一种高浓度有机废水厌氧-好氧稳定化处理工艺

摘要

本发明提供一种高浓度有机废水厌氧、好氧稳定化处理工艺，（1）根据废水水质经预处理、铁碳微电解后进入UASB厌氧反应器，进行厌氧消化反应；(2)UASB出水进入兼性沉淀池，兼性沉淀池兼有缺氧池的功能；（3）兼性沉淀池上清液进入SBAR好氧反应器，反应器内污泥为已驯化培养成熟的好氧颗粒污泥，在好氧反应器底部通入空气进行曝气处理；（4）污水在好氧反应器内进行沉降处理，经沉降处理后的水由出水口流出；（5）部分SBAR好氧反应器内的污泥视出水水质可设置回流系统，污泥回流至UASB厌氧反应器；（6）SBAR好氧反应器部分混合液视出水水质可设置回流系统，混合液回流至兼性沉淀池；废水的指标尤其是：UASB进水COD宜1500-5000mg/L，悬浮物小于1500mg/L，硫酸盐小于1000mg/L，氨氮小于2000mg/L，SBAR进水COD浓度达到1000-1500mg/L，氨氮浓度小于1500mg/L，BOD/COD大于0.3。

说明书

技术领域

本发明涉及一种高浓度有机废水厌氧-好氧稳定化处理工艺，属于环保水污染防治技术领域。 

背景技术

石油化工、食品、酿造、养殖、屠宰、餐饮等行业生产过程中会产生大量的高浓度有机废水，废水COD一般在1000mg/L以上，有的甚至高达几万乃至几十万，BOD/COD值大于0.3；废水中有机物以芳香族化合物和杂环化合物居多且组分复杂，还多含有硫化物、氮化物、重金属和有毒有机物；废水色度高，有异味且具有强酸强碱性。高浓度有机废水会使受纳水体缺氧甚至厌氧，导致多数水生物死亡，从而产生恶臭，恶化水质和环境，使水体失去使用价值，更严重影响水体附近人民的正常生活。随着国家环保标准的提高、完善以及行业清洁生产标准的推行，高浓度有机废水亟需强化处理，稳定达标排放。 

目前，传统生化处理工艺流程长、占地面积大、容积负荷低，抗负荷冲击能力较差，工艺运行过程曝气量大，能耗高，污泥量大，容易产生污泥膨胀等一系列问题，导致工艺系统污染物排放难以稳定达标（《污水综合排放标准》（GB8978-1996））。 

发明内容

本发明的发明目的：提供一种高浓度有机废水厌氧-好氧稳定化处理工艺，以解决现有高浓度有机废水处理工艺容积负荷低、曝气量大、能耗高的缺点同时解决污泥膨胀，实现污泥减量化的问题。 

本发明技术方案如下：一种高浓度有机废水厌氧、好氧稳定化处理工艺，采取如下工艺步骤：（1）废水进入UASB厌氧反应器，进行厌氧消化反应；（2）污水进入SBAR好氧反应器，反应内为驯化培养成熟的好氧颗粒污泥，在好氧反应器底部通入空气进行曝气处理；（3）污水在SBAR好氧反应器内进行沉降处理，经沉降处理后的水由出水口流出；（4）UASB厌氧反应器和SBAR好氧反应器处理内的污泥排出进行污泥脱水干化处理。 

作为优选，废水在步骤(1)前进行废水预处理。如除油和过滤处理； 

作为优选，废水在步骤(1)前预处理后还经过铁炭微电解工艺处理； 

作为优选，所述步骤（2）中驯化培养成熟的好氧颗粒污泥浓度为8-9g/L左右， 曝气时间为120-150min，步骤（3）中污水沉降时间为15-20min，排水时间为5-10min。 

作为优选，还包括中间沉淀池，中间沉淀池兼有缺氧池的功能，经步骤（1）处理的污水先进入中间沉淀池，中间沉淀池对污水进行沉淀分离，经沉淀分离的污水进入步骤（2）。 

作为优选，所述SBAR好氧反应器部分混合液回流至中间沉淀池，中间沉淀池通过反硝化进行脱氮，回流比100%-300%。 

作为优选，SBAR好氧反应器内的污泥回流至UASB厌氧反应器，提高除磷效率，回流比30%-70%； 

作为优选，中间沉淀池沉淀的污泥排除进行污泥脱水干化处理。 

本发明的废水处理工艺中各个阶段的废水指标为： 

UASB进水COD宜1500-5000mg/L，悬浮物小于1500mg/L，硫酸盐小于1000mg/L，氨氮小于2000mg/L； 

SBAR进水COD浓度达到1000-1500mg/L，氨氮浓度小于1500mg，BOD/COD大于0.3。 

本发明的有益效果，改进的传统生化处理工艺，采用高效和稳定的厌氧、好氧反应器及处理工艺处理有机废水，二者均具有良好硝化反硝化性能和降解COD能力,能缩短流程、占地面积小、容积负荷高，抗负荷冲击能力强，且处理的能耗降低，不易产生污泥膨胀，使处理的水的排放较稳定达标（《污水综合排放标准》（GB8978-1996））。实现污泥减量化。废水经铁炭微电解工艺处理后进入UASB厌氧反应器和好氧处理使得水处理效率和效果明显变好——水处理速度大约提高10%，而水的COD能多降低10%左右。 

附图说明

图1为本发明一种高浓度有机废水厌氧-好氧稳定化处理工艺的工艺流程图。 

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明实施方式不限于此： 

一种高浓度有机废水厌氧、好氧稳定化处理工艺，采取如下工艺步骤：（1）废水进入UASB厌氧反应器，进行厌氧消化反应；（2）污水进入SBAR好氧反应器，反应内为驯化培养成熟的好氧颗粒污泥，在好氧反应器底部通入空气进行曝气处理；（3）污水在SBAR好氧反应器内进行沉降处理，经沉降处理后的水由出水口流出；（4）于UASB厌氧反应器和SBAR好氧反应器处理内的污泥排出进行污泥脱水干化处理； 

废水在步骤(1)前进行废水预处理，当有需要时还可铁炭微电解工艺处理； 

步骤（2）中驯化培养成熟的好氧颗粒污泥浓度为8-9g/L左右，曝气时间为120-150min，步骤（3）中污水沉降时间为15-20min，排水时间为5-10min； 

SBAR好氧反应器和UASB厌氧反应器之间还设有中间沉淀池，中间沉淀池兼有缺氧池的功能，经步骤（1）处理的污水先进入中间沉淀池，中间沉淀池对污水进行沉淀分离，经沉淀分离的污水进入步骤（2）； 

视处理废水脱氮除磷要求，设置污泥、消化液回流系统，SBAR好氧反应器部分混合液回流至中间沉淀池，中间沉淀池通过反硝化进行脱氮，回流比100%-300%。；SBAR好氧反应器内的污泥回流至UASB厌氧反应器，提高除磷效率，回流比30%-70%；中间沉淀池沉淀的污泥排除进行污泥脱水干化处理。 

本发明的废水处理工艺中各个阶段的废水指标为： 

UASB进水COD宜1500-5000mg/L，悬浮物小于1500mg/L，硫酸盐小于1000mg/L，氨氮小于2000mg/L； 

SBAR进水COD浓度达到1000-1500mg/L，氨氮浓度小于1500mg，BOD/COD大于0.3。 

UASB厌氧反应器（UASB为上流式厌氧污泥床反应器)在水流湍动的情况下将气体、水和污泥分离。废水经反应器底部的配水系统进入，在反应器内与絮状厌氧污泥充分接触，通过厌氧微生物的降解，废水中的有机污泥物大部分转化为沼气，小部分转化为污泥，沼气、水、污泥混合物通过UASB厌氧反应器中的三相分离器进行分离。 

SBAR好氧反应器（间歇式气升内循环反应器）内的污泥过量通过降低进水负荷或增大SBAR污泥回流比降低污泥浓度。 

实施例1： 

某石化企业废水流量10000m³/d，COD浓度1000-1500mg/L，氨氮浓度90-140mg/L，硫化物浓度40-12mg/L，石油类浓度600-50mg/L。本发明工艺主要使石化废水通过厌氧-好氧反应器后沉淀直排。 

1、污水首先通过预处理除油器，去除绝大部分重油、浮油以及剩余乳化油； 

2、经过预处理除油器处理后的污水，经铁炭微电解工艺处理后进入UASB厌氧反应器；厌氧反应器是上流式厌氧污泥床（UASB），接种定向驯化培养的成熟厌氧颗粒污泥 

3、污水进入UASB厌氧反应器进行厌氧消化，快速启动UASB反应器，反应温度35-38℃，升流速度为0.6-0.8m/h，回流比100%-200%，容积负荷8-12kgCOD/（m³·d）； 

4、UASB厌氧反应器出水经中间沉淀池初沉，中间沉淀池出水进入SBAR好氧反应器； 

5、中间沉淀池出水进入SBAR好氧反应器，SBAR好氧反应器每周期3h、排水比60-80%沉降20min，控制好氧颗粒污泥体积占SBAR反应区的60%-85%，颗粒沉降速度0.3-0.5m/min，污泥浓度8-9g/L；部分混合液及污泥回流至UASB内，出水直排；曝气120-150min，沉降15-20min，排水5-10min；空气由好氧池底部压缩进入，低曝高效传质。 

6、UASB厌氧反应器和SBAR好氧反应器沉降的污泥进行污泥脱水干化处理。 

实施例2： 

某食品企业废水量15000m³/h，COD浓度300-1000mg/L，SS浓度200-400mg/L，BOD浓度200-600mg/L，石油类600-50mg/L，先经过滤进行除油处理； 

2、污水经铁炭微电解工艺处理后进入UASB厌氧反应器； 

3、污水进入UASB厌氧反应器进行厌氧消化，反应温度35-38℃，升流速度为0.8-1.2m/h，回流比150%-200%，容积负荷10kgCOD/（m³·d）； 

4、UASB厌氧反应器出水经中间沉淀池初沉，部分回流至UASB作为内循环，沉淀池出水进入SBAR好氧反应器； 

5、SBAR好氧反应器每周期3h、排水比60-80%，沉降20min，控制好氧颗粒污泥体积占SBAR反应区的60%-85%，颗粒沉降速度0.3-0.5m/min，污泥浓度7-8.5g/L；部分混合液及污泥回流至UASB好氧反应器内脱氮释磷，出水直排； 

处理过程与实施例1类似，此处不再详述。出水达标（《污水综合排放标准》（GB8978-1996））。 

实施例1中石化废水各污染物的处理效果如表1所示。 

表1石化废水处理效果 

项目>COD>SS>NH₃-N>去除率>92%>95%>85%>

实施例1中石化废水各种处理工艺效果对比如表2所示。 

表2石化废水处理各工艺对比 

实施例2中食品废水各污染物的处理效果如表3所示。 

表3食品废水处理效果 

项目>COD>SS>BOD₅去除率>95%>97%>84%>

实施例2中食品废水各种处理工艺效果对比如表4所示。 

表4食品废水处理各工艺对比 

本发明的一种高浓度有机废水厌氧-好氧稳定化处理工艺，首先通过预处理除油，除去废水中重油、浮油以及乳化油（是水质含油浓度，油或不含油废水可不设除油预处理）；出水选择经过铁炭微电解工艺处理进入UASB厌氧消化，去除部分污染物，出水进入SBAR好氧反应器，经好氧降解使使出水达标排除。为保持污泥浓度，将SBAR好氧反应器中部分污泥回流至UASB，同时实现脱氮除磷。 

本工艺由于采用颗粒污泥，反应器中污泥浓度较高，容积负荷大，抗冲击能力强；也可以无需沉淀池（工艺单元），较传统工艺占地面积小30%；污泥活性高，且沉淀性能好，不易漂浮失损，污泥产生量低30%；SABR好氧反应器采用低曝系统实现高效传质和高氧利用率，实现能耗降低15%以上。 

应当指出，上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围，本实施例中未特别明确标注的各组成部分均可用现有技术加以实现。