公布日：2023.10.03
申請日：2023.08.31
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/66(2023.01)N;C02F1/72(2023.01)N;C02F1/56(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F3/30(2023.01)N;C02F103/36(2006.01)N
摘要
本發明涉及有機化工廢水處理領域，具體涉及一種分段式HPPO廢水處理工藝，包括：將HP廢水經過調酸池、催化氧化池、加堿中和池和絮凝沉淀池中分別進行調酸處理、催化氧化反應、加堿中和處理和絮凝沉淀處理；將絮凝沉淀處理后的廢水引入均質調節池中并與PO廢水進行均質處理，最后經過水解酸化反應池、旋流內循環厭氧反應器和缺氧/好氧反應池中分別進行水解酸化反應、厭氧生化處理和好氧生化處理。本發明根據HPPO工藝不同單元廢水特點進行分段式處理，即分質處理，整體可調節性高，抗沖擊負荷能力強，處理效率高且更具處理流程的靈活性和針對性，另外，本發明還具有節水節藥的特點，大幅度降低HPPO廢水整體處理成本，更利于產業化。
權利要求書
1.一種分段式HPPO廢水處理工藝，其特征在于，包括：將HP廢水經過調酸池、催化氧化池、加堿中和池和絮凝沉淀池中分別進行調酸處理、催化氧化反應、加堿中和處理和絮凝沉淀處理；將絮凝沉淀處理后的廢水引入均質調節池中并與PO廢水進行均質處理，最后經過水解酸化反應池、旋流內循環厭氧反應器和缺氧/好氧反應池中分別進行水解酸化反應、厭氧生化處理和好氧生化處理。
2.根據權利要求1所述的分段式HPPO廢水處理工藝，其特征在于，所述調酸處理為采用酸將HP廢水的pH調至3-4；和/或，所述催化氧化處理的過程為：向調酸處理后的HP廢水中加入亞鐵鹽并補充過氧化氫進行催化氧化反應；和/或，所述加堿中和處理為采用堿將催化氧化處理后的HP廢水的pH調至9-10；和/或，所述絮凝沉淀處理為采用助凝劑和絮凝劑對加堿中和處理后的HP廢水進行絮凝沉淀。
3.根據權利要求2所述的分段式HPPO廢水處理工藝，其特征在于，所述酸為硫酸或/和鹽酸。
4.根據權利要求1或2所述的分段式HPPO廢水處理工藝，其特征在于，所述HP廢水的COD為2000-2500mg/L；和/或，所述PO廢水的COD為17000-21000mg/L。
5.根據權利要求2所述的分段式HPPO廢水處理工藝，其特征在于，所述催化氧化反應中，HP廢水的COD與H2O2的摩爾比為1：（0.5-1），H2O2與亞鐵鹽中Fe2+的摩爾比為（9-10）：1。
6.根據權利要求1或2所述的分段式HPPO廢水處理工藝，其特征在于，所述絮凝沉淀處理后HP廢水中，雙氧水含量不高于60mg/L，硫酸根含量不高于800mg/L，COD濃度不高于100mg/L；和/或，所述均質處理后的混合廢水的COD為13000-17000mg/L；和/或，所述均質處理后的混合廢水的pH為6-10。
7.根據權利要求1或2所述的分段式HPPO廢水處理工藝，其特征在于，所述水解酸化反應池中的水力停留時間為10-12h；和/或，所述水解酸化反應中加入氮源、磷源和微量元素。
8.根據權利要求7所述的分段式HPPO廢水處理工藝，其特征在于，所述水解酸化反應池廢水中的碳源與氮源、磷源的含量比為（200-500）：5：1。
9.根據權利要求1或2所述的分段式HPPO廢水處理工藝，其特征在于，所述旋流內循環厭氧反應器的容積負荷為3.5-4.5kgCOD/(m3·d)；和/或，所述厭氧生化處理的pH為6.8-7.2；和/或，所述旋流內循環厭氧反應器中的水力停留時間為3-4d；和/或，所述好氧生化處理的pH為7.0-9.0；和/或，所述缺氧/好氧反應池中的水力停留時間為3-4d。
10.根據權利要求1或2所述的分段式HPPO廢水處理工藝，其特征在于，所述水解酸化反應池、旋流內循環厭氧反應器和缺氧/好氧反應池中的活性污泥在處理前還進行馴化培養。
發明內容
因此，本發明要解決的技術問題在于克服現有HPPO廢水處理工藝的處理成本高且不適用于工況變動情況下廢水處理的缺陷，從而提供解決上述問題的一種分段式HPPO廢水處理工藝。
為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：一種分段式HPPO廢水處理工藝，包括：將HP廢水經過調酸池、催化氧化池、加堿中和池和絮凝沉淀池中分別進行調酸處理、催化氧化反應、加堿中和處理和絮凝沉淀處理；將絮凝沉淀處理后的廢水引入均質調節池中并與PO廢水進行均質處理，最后經過水解酸化反應池、旋流內循環（EIC）厭氧反應器和缺氧/好氧（AO）反應池中分別進行水解酸化反應、厭氧生化處理和好氧生化處理。
優選的，所述調酸處理為采用酸將HP廢水的pH調至3-4，優選為4；和/或，所述催化氧化處理的過程為：向調酸處理后的HP廢水中加入亞鐵鹽并補充過氧化氫進行催化氧化反應；和/或，所述加堿中和處理為采用堿將催化氧化處理后的HP廢水的pH調至9-10，優選為10；和/或，所述絮凝沉淀處理為采用助凝劑和絮凝劑對加堿中和處理后的HP廢水進行絮凝沉淀；優選的，所述絮凝沉淀處理中先加入助凝劑在200rpm/min的轉速下反應2-5min，隨后加入絮凝劑在40rpm/min的轉速下反應10-20min。
優選的，所述酸為硫酸或/和鹽酸；和/或，所述亞鐵鹽包括但不限于硫酸亞鐵；和/或，所述堿包括但不限于氫氧化鈉；和/或，所述助凝劑為聚合氧化鋁（PAC）；和/或，所述絮凝劑為聚丙烯酰胺（PAM）；和/或，所述助凝劑的添加量為0.0005wt%；和/或，所述絮凝劑的添加量為0.005wt%。
優選的，所述HP廢水的COD為2000-2500mg/L；和/或，所述PO廢水的COD為17000-21000mg/L。
優選的，所述催化氧化反應中，HP廢水的COD與H2O2的摩爾比為1：（0.5-1），H2O2與亞鐵鹽中Fe2+的摩爾比為（9-10）：1。
優選的，所述絮凝沉淀處理后HP廢水中，雙氧水含量不高于60mg/L，硫酸根含量不高于800mg/L，COD濃度不高于100mg/L；和/或，所述均質處理后的混合廢水的COD為13000-17000mg/L；和/或，所述均質處理后的混合廢水的pH為6-10。
優選的，所述水解酸化反應池中的水力停留時間為10-12h；和/或，所述水解酸化反應中加入氮源、磷源和微量元素。
優選的，所述氮源為氯化銨；和/或，所述磷源為磷酸二氫鉀。
優選的，所述水解酸化反應池廢水中的碳源（以COD質量濃度計）與氮源（以總氮質量濃度計）、磷源（以總磷質量濃度計）的含量比為（200-500）：5：1。
優選的，所述旋流內循環厭氧反應器的容積負荷為3.5-4.5kgCOD/(m3·d)；和/或，所述厭氧生化處理的pH為6.8-7.2；和/或，所述旋流內循環厭氧反應器中的水力停留時間為3-4d；和/或，所述好氧生化處理的pH為7.0-9.0；和/或，所述缺氧/好氧反應池中的水力停留時間為3-4d。
優選的，所述水解酸化反應池、旋流內循環厭氧反應器和缺氧/好氧反應池中的活性污泥在處理前還進行馴化培養。
優選的，所述水解酸化反應池中的COD去除率達15%時視為活性污泥馴化成功；和/或，所述旋流內循環厭氧反應器中的COD去除率達50%時視為活性污泥馴化成功；和/或，所述缺氧/好氧反應池中的COD去除率達80%時視為活性污泥馴化成功。
優選的，所述馴化培養的過程為：首先按設計進水COD為13000-15000mg/L采用人工配水啟動培養，即以葡萄糖、乙酸鈉、淀粉、蔗糖、氯化銨和磷酸二氫鉀為主要營養源，同時添加微量元素鈣、鎂、錳、鋅、鐵、銅和鈷；馴化階段梯度添加PO廢水比例為30%、50%、70%、90%、100%，同時按比例添加人工配水，馴化周期為2-4個月。
本發明技術方案，具有如下優點：一種分段式HPPO廢水處理工藝，包括：將HP廢水經過調酸池、催化氧化池、加堿中和池和絮凝沉淀池中分別進行調酸處理、催化氧化反應、加堿中和處理和絮凝沉淀處理；將絮凝沉淀處理后的廢水引入均質調節池中并與PO廢水進行均質處理，最后經過水解酸化反應池、旋流內循環厭氧反應器和缺氧/好氧反應池中分別進行水解酸化反應、厭氧生化處理和好氧生化處理。本發明根據HPPO工藝不同單元廢水特點進行分段式處理，即分質處理，對于產水量小、有機濃度低的HP廢水采用適度芬頓催化氧化處理，充分利用HP廢水中性pH和殘留雙氧水，完全或大幅度降解HP廢水毒性，所需藥耗少并且處理后出水無難降解有機物，作為后續生化系統的稀釋進水既節水又不影響后續生化反應的進行，而且每噸HP廢水處理藥耗成本控制在8元及以下，當HP水中殘留雙氧水含量大于等于1000mg/L時，則無需外加氧化劑，藥劑成本大幅降低；隨后將處理后的HP廢水作為PO廢水的稀釋進水，再對產水量大的稀釋后的PO廢水采用水解酸化+EIC厭氧+AO的組合工藝進行處理，通過各個處理步驟相互配合，最終達到整體系統出水COD＜300mg/L的處理目標；另外，本發明以生化系統去除COD為主，COD去除率為97%及以上，而且設置了均質調節池和水解酸化池，在針對PO廢水水質、水量變動大的時候作為兩級調整區，確保后續厭氧和好氧系統運行的穩定性和可靠性。本發明整體可調節性高，抗沖擊負荷能力強，處理效率高且更具處理流程的靈活性和針對性，而且，還具有節水節藥的特點，大幅度降低了HPPO廢水的整體處理成本，更利于產業化。
（發明人：孫文俊;樂淑榮;葉子;吳盼盼;劉庭）
