[发明专利]一种高浓含硫重金属有机废水资源化高效利用方法

说明书

本发明公开了一种高浓含硫重金属有机废水资源化高效利用方法，包括以下步骤：预处理、吸附处理、膜处理、浓缩废液蒸发处理、浓缩废液浓缩处理、回收湿热处理。本发明有效对高浓度有机废水进行处理，实现高浓度含硫重金属有机废水的高效循环利用，在实现废水无害化利用的同时增加整体水资源的可持续循环发展，通过树脂吸附法实现了高COD、高盐、难生化硫酸钾盐废水的高效稳定处理,减少膜处理系统的预处理和运行、维护成本，有效减少不可修复的堵塞的问题，而且使用成本低。

技术领域

本发明涉及有机废水及资源回收利用技术领域，具体为一种高浓含硫重金属有机废水资源化高效利用方法。

背景技术

随着近年来我国工业快速发展，高浓度有机废水排放量在逐年加大，其在我国污水总排放量中占据的比例也在持续攀升。高浓度有机废水中通常含有大量有机污染成分，污染成分的种类多样，如果得不到有效处理会对生态环境和居民生活造成严重威胁。长期以来我国高浓度有机废水处理依赖于传统的物化法和生化法，这些传统处理方式的处理效果十分有限，尤其随着高浓度有机废水排放量和污染浓度变得越来越高，污染物成分变得越来越复杂，尤其对于含硫含重金属的有机废水传统的处理技术显得捉襟见肘。

1.生物法

经过百余年的发展，生物法技术成熟，处理效果稳定，主要分为利用好氧微生物的好氧处理法与利用厌氧微生物的厌氧处理法。微生物在酶的催化作用下，以高浓度有机废水中大量有机以及少量无机物质为新陈代谢的底物，净化了水质同时合成了自身。生物处理法技术对各类污染物去除效果较好，且运行费用低廉。然而，反应池占地面积大、建设投资高、污泥产量大、运行维护麻烦等也是其固有缺点。生化处理法在当前高浓度有机废水处理中同样有着多种弊端，生化处理法对有机废水中有机物含量要求较高，在中低浓度有机物废水处理中效果较为理想，在处理高浓度焦化废水、油脂 废水、酚类废水时需要提前对废水进行预处理和吸收才能取得较好的处理效果。在同时，厌氧环境下微生物生产繁殖速度缓慢，所以反应器的启动需要较长一段时间，通常为 7~13 周，这就直接造成反应器处理效率降低和处理成本升高。此外，在曝气环节，由于曝气池首部有机物浓度高且单位时间需氧量大，为了给微生物提供充足的氧气就需要降低曝气池首部废水的有机物浓度，通常采用的措施是扩大曝气池首部容量，这就导致曝气池的建设面积扩大，直接导致了建设成本升高。在生化处理法中有机废水污染物浓度和进水量发生变化都会导致处理效果受到影响，因此生化处理法抵抗冲击的能力较弱。

随着国家环保标准的日益严格，传统生物处理法上述缺点限制了其推广应用。目前，研究热点主要集中于新型生物处理工艺的开发以及传统生物法与其他处理技术的组合应用。

2.物理化学法

高浓度有机废水中很多污染物可生化性较低，研究人员通常利用物化法作为生物法的预处理，既可降低废水有机物的浓度，又能改善生物降解性。传统或新型物化技术对多种污染物有着良好的处理效果，应用较多的方法主要有:混凝、吸附、高级氧化、电化学和离子交换等。这些处理方式都属于传统处理技术范畴，存在处理成本高、处理效果较差和抗冲击性弱等缺陷。当前高浓度有机废水的污染物浓度变得越来越高，成分也变得越来越复杂，污染浓度20000 mg/L以上的有机废水已经变得越来越普遍。传统物理和化学处理方式在面对污染浓度20000 mg/L以上的有机废水时主要采取延长反应周期、 扩大反应装置规模和加大氧化剂使用量等措施，这就直接导致处理成本急剧上升，相比之下传统物理和化学处理方式的处理效果显得十分有限。根据数据显示统物理和化学处理方式对污染浓度20000mg/L以上的有机废水COD处理率不到30%，而且处理过程中还存在二次污染问题。在实际水处理工程中，通常将各类方法联合使用。

3.膜分离法

膜是一种具有选择性物理分离功能的材料，可对水中污染物在分子范围内进行分离。该方法优点较多: 无需投药、污染物去除范围广、分离效果好、无化学变化以及设备紧凑易于实现自动控制等。目前，应用较广的技术主要有膜蒸馏、超滤、微滤、纳滤和反渗透，以及膜反应器等。随着膜材料技术的发展进步，膜分离法在高浓度有机废水处理中的应用越来越广泛。