專利名稱：一種皂素廢水處理方法
技術領域：
本發明涉及一種廢水處理方法。
背景技術：
皂素是一種藥用價值較高的激素類藥物的原料，但皂素廢水具有色度大、污染物濃度高、酸度大、溫度高等特點，處理難度大，對周圍水體及土壤造成很大的污染。許多皂素生產企業位于南水北調工程的水源地和漢江的支流。按照國家對于南水北調工程和對漢江水污染控制的有關要求，這些企業必須進行廢水治理，達到國家一級排放標準的要求，否則就面臨關閉的境地。
目前，已報道的皂素廢水治理方法大致為調節-中和-UASB(Upflow Anaerobic Sludge Blanket，上流式厭氧污泥床反應器)-好氧-二級污水處理廠。
上述現有技術的缺點是(1)預處理只能起到提高pH值的作用，其功能單一。
(2)一級厭氧的化學需氧量COD(Chemical Oxygen Demand)去除率低，使得好氧處理單元承受過高的COD負荷。
(3)由于進入一級好氧處理的COD濃度遠大于好氧所能承受的負荷，導致好氧處理單元COD去除率低、污泥膨脹、泡沫多等現象。
(4)沒有深度處理，單純的生化處理工藝COD的去除率之和仍難以達到一級排放標準的要求。
(5)能耗、運行費用高。
發明內容
本發明的目的在于克服上述現有技術的不足之處，提供一種皂素廢水處理方法，該方法有機物去除率高、投資省、能耗低、運行費用低、皂素廢水能夠達到一級排放標準。
為達到上述目的，本發明采用的技術方案是，一種皂素廢水處理方法，包括(1)調節穩定調節水量，均衡水質，廢水水力停留時間8～10小時，加石灰使廢水的pH為4～5，使硫酸根[SO42-]＜500mg/L，化學需氧量COD去除率10％～12％；(2)理化預處理利用內電解反應器內的電化學反應，分解去除水溶液中的部分有機物，并提高廢水的混凝性和可生化性，廢水水力停留時間0.5～1小時，皂素廢水的BOD/COD為0.4～0.6，理化預處理出水pH提升至6～7，化學需氧量COD去除率30％～35％；(3)預熱將廢水溫度調至33℃～40℃；(4)高負荷厭氧廢水水力停留時間40～48小時，容積負荷5～10kgCOD/(m3.d)，化學需氧量COD去除率60％～65％；(5)水解在水解池內，廢水中的大分子有機物在厭氧、兼氧細菌的作用下水解酸化，廢水水力停留時間8～10小時，化學需氧量COD去除率10％～15％；(6)低負荷厭氧廢水水力停留時間10～12小時，容積負荷2～5kgCOD/(m3.d)，化學需氧量COD去除率60％～65％；(7)好氧廢水水力停留時間16～24小時，容積負荷1～2kgCOD/(m3.d)，化學需氧量COD去除率80％～85％；(8)深度處理化學需氧量COD去除率60％～65％，保證好氧處理后的出水達到一級排放標準。
在第(3)步預熱中，可將廢水的PH值調至大于7、小于等于9。
本發明的優點在于(1)理化預處理去除部分有機物，提高pH，改善廢水的BOD/COD，給后續處理提供了優越的條件。
(2)采用兩級厭氧，確保皂素廢水以低COD進入好氧。
(3)高負荷厭氧和低負荷厭氧之間增加水解，可緩解高負荷厭氧的出水對低負荷厭氧的沖擊，同時它有10％～15％COD去除率。
(4)低負荷厭氧對低濃度的COD有較高的去除效率，且能耗小。
(5)深度處理進一步提高出水水質，最后將COD為20000mg/L以上的皂素廢水達到一級排放標準。
(6)物化預處理與生化處理的組合技術是一種環保節能型工藝技術。
附圖為本發明一種實施例的工藝流程裝置圖。
具體實施例方式
本發明的工藝流程裝置可包括調節穩定池1、內電解反應器2、預熱池3、高負荷厭氧反應器4、水解池5、低負荷厭氧反應池6、好氧反應池7、人工濕地8。
結合附圖對本發明作進一步詳細說明。
一種皂素廢水處理方法，包括(1)調節穩定在調節穩定池1中，調節水量，均衡水質，保證后續污水處理流程的連續運行，廢水水力停留時間8.5小時，加石灰調節pH，使廢水的pH由1.2提高到5，去除部分硫酸根SO42-，并析出沉淀，使[SO42-]＜500mg/L，化學需氧量COD去除率12％。
(2)理化預處理在內電解反應器2中，利用鐵屑和活性炭構成的內電解反應柱處理皂素廢水，分解去除水溶液中的部分有機物，并提高廢水的混凝性和可生化性。廢水水力停留時間1小時，皂素廢水的BOD(Bio-chemical Oxygen Demand，生化需氧量)/COD由0.3提高到0.5，出水pH為7，COD去除率35％。
(3)預熱在預熱池3中，可通入蒸氣使水溫為38℃。
在該池或該池前管道中還可加入燒堿或純堿，或同時加入燒堿和純堿，將PH值調至8。
(4)高負荷厭氧經過預熱的污水進入高負荷厭氧反應器4，可采用一個UASB厭氧反應器，也可采用兩個UASB厭氧反應器串聯或并聯。UASB厭氧反應器具有以下幾個突出的特點反應器中高濃度的以顆粒狀形式存在的高活性污泥；反應器內具有集泥、水和氣分離于一體的三相分離器；反應器中無需安裝任何攪拌裝置，反應器的攪拌是通過產氣的上升遷移作用而實現。在UASB厭氧反應器中，廢水水力停留時間40小時，容積負荷8kgCOD/(m3.d)，COD去除率65％。
(5)水解在水解池5內，廢水中的大分子有機物在厭氧、兼氧細菌的作用下水解酸化，轉變為易生物降解的小分子溶解性有機物，進一步提高廢水的可生化性，同時降解了部分有機物質。廢水水力停留時間9小時，COD去除率15％。
(6)低負荷厭氧低負荷厭氧反應池6可采用激波傳質厭氧反應池，激波傳質厭氧反應池內設隱吸雙噴激波傳質器及內植高密微粒優勢厭氧微生物。通過低壓流體激波強化和加速底物的傳質，同時激波傳質器還具有剪切功能，使池內微生物菌團切割成無數較小粒徑的菌團，以便盡可能多地暴露出內部微生物，大大提高參加反應的有效微生物量，從而進一步提高對污水的凈化能力，大幅度提高厭氧微生物的反應速率，縮短反應時間。反應池內設沉淀區。廢水水力停留時間12小時，容積負荷4kgCOD/(m3.d)，COD去除率65％。
(7)好氧厭氧反應污水進入好氧反應池7，好氧反應池7內可采用射流曝氣充氧，使池內好氧菌群大量繁殖，維持較高的活性污泥濃度，污水與活性污泥相接觸，在好氧微生物的作用下，污水得到進一步凈化。廢水水力停留時間20小時，容積負荷1.5kgCOD/(m3.d)，COD去除率85％。
(8)深度處理可采用人工濕地8，它兼有吸附、生物降解、過濾等功能，COD去除率65％，使好氧處理后的出水達到一級排放標準。
權利要求
1.一種皂素廢水處理方法，其特征在于包括(1)調節穩定調節水量，均衡水質，廢水水力停留時間8～10小時，加石灰使廢水的pH為4～5，使硫酸根[SO42-]＜500mg/L，化學需氧量COD去除率10％～12％；(2)理化預處理利用內電解反應器內的電化學反應，分解去除水溶液中的部分有機物，并提高廢水的混凝性和可生化性，廢水水力停留時間0.5～1小時，皂素廢水的BOD/COD為0.4～0.6，理化預處理出水pH提升至6～7，化學需氧量COD去除率30％～35％；(3)預熱將廢水溫度調至33℃～40℃；(4)高負荷厭氧廢水水力停留時間40～48小時，容積負荷5～10kgCOD/(m3·d)，化學需氧量COD去除率60％～65％；(5)水解在水解池內，廢水中的大分子有機物在厭氧、兼氧細菌的作用下水解酸化，廢水水力停留時間8～10小時，化學需氧量COD去除率10％～15％；(6)低負荷厭氧廢水水力停留時間10～12小時，容積負荷2～5kgCOD/(m3·d)，化學需氧量COD去除率60％～65％；(7)好氧廢水水力停留時間16～24小時，容積負荷1～2kgCOD/(m3·d)，化學需氧量COD去除率80％～85％；(8)深度處理化學需氧量COD去除率60％～65％，保證好氧處理后的出水達到一級排放標準。
2.根據權利要求1所述的皂素廢水處理方法，其特征在于在第(3)步預熱中，將廢水的PH值調至大于7、小于等于9。
全文摘要
本發明公開了一種皂素廢水處理方法，包括調節穩定、理化預處理、預熱、高負荷厭氧、水解、低負荷厭氧、好氧、深度處理。該方法是物化預處理與生化處理的組合技術，為環保節能型工藝技術。本發明的優點是理化預處理去除部分有機物，提高pH，改善廢水的BOD/COD，給后續處理提供了優越的條件；采用兩級厭氧，確保皂素廢水以低COD進入好氧；高負荷厭氧和低負荷厭氧之間增加水解，可緩解高負荷厭氧的出水對低負荷厭氧的沖擊，同時它有10％～15％COD去除率；低負荷厭氧對低濃度的COD有較高的去除效率，且能耗小；深度處理進一步提高出水水質，最后將COD為20000mg/L以上的皂素廢水達到一級排放標準。
文檔編號C02F9/14GK1544363SQ20031011136
公開日2004年11月10日 申請日期2003年11月10日 優先權日2003年11月10日
發明者陸曉華, 吳曉輝, 但錦鋒, 解清杰, 袁松虎, 任大軍 申請人:華中科技大學