[發明專利]鐵炭微電解-動態膜廢水深度處理工藝

有效

• 申請號: 201110294649.5
• 申請日: 2011-09-28
• 公開（公告）號: CN102372401A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發明（設計）人: 張亞雷;褚華強;潘碌亭;周雪飛
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 張磊

技術領域

本發明屬于工業廢水污染物降解去除及深度處理回用等技術領域，具體涉及一種鐵炭微電解-動態膜工業廢水深度處理工藝。

背景技術

根據2010年完成的第一次全國污染源普查，我國工業廢水年產生量738.33億噸，排放量236.73億噸，廢水年處理量458.52億噸。工業廢水中主要污染物產生量：化學需氧量3145.35萬噸，氨氮201.67萬噸，石油類54.15萬噸，揮發酚12.38萬噸，重金屬2.43萬噸。我國水資源匱乏，工業廢水深度處理回用作為節約水資源的一個可行方案成為眾多地區的選擇。由于工業廢水組分的復雜性和生物難降解性，現在可以選用的高效工業廢水深度處理技術很少。不同種類得工業廢水，如造紙廢水、印染廢水、制藥廢水、焦化廢水、重金屬廢水等，經過各種生化組合工藝處理后，出水水質一般在：COD200-300mg/L，色度100-400度，B/C比<0.2，可生化性較差，難以達到《污水綜合排放標準》中規定的排放標準。針對目前環境保護壓力日益增大的情況，污水排放標準將日趨嚴格。

微電解，又稱為內電解、零價鐵法等。微電解工藝主要是利用鐵和碳之間的化學反應及其引起的相關反應來對廢水進行處理。由于其對難降解物質有獨特的降解效應，可以提高廢水的可生化性，往往用作廢水的預處理技術，隨著對微電解工作機理的深入研究，微電解不再作為一種單一的技術，而與其他技術聯用，通過微電解的預處理來提高后續工藝的處理效果。微電解用作深度處理技術主要是在二級生化處理之后，廢水中可生化性的物質基本上已完全降解，剩下的是難降解物質，利用微電解的機理，進一步提高有機污染物的去除效果，使其出水能夠達標排放。

但是微電解在實際運行中存在的主要問題是鐵屑處理裝置經一段時間的運行后，填料表面形成鈍化膜，鐵屑易結塊，出現溝流等現象，大大降低處理效果；微電解處理廢水通常是在酸性條件下進行，造成鐵的溶出量大，同時加堿中和產生大量的沉淀物質。因此，有效控制鐵炭填料表面板結、鈍化，并控制填料中鐵離子的析出該技術的應用關鍵。

動態膜技術是近年來興起的一種新型分離技術，利用外加預涂劑或待過濾混合液中顆粒物在大孔支撐體表面形成的濾餅來起到固液分離作用。動態膜組件造價便宜，具有很好的固液分離效率（出水基本不含懸浮物），過濾通量大，且膜污染易控制，反沖洗及通量恢復容易。利用外加粉體可以進一步改善過濾效果，進一步提高出水水質。

發明內容

本發明的目的在于提供一種工藝流程簡單、高效的鐵炭微電解-動態膜工業廢水深度處理工藝，該工藝能有效去除工業廢水中難降解有機物，提高廢水可生化性；脫色效果顯著；固液分離效果好，出水清澈，不含懸浮顆粒物；適用于各種工業廢水（如印染廢水、制藥廢水、重金屬廢水、焦化廢水、造紙廢水等）的達標排放和深度處理，處理后出水CODcr?<?50?mg/L，色度<?15倍，其它水質指標均可滿足中水回用水質標準。

本發明首先采用鐵炭微電解對工業廢水中污染物進行預處理，去除部分污染物并提高廢水的可生化性；之后，污染物主要由水解酸化池和好氧動態膜反應池中混合液微生物降解去除；最終，混合液固液分離出水過程由動態膜組件完成。動態膜反應池污染物處理過程中，可根據情況添加硅藻土、沸石等顆粒物，改善混合液中微生物種群結構，提高污染物去除效果，并可改善動態膜過濾通量、延長過濾時間、有效控制膜污染。

本發明提出的鐵炭微電解-動態膜工業廢水深度處理工藝，將工業廢水泵入鐵炭微電解預處理池中，調節鐵炭微電解預處理池中pH值并進行曝氣，將廢水中難生物降解物質降解為可生物降解物質，提高后續微生物處理過程中污染物去除效率；之后，廢水進入水解酸化池和好氧動態膜反應池中，結合厭氧水解酸化、好氧氧化等微生物降解過程進一步去除廢水中污染物，動態膜反應池需進行攪拌，并在好氧池中進行曝氣；利用混合液在大孔支撐體表面形成的動態膜進行固液分離，動態膜采用恒通量、變抽吸壓力的方式運行。具體步驟如下：

(1)廢水鐵炭微電解預處理：工業廢水通過細格柵進入調節池中，加酸控制調節池內廢水的pH值為4-6，所得廢水進入鐵炭微電解預處理池中，鐵炭微電解預處理池內進行曝氣，控制其溶解氧為2-3mg/L，廢水水力停留時間為0.5-2h；其中：鐵炭微電解預處理池內設有鐵炭微電解填料，所述鐵炭微電解填料由鐵屑、粉末活性炭和稀土金屬粉末組成，鐵屑與粉末活性炭的重量比為5.6:1-5.7：1，稀土金屬粉末的加入量為鐵屑和粉末活性炭總重量的0.05-0.09%；