一种高难度废水预处理方法

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，具体为一种高难度废水预处理方法。

背景技术

工业废水处理是我国环保产业的重要分支，也是实现碳中和的重要路径之一，在工业废水处理的实际应用中，往往会结合废水的特性来选择不同的工艺或不同的工艺组合，以达到废水处理的设计效果。如针对高COD且含有杂环类有机物、高盐的化工类废水，一般会采用芬顿氧化+铁炭还原+蒸发+A2/O(厌氧、缺氧、好氧)的组合工艺。如针对高COD、低盐类的食品行业的工业废水，一般会采用A2/O工艺。

针对高有机含量、难以生物降解、毒性大等高难度的工业废水，在处理前需要进行预处理，预处理设备前端采用氧化法，利用芬顿试剂(亚铁、双氧水)将废水中具有生物毒性的长链有机物或杂环类有机物进行开链断键，尽管芬顿氧化法解决了有机物开链断键的问题，废水的可生化性得到了初步提高，但是目前的芬顿反应效率依旧不高，其有机污染物的浓度(COD)依然较高，预处理过程的处理能力有限，废水依然具有一定的生物毒性，针对高COD、有毒性、难降解的高难度工业废水，实际废水处理效果不佳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高难度废水预处理方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高难度废水预处理方法，包括以下处理步骤：

S1、pH初调

将废水通入至调节池中，检测废水pH值，加入pH调节剂，进行pH初步调节；

S2、高级氧化处理

使用亚铁(FeSO

S3、pH回调

再次检测氧化处理后的废水pH值，并添加pH调节剂进行回调；

S4、废水沉淀

对上述处理过的废水通入到沉淀池中，并进行沉淀缓冲，使得污泥积累在污泥池中，并将沉淀后的废水通入至水解池；

S5、高效水解

采用上部配水底部点位布水方式的水解罐，该布水结构解决了传统穿孔布水易堵、布水不均匀、不易清堵的缺点，系统添加亲水亲生物填料，增加了微生物与废水接触的比表面积，提高了水解效率，水解完成后将处理后废水泵送至厌氧池中；

S6、厌氧处理

A、采用点位式布水；B、使用循环水与原水进行混合进水；C、采用双层三相分离器作为厌氧单元；厌氧处理后将废水泵送至厌氧池沉淀池；

S7、输送至深入处理单元

将沉淀后的预处理完成的废水通入至后续深度处理单元，配合污泥回流泵将厌氧沉淀池内污泥输送至污泥池。

优选的，所述芬顿试剂高级氧化的化学反应式为：Fe

优选的，所述过硫酸钠在废水处理中的催化及降解原理如下式：

S

·SO

·SO

优选的，所述厌氧反应中，有机污染物进入厌氧反应区后，在细胞外酶作用下水解为短链有机物，在酸化菌的作用下将其转化为脂肪酸、醇类等，在乙酸菌内将其转化为乙酸类物质，最后通过产甲烷菌将有机物转化为CH

优选的，所述过硫酸钠基于高氧化电位的试剂，在固定污染物、固定应时间的前提下，通过BOD

优选的，所述pH初调过程中，将废水溶液pH值调节到3-4，且当pH值为3-4时，OH·自由基的氧化电势最高，氧化能力最强。

优选的，所述pH回调过程中，针对高级氧化处理后的废水进行回调处理，使得检测废水pH值维持在6-8范围。

优选的，所述高级氧化处理过程中，单元氧化反应时间为20-25min。

优选的，所述FeSO

本发明的有益效果如下：

本发明通过采用高级氧化+水解+厌氧的组合工艺，且高级氧化段添加了高效氧化剂(过硫酸钠)，综合提高了高浓废水的预处理效率，缩短了芬顿试剂的反应时间，并通过改良高效水解单元，通过布置高效填料以及改善布水方式，使得废水在经过高效水解单元，通过水解菌将大分子有机物降解为小分子有机物，进一步提高废水的可生化性，同时配合在厌氧处理中增加循环回流量，采用压力式点位布水，进一步提高了水解和厌氧处理效率，针对高浓度、高毒性有机废水的预处理设备，为废水处理整套工艺的前段，减轻后端生化工艺、深度处理工艺的负荷，降低后端生物处理的生物毒性，提高废水的可生化性，为整套高浓、高毒有机废水的处理工艺提供更好的处理效果。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供了一种高难度废水预处理方法，包括以下处理步骤：

S1、pH初调

将废水通入至调节池中，检测废水pH值，加入pH调节剂，进行pH初步调节；

S2、高级氧化处理

使用亚铁(FeSO

S3、pH回调

再次检测氧化处理后的废水pH值，并添加pH调节剂进行回调；

S4、废水沉淀

对上述处理过的废水通入到沉淀池中，并进行沉淀缓冲，使得污泥积累在污泥池中，并将沉淀后的废水通入至水解池；

S5、高效水解

采用上部配水底部点位布水方式的水解罐，该布水结构解决了传统穿孔布水易堵、布水不均匀、不易清堵的缺点，系统添加亲水亲生物填料，增加了微生物与废水接触的比表面积，提高了水解效率，水解完成后将处理后废水泵送至厌氧池中；

在使用过程中，水解指的是有机底物进入细胞之前，在胞外进行的生物化学反应，即通过细胞外酶将复杂的非溶解性的聚合物被转化为简单的溶解性单体或二聚体的过程，通过以上水解处理单元，不但提高了废水可生化性，而且同步实现了降低废水中COD浓度的目的，后续可使用常规生化工艺进行深度处理，如A/O工艺、生物膜工艺、BAF工艺、MBR工艺、MBBR工艺等，该预处理设备适合于高COD、难降解、毒性大的工业废水，特别适合处理1万mg/L＜COD＜30万mg/L范围内具有生物毒性的工业废水。

S6、厌氧处理

A、采用点位式布水；B、使用循环水与原水进行混合进水；C、采用双层三相分离器作为厌氧单元；厌氧处理后将废水泵送至厌氧池沉淀池；

S7、输送至深入处理单元

将沉淀后的预处理完成的废水通入至后续深入处理单元，配合污泥回流泵将厌氧沉淀池内污泥输送至污泥池。

在使用过程中，而本设备工艺采用高级氧化+水解+厌氧的组合工艺，与常规工艺相比，本设备工艺不但提高了高浓废水的可生化性，同时去除了废水中的大部分有机污染物，在预处理工艺段COD去除率达到70％-80％，且预处理设备前端采用高级氧化采用芬顿法，辅以投加催化药剂，利用芬顿试剂(亚铁、双氧水)的强氧化性，将废水中具有生物毒性的长链有机物或杂环类有机物进行开链断键，同时在催化药剂的作用下，缩短了芬顿反应时间，开环断链后的有机物已经失去原有有机物的特性，降低了生物毒性。

其中，芬顿试剂高级氧化的化学反应式为：Fe

在使用过程中，从上式可以看出，1mo l的H

H

O

可以看出,芬顿试剂中除了产生1摩尔的OH·自由基外,还伴随着生成1摩尔的过氧自由基O

其中，过硫酸钠在废水处理中的催化及降解原理如下式：

S

·SO

·SO

在使用过程中，过硫酸钠具有较强的氧化性，主要是其含有硫酸根自由其(·SO

本项目是基于常规芬顿反应，结合过硫酸盐的强氧化性，利于二者强氧化性的特性，加强氧化单元，从而降低反应时间，增强氧化效率，减少设备的占地面积。

其中，厌氧反应中，有机污染物进入厌氧反应区后，在细胞外酶作用下水解为短链有机物，在酸化菌的作用下将其转化为脂肪酸、醇类等，在乙酸菌内将其转化为乙酸类物质，最后通过产甲烷菌将有机物转化为CH

在使用过程中，在厌氧反应器内，微生物的菌群较为复杂，主要为水解菌、酸化菌、产甲烷菌，通过不同菌群微生物的反应，最终实现有机物的去除，通过双层三相分离器，避免了传统厌氧反应器三相分离不彻底的问题，内部回流按照上升流速0.5m/h来进行设计，优化了内部回流设计，解决了传统厌氧单元布水不均匀的问题。

其中，过硫酸钠基于高氧化电位的试剂，在固定污染物、固定应时间的前提下，通过BOD

其中，pH初调过程中，将废水溶液pH值调节到3-4，且当pH值为3-4时，OH·自由基的氧化电势最高，氧化能力最强，pH回调过程中，针对高级氧化处理后的废水进行回调处理，使得检测废水pH值维持在6-8范围。

其中，高级氧化处理过程中，单元氧化反应时间为20-25min。

在使用过程中，常规芬顿工艺中仅使用亚铁和双氧水作为芬顿试剂，反应时间一般在1—1.5小时，本设备工艺中不但使用亚铁和双氧水，而且投加了高效氧化剂(过硫酸钠)，使高级氧化单元的反应时间缩短至20min以内，大大降低了该单元的空间占比。

其中，FeSO

通过利用20％FeSO

使用过程中，对于一般浓度(COD≤20000mg/L)、小水量(≤50m

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。