Pvc酸鹼廢水二級混凝與生物協同處理工藝的製作方法
2023-11-11 01:38:12 1
專利名稱：Pvc酸鹼廢水二級混凝與生物協同處理工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及化工行業高含鹽的酸鹼廢水處理工藝領域，尤其涉及一種用於PVC酸鹼廢水的分級混凝協同生物處理工藝。
背景技術：
化工行業中的聚氯乙烯塑料(PVC)具有良好的耐腐蝕性，不易被濃鹽酸、磷酸、氟化氫、濃鹼等腐蝕，並且其在大部分酸鹼鹽溶液中是穩定的。PVC酸鹼廢水具有高含鹽量、難以生物降解、成分複雜等特點，PVC酸鹼廢水的處理回用過程中，若單獨採用常規生物處理工藝或混凝處理工藝難以達到較好的處理效果，並且處理效率低，耗能高，使很多類型企業或類似汙廢水的處理工程感到汙水處理的難度，以及較難承受的處理成本。為了保證排出水體的水質達到一定標準，同時考慮投資和運行成本等費用，生物處理是首選的處理技術和方法。生物處理要降低難溶性COD含量就必須在反應器的空間或時間上創造厭氧、缺氧、好氧等區域，保障難降解COD的可生化性所需的水力停留時間，延長其水解酸化的時間。有些工藝達到48小時以上，基建費用和運行費用均較高。
發明內容
本發明提供一種用於PVC酸鹼廢水的二級混凝處理與生物處理相結合的工藝，提高了 PVC酸鹼廢水中無機物質以及有機物的去除率。一種PVC酸鹼廢水二級混凝與生物協同處理工藝，包括如下步驟(1) 二級混凝處理第一級混凝處理向待處理的PVC酸鹼廢水中投加鹼液，調節PVC酸鹼廢水的pH值至9-10， 投加0. 3 % 1. 2 %的混凝劑FeSO4和0. 01 % 0. 03 %的助凝劑PAM(聚丙烯醯胺， Polyacrylamide)。第二級混凝處理向經過第一級混凝處理後的PVC酸鹼廢水中投加鹼液，調節PVC 酸鹼廢水PH值至10-11，投加0. 3% 0. 6%的混凝劑PAC(聚合氯化鋁，Polyaluminium Chloride)和0. 01 % 0. 03%的助凝劑HCA (陽離子助凝劑-聚合二甲基二烯丙基氯化銨) 或者PAM，使在低pH下難以去除的有機單體從PVC酸鹼廢水中析出；其中所述的混凝劑、助凝劑均是以待處理的PVC酸鹼廢水總質量為基準，按質量百分比添加。所述的鹼液一般採濃度為2 10g/L的化工廠廢鹼液NaOH，或質量百分比濃度為 3 8%石灰水鹼液。第一級混凝處理完成後可以根據情況進行過濾，然後濾液(經過第一級混凝處理後的PVC酸鹼廢水)進入第二級混凝處理。(2)生物處理將經過二級混凝處理的PVC酸鹼廢水依次進行第一級生物處理和第二級生物處
3理；然後進行固液分離將處理後的PVC酸鹼廢水排放。二級混凝處理完成後可以根據情況進行過濾，然後濾液(經過二級混凝處理的 PVC酸鹼廢水)進入生物處理。第一級生物處理工作周期為3小時；第二級生物處理工作周期為5小時，其中進水(曝氣)2. 5小時，固液分離2小時， 沉澱0.5小時。其中所述的第一級生物處理是利用活性汙泥對廢水進行處理。所述的第二級生物處理是利用泳動生物膜填料和活性汙泥對廢水進行處理。作為優選，所述的第二級生物處理時利用曝氣管道進行曝氣。所述的泳動生物膜填料可以採用市售產品，例如採用日本NET株式會社提供的 Biofringe生物填料(BF)，長520mm，D 100mm,比表面積3410m2/m3，由丙烯酸樹脂纖維構成， 呈放射性線狀結構。進行所述的固液分離後，得到汙泥和處理後的PVC酸鹼廢水，而該汙泥仍具有一定活性，作為優選，至少將一部分汙泥回流至第一級生物處理階段重複利用。在步驟O)的生物處理過程中採用生物處理池，作為優選，本發明採用的生物處理池由環形的內隔牆以及處於其外圍的環形的外隔牆圍成，其中內隔牆所包圍的區域為內部生物區，外隔牆和內隔牆之間的區域為環形的外部生物區。內部生物區內充滿活性汙泥，用於所述的第一級生物處理，內部生物區頂部蓋有隔板，汙水進水管穿過頂部的隔板進入內部生物區中，並延伸至內部生物區底部。外部生物區內裝有泳動生物膜填料和活性汙泥，用於所述的第二級生物處理，夕卜部生物區內的底部設置有曝氣管道。內隔牆頂部設置有出水口，當內部生物區液位達到該出水口時，會通過出水口溢流至外部生物區。內隔牆底部設置閘板，閘板開啟時內部生物區與外部生物區內連通。在環形的外部生物區中劃分出部分區域作為澄清區，用於進行所述的固液分離， 但澄清區與外部生物區之間是開放的，澄清區內設有蜂窩斜管填料，可提高處理能力和速度。與澄清區相鄰的外隔牆頂部設有出水口，當外澄清區內的處理後的廢水液位達到該出水口時，通過出水口排出生物處理池。與澄清區相鄰的外隔牆頂部底部設有汙泥回流管，汙泥回流管從澄清區的底部引出生物處理池，然後通向內部生物區，從內部生物區頂部伸入到內部生物區中，並延伸至內部生物區底部。生物處理池工作時，經過二級混凝處理的PVC酸鹼廢水通過汙水進水管從頂部進入內部生物區中，處理完成後通過內隔牆頂部的出水口排至外部生物區內，在外部生物區內處理完成後逐漸進入澄清區進行沉降，而處於上層的處理後的廢水通過外隔牆頂部的出水口排出生物處理池，處於下層的汙泥一部分通過汙泥回流管，排向內部生物區中重複利用，一部分通過汙泥回流管的支路排放廢棄。內部生物區利用頂部隔板進行密封，形成處理過程中的厭氧區，外部生物區開放式設置，且大量曝氣，廢水由內自外流出時，隨著溶解氧含量的增加，經歷缺氧到達好氧狀態。
當然，為了實現生物處理的全過程，生物處理池也可以現有技術中的其他形式。本發明解決了以往自身無固液分離和內部汙泥回流的問題，增加了單個裝置的獨立應用的可能性，減少了佔地和投資，降低了運行成本。由於在一個裝置內就可以解決汙泥回流的問題，同時也能得到較為準確和更加容易的控制，使處理效果更加穩定。本發明採用了泳動生物膜填料，較大的增加了生物量，並且使生物更具活性，生物相也更加豐富多樣。本發明對不同水質的汙廢水的應用存在一定的差距，特別適合難生物降解的工業廢水的處理，一般可提高處理效率18% 30%，比不帶固液分離和內部回流的裝置，可降低運行費用5% 13%，降低投資8% 12%;並且處理效果更加穩定和可靠，操作方便，維護簡單。本發明用於PVC酸鹼廢水的處理效果顯著，能有效的降低投資和處理費用，並且去除效果穩定，尤其對廢水中難降解物質的處理更佳。與單級處理相比，可提高處理效率 20% 27%，降低處理費用12%。『
具體實施例方式實施例1向某生產PVC的化工企業中的PVC酸鹼廢水中投加質量百分比濃度為6%的石灰水鹼液調節廢水的PH值範圍為9-10，並投加0. 6%的混凝劑!^SO4和0. 03%助凝劑PAM ；然後進行第二級混凝處理再次加質量百分比濃度為6%的石灰水鹼液調節廢水 PH值至10-11，並投加0. 4%的混凝劑PAC和0. 02 %助凝劑HCA(陽離子助凝劑)，使在低 PH下難以去除的有機單體從廢水中析出。其中混凝劑、助凝劑均是以待處理的PVC酸鹼廢水總質量為基準，按質量百分比添加。將經過二級混凝處理的PVC酸鹼廢水排入環形生物處理池的內部生物區，利用活性汙泥進行第一級生物處理，其工作周期為4小時；處理後排入處於內部生物區外圍的環形的外部生物區，利用泳動生物膜填料和活性汙泥進行第二級生物處理，其工作周期為4 小時(進水、曝氣2. 5小時，固液分離2小時，沉澱0. 5小時)，最後進入外部生物區中澄清區，在蜂窩斜管作用下進行固液分離，分離出的液相即處理後的PVC酸鹼廢水經檢測達標後排放，分離出的固相汙泥部分回流至第一級生物處理階段重複利用。本發明利用兩個生物區的活性汙泥和生物膜協同處理，再進入澄清區進行固液分離，可以充分發揮生物的絮凝吸附作用對顆粒狀和膠體狀物質的去除作用，達到在短時間內實現去除主要有機汙染物和總磷、總氮的目的，且汙泥產量少，運行成本和投資費用均較低。內部生物區利用頂部隔板進行密封，形成處理過程中的厭氧區，外部生物區開放式設置，且大量曝氣，廢水由內自外流出時，隨著溶解氧含量的增加，經歷缺氧到達好氧狀態。通過二級混凝處理和生物處理，PVC酸鹼廢水指標變化如下處理前的PVC 酸鹼廢水C0D 600mg/L ；B0D5200mg/L ；SS 200mg/L ；總硬度 3000mg/ L ；總鹼度750mg/L ；色度30 ；處理後的PVC 酸鹼廢水C0D 60mg/L ；B0D510mg/L ；SS 200mg/L ；總硬度 450mg/L ； 總鹼度350mg/L ；色度15。實施例2向某印染企業中的印染廢水中投加質量百分比濃度為4%的石灰水鹼液調節廢水的pH值範圍為8-9，並投加0. 6%的混凝劑!^SO4和0. 03%助凝劑PAM ；然後進行第二級混凝處理再次加質量百分比濃度為6%的石灰水鹼液調節廢水 PH值至10-11，並投加0. 4%的混凝劑PAC和0. 02 %助凝劑HCA(陽離子助凝劑)，使在低 PH下難以去除的有機單體從廢水中析出。其中混凝劑、助凝劑均是以待處理的PVC酸鹼廢水總質量為基準，按質量百分比添加。印染廢水經過混凝處理進入環形生物處理池進行生物協同處理，首先進入內部生物區，利用活性汙泥進行第一級生物處理，其工作周期為3小時；處理後排入處於內部生物區外圍的環形的外部生物區，利用泳動生物膜填料和活性汙泥進行第二級生物處理，其工作周期為5小時(進水、曝氣2. 5小時，固液分離2小時，沉澱0. 5小時)，最後進入外部生物區中澄清區，在蜂窩斜管作用下進行固液分離，分離出的液相即處理後的廢水經檢測達標後排放，分離出的固相汙泥部分回流至第一級生物處理階段重複利用。 通過二級混凝處理和生物處理，廢水指標變化如下處理前的廢水=COD100mg/L ；B0D525mg/L ；SS 70mg/L ；PH 6 9 ；色度 40 ；處理後的廢水=COD25mg/L ；B0D510mg/L ；SS 8mg/L ；PH 6. 5 8. 5 ；色度 15。
權利要求
1.一種PVC酸鹼廢水二級混凝與生物協同處理工藝，其特徵在於，包括如下步驟(1)二級混凝處理第一級混凝處理調節待處理的PVC酸鹼廢水的PH值至8. 5-9. 5，投加0. 3 % 1. 2 %的混凝劑和 0. 01% 0. 03%的助凝劑；第二級混凝處理調節第一級混凝處理後的PVC酸鹼廢水pH值至9. 5-10. 5，投加 0. 3% 0. 6%的混凝劑和0. 01% 0. 03%的助凝劑；其中所述的混凝劑、助凝劑均是以待處理的PVC酸鹼廢水總質量為基準，按質量百分比添加；(2)生物處理將經過二級混凝處理的PVC酸鹼廢水依次進行第一級生物處理和第二級生物處理 』然後進行固液分離將處理後的PVC酸鹼廢水排放。
2.如權利要求1所述的PVC酸鹼廢水二級混凝與生物協同處理工藝，其特徵在於，所述的第一級混凝處理和第二級混凝處理中，混凝劑為I^eSO4 ；第一級混凝處理中，助凝劑為PAM ；第二級混凝處理中，助凝劑為HCA或PAM。
3.如權利要求2所述的PVC酸鹼廢水二級混凝與生物協同處理工藝，其特徵在於，所述的第一級生物處理是利用活性汙泥對廢水進行處理，所述的第二級生物處理是利用泳動生物膜填料和活性汙泥對廢水進行處理。
4.如權利要求3所述的PVC酸鹼廢水二級混凝與生物協同處理工藝，其特徵在於，所述的第二級生物處理時進行曝氣。
5.如權利要求4所述的PVC酸鹼廢水二級混凝與生物協同處理工藝，其特徵在於，第一級生物處理工作周期為3小時；第二級生物處理工作周期為5小時。
6.如權利要求5所述的PVC酸鹼廢水二級混凝與生物協同處理工藝，其特徵在於，第一級混凝處理完成後進行過濾，然後濾液進入第二級混凝處理；第二級混凝處理完成後進行過濾，然後濾液進入生物處理。
7.如權利要求6所述的PVC酸鹼廢水二級混凝與生物協同處理工藝，其特徵在於，所述的生物處理過程中採用生物處理池，該生物處理池由環形的內隔牆以及處於其外圍的環形的外隔牆圍成，其中內隔牆所包圍的區域為內部生物區，外隔牆和內隔牆之間的區域為環形的外部生物區；內部生物區內填裝活性汙泥，用於所述的第一級生物處理，外部生物區內填裝泳動生物膜填料和活性汙泥，用於所述的第二級生物處理，外部生物區內的底部設置有曝氣管道；在外部生物區中劃分出部分區域作為澄清區，用於進行所述的固液分離，澄清區內設有蜂窩斜管填料。
8.如權利要求7所述的PVC酸鹼廢水二級混凝與生物協同處理工藝，其特徵在於，進行所述的固液分離後，得到汙泥和處理後的PVC酸鹼廢水，至少將一部分汙泥回流至第一級生物處理階段重複利用。
全文摘要
本發明公開了一種PVC酸鹼廢水二級混凝與生物協同處理工藝，包括調節待處理的PVC酸鹼廢水的pH值至8.5-9.5，投加0.3％～1.2％的混凝劑和0.01％～0.03％的助凝劑；再次調節pH值至9.5-10.5，投加0.3％～0.6％的混凝劑和0.01％～0.03％的助凝劑；將經過二級混凝處理的PVC酸鹼廢水依次進行第一級生物處理和第二級生物處理；然後進行固液分離將處理後的PVC酸鹼廢水排放。本發明解決了以往自身無固液分離和內部汙泥回流的問題，增加了單個裝置的獨立應用的可能性，減少了佔地和投資，降低了運行成本。由於在一個裝置內就可以解決汙泥回流的問題並且處理效果更加穩定和可靠，操作方便，維護簡單。
文檔編號C02F9/14GK102464425SQ20101053370
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月5日 優先權日2010年11月5日
發明者伊學農, 馮宗強, 畢桂軍 申請人:天津濱海鼎昇環保科技工程有限公司