[发明专利]一种高浓度难降解有机工业废水的强化生物处理及回用装置和方法

说明书

技术领域

本发明属于工业废水处理领域，进一步是指一种高浓度难降解有机工业废水的强化生物处理及回用装置和方法。

背景技术

难降解有机物是值微生物不能降解或在任何环境条件下不能以足够快的速度降解以阻止它在环境中积累的有机物。所谓难降解(难生物降解)是相对于易生物降解而言的，所谓的“难”、“易”又是针对所在的系统而言的。对于自然生态环境系统，如果一种化合物滞留可达几个月或几年之久，则被认为是难生物降解；对于人工生物处理系统，如果一种化合物经过一定的处理，在几小时或几天之内还未能被分解或消除，则同样被认为是难于生物降解的。在自然界中，有机污染物的分解方式可以大体分为光化学分解、化学分解和生物分解三种类型。光化学分解是有机物在紫外至可见光范围波长的辐射下，分子吸收光量子而进行的光化学转化，成为其他化合物。有机物的化学分解包括水中有机污染物的水解作用、氧化还原等作用，改变原有有机污染物的分子结构，发生化学转化。生物分解是水中微生物通过酶催化反应来分解有机物，在微生物代谢时，一些有机物作为食物源提供能量和提供细胞生长所需的碳。其中生物分解起着主要的作用。

形成化合物难于生物降解的原因有如下两方面：

一是由废水中化合物本身的化学组成和结构来决定，当某一有机污染物结构相对稳定，很难通过微生物的氧化还原、脱羧、脱氨、水解等作用使其转化为无机物，即完全降解，使其具有抗微生物降解性，如芳香族有机物C-C键能为518kJ/mol，而直碳链有机物C-C键能为330kJ/mol，因此前者化合物C-C键断开需要较大的能量，芳香族类有机废水一般难处理。而C＝C直碳链为611kJ/mol，因此含“C＝C”键有机物也较含“C-C”键有机物难处理。

二是水的环境因素，包括废水中物理因素(如温度、化合物的可接近性等)、化学因素(如pH值、化合物浓度、氧化还原电位、协同或拮抗效应等)、生物因素(如适合微生物生存的条件、足够的适应时间等)阻止降解。

通常，按照有机化合物的结构和特性，可将难降解有机废水分为以下几类：多环芳烃类(PAH)化合物、杂环类化合物、绿化芳香族化合物、有机氰化物、有机合成高分子化合物等。

在制药、农药、造纸、制革、洗涤剂、精细化工、制革、石油化工等行业所排放废水中都不同程度存在上述有机化合物。

高浓度难降解有机工业废水对人体健康、动植物、生态环境的造成急性中毒、慢性中毒、潜在毒性、破坏生态环境等危害。

目前，常见的处理工艺有：难降解废水单独采用焚烧法、萃取法、芬顿试剂法等。可生化降解的废水仍然进入常规的生化处理装置。

但由于废水中大量难降解有机污染物的存在，往往导致常规的生物处理很难奏效，未处理彻底的难降解有机物不能有效降解，处理后的排水不能达到各类规定排放标准，从而导致整个废水处理工艺不能达到预期的目的。因此对难降解有机污染物水质的认识并选择正确的处理工艺是非常必要的。

发明内容

针对现有技术的不足，针对高浓度难降解有机工业废水成分复杂、处理困难、处理不合格等问题，本发明的目的在于研发一种专门针对高浓度难降解有机工业废水的强化生物处理及回用装置和方法，以实现处理全过程不用萃取、催化氧化、膜分离等物化处理技术，全程采用两级生物强化处理工艺，对高浓度难降解的有机废水中的有机物进行有效的降解。

为了解决上述问题，本发明的技术方案：

本发明的技术方案之一：

一种高浓度难降解有机工业废水的强化生物处理及回用装置，该装置包括依次连通的除渣隔油池、事故兼调节池、设有至少一个高效厌氧反应器的厌氧反应池、连续循环曝气池、中沉池、污泥再生池、缺氧折流反应池、异床生物接触氧化池、二沉池、絮凝沉淀池、三层滤料过滤池、消毒及回用水池，且所述高效厌氧反应器设置在厌氧反应池上方；

所述高效厌氧反应器内部从下往上依次设置有布水管、搅拌设备、沼气通道、下折流板、生物填料层、上折板、水封槽，可升降式气柜，沼气溢出口；

所述连续循环曝气池的中间设置有两块循环流隔板，隔板两端设置有弧型岛，形成首尾相连，池底部设置有旋流曝气系统；

所述缺氧折流反应池内设置有折流板；所述缺氧折流反应池池底设有第二空气搅拌管；

所述异床生物接触氧化池内从底部往上依次设置有板式曝气系统、移动床填料、固定床组合填料；

所述三层滤料过滤池池内从底部往上依次设置有第二空气管；滤板滤头组合体，三层滤料层，所述三层滤料层从下往上依次为石英砂层、凹凸棒土层、活性炭层；