[发明专利]一种难降解高浓度有机废水的处理方法

说明书

技术领域

一种难降解高浓度有机废水的处理方法，属于环境保护技术领域。采用高级氧化技术、高效厌氧生物处理技术和新型好氧生物处理技术相组合处理难降解高浓度有机废水，具体通过芬顿氧化反应器(FOP)-厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)反应器-好氧膜生物反应器(MBR)组合系统进行处理。

背景技术

一般说来，难降解高浓度有机废水具有以下几方面的特点：(1)水质复杂，危害性大，其中多数被列入我国和美国EPA环境优先控制污染物的黑名单中；(2)COD和BOD₅浓度高。COD最高可达90000mg/L，BOD₅最高可达38000mg/L；(3)含盐量高。常见的盐主要为氯化物、硫酸盐和磷酸盐等；(4)色度深且有恶臭；(5)微生物需要的营养元素比例严重失调，通常有机物、氮含量高，而磷元素较为缺乏；(6)水质变化大，可生化性差，相对分子量大的有机物占优势，其BOD/COD值很低，有时甚至低于0.1。由于难降解高浓度有机废水的这些特点，一方面其对环境造成的污染十分严重，另一方面国内外虽然长期以来一直致力于开发普适性强的技术及装备，但大多数未获得满意的处理效果。

高级氧化法由于其独特魅力，近十年来在废水处理领域成为国内外的研究热点。采用高级氧化法处理生物难降解废水是将来废水处理的发展趋势，但现阶段阻碍其应用推广的主要问题在于，高级氧化法的运行成本还比较高。相比较而言，芬顿氧化法对COD的去除效果最为经济有效，比较能够被实际应用接受，而其他的高级氧化法目前的应用实例还很少。

EGSB反应器的研究始于上世纪90年代初期，荷兰Wageningen农业大学率先进行了研究。研究发现，由于EGSB反应器一般采用2.5-6.0m/h的上流速度，最高可达10m/h以上，而在较高的上升流速下，反应器中的颗粒污泥处于悬浮状态，克服了上流式厌氧污泥床(UASB)反应器易产生沟流和死角的缺点，并且进水与颗粒污泥实现了充分接触，强化了传质效率，保证了反应器在较高的COD负荷下正常运行。目前，EGSB反应器已开始应用于啤酒、食品、制糖、制药、化工等行业的废水处理工程。实践表明，EGSB反应器的处理能力可达到UASB反应器的2～5倍，并避免了UASB反应器存在的一些问题。从目前国际上废水厌氧处理工程的实践来看，EGSB反应器已成为处理效能最高的厌氧反应器。

膜生物反应器的研究始于上世纪60年代的美国。早期的研究重点在于开发适合高浓度污泥的膜分离装置，但由于条件所限，这项技术未能投入实际应用。70年代后，日本出于污水再生利用的需要，开始重视膜分离技术在废水处理与回用中的应用，开展了新材料的开发、膜分离装置的构造设计以及膜生物反应器的运行等方面的研究。近年来，随着膜污染机理及其防治研究的不断深入，膜材料的成本不断降低，膜分离技术逐步得到完善，膜生物反应器的应用领域在不断扩大，前景广阔。

发明内容

本发明的目的是提出一种芬顿氧化法(FOP)-厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)-好氧膜生物反应器(MBR)组合技术处理难降解高浓度有机废水的新工艺，主要解决了目前存在的以下几个问题：(1)常规方法处理难降解高浓度有机废水的效率不高，有些毒害性化合物难以去除，出水不能真正达到排放标准；(2)一些特殊工艺投资较大，处理废水的成本较高，难以推广应用；(3)系统较为复杂，运行操作要求较高，稳定性有待改善。本发明的主要目标是：通过芬顿氧化处理使部分COD降解、一些毒害性化合物被转化、提高废水的可生化性；厌氧处理去除废水中大部分COD，保证整个处理过程的高负荷和低成本；好氧处理使出水稳定达到排放标准，实现整体工艺的环境和社会效益。本发明对实现难降解高浓度有机废水处理技术的低投资、低运行成本、高稳定性和全面达标具有重要的学术意义和实践价值。

本发明采用的分析测定方法：

COD、BOD、pH均按国家标准方法测定，方法如下：

COD：5B-1型COD快速测定仪；

BOD：220A型BOD快速测定仪；

pH：PHS-3C型酸度计；

混合液悬浮固体浓度(MLSS)：重量法；

混合液挥发性悬浮固体浓度(MLVSS)：重量法。

本发明的技术方案：一种难降解高浓度有机废水的处理方法，是采用芬顿氧化法(FOP)-厌氧膨胀颗粒污泥床(EGSB)-好氧膜生物反应器(MBR)组合系统处理难降解高浓度有机废水的方法。工艺步骤为：