本發(fā)明涉及廢水處理，尤其涉及一種高濃度廢水的處理方法。

背景技術(shù)：

1、隨著工業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展，產(chǎn)生的廢水種類和數(shù)量也日益增多，其中高濃度廢水因其含有高化學(xué)需氧量（cod＞20000mg/l）、高總氮（＞3000mg/l）以及高鹽（＞5000mg/l）等特性，處理難度極大，對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重威脅。這類廢水不僅成分復(fù)雜，而且有機(jī)物含量高、氮素含量高、鹽分大，單獨(dú)采用傳統(tǒng)的某一種廢水處理工藝往往難以達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。

2、目前，針對(duì)這類高濃度廢水的處理，常見的組合處理工藝主要有兩種：

3、1、厭氧-好氧-膜處理工藝：

4、該工藝通常采用上流式厭氧污泥床（uasb）作為厭氧處理單元，通過(guò)厭氧微生物的作用，將廢水中的大部分有機(jī)物轉(zhuǎn)化為甲烷等可燃?xì)怏w，實(shí)現(xiàn)有機(jī)物的初步降解。

5、隨后，采用膜生物反應(yīng)器（mbr）作為好氧處理單元，通過(guò)好氧微生物進(jìn)一步氧化分解剩余的有機(jī)物，并去除部分氮素。

6、最后，通過(guò)反滲透（ro）等膜處理技術(shù)進(jìn)行深度凈化，確保出水水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

7、然而，該工藝存在投資成本高的問(wèn)題，尤其是膜處理單元，膜作為高成本消耗材料，一般3-5年就必須更換，且其在整個(gè)工藝中的投資比重較大。此外，膜的運(yùn)維難度也相對(duì)較大，需要專業(yè)的技術(shù)和管理人員。

8、2、生物處理+芬頓高級(jí)氧化+膜處理工藝：

9、該工藝結(jié)合了生物處理、高級(jí)氧化和膜處理的優(yōu)點(diǎn)，首先通過(guò)生物處理單元去除廢水中的部分有機(jī)物和氮素。

10、然后，采用芬頓高級(jí)氧化技術(shù)，利用芬頓試劑的強(qiáng)氧化性，進(jìn)一步氧化分解廢水中的難降解有機(jī)物，提高廢水的可生化性。

11、最后，同樣通過(guò)膜處理技術(shù)進(jìn)行深度凈化，確保出水達(dá)標(biāo)。

12、但是，該工藝同樣存在投資成本高的問(wèn)題，由于采用了膜處理單元，膜的更換費(fèi)用較高。同時(shí)，芬頓高級(jí)氧化的運(yùn)行成本也相對(duì)較高，通常能達(dá)到10~20元/方水，增加了廢水處理的總體成本。

13、綜上所述，現(xiàn)有的高濃度廢水處理組合工藝雖然在一定程度上能夠有效去除廢水中的各類污染物，但普遍存在投資成本高、運(yùn)維難度大以及運(yùn)行成本高等問(wèn)題。因此，急需開發(fā)一種投資成本低、運(yùn)維簡(jiǎn)便、運(yùn)行成本低且處理效果好的高濃度廢水處理方法，以滿足實(shí)際生產(chǎn)的需要和環(huán)境保護(hù)的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種高濃度廢水的處理方法。

2、本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：

3、本發(fā)明提供了一種高濃度廢水的處理方法，如圖1所示，所述高濃度廢水的處理方法包括以下步驟：

4、將待處理高濃度廢水進(jìn)行混凝沉淀，后進(jìn)行氧化處理，得到第一廢水；

5、將所述第一廢水依次進(jìn)行第一水解反應(yīng)處理、第一厭氧反應(yīng)處理和第一好氧反應(yīng)處理，得到第二廢水；

6、將所述第二廢水依次進(jìn)行第二水解反應(yīng)處理、第二厭氧反應(yīng)處理和第二好氧反應(yīng)處理，得到第三廢水；

7、將所述第三廢水進(jìn)行脫氮反應(yīng)處理，后進(jìn)行泥水分離處理，得到處理后的排放水；

8、其中，所述待處理高濃度廢水的理化性質(zhì)參數(shù)包括：化學(xué)需氧量＞20000mg/l、總氮含量＞3000mg/l以及鹽含量＞5000mg/l；

9、所述氧化處理的方式為過(guò)硫酸鹽高級(jí)氧化法；

10、所述第一厭氧反應(yīng)處理和所述第二厭氧反應(yīng)處理均采用折板厭氧生物鐵流化床進(jìn)行，所述折板厭氧生物鐵流化床是在厭氧折流板反應(yīng)器的后端增設(shè)生物流化床部件；

11、所述脫氮反應(yīng)處理的方式為厭氧氨氧化法。

12、進(jìn)一步地，將待處理高濃度廢水進(jìn)行混凝沉淀，后進(jìn)行氧化處理，得到第一廢水的步驟包括以下過(guò)程：

13、將所述待處理高濃度廢水通入調(diào)節(jié)池中，后依次通入含有混凝劑的混凝池、含有絮凝劑的絮凝池和含有過(guò)硫酸鹽的過(guò)硫酸鹽氧化池中進(jìn)行處理，得到所述第一廢水；

14、所述混凝池的運(yùn)行工作條件參數(shù)包括：ph為8~12；溫度為25~27℃；時(shí)間為0.5h；以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，所述混凝劑的加入重量為所述待處理高濃度廢水重量的0.02%，所述混凝劑包括鐵鹽；

15、所述絮凝池的運(yùn)行工作條件參數(shù)包括：ph為8~12；溫度為25~27℃；時(shí)間為0.5h；以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，所述絮凝劑的加入重量為所述待處理高濃度廢水重量的0.006%，所述絮凝劑包括聚丙烯酰胺；

16、所述過(guò)硫酸鹽氧化池的運(yùn)行工作條件參數(shù)包括：ph為2-12；溫度為25~27℃；時(shí)間為4h；以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)，所述過(guò)硫酸鹽的加入重量為所述待處理高濃度廢水重量的0.16%。

17、進(jìn)一步地，將所述第一廢水依次進(jìn)行第一水解反應(yīng)處理、第一厭氧反應(yīng)處理和第一好氧反應(yīng)處理，得到第二廢水的步驟包括以下過(guò)程：

18、將所述第一廢水依次通入一級(jí)水解流化床、一級(jí)折板厭氧生物鐵流化床和一級(jí)好氧流化床中進(jìn)行處理，得到所述第二廢水；

19、其中，所述一級(jí)水解流化床的運(yùn)行工作條件參數(shù)包括：溶解氧＜1mg/l，ph為4~7，溫度為20-35℃，時(shí)間為40h；

20、所述一級(jí)折板厭氧生物鐵流化床的運(yùn)行工作條件參數(shù)包括：溶解氧＜0.5mg/l，ph為6~8，溫度為20-35℃，時(shí)間為46h；

21、所述一級(jí)好氧流化床的運(yùn)行工作條件參數(shù)包括：溶解氧為2~6mg/l，ph為6~8，溫度為20-35℃，時(shí)間為38h。

22、進(jìn)一步地，將所述第二廢水依次進(jìn)行第二水解反應(yīng)處理、第二厭氧反應(yīng)處理和第二好氧反應(yīng)處理，得到第三廢水的步驟包括以下過(guò)程：

23、將所述第二廢水通入中間水池1，后依次通入二級(jí)水解流化床、二級(jí)折板厭氧生物鐵流化床和二級(jí)好氧流化床中進(jìn)行處理，得到所述第三廢水；

24、所述二級(jí)水解流化床和所述一級(jí)水解流化床的運(yùn)行工作條件參數(shù)相同；

25、所述二級(jí)折板厭氧生物鐵流化床和所述一級(jí)折板厭氧生物鐵流化床的運(yùn)行工作條件參數(shù)相同；

26、所述二級(jí)好氧流化床和所述一級(jí)好氧流化床的運(yùn)行工作條件參數(shù)相同。

27、進(jìn)一步地，將所述第三廢水進(jìn)行脫氮反應(yīng)處理，后進(jìn)行泥水分離處理，得到處理后的排放水的步驟包括以下過(guò)程：

28、將所述第三廢水通入中間水池2，后依次通入?yún)捬醢毖趸剡M(jìn)行脫氮反應(yīng)和終沉池進(jìn)行泥水分離，得到所述排放水；

29、所述厭氧氨氧化池的運(yùn)行工作條件參數(shù)包括：溶解氧＜0.5mg/l，ph為6~8，溫度為26-35℃，時(shí)間為8h；

30、所述終沉池的運(yùn)行工作條件參數(shù)包括：溫度為25~27℃，時(shí)間為4h。

31、進(jìn)一步地，所述高濃度廢水的處理方法還包括：

32、將所述絮凝池、所述一級(jí)折板厭氧生物鐵流化床、所述二級(jí)折板厭氧生物鐵流化床、所述終沉池的污泥匯集到污泥濃縮池，后一并通過(guò)污泥壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾處理。

33、進(jìn)一步地，所述一級(jí)好氧流化床和所述二級(jí)好氧流化床的污泥回流到所述一級(jí)水解流化床和所述二級(jí)水解流化床。

34、進(jìn)一步地，所述污泥濃縮池的上清液和所述污泥壓濾機(jī)的壓濾液均回流到所述調(diào)節(jié)池。

35、進(jìn)一步地，處理后的所述排放水的理化性質(zhì)參數(shù)包括：化學(xué)需氧量＜10000mg/l、總氮含量＜600mg/l以及鹽含量＜4800mg/l。

36、本發(fā)明實(shí)施例提供的上述技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比至少具有如下優(yōu)點(diǎn)：

37、本發(fā)明提供了一種高濃度廢水的處理方法，本發(fā)明主要通過(guò)采用“混凝沉淀+過(guò)硫酸鹽高級(jí)氧化”，然后進(jìn)入“厭氧+好氧+厭氧氨氧化脫氮”組合工藝，以確保高濃度廢水的出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的運(yùn)行成本高和污水處理效果不佳等問(wèn)題。具體來(lái)說(shuō)：

38、1、脫氮反應(yīng)處理的方式采用厭氧氨氧化法：1）高效脫氮能力：厭氧氨氧化工藝能夠直接將氨氮（nh4+）和亞硝酸鹽氮（no2-）高效轉(zhuǎn)化為氮?dú)猓╪2），脫氮效率極高，氮去除率可穩(wěn)定達(dá)到85%以上。在處理高氨氮廢水時(shí)，該工藝的容積氮去除速率尤為突出，表現(xiàn)出優(yōu)異的處理性能。2）低能耗與低碳排放：相較于傳統(tǒng)的硝化-反硝化工藝，厭氧氨氧化工藝無(wú)需大量曝氣，曝氣能耗僅為傳統(tǒng)工藝的55%～60%，顯著降低了能源消耗。該工藝幾乎不依賴外加碳源，即便在需要投加碳源的情況下，其投加量也比傳統(tǒng)工藝減少了90%，有效節(jié)約了資源。厭氧氨氧化過(guò)程中產(chǎn)生的溫室氣體（如n2o）排放量較少，對(duì)環(huán)境更加友好，有助于減少溫室效應(yīng)。3）運(yùn)行成本低廉：由于能耗低、碳源需求少，厭氧氨氧化工藝的運(yùn)行成本顯著低于傳統(tǒng)脫氮工藝，為廢水處理廠帶來(lái)了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。此外，該工藝的污泥產(chǎn)量較低，減少了剩余污泥的處理和處置成本，進(jìn)一步降低了整體運(yùn)行費(fèi)用。4）占地面積?。簠捬醢毖趸磻?yīng)器的體積緊湊，處理效率高，因此在相同處理規(guī)模下，其占地面積僅為傳統(tǒng)工藝的1/3～1/2，有效節(jié)約了土地資源。5）環(huán)境友好性：厭氧氨氧化過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)物主要是無(wú)害的氮?dú)?，?duì)環(huán)境無(wú)負(fù)面影響。該工藝還能減少45%的堿度消耗量，降低了對(duì)化學(xué)藥劑的依賴，進(jìn)一步體現(xiàn)了其環(huán)境友好的特性。

39、2、相比較于傳統(tǒng)的芬頓氧化，本發(fā)明氧化處理的方式采用過(guò)硫酸鹽高級(jí)氧化法：1）氧化能力：過(guò)硫酸鹽氧化法：通過(guò)產(chǎn)生硫酸根自由基，其氧化還原電位雖略低于芬頓氧化中的羥基自由基（·oh，2.6?v?vs?2.8?v），但硫酸根自由基的反應(yīng)壽命更長(zhǎng)，能更有效地穿透并降解有機(jī)物的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。2）芬頓氧化法：依賴羥基自由基的強(qiáng)氧化性，氧化能力很強(qiáng)，然而其壽命短，擴(kuò)散距離有限，對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)有機(jī)物的降解效率相對(duì)較低。3）反應(yīng)條件：過(guò)硫酸鹽氧化法：反應(yīng)條件相對(duì)溫和，能在較寬的ph范圍（ph?3-9）內(nèi)有效運(yùn)行，對(duì)環(huán)境條件的適應(yīng)性強(qiáng)。芬頓氧化法：對(duì)ph值要求嚴(yán)格，通常需在酸性條件（ph?2.5-3.5）下運(yùn)行，且需嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度和時(shí)間，操作條件較為苛刻。4）反應(yīng)時(shí)間：過(guò)硫酸鹽氧化法：反應(yīng)時(shí)間較短，受溫度影響小，能在較短時(shí)間內(nèi)完成有機(jī)物的降解，處理效率高。芬頓氧化法：反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，尤其在低溫條件下，需要更長(zhǎng)時(shí)間才能達(dá)到理想處理效果，處理效率相對(duì)較低。5）二次污染：過(guò)硫酸鹽氧化法：反應(yīng)過(guò)程中主要產(chǎn)生硫酸根離子作為副產(chǎn)物，對(duì)環(huán)境影響小，且無(wú)需額外催化劑，減少了二次污染的風(fēng)險(xiǎn)。芬頓氧化法：需要大量亞鐵離子作為催化劑，反應(yīng)后會(huì)產(chǎn)生大量鐵泥，需要二次處理，增加了處理成本和復(fù)雜性。6）成本與操作：過(guò)硫酸鹽氧化法：雖然過(guò)硫酸鹽的制備成本較高，但其反應(yīng)效率高，無(wú)需額外添加催化劑，且反應(yīng)條件溫和，總體運(yùn)行成本相對(duì)較低。芬頓氧化法：試劑成本雖低，但需大量鐵離子作為催化劑，且反應(yīng)條件苛刻，需額外的酸堿調(diào)節(jié)和鐵泥處理，綜合成本較高。7）適用范圍：過(guò)硫酸鹽氧化法：適用于多種類型的廢水，特別是高濃度、難降解的有機(jī)廢水（如焦化廢水、垃圾滲濾液等），且在低溫條件下也能保持高效處理。芬頓氧化法：更適合處理中等濃度的有機(jī)廢水，對(duì)反應(yīng)條件要求較高，低溫條件下效果不佳。8）穩(wěn)定性與儲(chǔ)存：過(guò)硫酸鹽氧化法：過(guò)硫酸鹽化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，儲(chǔ)存和運(yùn)輸方便，易于管理，降低了儲(chǔ)存和運(yùn)輸過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)。芬頓氧化法：過(guò)氧化氫在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過(guò)程中易分解，需要嚴(yán)格控制條件，增加了儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)碾y度。9）聯(lián)合應(yīng)用潛力：過(guò)硫酸鹽氧化法：可與其他處理技術(shù)（如生物處理、光催化等）聯(lián)合使用，進(jìn)一步提高處理效果，聯(lián)合應(yīng)用靈活性高。芬頓氧化法：雖然也可與其他技術(shù)聯(lián)合使用，但其反應(yīng)條件的苛刻性限制了聯(lián)合應(yīng)用的靈活性和廣泛性。

40、3、厭氧段采用折板厭氧生物鐵流化床：1）優(yōu)越的水力條件：推流式流態(tài)，abr通過(guò)精心設(shè)計(jì)的折流板，使水流在反應(yīng)器內(nèi)形成推流式的流動(dòng)狀態(tài)，有效延長(zhǎng)了廢水與微生物的接觸時(shí)間，并提升了傳質(zhì)效率。2）湍流增強(qiáng)傳質(zhì)：改良型abr（如mabr）采用異波折板設(shè)計(jì)，誘導(dǎo)水流產(chǎn)生湍流，進(jìn)一步增強(qiáng)了傳質(zhì)效率，特別適用于低濃度廢水的處理。3）高容積利用率：折流板的設(shè)計(jì)極大地提高了反應(yīng)器的容積利用率，有效減少了反應(yīng)器的體積和占地面積，使空間利用更加高效。4）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定可靠：無(wú)復(fù)雜三相分離器，相較于uasb（upflow?anaerobic?sludge?blanket）技術(shù)，abr省去了復(fù)雜的三相分離器，結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)潔，運(yùn)行維護(hù)成本顯著降低。5）強(qiáng)抗堵塞能力：折流板的設(shè)計(jì)有效減少了污泥膨脹和堵塞的風(fēng)險(xiǎn)，確保反應(yīng)器能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。6）操作靈活性高：可根據(jù)水質(zhì)和水量的變化，靈活調(diào)整折流板間距或反應(yīng)室容積比，甚至支持間歇操作，滿足多種處理需求。7）微生物分布合理高效：沿程微生物群落優(yōu)化，每個(gè)反應(yīng)室都能根據(jù)進(jìn)水底物濃度和環(huán)境條件，培養(yǎng)出適應(yīng)的微生物群落。前端反應(yīng)室以水解和產(chǎn)酸菌為主，后端反應(yīng)室則以甲烷菌為主，這種分布方式顯著提高了整體處理效率。8）相分離效果顯著：abr實(shí)現(xiàn)了厭氧反應(yīng)中產(chǎn)酸相和產(chǎn)甲烷相的有效分離，減少了中間產(chǎn)物的積累，從而提高了反應(yīng)速率。9）出色的固液分離效果和出水水質(zhì)：良好固液分離，折流板和污泥沉降作用共同作用，有效截留生物固體，確保出水水質(zhì)優(yōu)良。低懸浮固體濃度：改良型abr通過(guò)優(yōu)化反應(yīng)室設(shè)計(jì)，進(jìn)一步降低了出水中的懸浮固體濃度，提升了水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。10）強(qiáng)大的抗沖擊負(fù)荷能力：水質(zhì)水量適應(yīng)性強(qiáng)，abr對(duì)水力沖擊負(fù)荷和有機(jī)沖擊負(fù)荷均表現(xiàn)出良好的適應(yīng)性，即使在高濃度廢水沖擊下也能保持穩(wěn)定運(yùn)行。11）耐毒性物質(zhì)：改良型abr通過(guò)優(yōu)化微生物群落分布，增強(qiáng)了系統(tǒng)對(duì)有毒物質(zhì)的耐受能力，提高了處理的穩(wěn)定性和可靠性。12）能源回收與經(jīng)濟(jì)性兼具：沼氣高效收集，abr能夠單獨(dú)收集每個(gè)反應(yīng)室產(chǎn)生的沼氣，避免不同階段氣體的混合，提高了能源回收效率。13）運(yùn)行成本低廉：由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定且無(wú)需復(fù)雜設(shè)備，abr顯著降低了建設(shè)和運(yùn)行成本，具有極高的經(jīng)濟(jì)性。

41、綜上所述，本發(fā)明提供的一種高濃度廢水的處理方法，至少具有以下特點(diǎn)：

42、1、運(yùn)行成本低，相比較與其他組合工藝，該工藝運(yùn)行成本大概約為5~8元/方水，其他工藝一般＞10元/方水；

43、2、運(yùn)維難度低；

44、3、處理效率高，總氮去除率＞90%，cod去除率＞95%。