專利名稱：一種高濃度有機污水的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水、廢水或污水的多級處理，涉及一種高濃度有機污水的處理方法。
背景技術(shù)：
有機化工、食品加工、紡織印染、造紙、皮革、醫(yī)藥等工業(yè)、以及蓄禽養(yǎng)殖等行業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的有機污水，排入江河將造成嚴重污染，進而造成水資源缺乏和水環(huán)境質(zhì)量惡化?，F(xiàn)有技術(shù)中，有機污水的處理方式較多，例如絮凝生物流動床處理、好氧和厭氧生物處理、化學藥劑處理等等，但這些方式對于高濃度有機污水、特別是CODcr(化學耗氧量)在10000mg/l以上的高濃度有機污水，普遍存在污染物去除率較底、設(shè)施占地面積較大、處理周期較長、處理成本較高、水質(zhì)不能穩(wěn)定達標、易造成二次環(huán)境污染、難以經(jīng)濟地大量處理高濃度有機污水等不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，通過采用集物理、生物、循環(huán)使用的催化氧化劑、電化學處理等方式于一體的綜合處理方法，從而提供一種可高效地使高濃度有機污水得到有效凈化、出水質(zhì)量穩(wěn)定、處理周期短且處理成本低的高濃度有機污水的處理方法。
本發(fā)明的內(nèi)容是一種高濃度有機污水的處理方法，包括a.前處理將有機污水經(jīng)除砂除渣處理，除去固體物；b.絮凝沉淀分離在有機污水中加入絮凝劑，經(jīng)攪拌、沉淀、過濾，除去濾渣；其特征是還包括下列步驟c.集成降解將有機污水經(jīng)過污水泵(3)泵入集成降解池(4)的底部并且依靠水泵的壓力進行水力攪拌實現(xiàn)污水的均勻混合，然后以一定的流速流過整個集成降解池(4)，該集成降解池(4)是一個具有由多個分格(分格數(shù)量是1-n，視污水的污染負荷而定)的厭氧處理池(4-1)和一個底部具有斜板(25)沉淀功能的催化氧化池(4-2)組成的集成污水處理池，集成降解池(4)內(nèi)置有微生物和催化氧化劑，催化氧化池(4-2)內(nèi)設(shè)置有與鼓風機(10)連通的曝氣頭(26)，有機污水在集成降解池(4)經(jīng)微生物降解和催化氧化降解，厭氧處理池(4-1)內(nèi)產(chǎn)生的甲烷等氣體集中于水封罐(7)內(nèi)；d.電化學處理每一個集成降解池(4)配備并連通一個電化學處理器(12)，從集成降解池(4)排出的有機污水進入電化學處理器(12)中進一步電解氧化降解；e.污泥焚化兼催化氧化劑再生循環(huán)利用從電化學處理器(12)排出的有機污水經(jīng)過污水泵(13)泵入澄清池(14)沉淀分離，沉淀的泥漿經(jīng)過泥漿泵(15)送到過濾機(17)過濾，濾渣經(jīng)過泥漿泵(16)在轉(zhuǎn)化爐(8)中使用步驟c厭氧降解中回收的甲烷為燃料、及泥漿中含有的有機物質(zhì)進行燃燒轉(zhuǎn)化，有機污染物質(zhì)被燃燒清除，催化氧化劑在反應(yīng)條件下回到初始狀態(tài)，經(jīng)過藥劑槽(11)調(diào)制之后返回到集成降解池(4)的催化氧化池(4-2)循環(huán)使用；f.后處理將澄清池(14)內(nèi)有機污水送入由后處理池(18)，后處理池(18)內(nèi)置有微生物，有機污水在后處理池(18)經(jīng)微生物降解后進入一個電化學處理器(20)進一步電解氧化降解，從電化學處理器(20)排出的有機污水經(jīng)過污水泵(21)泵入澄清池(22)沉淀分離，經(jīng)過澄清池(22)沉淀后排放出達標水(或回收循環(huán)使用)；澄清池(22)沉淀的污泥經(jīng)過泥漿泵(23)返回澄清池(14)集中處理。經(jīng)后處理的有機污水被降解到CODcr＝20-100mg/l的范圍內(nèi)，符合國家規(guī)定的排放或循環(huán)回用標準。
本發(fā)明的內(nèi)容中步驟c所述催化氧化池(4-2)底部和厭氧處理池(4-1)進水區(qū)域之間可以通過污水泵(5)及管道進行可調(diào)節(jié)的回流循環(huán)；回流的上升流速為1-5米/小時，調(diào)節(jié)回流流量可以調(diào)節(jié)和控制厭氧區(qū)域的水力的上升流速從而控制厭氧分解的效率。
本發(fā)明的內(nèi)容中所述組合的集成降解池(4)-電化學處理器(12)可以為串聯(lián)或并聯(lián)的1套或者數(shù)套，根據(jù)被處理污水的污染負荷設(shè)置，能夠把高濃度有機污水處理到CODcr＝500-2000mg/l的范圍之內(nèi)。
本發(fā)明的內(nèi)容中步驟e所述轉(zhuǎn)化爐(8)排出的尾氣經(jīng)過濕法除塵器(24)除塵洗滌后排空，洗滌尾氣的污水返回集成降解池(4)內(nèi)，從而消除尾氣污染。
本發(fā)明的內(nèi)容中步驟c和步驟f中所述的微生物可以為厭氧菌、纖維分解菌、硝化菌、酶、氨化菌、聚磷菌等現(xiàn)有技術(shù)中使用的微生物，其濃度可以為50-70毫克/升。
本發(fā)明的內(nèi)容中有機污水在所述集成降解池(4)的上升流速為1-5米/小時。
本發(fā)明的內(nèi)容中有機污水在所述后處理池(18)的上升流速為1-5米/小時。
本發(fā)明的內(nèi)容中所述后處理池(18)可以由過度區(qū)(18-1)、厭氧區(qū)(18-2)和氧化區(qū)(18-3)組成，氧化區(qū)(18-3)內(nèi)設(shè)置有與鼓風機(27)連通的曝氣頭(28)。
本發(fā)明的內(nèi)容中步驟c中所述的催化氧化劑可以為硫酸錳和氧化鎂的混合物，其濃度可以為1-5千克/噸有機污水，也可以是現(xiàn)有技術(shù)中使用的其它用于有機污水處理的催化氧化劑例如含鐵、銅的無機鹽等。
本發(fā)明的內(nèi)容中所述后處理池(18)內(nèi)氧化區(qū)(18-3)底部和過度區(qū)(18-1)進水區(qū)域之間可以通過污水泵(19)及管道進行可調(diào)節(jié)的回流循環(huán)；回流的上升流速為1-5米/小時。
本發(fā)明的內(nèi)容中所述電化學處理器(12)、電化學處理器(20)具有專利申請?zhí)枮?3250448.9或200520004320.0、發(fā)明創(chuàng)造名稱為“一種具有催化作用的填充電極污水處理裝置”、申請人為黃尚勛的實用新型專利申請文件中所描述的結(jié)構(gòu)和功能。也可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的電化學處理裝置。
本發(fā)明的內(nèi)容中集中于水封罐7內(nèi)的甲烷等氣體既可作為燃料將有機污染物質(zhì)燃燒清除、使催化氧化劑回到初始狀態(tài)，也可作為用戶使用的清潔能源。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有下列特點和有益效果(1)采用本發(fā)明，在集成降解池同時具有微生物降解和催化氧化降解的雙重功能，并且還具備相當有效的凝聚作用，其降解能力遠遠超過一般生物氧化池的降解作用(經(jīng)過測定，單位時間單位容積的降解率提高了10-20倍)；集成降解池-電化學處理器組合，能夠把高濃度有機污水處理到CODcr＝500-2000mg/l；污泥焚化兼催化氧化劑再生循環(huán)利用的過程只消耗少量的回收甲烷就可達到消除剩余污泥的二次污染和催化氧化劑再生的雙重目的，不但消除了二次污染，而且大大降低了微生物降解的負荷和處理催化氧化劑的消耗，大大降低了處理成本和處理裝置的占地面積和建設(shè)投資；有機污水經(jīng)后處理進一步降解到CODcr＝20-100mg/l的范圍內(nèi)，經(jīng)過澄清池沉淀后即符合國家的《污水綜合排放標準》，可達標排放或循環(huán)回用；
(2)本發(fā)明有機地將物理、生物、化學(循環(huán)使用的催化氧化劑)、電化學處理等方式集于一體，可高效地使高濃度有機污水得到有效凈化、出水質(zhì)量穩(wěn)定、處理周期短、處理成本低；(3)采用本發(fā)明可回收大量的甲烷等清潔能源，無二次污染物排放，投資省、占地少、運行成本底、處理量可大可小、效率高、實用性強，具有顯著的社會、經(jīng)濟和生態(tài)效益。


圖1是本發(fā)明實施例的工藝流程圖。
圖中1-絮凝池、2-泥漿泵、3-污水泵、4-集成降解池、5-污水泵、6-過濾機、7-水封罐、8-轉(zhuǎn)化爐、9-藥劑泵、10-鼓風機、11-藥劑槽、12-電化學處理器、13-污水泵、14-澄清池、15-泥漿泵、16-泥漿泵、17-過濾機、18-后處理池、19-污水泵、20-電化學處理器、21-污水泵、22-澄清池、23-泥漿泵、24-濕法除塵器、25-斜板、26-曝氣頭、27-鼓風機、28-曝氣頭。
具體實施例方式
下面通過實施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明實施例1參見附圖。
一種高濃度有機污水的處理方法，主要由下列步驟組成a.前處理將有機污水經(jīng)除砂除渣處理，除去固體物；前處理流程中包括通常需要的一級處理設(shè)備，如粗格柵、細格柵、沉砂池等等，這些設(shè)備可以根據(jù)實施企業(yè)污水的具體情況進行設(shè)計；b.絮凝沉淀分離在有機污水中加入絮凝劑(例如聚丙烯酰胺、硅膠等，同現(xiàn)有技術(shù)中使用的絮凝劑)，經(jīng)攪拌、沉淀、過濾，除去濾渣；經(jīng)過除砂除渣后的有機污水首先進入絮凝池1，在這里進行初步的絮凝沉淀分離，以便回收污水中可以利用的有用物質(zhì)(例如蛋白質(zhì))等等；絮凝池1可以由攪拌反應(yīng)區(qū)和沉淀區(qū)兩部分組成，污水在攪拌區(qū)與藥劑(即絮凝劑)混合反應(yīng)發(fā)生凝聚作用，然后進入沉淀區(qū)沉淀分離凝聚出來的泥漿，這些泥漿經(jīng)過泥漿泵2輸送到自動卸料過濾機過濾，濾液返回絮凝池1的沉淀區(qū)，濾渣經(jīng)過進一步加工(例如干燥)之后包裝出售；c.集成降解將有機污水經(jīng)過污水泵3泵入集成降解池4的底部并且依靠水泵的壓力進行水力攪拌實現(xiàn)污水的均勻混合，然后以一定的流速(上升流速為1-5米/小時)流過整個集成降解池4，大部分有機污染物在這個過程中得到有效降解，該集成降解池4是一個具有由4個分格(分格數(shù)量可以是1-n，視污水的污染負荷而定)的厭氧處理池4-1和一個底部具有斜板25沉淀功能的催化氧化池4-2組成的集成污水處理池，集成降解池4內(nèi)置有微生物和催化氧化劑，催化氧化池4-2內(nèi)設(shè)置有與鼓風機10連通的曝氣頭26，有機污水在集成降解池4經(jīng)微生物降解和催化氧化降解，厭氧處理池4-1內(nèi)產(chǎn)生的甲烷等氣體集中于水封罐7內(nèi)(用作后續(xù)工序的燃料或用戶使用的清潔能源)；集成降解池4中同時具有的微生物降解和催化氧化降解的雙重功能，并且還具備相當有效的凝聚作用，所以其降解能力遠遠超過一般生物氧化池的降解作用(經(jīng)過測定，單位時間單位容積的降解率提高了10-20倍)；集成降解池4同時具有泥漿和污水分離的功能，因此厭氧降解池不再需要三相分離器；所述催化氧化池4-2底部和厭氧處理池4-1進水區(qū)域之間通過污水泵5及管道進行可調(diào)節(jié)的回流循環(huán)；回流的上升流速為1-5米/小時，調(diào)節(jié)回流流量可以調(diào)節(jié)和控制厭氧區(qū)域的水力的上升流速從而控制厭氧分解的效率。
d.電化學處理每一個集成降解池4配備并連通一個電化學處理器12，形成一個有機整體，從集成降解池4排出的有機污水進入電化學處理器12中進一步電解氧化降解；組合的集成降解池4-電化學處理器12為串聯(lián)或并聯(lián)的1套或者數(shù)套，根據(jù)被處理污水的污染負荷設(shè)置，能夠把高濃度有機污水處理到CODcr＝500-2000mg/l的范圍之內(nèi)。
e.污泥焚化兼催化氧化劑再生循環(huán)利用從電化學處理器12排出的有機污水經(jīng)過污水泵13泵入澄清池14沉淀分離，沉淀的泥漿經(jīng)過泥漿泵15送到過濾機17過濾，濾渣經(jīng)過泥漿泵16在轉(zhuǎn)化爐8中使用步驟c厭氧降解中回收的甲烷為燃料、及泥漿中含有的有機物質(zhì)進行燃燒轉(zhuǎn)化，有機污染物質(zhì)被燃燒清除，催化氧化劑在反應(yīng)條件下回到初始狀態(tài)，經(jīng)過藥劑槽11調(diào)制之后返回到集成降解池4的催化氧化池4-2循環(huán)使用；所以，本污水處理工藝中的催化氧化劑基本上沒有消耗，只有少量的循環(huán)損失；轉(zhuǎn)化爐8排出的尾氣經(jīng)過濕法除塵器24除塵洗滌后排空，可以消除尾氣污染，洗滌尾氣的污水返回集成降解池4內(nèi)，從而消除尾氣污染。
該工藝步驟的采用，只消耗少量的回收甲烷就達到了消除剩余污泥的二次污染和催化氧化劑再生的雙重目的，不但消除了二次污染，而且大大降低了微生物降解的負荷和處理催化氧化劑的消耗，大大降低了處理成本和處理裝置的占地面積和建設(shè)投資；
f.后處理將澄清池14內(nèi)有機污水送入由后處理池18，后處理池18由過度區(qū)18-1、厭氧區(qū)18-2和氧化區(qū)18-3組成，氧化區(qū)18-3內(nèi)設(shè)置有與鼓風機27連通的曝氣頭28；后處理池18內(nèi)置有微生物，有機污水(有機污水在所述后處理池18的的上升流速為1-5米/小時)在后處理池18經(jīng)微生物降解后進入一個電化學處理器20進一步電解氧化降解，從電化學處理器20排出的有機污水經(jīng)過污水泵21泵入澄清池22沉淀分離，經(jīng)過澄清池22沉淀后排放出達標水(或回收循環(huán)使用)；有機污水在后處理池18中被降解到CODcr＝100-300mg/l，然后在電化學處理器20中進一步被降解到CODcr＝20-100mg/l的范圍內(nèi)；澄清池22沉淀的污泥經(jīng)過泥漿泵23返回澄清池14集中處理。經(jīng)后處理的有機污水被降解到CODcr＝20-100mg/l的范圍內(nèi)，符合國家規(guī)定的排放標準。
所述后處理池18內(nèi)氧化區(qū)18-3底部和過度區(qū)18-1進水區(qū)域之間通過污水泵19及管道進行可調(diào)節(jié)的回流循環(huán)；回流的上升流速為1-5米/小時。
步驟c和步驟f中所述的微生物為厭氧菌、纖維分解菌、硝化菌、酶、氨化菌、聚磷菌等現(xiàn)有技術(shù)中使用的微生物，其濃度可以為50-70毫克/升。
步驟c中所述的催化氧化劑可以為硫酸錳或/和氧化鎂，其濃度可以為1-5千克/噸有機污水，也可以是現(xiàn)有技術(shù)中使用的其它用于有機污水處理的催化氧化劑例如含鐵、銅的無機鹽等。
所述電化學處理器12、電化學處理器20具有專利申請?zhí)枮?3250448.9或200520004320.0、發(fā)明創(chuàng)造名稱為“一種具有催化作用的填充電極污水處理裝置”、申請人為黃尚勛的實用新型專利申請文件中所描述的結(jié)構(gòu)和功能。
高濃度有機污水經(jīng)本實施例處理后，符合國家的《污水綜合排放標準》，并可以回收循環(huán)使用。
該實施例用于造紙黑液的直接處理(不經(jīng)過堿回收)，造紙黑液的CODcr＝25000-50000mg/l，處理量1500m3/天，處理后的水CODcr＝30-80mg/l。
該實施例用于年產(chǎn)50000噸酒精的酒精廢水處理，處理前廢水的CODcr＝60000-80000mg/l，處理量2500m3/天，處理后的水CODcr＝30-80mg/l，取得了良好的效果。
本發(fā)明不限于該實施例，本發(fā)明內(nèi)容所述均可實施并具有所述良好效果。
權(quán)利要求
1.一種高濃度有機污水的處理方法，包括a.前處理將有機污水經(jīng)除砂除渣處理，除去固體物；b.絮凝沉淀分離在有機污水中加入絮凝劑，經(jīng)攪拌、沉淀、過濾，除去濾渣；其特征是還包括下列步驟c.集成降解將有機污水經(jīng)過污水泵(3)泵入集成降解池(4)的底部并且依靠水泵的壓力進行水力攪拌實現(xiàn)污水的均勻混合，然后以一定的流速流過整個集成降解池(4)，該集成降解池(4)是一個具有由多個分格的厭氧處理池(4-1)和一個底部具有斜板(25)沉淀功能的催化氧化池(4-2)組成的集成污水處理池，集成降解池(4)內(nèi)置有微生物和催化氧化劑，催化氧化池(4-2)內(nèi)設(shè)置有與鼓風機(10)連通的曝氣頭(26)，有機污水在集成降解池(4)經(jīng)微生物降解和催化氧化降解，厭氧處理池(4-1)內(nèi)產(chǎn)生的甲烷等氣體集中于水封罐(7)內(nèi)；d.電化學處理每一個集成降解池(4)配備并連通一個電化學處理器(12)，從集成降解池(4)排出的有機污水進入電化學處理器(12)中進一步電解氧化降解；e.污泥焚化兼催化氧化劑再生循環(huán)利用從電化學處理器(12)排出的有機污水經(jīng)過污水泵(13)泵入澄清池(14)沉淀分離，沉淀的泥漿經(jīng)過泥漿泵(15)送到過濾機(17)過濾，濾渣經(jīng)過泥漿泵(16)在轉(zhuǎn)化爐(8)中使用步驟c厭氧降解中回收的甲烷為燃料、及泥漿中含有的有機物質(zhì)進行燃燒轉(zhuǎn)化，有機污染物質(zhì)被燃燒清除，催化氧化劑在反應(yīng)條件下回到初始狀態(tài)，經(jīng)過藥劑槽(11)調(diào)制之后返回到集成降解池(4)的催化氧化池(4-2)循環(huán)使用；f.后處理將澄清池(14)內(nèi)有機污水送入由后處理池(18)，后處理池(18)內(nèi)置有微生物，有機污水在后處理池(18)經(jīng)微生物降解后進入一個電化學處理器(20)進一步電解氧化降解，從電化學處理器(20)排出的有機污水經(jīng)過污水泵(21)泵入澄清池(22)沉淀分離，經(jīng)過澄清池(22)沉淀后排放出達標水；澄清池(22)沉淀的污泥經(jīng)過泥漿泵(23)返回澄清池(14)集中處理。
2.按權(quán)利要求1所述的高濃度有機污水的處理方法，其特征是步驟c所述催化氧化池(4-2)底部和厭氧處理池(4-1)進水區(qū)域之間通過污水泵(5)及管道進行可調(diào)節(jié)的回流循環(huán)。
3.按權(quán)利要求1所述的高濃度有機污水的處理方法，其特征是組合的集成降解池(4)-電化學處理器(12)為串聯(lián)或并聯(lián)的1套或者數(shù)套。
4.按權(quán)利要求1所述的高濃度有機污水的處理方法，其特征是步驟e所述轉(zhuǎn)化爐(8)排出的尾氣經(jīng)過濕法除塵器(24)除塵洗滌后排空，洗滌尾氣的污水返回集成降解池(4)內(nèi)。
5.按權(quán)利要求1所述的高濃度有機污水的處理方法，其特征是步驟c和步驟f中所述的微生物為厭氧菌、纖維分解菌、硝化菌、酶、氨化菌、聚磷菌，其濃度可以為50-70毫克/升。
6.按權(quán)利要求1所述的高濃度有機污水的處理方法，其特征是有機污水在所述集成降解池(4)的上升流速為1-5米/小時。
7.按權(quán)利要求1所述的高濃度有機污水的處理方法，其特征是有機污水在所述后處理池(18)的上升流速為1-5米/小時。
8.按權(quán)利要求1所述的高濃度有機污水的處理方法，其特征是所述后處理池(18)由過度區(qū)(18-1)、厭氧區(qū)(18-2)和氧化區(qū)(18-3)組成，氧化區(qū)(18-3)內(nèi)設(shè)置有與鼓風機(27)連通的曝氣頭(28)。
9.按權(quán)利要求1所述的高濃度有機污水的處理方法，其特征是步驟c中所述的催化氧化劑為硫酸錳或/和氧化鎂，其濃度為1-5千克/噸有機污水。
10.按權(quán)利要求8所述的高濃度有機污水的處理方法，其特征是所述后處理池(18)內(nèi)氧化區(qū)(18-3)底部和過度區(qū)(18-1)進水區(qū)域之間通過污水泵(19)及管道進行可調(diào)節(jié)的回流循環(huán)。
全文摘要
一種高濃度有機污水的處理方法，包括除砂除渣；絮凝沉淀分離；其特征是還包括有機污水在集成降解池經(jīng)微生物降解和催化氧化降解，再經(jīng)電化學處理進一步電解氧化降解；經(jīng)澄清池沉淀分離后，將污泥焚化、催化氧化劑再生循環(huán)使用；污水再經(jīng)后處理池微生物降解和電化學處理，沉淀分離，即排放出達標水或循環(huán)回用。本發(fā)明有機地將物理、生物、化學、電化學處理等方式集于一體，可高效地使高濃度有機污水得到有效凈化，出水質(zhì)量穩(wěn)定，處理周期短，處理成本低，無二次污染物排放，具有顯著的社會、經(jīng)濟和生態(tài)效益。
文檔編號C02F1/52GK1821128SQ20061002045
公開日2006年8月23日 申請日期2006年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月9日
發(fā)明者黃尚勛, 黃明科 申請人:綿陽市勤生技術(shù)開發(fā)有限公司