本发明专利技术涉及一种组合式处理1，4-丁二醇生产废水的方法。先用物化预处理得到预优化废水，再经上流式厌氧反应器和好氧复合生化反应池提高废水的可生物降解性、进一步降低废水COD浓度，经二沉池实现泥水分离后依次进入混凝反应沉淀池和生物滤池，进行深度处理，通过混凝反应及沉淀去除废水中的细小悬浮物及胶体等物质，以及通过生物滤池的吸附和生物降解协同作用使出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918－2002）中的一级A标准要求。本发明专利技术不仅对1,4-丁二醇生产废水中的COD去除效果稳定，而且能有效抵抗剧烈水质冲击，并具有系统启动快等特点。本发明专利技术亦可应用于和1,4-丁二醇生产废水水质相近的其它高浓度有毒难降解有机废水的处理。
【技术实现步骤摘要】
一种组合式处理1，4- 丁二醇生产废水的方法，涉及一种1，4- 丁二醇生产废水的处理。属于环境工程技术中的废水处理
技术介绍
1，4-丁二醇的主要生产方法，是以乙炔和甲醛为原料，经铜等重金属催化剂催化反应生成1，4-丁炔二醇及副产物炔丙醇等，I, 4-丁炔二醇进一步加氢生成1，4-丁二醇。因此，1，4- 丁二醇生产废水成分复杂，含有炔醇和甲醛等有毒难降解性有机物质，同时具有高C0D、高色度、高pH、高含醇的特点，并含有少量的铜离子等重金属及较高的盐含量。1，4_ 丁二醇生产废水中的1，4-丁二醇为有毒物质，低浓度1，4-丁二醇的会引起人体肝或肾特殊的病理改变，高浓度时会引起人体中枢神经麻痹而突然死亡。炔醇等难降解醇类，一方面对人体皮肤有刺激和致敏作用，另一方面容易引起难降解物质在水体生物中大量积累，最终产生较大的毒性。甲醛根据浓度大小对微生物有一定的影响，当浓度较低时，甲醛对微生物生长具有抑制作用，但高浓度的甲醛可以使蛋白质变性，微生物很难存活。废水中铜离子等重金属浓度低，但进入水体后容易在鱼等水生生物中富积，最终致毒死亡，还会造成食用者病变致癌。废水中含有的高浓度的盐含量，进入地表水后会改变水体生物的生长环境，导致外部渗透压提高，引起鱼类等水体生物大量死亡。1，4-丁二醇产品的生产工艺复杂，不同时间段的生产过程中，其废水的水质将有较大的不同，此类废水处理难度大，加上处理技术不到位，目前往往达不到标准就排放，对生态环境造成了严重的污染。目前，国内对1，4-丁二醇生产废水处理的研究甚少，且工程应用更是凤毛麟角。其处理工艺大体上可分为物化法和生化法。物化法有微电解、混凝沉淀、混凝气浮、吸附、湿式空气氧化技术等。1 ，4- 丁二醇生产废水属高浓度难降解性有机废水，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化处理段的进水水质和用于深度处理使废水达到排放标准。采用生化处理方法成本相对较低、技术成熟。为能有效彻底降低废水中的C0D，一般采用厌氧、好氧或两者联合工艺处理。中国专利200710077937.9公开了采用序批式反应器(SBR)处理1，4-丁二醇生产废水，废水进入SBR后，经曝气、沉淀、滗水、闲置工序完成一个厌氧+好氧处理工艺周期。此工艺存在需严格控制进水COD浓度低于1000mg/L、耐冲击能力低、出水仅达到《污水综合排放标准》(GB8978 — 1996) 一级排放标准(C0D低于100mg/L)等局限；且由于未考虑1，4- 丁二醇生产废水pH值调节及可生物降解性的提高，所以当有毒难降解性有机物增多时，反应器中微生物活性易受抑制、出水水质不稳定等。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种组合式处理1，4- 丁二醇生产废水的工艺，该工艺不仅强化了生化处理工艺对废水C0D、色度、1，4- 丁二醇，I, 4- 丁炔二醇、甲醛和其它污染物质的去除，而且能有效抵抗剧烈水质冲击，并具有系统启动快等优点。为达上述目的，本专利技术先采用物化预处理，使1，4-丁二醇生产废水的悬浮物、毒性有机物、毒性无机物大为降低，增强了废水的可生物降解性。然后进行上流式厌氧反应器/好氧复合生化反应池组合处理。最后采用生物滤池深度处理使出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918 - 2002) 一级A标准要求(出水COD低于50mg/L)。另外，研究表明，1，4- 丁二醇生产废水的pH值达到12 14，对物化预处理的效果及后续的上流式厌氧反应器中的厌氧微生物的活性和生长存在较大影响。因此，在废水进入物化预处理前，投加混合酸，将废水PH值调节至至8 9 ;在进入上流式厌氧反应器前，进一步将废水pH值调节至5.5 7.5。具体工艺如下:第一步，物化预处理A，混合酸的制备，量取乙酸:盐酸=3:7 5:5体积比，混匀得到混合酸，备用；B，废水水质预优化，在待处理的1，4- 丁二醇生产废水中投放混合酸，混合酸的投放量是以废水中PH值为8 9为准；接着，在每升1，4- 丁二醇生产废水中投放50 IOOmg的铁系混凝剂和2 5mg聚丙烯酰胺，搅拌，混凝反应，经沉淀或气浮，得到预优化废水；第二步，生化处理A，先对包括由进水配水区、污泥反应区、沉淀区、上层固液分离器和出水槽组成的上流式厌氧反应器的上层固液分离器进行改造成为由上中下三层重叠的高度相同的三角形分离罩组成，分离罩斜面坡度为55°，高为0.2m，上层和中层分离罩之间污泥回流缝宽度为0.25m,中层和下层分离罩之间污泥回流缝宽度为0.20m,回流缝水流流速小于2m/h，保证了良好的固液分离效果；B，先向预优化废水中投放混合酸，混合酸的投放量是以预优化废水中pH值为·5.5 7.5为准；接着，将预优化废水从上流式厌氧反应器的底部进入，经上层固液分离器后进入沉淀区，由出水槽排出，污泥由回流缝回流至反应区，为防止底部进水配水区的配水管堵塞、厌氧污泥沉积和上部污泥流失，控制上流式厌氧反应器上升流速分别为0.5 1.0m/h和0.10 0.5m/h两种，并按照0.5 1.0m/h运行I 4小时;然后在0.10 0.5m/h下运行6 24小时，如此往复交替运行7 28小时后经上流式厌氧反应器处理后的出水B0D/C0D达到0.3以上，其可生物降解性大大提高后进入好氧复合生化反应池；C，先向包括反应池主体、曝气器管路系统组成的好氧复合生化反应池内投加悬浮聚乙烯球型填料，并使悬浮聚乙烯球型填料上附着浓度大于3.0g/L的好氧菌生物膜微生物，同时好氧复合生化反应池后设二沉池，构建好氧污泥回流系统，二沉池采用辐流式沉淀池，水力负荷为0.3 0.8m3/ Cm2 h)，使悬浮活性污泥和填料上附着的好氧菌生物膜微生物共存于好氧复合生化反应池中，悬浮活性污泥微生物浓度大于3.0g/L，总微生物浓度大于6.0g/L ;接着控制好氧复合生化反应池曝气强度达到2 6m3空气/h m3水，好氧复合生化反应池中溶解氧为2 4mg/L，温度为15 30°C，用混合酸调pH为6.5 8.5，二沉池污泥回流比为1:1 1.5:1，废水在好氧复合生化反应池中水力停留时间为36 48小时，悬浮聚乙烯球型填料在水流搅拌作用下快速旋转，使废水和填料上的微生物充分接触，大量好氧菌生物膜能和废水充分混合，实现多种微生物种类的共存，提高系统稳定性，废水经二沉池实现泥水分离后依次进入混凝反应沉淀池和生物滤池，进行深度处理；第三步，深度处理A、混凝反应沉淀池由混凝反应、斜管沉淀两个功能区组成，向该沉淀池中投加铝系混凝剂，铝系混凝剂投加量为100 200mg/L每升废水，并投加粉末活性炭10 50mg/L，铝系混凝剂和粉末活性炭投加后，形成的絮体颗粒快速沉降，并提高了絮体生成过程中对废水中带色度基团有机物的吸附能力，最后斜管沉淀强化了沉淀，快速固液分离的沉淀污泥回流至混凝反应区，废水进入生物滤池；B、生物滤池由上而下依次设置上布水装置、活性炭层、承托层，承托层内自上而下设有布气装置和下布水装置，其结构及反冲洗方式见中国专利200910050035.5。生物滤池利用具有大比表面积及发达孔隙结构的活性炭对水中有机物及溶解氧具有强大的吸附特性，同时将其作为载体集聚、繁殖微生物。经生物滤池处理后的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种组合式处理1，4?丁二醇生产废水的方法，其特征在于：第一步，物化预处理A，混合酸的制备，量取乙酸：盐酸=3:7～5:5体积比，混匀得到混合酸，备用；B，废水水质预优化，在待处理的1,4?丁二醇生产废水中投放混合酸，混合酸的投放量是以废水中pH值为8～9为准；接着，在每升1,4?丁二醇生产废水中投放50～100mg的铁系混凝剂和2～5mg聚丙烯酰胺，搅拌，混凝反应经沉淀或气浮，得到预优化废水；第二步，生化处理A，先对包括由进水配水区、污泥反应区、沉淀区、上层固液分离器和出水槽组成的上流式厌氧反应器的上层固液分离器进行改造成为由上、中、下三层重叠的高度相同的三角形分离罩组成，分离罩斜面坡度为55°，高为0.2m，上层和中层分离罩之间污泥回流缝宽度为0.25m，中层和下层分离罩之间污泥回流缝宽度为0.20m，回流缝水流流速小于2m/h，保证了良好的固液分离效果；B，先向预优化废水中投放混合酸，混合酸的投放量是以预优化废水中pH值为5.5～7.5为准；接着，将预优化废水从上流式厌氧反应器的底部的进水配水区进入，经上层固液分离器后进入沉淀区，由出水槽排出，污泥由回流缝回流至污泥反应区，为防止底部进水配水管堵塞、厌氧污泥沉积和上部污泥流失，控制上流式厌氧反应器上升流速分别为0.5～1.0m/h和0.10～0.5m/h两种，并按照0.5～1.0m/h上升流速运行1～4小时；然后在0.10～0.5m/h上升流速下运行6～24小时，如此往复交替运行7～28小时后，经上流式厌氧反应器处理后的出水BOD/COD达到0.3以上，其可生物降解性大大提高后进入好氧复合生化反应池；C，先向包括反应池主体、曝气器管路系统组成的好氧复合生化反应池内投加悬浮聚乙烯球型填料，并使悬浮聚乙烯球型填料上附着浓度大于3.0g/L的好氧菌生物膜微生物，同时好氧复合生化反应池后设二沉池，构建好氧污泥回流系统，二沉池采用辐流式沉淀池，水力负荷为0.3～0.8m3/（m2·h），并使悬浮活性 污泥和填料上附着的好氧菌生物膜微生物共存于好氧复合生化反应池中，悬浮活性污泥微生物浓度大于3.0g/L，总微生物浓度大于6.0g/L；接着，控制好氧复合生化反应池曝气强度达到（2～6m3空气）/(h·m3水)，好氧复合生化反应池中溶解氧为2～4mg/L，温度为15～30℃，加入第一步的混合酸使pH为6.5～8.5，二沉池污泥回流比为1:1～1.5:1，废水在好氧复合生化反应池中水力停留36～48小时，然后经二沉池实现泥水分离后依次进入混凝反应沉淀池和生物滤池，进行深度处理；第三步，深度处理A、混凝反应沉淀池由混凝反应、斜管沉淀两个功能区组成，向该混凝反应沉淀池中投加铝系混凝剂，铝系混凝剂投加量为100～200mg/L每升废水，并投加粉末活性炭10～50mg/L，铝系混凝剂和粉末活性炭投加后，形成的絮体颗粒快速沉降，并提高了絮体生成过程中对废水中带色度基团有机物的吸附能力，最后斜管沉淀强化了沉淀，快速固液分离的沉淀污泥回流至混凝反应区，废水进入生物滤池；B、生物滤池由上而下依次设置上布水装置、活性炭层、承托层，承托层内自上而下设有布气装置和下布水装置，其结构及反冲洗方式见中国专利200910050035.5，生物滤池利用具有大比表面积及发达孔隙结构的活性炭对水中有机物及溶解氧具有强大的吸附特性，同时将其作为载体集聚、繁殖微生物，经生物滤池处理后的出水中COD、色度、醇和铜离子等的去除率为87.50～100.00%，达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918－2002)一级A标准要求。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郑陈华，魏宏斌，陈良才，操启顺，贾志宇，曾敏福，
申请(专利权)人：同济大学，上海中耀环保实业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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