[发明专利]一种高浓度有机废水处理方法及处理系统

说明书

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，特别涉及一种高浓度有机废水处理方法及处理系统。

背景技术

在水处理行业内，常规的高浓度有机废水主要具有以下特点：一是有机物浓度高，COD（Chemical Oxygen Demand, 化学需氧量）一般在2000 mg/L以上，有的甚至高达几万mg/L，相对而言，BOD（生化需氧量（Biochemical Oxygen Demand,BOD））较低，很多废水BOD与COD的比值小于0.3；二是成分复杂，含有毒性物质废水中有机物以芳香族化合物和杂环化合物居多，还多含有硫化物、氮化物、重金属和有毒有机物；三是色度高，有异味，有些废水散发出刺鼻恶臭，给周围环境造成不良影响。以垃圾渗滤液为例，其COD浓度最高可达90000mg/L，氨氮浓度最高可达2000mg/L以上，其污染物负荷可以达到一般市政污水的几百倍，因此在处理工艺上难以套用传统的生活污水处理技术。

在现有的高浓度有机废水处理技术领域，最为常规的处理工艺为厌氧+好氧MBR（Membrane Bio-Reactor膜生物反应器）+膜分离技术，此类技术流程包含：

1）废水进水的物理分离与预处理，通过格栅拦截污水中的漂浮物和大颗粒杂质；

2）厌氧生化处理，在厌氧条件下由生长厌氧菌的厌氧污泥降解污水中部分有机污染物，并改善污水的可生化性；

3）好氧生化MBR系统，分为生化段和超滤段，生化段在好氧条件下，由生长好氧菌活性污泥与废水充分混合反应，降解去除废水中的有机污染物；在超滤段中，经反应后的泥水混合物经由超滤膜进行泥水分离，清液进入后续工艺段，污泥回流至生化段保持污泥浓度；

4）膜分离，将好氧生化产水通过纳滤、反渗透等物理手段进一步分离浓缩废水中的剩余污染物，产生的清液达标后可排放，同时产生部分浓水；

5）污泥处理系统，物化和生化反应产生的污泥通过浓缩、脱水的方式减小污泥体积，降低含水率，便于后续污泥处置。

上述常规的高浓度有机废水处理工艺具有以下缺陷：

1. 传统的高浓度有机废水处理工艺需采用好氧处理技术，即通过鼓风曝气、机械曝气等形式向好氧反应池内传递氧气，上述过程消耗大量电能，这一工艺单元的能耗约占水处理系统总能耗的40-60%；

2. 采用好氧处理的工艺必须满足一年四季较稳定的进水量，水量不足时，污泥缺乏营养，需要额外投加营养物；而当丰水期来临时，好氧污泥需要一段时间适应垃圾渗滤液的水质及水量，处理效率不能马上达到设计要求；

3. 传统高浓度废水处理工艺中好氧生化出水COD浓度较低，进入膜分离系统后产生的浓水无回收利用价值，同时因为浓度高且成分复杂难以处理处置；

4. 由于现有工艺多采用好氧生化处理技术，此类系统必须通过连续进水运行的方式向反应池内补充有机物以保持好氧污泥的活性，如果没有废水产生，则好氧反应池内的污泥会因营养供给不足而难以维持活性，在长期停水的条件下甚至出现完全失去活性的情况，为运营维护带来了难度，一旦生产企业无法保证每天废水水量的稳定供应，那么系统的运行将会受到影响；

5. 传统处理技术采用厌氧-好氧的两级生化处理工艺，此类工艺在运行时对水温，水质，溶解氧等多个参数都有较高要求，且各级参数要求各不相同；加之此类工艺还需要与前端的物化及后端的物理处理工艺相串联，处理流程长，这些因素都为实际运行管理带来一定的难度；

6. 传统处理工艺中的好氧反应池占地面积较大；

7. 传统处理技术中好氧工艺产生的剩余污泥量较大，如不妥善处理会造成二次污染，而在此类污泥的处理过程中，也将造成大量的人力和资源的消耗。

发明内容

本发明提供一种高浓度有机废水处理方法及处理系统，以解决现有技术中存在的上述缺陷。

本发明的技术方案如下：

一种外置式厌氧膜生物反应器-膜分离组合工艺处理高浓度有机废水的方法，包括如下步骤：

 （1）预处理步骤：将待处理的高浓度有机废水进行废水的物理分离与预处理，拦截废水中的漂浮物和大颗粒杂质；

（2）厌氧处理步骤：将经过步骤（1）预处理的废水经过外置式厌氧膜生物反应器，以降解废水中的有机污染物，并进行气、液、固三相分离，该步骤通过增加废水停留时间、提高厌氧污泥与污水的混合强度和采用高分子滤料减少污泥流失的方法提高该步骤的废水处理能力；