝填的復(fù)合填料是利用硬性材料作為骨架、半軟性填料作為填充體的結(jié)構(gòu)的一種載體，復(fù)合填料全部浸在廢水中，并加入復(fù)合型兩相厭氧菌劑，采用機械設(shè)備向廢水中充氧。本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是1、本發(fā)明采用生物強化技術(shù)，通過投加優(yōu)勢菌種迅速有效降解目標污染物，比一般的廢水生物治理方法對B0D5、COD或目標污染物的去除效果更佳；同時，投加一定量的優(yōu)勢菌種，增大系統(tǒng)中有效菌種的比例，可明顯縮短系統(tǒng)啟動時間，不僅可以消除污泥膨脹，增強污泥沉降性能，而且大大減少了污泥的產(chǎn)生，一般可使污泥量降低17%30%，不僅改善了出水水質(zhì)，而且減少了排放和消化剩余污泥所消耗的能量。2、本發(fā)明采用二相厭氧消化工藝，把酸化和甲烷化兩個階段分離在兩個串聯(lián)反應(yīng)器中，使產(chǎn)酸菌和產(chǎn)甲烷菌各自在最佳環(huán)境條件下生長，這樣不僅有利于充分發(fā)揮其各自的活性，而且提高了處理效果，達到了提高容積負荷率，減少反應(yīng)容積，增加運行穩(wěn)定性的目的。從生物化學角度看，產(chǎn)酸相主要包括水解、產(chǎn)酸和產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段，產(chǎn)甲烷相主要進行產(chǎn)甲烷階段。從微生物學角度，產(chǎn)酸相一般僅存在產(chǎn)酸發(fā)酵細菌，而產(chǎn)甲烷相不但存在產(chǎn)甲烷細菌，且不同程度存在產(chǎn)酸發(fā)酵細菌。二相厭氧消化工藝可以提高產(chǎn)甲烷相反應(yīng)器中產(chǎn)甲烷菌的活性，還可以提高整個處理系統(tǒng)的穩(wěn)定性和處理效果，厭氧消化過程中產(chǎn)生的氫不僅能調(diào)節(jié)中間代謝產(chǎn)物的形成，也能調(diào)節(jié)中間產(chǎn)物的進一步降解。3、本發(fā)明采用經(jīng)強化的廉價易掛膜的復(fù)合類填料，這種填料掛膜快、處理效果好、生物培養(yǎng)馴化時間短。復(fù)合填料是利用硬性材料作為骨架、半軟性填料作為填充體的結(jié)構(gòu)的一種新型載體。一般地講，復(fù)合類填料與其它填料相比，價廉且掛膜時間縮短1/2，C0Dcr的去除率提高10%。復(fù)合類填料填充體粗糙多孔，有一定的吸附能力，微生物能在填料上形成近似海棉狀的空間結(jié)構(gòu)形式的生物膜，其活性高且易充氧，微生物濃度也比軟性、半軟性等普通填料提高6倍以上；同時，由于空氣的自下而上的曲折繞行增加了氣液兩相的接觸時間，氣體分子自由地在填料顆粒間穿插擴散，同時在分層間的截面上均勻分布和重分布，使自下而上的空氣泡多次受填料上生物膜的切割、碰撞，從而增加了氣液接觸面積，提高了充氧能力，加速了生物膜的更新，使其經(jīng)常保持較高的活性，而且克服了堵塞現(xiàn)象。同時，生物接觸氧化法負荷大，污泥生成量小。圖1為本發(fā)明的處理工藝示意圖。具體實施例方式下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明進一步說明，下述實施例是說明性的，不是限定性的，不能以下述實施例來限定本發(fā)明的保護范圍。—種糖精鈉廢水的處理工藝，步驟是(1)廢水從廢水調(diào)節(jié)池經(jīng)2號提升泵打入鐵炭微電解池1進行預(yù)處理。鐵炭微電解法，是利用Fe/C原電池反應(yīng)原理對廢水進行處理的良好工藝，又稱內(nèi)電解法、鐵屑過濾法等，鐵炭微電解法集氧化還原、絮凝吸附、催化氧化、絡(luò)合、電沉積以及共沉淀等作用于一體。作為一種生化處理前預(yù)處理技術(shù)，鐵炭微電解技術(shù)不僅僅能大大的降低有機物濃度，同時能去除或降低廢水毒性，提高廢水的可生化性。由于此法具有適用范圍廣、處理效果好、使用壽命長、成本低廉及操作維護方便等諸多優(yōu)點，并使用廢鐵屑為原料，也不需消耗電力資源，具有"以廢治廢"的意義。因此盡管鐵炭微電解技術(shù)的降解有機物反應(yīng)機理和降解動力學特別是微觀機理還沒有徹底清晰，但是由于其種種優(yōu)點，鐵炭微電解技術(shù)發(fā)展非常迅速，目前已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。下表為鐵碳反應(yīng)裝置的參數(shù)設(shè)置項目參數(shù)值反應(yīng)時間t2h填料有效體積w1.0m:'填料層高度H1.5m鐵碳比例1:1反應(yīng)器尺寸已實際應(yīng)用5m備注配有曝氣裝置(2)經(jīng)鐵炭微電解池反應(yīng)后的污水自流進芬頓(Fenton)沉淀池2進行降解沉淀。Fenton反應(yīng)，是利用Fenton試劑處理微生物降解或一般化學氧化難以奏效的有機廢水，該方法具有反應(yīng)迅速，溫度和壓力等反應(yīng)條件溫和且無二次污染等優(yōu)點。Fenton試劑是由^02和Fe"混合得到的一種強氧化劑，由于它能產(chǎn)生氧化能力強的*0H自由基，故而能夠降解難降解的有機物。目前Fenton試劑的研究己經(jīng)較為成熟，是現(xiàn)有技術(shù)，價格低廉，方便易得，故而該種工藝是一種易于應(yīng)用的預(yù)處理工藝。在芬頓沉淀池有兩段反應(yīng)，第一階段反應(yīng)需雙氧水、堿、聚丙三種藥劑，分別由三套加藥裝置打入反應(yīng)器，經(jīng)攪拌后自流至第二階段沉淀區(qū)進行沉淀，沉淀后的上清液由集水槽流出。芬頓反應(yīng)裝置的參數(shù)設(shè)置項目參數(shù)值反應(yīng)時間t2h反應(yīng)器尺寸0.4*1.2*0.8備注配有加藥裝置(3)經(jīng)芬頓沉淀池反應(yīng)后的污水自流進水解酸化及沉淀池3。在廢水流入水解池前，由于水中含鹽量很高，對生物反應(yīng)有很強的抑制作用，所以需一倍左右稀釋水降低含鹽量。水解池為升流式反應(yīng)器，污水由反應(yīng)器底部進入反應(yīng)器，顆粒物質(zhì)和膠體物質(zhì)迅速被生物膜截留和吸附，這是一個物理過程的快速反應(yīng)，一般只要幾秒種到幾十秒鐘即可完成。截留下來的物質(zhì)吸附在生物膜的表面，慢慢地被分解代謝。其在系統(tǒng)內(nèi)的停留時間要大于水力停留時間。在大量水解細菌的作用下將不溶性有機物水解為溶解性物質(zhì)，同時在產(chǎn)酸菌的協(xié)同作用下將大分子物質(zhì)、難于生物降解物轉(zhuǎn)化為易于生物降解的小分子物質(zhì)，重新釋放到液體中，在較高的水力負荷下隨水流出系統(tǒng)。由于水解和產(chǎn)5酸菌世代期較短，往往以分鐘和小時計。因此，這一降解過程也是迅速的。在這一過程中，溶解性BOD、COD去除率雖然從表面上講很低，但是由于顆粒有機物發(fā)生水解增加了系統(tǒng)中溶解性有機物的濃度。因此，水解酸化反應(yīng)后的污水可生化性提高，為后繼的好氧微生物降解有機物創(chuàng)造了良好的條件。色一質(zhì)聯(lián)機檢驗結(jié)果表明，水解反應(yīng)使得大分子堿性化合物轉(zhuǎn)變?yōu)樗嵝缘头肿踊衔?，一些難降解的物質(zhì)變得易于生物降解。正因為水解池將不溶性有機物轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄杂袡C物，大分子物質(zhì)分解成小分子有機物，因而它為后續(xù)的好氧生物處理縮短了反應(yīng)時間，降低了處理能耗。經(jīng)過水解酸化反應(yīng)的污水由反應(yīng)區(qū)自流到沉淀區(qū)，沉淀后的上清液由集水槽流出。水解酸化及沉淀池的參數(shù)設(shè)置￥1參數(shù)值反應(yīng)時間tTill填料層高度H1.0m反應(yīng)器尺寸0.8*0.8*2.5備注配有射流裝置、污泥回流裝置(4)經(jīng)水解酸化及沉淀池反應(yīng)后的污水流入調(diào)節(jié)池進行水質(zhì)調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)均勻后，由1號提升泵打入UASB反應(yīng)器4。采用UASB厭氧反應(yīng)器(即升流式厭氧污泥床反應(yīng)器)，廢水中的有機污染物在厭氧條件下經(jīng)微生物降解，轉(zhuǎn)化成甲烷、二氧化碳等，所產(chǎn)氣體(沼氣)含甲烷大于50%，可做為能源再次利用。升流式厭氧污泥床反應(yīng)器的主體是內(nèi)裝顆粒厭氧污泥的容器，由污泥反應(yīng)區(qū)、氣液固三相分離器(包括沉淀區(qū))和氣室三部分組成。在底部反應(yīng)區(qū)內(nèi)存留大量厭氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥層。要處理的污水從厭氧污泥床底部流入與污泥層中污泥進行混合接觸，污泥中的微生物分解污水中的有機物，把它轉(zhuǎn)化為沼氣；沼氣以微小氣泡形式不斷放出，微小氣泡在上升過程中，不斷合并，逐漸形成較大的氣泡，在污泥床上部由于沼氣的攪動形成一個污泥濃度較稀薄的污泥和水一起上升進入三相分離器，沼氣碰到分離器下部的反射板時，折向反射板的四周，然后穿過水層進入氣室，集中在氣室的沼氣，用導管導出，固液混合液經(jīng)過反射進入三相分離器的沉淀區(qū)，污水中的污泥發(fā)生絮凝，顆粒逐漸增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沿著斜壁滑回厭氧反應(yīng)區(qū)內(nèi)，使反應(yīng)區(qū)內(nèi)積累大量的污泥，與污泥分離后的處理出水從沉淀區(qū)溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。我們采用生物強化技術(shù)，篩選出具有高效降解糖精鈉廢水的優(yōu)勢菌種，并且以此為主，附以優(yōu)勢專屬特色的生物強化菌劑(具抗鹽、抗毒的市售復(fù)合型兩相厭氧菌劑)，專門用以處理糖精鈉廢水。設(shè)計合理、運轉(zhuǎn)良好的UASB反應(yīng)器能將廢水中70%-90%的B0D5去除，而且能使一些難生物降解的有機物分解為小分子中間產(chǎn)物，從而提高廢水的可生化性，為后續(xù)的好氧處理創(chuàng)造有利條件。厭氧反應(yīng)器適合處理富含碳水化合物而有機氮含量低的高濃度廢水。對于不同含固量污水的適應(yīng)性也強，且其結(jié)構(gòu)、運行操作維護管理相對簡單，造價也相對較低，技術(shù)已經(jīng)成熟。基于以上，UASB厭氧處理技術(shù)特別適用于高濃度有機廢水的處理(本反應(yīng)器配置一臺自體循環(huán)泵)。UASB反應(yīng)器的參數(shù)設(shè)置<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>(5)經(jīng)UASB反應(yīng)器反應(yīng)后的污水自流入生物氧化池5。生物接觸氧化法是在活性污泥法與普通生物膜法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的污水生物凈化技術(shù)。即在生物接觸氧化池內(nèi)裝填一定數(shù)量的填料，利用棲附在填料上的生物膜和充分供應(yīng)的氧氣，通過生物氧化作用，將廢水中的有機物氧化分解，達到凈化目的。由于填料的存在，生物膜立體生長，提高了曝氣池單位體積的污泥量，同時它應(yīng)用分段法，充分利用了水處理過程中微生物對數(shù)增長期的吸附特性，使污水中有機物被微生物吸附后在不經(jīng)完全氧化的情況下，就在一段中以合成污泥形式直接排出，大大提高了凈化效率。在兩段凈化過程中，充分發(fā)揮了同類微生物的協(xié)同作用，克服了不同種類生物間的頡抗作用，故凈水效率可大大提高。本步驟中，復(fù)合填料是利用硬性材料作為骨架、半軟性填料作為填充體的結(jié)構(gòu)的一種新型載體，復(fù)合填料全部浸在廢水中，配以高效、抗鹽、抗毒的復(fù)合型兩相厭氧菌劑，采用機械設(shè)備向廢水中充氧，主要功能為分解有機物及廢水脫色。生物接觸氧化池的參數(shù)設(shè)置<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>(6)經(jīng)生物接觸氧化池反應(yīng)后的污水自流進二級沉淀池，經(jīng)沉淀后，流入氣浮設(shè)備6。氣浮法凈水的原理是設(shè)法在水中通入或產(chǎn)生大量的微細氣泡粘附于雜質(zhì)絮粒上，造成雜質(zhì)絮粒比重小于水的狀態(tài)，并依靠浮力使雜質(zhì)絮粒浮至水面，從而達到固液分離的凈水目的。由于實驗規(guī)模比較小，采用溶氣氣浮的方法，在泵前向水中投加絮凝劑，利用攪拌產(chǎn)生的氣泡，將水中的細小絮體去除。本步驟反應(yīng)需堿、鋁鉄復(fù)合絮凝劑、聚丙三種藥劑，分別由三套加藥裝置打入反應(yīng)器。經(jīng)氣浮池反應(yīng)后的污水水質(zhì)均能達到國家污水綜合排放三級標準(GB8978-1996)。具體實驗數(shù)據(jù)見下表<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>注結(jié)果中"XXL"表示低于該方法檢出限，其中"XX"表示該項目的方法檢出通過對全面結(jié)果的分析，可以發(fā)現(xiàn)出水水質(zhì)除了pH值以外，都是遠遠優(yōu)于水質(zhì)要求的，而pH值可以通過少量投加堿液調(diào)整。經(jīng)現(xiàn)場實驗，出水ra回調(diào)至6.5-7.5時，COD變化在5%以內(nèi)，還可以維持在達標(C0D500mg/L)范圍內(nèi)，可得到以下結(jié)論該工藝使ffl調(diào)整依然符合達標標準。權(quán)利要求一種糖精鈉廢水的處理工藝，其特征在于處理工藝的步驟是(1)廢水從廢水調(diào)節(jié)池經(jīng)提升泵打入鐵炭微電解池進行預(yù)處理；(2)經(jīng)鐵炭微電解池反應(yīng)后的污水自流進芬頓沉淀池進行降解沉淀；(3)經(jīng)芬頓沉淀池反應(yīng)后的污水自流進水解酸化及沉淀池；(4)經(jīng)水解酸化及沉淀池反應(yīng)后的污水流入調(diào)節(jié)池進行水質(zhì)調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)均勻后，打入UASB反應(yīng)器；(5)經(jīng)UASB反應(yīng)器反應(yīng)后的污水自流入生物接觸氧化池；(6)經(jīng)生物接觸氧化池反應(yīng)后的污水自流進二級沉淀池，經(jīng)沉淀后，流入氣浮池至達標排放。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的糖精鈉廢水的處理工藝，其特征在于所述在芬頓沉淀池有兩段反應(yīng)，第一階段反應(yīng)需雙氧水、堿、聚丙三種藥劑并分別由三套加藥裝置打入反應(yīng)器，經(jīng)攪拌后自流至第二階段沉淀區(qū)進行沉淀，沉淀后的上清液由集水槽流出。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的糖精鈉廢水的處理工藝，其特征在于所述UASB反應(yīng)器由內(nèi)裝顆粒厭氧污泥的容器，由污泥反應(yīng)區(qū)、氣液固三相分離器和氣室三部分組成。4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的糖精鈉廢水的處理工藝，其特征在于所述在UASB反應(yīng)器中所使用的生物強化菌劑為市售的抗鹽、抗毒的復(fù)合型兩相厭氧菌劑。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的糖精鈉廢水的處理工藝，其特征在于所述生物接觸氧化池所裝填的復(fù)合填料是利用硬性材料作為骨架、半軟性填料作為填充體的結(jié)構(gòu)的一種載體，復(fù)合填料全部浸在廢水中，并加入復(fù)合型兩相厭氧菌劑，采用機械設(shè)備向廢水中充氧。全文摘要本發(fā)明涉及一種糖精鈉(鄰甲酰苯磺酰亞胺鈉)廢水的處理工藝，步驟是(1)廢水從廢水調(diào)節(jié)池經(jīng)提升泵打入鐵炭微電解池進行預(yù)處理；(2)在芬頓沉淀池進行降解沉淀；(3)在水解酸化及沉淀池處理；(4)進入調(diào)節(jié)池進行水質(zhì)調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)均勻后，打入UASB反應(yīng)器；(5)進入生物接觸氧化池；(6)經(jīng)生物接觸氧化池反應(yīng)后的污水自流進二級沉淀池，經(jīng)沉淀后，流入氣浮池至達標排放。本發(fā)明相對其他工藝流程是一種能夠減少稀釋水量以及運行成本的方法，而且通過實驗論證，該方法切實可行，并且能達到出水要求。在中試基礎(chǔ)上優(yōu)化運行參數(shù)，解決遇到的問題，可以設(shè)計出能夠達到要求的反應(yīng)工藝流程。文檔編號C02F3/28GK101723559SQ20091024481公開日2010年6月9日申請日期2009年12月16日優(yōu)先權(quán)日2009年12月16日發(fā)明者冷文廣,朱益剛,李勝彬,袁軍,馬近賢申請人:天津北方食品有限公司;天津金源泉生物科技有限公司