专利名称：：一种将高浓度聚甲醛废水处理成回用水的方法
技术领域：
：一种将高浓度聚甲醛废水处理成回用水的方法，涉及一种高浓度聚甲醛废水的处理工艺。属于环境工程技术中的废水处理
技术领域：
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背景技术：
：目前，国内的研究及应用仅限于甲醛废水的处理，未涉及含有三聚甲醛及二氧五环的聚甲醛废水的处理。高浓度聚甲醛废水中有机污染物主要包括甲醛、甲醇、苯、三聚甲醛、二氧五环等，其中甲醛能与微生物体内的蛋白质、DNA、RNA直接起反应，导致微生物死亡或抑制其生物活性。当甲醛浓度达到150mg/L时，微生物活性为原有活性的一半，超过200mg/L后微生物活性几乎完全受到抑制；含有的毒性有机物(例如苯)在生化过程中抑制微生物的呼吸作用；三聚甲醛、二氧五环等甲醛的聚合物又是较为稳定的有机物，难于被微生物利用。因此该高浓度聚甲醛废水的这些特点决定其不能直接进行生化处理，且出水COD和甲醛浓度很难达标排放，更无法实现回用。甲醛废水的处理工艺大体上可分为物化法和生物法。物化法有Fenton法、光催化氧化法、湿式氧化法、二氧化氯氧化法、电化学法技术等。甲醛废水属高浓度有机废水，完全采用物化处理成本高。实际应用中，物化处理工艺多用于废水预处理以改善生物处理段的进水水质和用于深度处理使废水达到排放标准。采用生物处理方法成本相对较低、但技术仍不成熟，一般采用A/0(缺氧/好氧)、A-SBR(厌氧-SBR)工艺或者采用Carrousel氧化沟法。尽管这些生物工艺能有效的去除废水COD和甲醛，但由于甲酸废水具有有毒有机物含量高和水质波动较大等特点，处理出水仍存在微生物活性易受抑制、COD难以达标、甲醛处理效果易受水质冲击而需较长时间方能恢复的问题。
发明内容本发明的目的是公开一种将高浓度聚甲醛废水处理成回用水的方法，用本发明的方法处理难降解高浓度聚甲醛废水具有低成本、高效率、抗沖击和系统启动快、好氧复合反应器泡沫少的优点，而且最终通过双膜法处理后回用做循环，冷却水实现零排放。为达上述目的，本发明包括聚甲醛废水处理和中水回用两段工艺，前一段无需在甲醛浓度为4000mg/L的高浓度聚甲醛废水中加入稀释水，而是直接釆用物化预处理方法调节废水水质及水量，然后进行生物组合处理，后一段中水回用工艺是将处理后的聚甲醛废水依次进入气浮、多介质过滤及活性碳过滤，去除其中的胶体、悬浮物、有机物及铁离子等，最后采用CMF微滤膜及RO反渗透膜双膜法进行分离及脱盐，使出水达到《城市污水再生利用工业用水水质》(GB/T19923-2005)标准后回用做循环冷却水。其特点是，前一段水处理工艺包括如下步骤，A、物化预处理甲醛浓度为4000mg/L高浓度聚甲醛废水首先进入调节池，在该池中加碱搅拌，使废水水质均匀pH调至3.04.0，然后以3045m3/h泵送至冷却塔冷却至常温，冷却塔出水自然流进入厌氧水解复合反应器。B、厌氧水解复合反应先用计量泵往厌氧水解复合反应器中投加氢氧化钠，保证厌氧水解复合反应器pH值为5.57.5，厌氧水解复合反应器内装有成串悬挂的球型填料，底部设有促进微生物与污水的充分接触，加强传质的30r/min低速推流器，出水区设置相同的球型填料组成的悬浮层(其作用为截留活性污泥以维持反应器内的活性污泥浓度)。接着按照活性污泥聚甲醛废水=1:500份质量比投加活性污泥，并对活性污泥进行培养驯化过程中按照甲醛特效降解菌种活性污泥=1:50质量比投入甲醛特效降解菌种，形成具有甲醛降解优势的活性污泥，该活性污泥在厌氧条件下能够承受并降解高达6000mg/L浓度的甲醛。当球型填料上附着生长的厌氧菌的生物膜微生物浓度大于8.0g/L，活性污泥微生物浓度大于4.0g/L，总微生物浓度大于12.0g/L时，反应器内微生物产生的胞外水解酶催化下将废水中三聚甲醛、二氧五环等甲醛的聚合物转化为甲酸、乙酸等简单的有机物，厌氧水解复合反应器水力停留时间控制为412h，能保证出水端甲醛浓度低于400mg/L，自动流入好氧复合反应器。C、好氧复合反应好氧复合反应器分为一级好氧反应器与二级好氧复合反应器一级好氧反应器内安装了进口高效微孔曝气管进行曝气，大量微孔均匀分布于管道，空气搅拌强度达到1.6ri^空气/h，mS水以上。在培养驯化污泥过程中投入与B步相同量的活性污泥与甲酸特效降解菌种，使生物反应高效、快速地进行，有效降解废水中的甲醛、COD、BODs等污染物，当活性污泥微生物浓度大于4.0g/L时，废水先进入一级好氧反应器内，当COD浓度低于800mg/L时，进入二级好氧复合反应器。二级好氧复合反应器同样安装了进口高效微孔曝气管进行曝气，并投加同B步相同的悬浮球型填料在空气搅拌作用下快速旋转，使空气、污水、生物膜三相间紊动扩散及能量交换加剧，生物膜的表面更新率及吸附表面积增加，进一步降解COD与BOD5。在培养驯化污泥过程中投入与B步相同量的活性污泥与甲醛特效降解菌种，当生物膜上附着生长的微生物浓度大于3.0g/L，反应器中悬浮活性污泥微生物浓度大于4.0g/L，总微生物浓度大于7.0g/L时，将好氧复合反应器的水力停留时间控制为2436小时，此时好氧复合反应器内总碱度(CO,计)高达1000mg/L以上(有机污染物在好氧复合反应器内降解的最终产物为二氧化碳、碳酸根、碳酸氢根等)，保证出水COD低于100mg/L，最后流入二沉池，通过回流泵直接将二沉池底部的活性污泥回流至厌氧水解复合反应器，回流比控制为0.51倍时，保证厌氧水解复合反应器的pH值为5.57.5。二沉池出水进入二段中水回用工艺。当高浓度聚甲醛废水中甲醛含量超过4000mg/L时或短期超过6000mg/L时，造成好氧复合反应器泡沫问题，在C步好氧复合反应器投加微生物活性激励剂，投加量控制在10~20mg/L，投加时间为每天8-12h，连续投加3-5天，确保活性污泥生物絮凝性和微生物的高活性。上述在培养驯化污泥过程中投入的甲醛特效降解菌种是由上海中耀环保实业有限公司生产，型号为TJJQ，是一种能够承受并降解高浓度甲醛的兼性菌。中水回用段工艺废水经二沉池实现泥水分离后上清液进入双膜法预处理单元，依次采用反应气浮、多介质过滤及活性碳过滤技术。通过预处理去除废水中的胶体、悬浮物、有机物及铁离子等，然后通过CMF微滤膜及RO反渗透膜双膜法物化处理，进行分离及脱盐，保证水质达到《城市污水再生利用工业用水水质》(GB/T19923-2005)标准后回用做循环冷却水。本发明的有益效果-1、本发明通过物化预处理将废水pH调为3.04.0，无需加水稀释直接进入厌氧水解复合反应器，能有效提高水量及水质抗冲击能力。2、本发明通过将二沉池内碱度为1000mg/L以上的活性污泥回流至厌氧水解复合反应器，保证厌氧水解复合反应器的pH值为5.57.5，降低了对碱的消耗，节省了成本。3、由于厌氧水解复合反应器出水端设置的悬浮填料，截留活性污泥以维持反应器内的活性污泥浓度，在反应器启动初期，接种的活性污泥浓度通过污泥回流系统得以维持，使生物载体上的厌氧生物膜附着生长迅速，克服了聚甲醛废水厌氧反应器启动时间长的难题。4、由于在厌氧水解复合反应器和好氧复合反应器内都投加甲醛降解优势菌种，以及活性污泥和生物填料共存，使填料上生长的生物量增加，并丰富了反应器内的生物相，增加了微生物浓度，从而提高了生物总体耐毒性和抗水质冲击能力，能够承受甲醛浓度高达6000mg/L，保证出水甲醛浓度低于400mg/L。5、采用微生物活性激励剂能在生物处理系统异常情况发挥重要作用，使微生物系统迅速恢复处理效果，避免了甲酸废水传统生物处理系统在发生污泥中毒、泡沬剧增等异常问题后需长时间恢复的难题。6、本发明采用厌氧和好氧复合反应器，使得整体微生物浓度高，能取得较高的容积负荷，从而占地面积少，并具有运行成本低，对酸性难降解高浓度聚甲醛废水的处理稳定有效的优点。7、沉淀池出水经过双膜法分离处理，出水水质达到《城市污水再生利用工业用水水质》(GB/T19923-2005)标准后回用做循环冷却水，真正实现零排放。图1为本发明的工艺流程图具体实施例方式请参阅图l，本发明的工艺不投加任何稀释水。某聚甲醛厂高浓度聚甲酲废水水量为1800m3/d。其废水来源为a、单体车间废水，水量28.6m3/h;b、聚合车间废水，水量13m3/^c、生活废水，水量7.7m"h;d、初期雨水，水量96m3/次；A，先进行物化预处理将a，b，c，d四处废水首先进入调节池，测得甲醛含量为15004000mg/L，在该池中加碱将废水pH调至3.5左右，再进行搅拌使水质均匀，采用泵以3045mVh送至冷却塔冷却，满足后续工艺水温要求，冷却塔的出水自动流入厌氧水解复合反应器。B，厌氧水解复合反应经过A物化预处理的聚甲醛废水进入厌氧水解复合反应器。通过从二沉池回流碱度为1000mg/L以上的活性污泥，保证了厌氧水解复合反应器的pH值为5.57.5。厌氧水解复合反应器内成串悬挂安装上海中耀环保实业有限公司生产的发明专利产品(ZL01112857.7)~~ZYZX-108型球型填料。填料上附着生长的大量厌氧菌生物膜能和废水充分混合，生物膜微生物浓度大于8.0g/L。反应器底部设有30r/min低速推流器，促进微生物与污水的充分接触、传质。同时在反应器出水区设置悬浮填料区，其作用为截留活性污泥以维持反应器内的活性污泥浓度。悬挂填料上的生物膜量和水体中的微生物浓度成正相关，由于悬浮活性污泥的存在使得填料上生物膜量比普通厌氧水解池悬挂填料的生物膜量高。活性污泥微生物浓度大于4.0g/L，总微生物浓度大于12.0g/L，由于生物膜生长在填料表面，不会出现结块现象。水力停留时间控制为412小时，保证出水甲醛浓度低于400mg/L。反应器内微生物产生的胞外水解酶催化下将废水中三聚甲醛、二氧五环等甲醛的聚合物转化为甲酸、乙酸等简单的有机物，为后续好氧生物处理准备易被微生物利用的有机基质。再依次进入好氧复合反应，以去除废水中的剩余有机物。同时，厌氧水解符合反应器需要内投加氮、磷，投加量根据B0D5:N:P二100:5:1计算。c、好氧复合反应8好氧复合反应器分为两级，一级好氧反应器采用微孔曝气活性污泥法，安装了进口高效微孔曝气管进行曝气，大量微孔均匀分布于管道，空气搅拌强度达到1.61113空气/11*1113水以上。在培养驯化污泥过程中投入甲酸特效降解菌种，使生物反应高效、快速地进行，有效降解废水中的甲醛、COD、BODs等污染物，反应器中悬浮活性污泥微生物浓度大于4.0g/L，当废水COD浓度低于800mg/L时，废水自动流入二级好氧复合反应器。二级好氧复合反应器同样安装了进口高效微孔曝气管进行曝气，并投加本单位发明专利产品(ZL01112857.7)——ZYZX-108型球型填料，悬浮的球型填料在空气搅拌作用下快速旋转，使空气、污水、生物膜三相间紊动扩散及能量交换加剧，生物膜的表面更新率及吸附表面积增加，进一步降解COD与BOD5。生物膜上附着生长的微生物浓度大于3.0g/L，反应器中悬浮活性污泥微生物浓度大于4.0g/L，总微生物浓度大于7.0g/L，水力停留时间控制为2436小时。二沉池的活性污泥回流至厌氧或者好氧复合反应器，回流比控制在0.51倍，保证厌氧水解复合反应器的pH为5.57.5。当废水COD浓度低于100mg/L时，二沉池出水进入中水回用工艺；在B、C步骤培养驯化污泥过程中投入甲醛特效降解菌种，甲酸特效降解菌种是由上海中耀环保实业有限公司生产的型号为TJJQ的一种能够承受并降解高浓度甲醛的兼性菌，投入量为甲醛特效降解菌种活性污泥=1:50份质量比；上述微生物活性激励剂的加入是由于酸性难降解高浓度聚甲醛废水中甲酸含量超过4000mg/L时或短期超过6000mg/L时，将导致活性污泥中毒和生物载体微生物活性降低及产生泡沫，为在该情况下确保活性污泥生物絮凝性和微生物的高活性，可在好氧复合反应器投加微生物活性激励剂，可有效提高活性污泥絮凝性和微生物在生物载体上的粘附性，活性污泥凝聚性能提高使得其容积指数降低并提高二沉池底泥的污泥浓度，进而提高系统的活性污泥浓度，而活性污泥浓度的提高又有利于生物载体上微生物浓度的提高。本实施例微生物活性激励剂采用由上海中耀环保实业有限公司生产的型号为TJYJD的铁盐，投加量为10~20mg/L，投加时间为每天12h，连续投加3天。废水经二沉池实现泥水分离后上清液进入中水回用工段，采用双膜法分离工艺，先进行中水回用预处理依次采用反应气浮、多介质过滤及活性碳过滤技术，通过预处理去除废水中的胶体、悬浮物、有机物及铁离子等，然后通过CMF微滤膜及RO反渗透膜进行分离及脱盐，保证水质达到《城市污水再生利用工业用水水质》(GB/T19923-2005)标准后回用做循环冷却水。该处理效果见表1。表2给出了该处理设施的单位运行成本和处理成本。表1前一处理段的总体处理效果和甲醛冲击时期的处理效果<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>权利要求1.一种将高浓度聚甲醛废水处理成回用水的方法，包括聚甲醛废水处理和中水回用两段工艺，其中，后一段中水回用工艺是将处理后的聚甲醛废水进行气浮、多介质过滤及活性碳过滤，去除其中的胶体、悬浮物、有机物及铁离子等，然后通过CMF微滤膜及RO反渗透膜进行分离及脱盐，使水质达到《城市污水再生利用工业用水水质》(GB/T19923-2005)标准后作为循环冷却水回用，其特征在于前一段聚甲醛废水处理工艺包括如下步骤，A，物化预处理首先将待处理的甲醛浓度为4000mg/L的聚甲醛废水放在调节池，在该池中加碱将pH调至3.0～4.0，然后以30～45m3/h泵送至冷却塔冷却到常温；冷却塔出水自动流入B步的厌氧水解复合反应器；B，厌氧水解复合反应在厌氧水解复合反应器内装有成串悬挂的球型填料，底部安装30r/min的低速推流器，出水端设有相同的球型填料组成的悬浮层，并且投入活性污泥，活性污泥投加量按照活性污泥∶聚甲醛废水＝1∶500质量比进行，同时按甲醛特效降解菌种∶活性污泥＝1∶50的质量比投入甲醛特效降解菌种，并投加氢氧化钠将厌氧水解复合反应器的pH调至5.5～7.5后，对活性污泥进行培养驯化，使球型填料上附着生长的生物膜微生物浓度大于8.0g/L，悬浮的活性污泥微生物浓度大于4.0g/L，总微生物浓度大于12.0g/L后再将聚甲醛废水停留4～12小时，当出水端甲醛浓度低于400mg/L时，自动流入C步好氧复合反应器；C，好氧复合反应好氧复合反应器包括内装高效进口微孔曝气管的一级好氧复合反应器与二级好氧复合反应器，均投入与B步同样计量的活性污泥和在污泥培养驯化过程中投入甲醛特效降解菌种，当活性污泥微生物浓度大于4.0g/L时，废水先进入一级好氧反应器内，当COD浓度低于800mg/L时，进入已经投加与B步相同的球型填料组成悬浮层的二级好氧复合反应器，该反应器中填料上附着生长的微生物浓度大于3.0g/L，悬浮活性污泥微生物浓度大于4.0g/L，总微生物浓度大于7.0g/L，当水力停留控制为24～36小时后，废水自动流入二沉池，二沉池底部的活性污泥通过回流泵直接回流至B步的厌氧水解复合反应器，回流比为0.5～1倍，保证水解复合厌氧反应器的pH为5.5～7.5，当COD低于100mg/L二沉池出水进入中水回用工艺，达到回用水标准；当高浓度聚甲醛废水中甲醛含量超过4000mg/L时或短期超过6000mg/L时，造成好氧复合反应器泡沫问题，在C步好氧复合反应器投加微生物活性激励剂，投加量控制在10～20mg/L，投加时间为每天8-12h，连续投加3-5天，确保活性污泥生物絮凝性和微生物的高活性2.根据权利要求l所述的一种将高浓度聚甲醛废水处理至回用工艺，其特征在于所述的微生物激励剂是由上海中耀环保实业有限公司生产的型号为TJYJD的铁盐。3.根据权利要求1所述的一种将高浓度聚甲醛废水处理至回用工艺，其特征在于甲醛特效降解菌种是由上海中耀环保实业有限公司生产，型号为TJJQ，是一种能够承受并降解高浓度甲醛的兼性菌。全文摘要一种将高浓度聚甲醛废水处理成回用水的方法，涉及一种高浓度聚甲醛废水的处理工艺。先将甲醛含量4000mg/L的聚甲醛废水的pH调为3.0～4.0后进入活性污泥与生物膜相结合的厌氧水解复合反应器及好氧复合反应器，最后采用双膜法处理使出水达到《城市污水再生利用工业用水水质》标准，作为循环冷却水回用。本发明强化了生物处理对高浓度聚甲醛废水中高浓度甲醛、COD、三聚甲醛、二氧五环和其它污染物质的去除，能有效抵抗剧烈水量及水质的冲击，并具有系统启动快、好氧复合反应器泡沫少、运行成本低、处理稳定有效、实现废水零排放的优点。文档编号C02F3/30GK101671098SQ20091019662公开日2010年3月17日申请日期2009年9月28日优先权日2009年9月28日发明者霞刘,卢毅明,贾志宇,平邹申请人:上海中耀环保实业有限公司