[發明專利]緩沖式環流載體生物床處理高濃度有毒有機廢水的方法

無效

• 申請號: 201010201836.X
• 申請日: 2010-06-17
• 公開（公告）號: CN102285739A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 宋玉棟;周岳溪;蔣進元;王海燕
• 申請（專利權）人: 中國環境科學研究院
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F3/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種緩沖式環流載體生物床(Buffering?Circulating?MediaBiological?bed，BCMB)處理高濃度有毒有機廢水的方法，具體地涉及一種新型的廢水生物處理方法和反應器，該反應器處理高濃度有毒有機廢水具有生物活性強、處理負荷高、占地面積小、抗沖擊能力強、出水水質穩定等優點。

背景技術

高濃度有毒有機廢水是一類常見的工業廢水，是石油化工、煤化工、造紙、制藥、印染等行業處理難度較大的一股廢水。由于廢水含有較高濃度的有毒有機物，如采用傳統生物處理工藝，具有處理負荷低、停留時間長、占地面積大、抗沖擊性能差、出水水質不穩定等問題。高濃度有毒有機廢水的處理已成為制約我國重點行業可持續發展的瓶頸因素。

目前，高濃度有毒有機廢水的處理方法主要包括物化法和生物法兩大類，常見的物化方法包括濕式氧化、催化濕式氧化、焚燒法、萃取法、吸附法等。專利CN?86108854A提出一種從有毒有機物的稀水溶液中除去有毒有機物的方法，該發明采用吸附-再生方式實現有毒有機污染物的去處和降解。物化法處理高濃度有毒有機廢水具有處理負荷高、占地面積小等優點，但存在設備復雜、運行管理要求高、能耗大、運行成本高等問題。高濃度有毒有機廢水的生物處理技術包括活性污泥法和生物膜法，厭氧-好氧工藝是目前應用最多的有毒有機廢水生物處理技術。與物化法處理技術相比，生物法具有設備簡單，運行成本低等優點。專利CN?201406362Y中提出一種降解有毒有機物的固載好氧-厭氧裝置，具有結構簡單、成本低廉等優點。但目前厭氧-好氧處理工藝普遍存在處理負荷低、抗沖擊能力差、微生物易流失等問題。

本發明在現有技術的基礎上，針對高濃度有毒有機廢水生物處理中存在處理負荷不高、抗沖擊能力差、微生物易流失等問題，通過反應器抗沖擊設計、傳質優化控制和高效微生物固定化技術，提高反應器內微生物的數量，增強其降解能力和活性，強化了污染物、氧氣和中間產物的傳質，從而實現了高濃度有毒有機廢水高負荷和抗沖擊處理。

發明內容

本發明的目的在于克服現有高濃度有毒有機廢水處理方法處理負荷低、占地面積大、抗沖擊能力差等問題，提供一種更有效的廢水處理方法。本發明處理高濃度有毒有機廢水具有生物活性強、處理負荷高、占地面積小、抗沖擊能力強、出水水質穩定等優點。

為實現上述目的，本發明提供的處理高濃度有毒有機廢水的方法，主要步驟如下：

1、廢水預處理：根據廢水的水質特征，通過沉淀、隔油、氣浮、冷卻、中和、添加營養鹽等方法去除廢水中的懸浮顆粒物、油類等干擾后續生物處理的污染物，同時使廢水的溫度、pH和營養條件適合后續生物處理；

2、預處理后的廢水進入緩沖式環流載體生物床進行處理，實現高濃度有毒有機物進行高效去除。緩沖式環流載體生物床的特征在于：

a.反應器被劃分為若干分格，各分格之間為串聯方式，根據廢水特性和處理要求，分格數量為3～10格不等。第1分格的有效容積為其他分格有效容積的1～2倍。根據廢水處理要求，各分格可分別采用厭氧、缺氧、兼氧和好氧運行方式，通過在不同分格內形成功能和特性各異的微生物種群，實現有毒有機物的高效降解；當廢水處理有脫氮要求時，可采用分段進水方式，以充分利用廢水中的自有碳源，減少混合液回流，降低能耗。最后一格為沉淀單元，經沉淀濃縮的懸浮污泥在重力作用下回流至前一分格，從而提高反應器末端的污染物去除能力。

b.反應器中填充懸浮多孔高效生物載體，載體的體積占生物床有效容積的20％～60％。

c.反應器采用的生物載體尺寸為8～20mm，好氧填料尺寸為8～10mm較佳；孔隙率為90％以上，主體為聚氨酯、聚亞氨酯等有機高分子聚合物，載體經過表面基團修飾及與強吸附材料的結合，帶有正電荷并對有毒有機物具有強吸附能力，利于微生物(通常帶負電)附著，提高反應器對有毒有機物的緩沖能力；生物載體附著生物膜后，其密度略大于水，在反應器中容易懸浮和流化。

d.反應器內通過曝氣頭和導流隔板的布設、生物載體隔網的坡度設計，充分利用附著生物膜后生物載體比重略大于水的特性，通過曝氣、攪拌等方式，在較低的能耗下實現載體循環流動，加速傳質。

3、經緩沖式環流載體生物床處理的廢水進入沉淀池中進行泥水分離，經沉淀處理的廢水達標排放，沉淀池產生的污泥進行進一步的處理。