专利名称：一种皂素废水处理方法
技术领域：
本发明涉及一种废水处理方法。
背景技术：
皂素是一种药用价值较高的激素类药物的原料，但皂素废水具有色度大、污染物浓度高、酸度大、温度高等特点，处理难度大，对周围水体及土壤造成很大的污染。许多皂素生产企业位于南水北调工程的水源地和汉江的支流。按照国家对于南水北调工程和对汉江水污染控制的有关要求，这些企业必须进行废水治理，达到国家一级排放标准的要求，否则就面临关闭的境地。
目前，已报道的皂素废水治理方法大致为调节-中和-UASB(Upflow Anaerobic Sludge Blanket，上流式厌氧污泥床反应器)-好氧-二级污水处理厂。
上述现有技术的缺点是(1)预处理只能起到提高pH值的作用，其功能单一。
(2)一级厌氧的化学需氧量COD(Chemical Oxygen Demand)去除率低，使得好氧处理单元承受过高的COD负荷。
(3)由于进入一级好氧处理的COD浓度远大于好氧所能承受的负荷，导致好氧处理单元COD去除率低、污泥膨胀、泡沫多等现象。
(4)没有深度处理，单纯的生化处理工艺COD的去除率之和仍难以达到一级排放标准的要求。
(5)能耗、运行费用高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处，提供一种皂素废水处理方法，该方法有机物去除率高、投资省、能耗低、运行费用低、皂素废水能够达到一级排放标准。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是，一种皂素废水处理方法，包括(1)调节稳定调节水量，均衡水质，废水水力停留时间8～10小时，加石灰使废水的pH为4～5，使硫酸根[SO42-]＜500mg/L，化学需氧量COD去除率10％～12％；(2)理化预处理利用内电解反应器内的电化学反应，分解去除水溶液中的部分有机物，并提高废水的混凝性和可生化性，废水水力停留时间0.5～1小时，皂素废水的BOD/COD为0.4～0.6，理化预处理出水pH提升至6～7，化学需氧量COD去除率30％～35％；(3)预热将废水温度调至33℃～40℃；(4)高负荷厌氧废水水力停留时间40～48小时，容积负荷5～10kgCOD/(m3.d)，化学需氧量COD去除率60％～65％；(5)水解在水解池内，废水中的大分子有机物在厌氧、兼氧细菌的作用下水解酸化，废水水力停留时间8～10小时，化学需氧量COD去除率10％～15％；(6)低负荷厌氧废水水力停留时间10～12小时，容积负荷2～5kgCOD/(m3.d)，化学需氧量COD去除率60％～65％；(7)好氧废水水力停留时间16～24小时，容积负荷1～2kgCOD/(m3.d)，化学需氧量COD去除率80％～85％；(8)深度处理化学需氧量COD去除率60％～65％，保证好氧处理后的出水达到一级排放标准。
在第(3)步预热中，可将废水的PH值调至大于7、小于等于9。
本发明的优点在于(1)理化预处理去除部分有机物，提高pH，改善废水的BOD/COD，给后续处理提供了优越的条件。
(2)采用两级厌氧，确保皂素废水以低COD进入好氧。
(3)高负荷厌氧和低负荷厌氧之间增加水解，可缓解高负荷厌氧的出水对低负荷厌氧的冲击，同时它有10％～15％COD去除率。
(4)低负荷厌氧对低浓度的COD有较高的去除效率，且能耗小。
(5)深度处理进一步提高出水水质，最后将COD为20000mg/L以上的皂素废水达到一级排放标准。
(6)物化预处理与生化处理的组合技术是一种环保节能型工艺技术。
附图为本发明一种实施例的工艺流程装置图。
具体实施例方式
本发明的工艺流程装置可包括调节稳定池1、内电解反应器2、预热池3、高负荷厌氧反应器4、水解池5、低负荷厌氧反应池6、好氧反应池7、人工湿地8。
结合附图对本发明作进一步详细说明。
一种皂素废水处理方法，包括(1)调节稳定在调节稳定池1中，调节水量，均衡水质，保证后续污水处理流程的连续运行，废水水力停留时间8.5小时，加石灰调节pH，使废水的pH由1.2提高到5，去除部分硫酸根SO42-，并析出沉淀，使[SO42-]＜500mg/L，化学需氧量COD去除率12％。
(2)理化预处理在内电解反应器2中，利用铁屑和活性炭构成的内电解反应柱处理皂素废水，分解去除水溶液中的部分有机物，并提高废水的混凝性和可生化性。废水水力停留时间1小时，皂素废水的BOD(Bio-chemical Oxygen Demand，生化需氧量)/COD由0.3提高到0.5，出水pH为7，COD去除率35％。
(3)预热在预热池3中，可通入蒸气使水温为38℃。
在该池或该池前管道中还可加入烧碱或纯碱，或同时加入烧碱和纯碱，将PH值调至8。
(4)高负荷厌氧经过预热的污水进入高负荷厌氧反应器4，可采用一个UASB厌氧反应器，也可采用两个UASB厌氧反应器串联或并联。UASB厌氧反应器具有以下几个突出的特点反应器中高浓度的以颗粒状形式存在的高活性污泥；反应器内具有集泥、水和气分离于一体的三相分离器；反应器中无需安装任何搅拌装置，反应器的搅拌是通过产气的上升迁移作用而实现。在UASB厌氧反应器中，废水水力停留时间40小时，容积负荷8kgCOD/(m3.d)，COD去除率65％。
(5)水解在水解池5内，废水中的大分子有机物在厌氧、兼氧细菌的作用下水解酸化，转变为易生物降解的小分子溶解性有机物，进一步提高废水的可生化性，同时降解了部分有机物质。废水水力停留时间9小时，COD去除率15％。
(6)低负荷厌氧低负荷厌氧反应池6可采用激波传质厌氧反应池，激波传质厌氧反应池内设隐吸双喷激波传质器及内植高密微粒优势厌氧微生物。通过低压流体激波强化和加速底物的传质，同时激波传质器还具有剪切功能，使池内微生物菌团切割成无数较小粒径的菌团，以便尽可能多地暴露出内部微生物，大大提高参加反应的有效微生物量，从而进一步提高对污水的净化能力，大幅度提高厌氧微生物的反应速率，缩短反应时间。反应池内设沉淀区。废水水力停留时间12小时，容积负荷4kgCOD/(m3.d)，COD去除率65％。
(7)好氧厌氧反应污水进入好氧反应池7，好氧反应池7内可采用射流曝气充氧，使池内好氧菌群大量繁殖，维持较高的活性污泥浓度，污水与活性污泥相接触，在好氧微生物的作用下，污水得到进一步净化。废水水力停留时间20小时，容积负荷1.5kgCOD/(m3.d)，COD去除率85％。
(8)深度处理可采用人工湿地8，它兼有吸附、生物降解、过滤等功能，COD去除率65％，使好氧处理后的出水达到一级排放标准。
权利要求
1.一种皂素废水处理方法，其特征在于包括(1)调节稳定调节水量，均衡水质，废水水力停留时间8～10小时，加石灰使废水的pH为4～5，使硫酸根[SO42-]＜500mg/L，化学需氧量COD去除率10％～12％；(2)理化预处理利用内电解反应器内的电化学反应，分解去除水溶液中的部分有机物，并提高废水的混凝性和可生化性，废水水力停留时间0.5～1小时，皂素废水的BOD/COD为0.4～0.6，理化预处理出水pH提升至6～7，化学需氧量COD去除率30％～35％；(3)预热将废水温度调至33℃～40℃；(4)高负荷厌氧废水水力停留时间40～48小时，容积负荷5～10kgCOD/(m3·d)，化学需氧量COD去除率60％～65％；(5)水解在水解池内，废水中的大分子有机物在厌氧、兼氧细菌的作用下水解酸化，废水水力停留时间8～10小时，化学需氧量COD去除率10％～15％；(6)低负荷厌氧废水水力停留时间10～12小时，容积负荷2～5kgCOD/(m3·d)，化学需氧量COD去除率60％～65％；(7)好氧废水水力停留时间16～24小时，容积负荷1～2kgCOD/(m3·d)，化学需氧量COD去除率80％～85％；(8)深度处理化学需氧量COD去除率60％～65％，保证好氧处理后的出水达到一级排放标准。
2.根据权利要求1所述的皂素废水处理方法，其特征在于在第(3)步预热中，将废水的PH值调至大于7、小于等于9。
全文摘要
本发明公开了一种皂素废水处理方法，包括调节稳定、理化预处理、预热、高负荷厌氧、水解、低负荷厌氧、好氧、深度处理。该方法是物化预处理与生化处理的组合技术，为环保节能型工艺技术。本发明的优点是理化预处理去除部分有机物，提高pH，改善废水的BOD/COD，给后续处理提供了优越的条件；采用两级厌氧，确保皂素废水以低COD进入好氧；高负荷厌氧和低负荷厌氧之间增加水解，可缓解高负荷厌氧的出水对低负荷厌氧的冲击，同时它有10％～15％COD去除率；低负荷厌氧对低浓度的COD有较高的去除效率，且能耗小；深度处理进一步提高出水水质，最后将COD为20000mg/L以上的皂素废水达到一级排放标准。
文档编号C02F9/14GK1544363SQ20031011136
公开日2004年11月10日 申请日期2003年11月10日 优先权日2003年11月10日
发明者陆晓华, 吴晓辉, 但锦锋, 解清杰, 袁松虎, 任大军 申请人:华中科技大学