公布日：2023.08.11

申請(qǐng)日：2023.06.01

分類號(hào)：C02F9/00(2023.01)I;C02F103/06(2006.01)N;C02F1/24(2023.01)N;C02F1/72(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F101/30(2006.01)N;C02F3/30(2023.01)N;C02F1/

461(2023.01)N;C02F1/28(2023.01)N;C02F1/66(2023.01)N;C02F1/56(2023.01)N

摘要

本發(fā)明公開了一種用于污染場(chǎng)地修復(fù)中的地下水處理工藝及系統(tǒng)，對(duì)收集的廢水依次采用氣浮法、微電解反應(yīng)法、芬頓氧化法和絮凝沉淀法進(jìn)行預(yù)處理，消除廢水中的陰離子表面活性劑、懸浮物，并將大分子有機(jī)物氧化破壞斷鏈，降解有機(jī)物濃度及廢水色度；將預(yù)處理后的廢水上清液依次進(jìn)行水解酸化、缺氧和接觸氧化的生化處理，對(duì)廢水中的有機(jī)物依次進(jìn)行厭氧菌和好氧菌的生物降解處理，降解后的廢水再通過固液分離，將分離出來的污泥與所產(chǎn)生的污泥一同進(jìn)行污泥脫水后排出；采用活性炭吸附方法將經(jīng)固液分離后的液體進(jìn)行深度處理，達(dá)標(biāo)后排放或回用。本發(fā)明解決了地下水污染場(chǎng)地pH值偏堿性、可生化性差、色度高、有機(jī)物污染濃度高等問題，污水處理運(yùn)行成本低。

權(quán)利要求書

1.一種用于污染場(chǎng)地修復(fù)中的地下水處理工藝，其特征在于，所述地下水處理工藝包括如下步驟：步驟1，對(duì)收集的廢水依次采用氣浮法、微電解反應(yīng)法、芬頓氧化法和絮凝沉淀法進(jìn)行預(yù)處理，消除廢水中的陰離子表面活性劑、懸浮物，并將大分子有機(jī)物氧化破壞斷鏈，降解有機(jī)物濃度和廢水色度；步驟2，將預(yù)處理后的廢水上清液依次進(jìn)行水解酸化、缺氧和接觸氧化的生化處理，對(duì)廢水中的有機(jī)物依次進(jìn)行厭氧菌和好氧菌的生物降解處理，降解后的廢水再通過固液分離，將分離出來的污泥與所述步驟1中所產(chǎn)生的污泥一同進(jìn)行污泥脫水后排出；步驟3，采用活性炭吸附方法將步驟2中經(jīng)固液分離后的液體進(jìn)行深度處理，用于除色和吸附難降解的有機(jī)物，達(dá)標(biāo)后排放或回用。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于污染場(chǎng)地修復(fù)中的地下水處理工藝，其特征在于，當(dāng)所述步驟1中排出的廢水上清液未達(dá)到所設(shè)定的預(yù)處理標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，控制經(jīng)絮凝沉淀后的廢水上清液回流至微電解反應(yīng)器，依次經(jīng)微電解反應(yīng)法、芬頓氧化法和絮凝沉淀法進(jìn)行二次處理。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于污染場(chǎng)地修復(fù)中的地下水處理工藝，其特征在于，所述步驟1中，采用氣浮法對(duì)廢水進(jìn)行處理前，先根據(jù)進(jìn)水NH3-N濃度確定是否進(jìn)行吹脫處理，當(dāng)所述NH3-N濃度大于200mg/L時(shí)，啟動(dòng)吹脫處理。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于污染場(chǎng)地修復(fù)中的地下水處理工藝，其特征在于，所述步驟1中，采用芬頓氧化法對(duì)經(jīng)過微電解反應(yīng)后的廢水進(jìn)行處理時(shí)，所投加的雙氧水重量份比1‰～3‰，投加的七水合硫酸亞鐵重量份比為0.5‰-1‰。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的用于污染場(chǎng)地修復(fù)中的地下水處理工藝，其特征在于，所述步驟2中，對(duì)接觸氧化處理后的部分出水進(jìn)行回流生化處理，利用反硝化降解氨氮，經(jīng)生化接觸氧化處理后的污泥負(fù)荷為0.5～1.0kg(BOD5)/

，污泥濃度為8000～10000mg/L。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于污染場(chǎng)地修復(fù)中的地下水處理工藝，其特征在于，所述步驟2采用的反硝化方法中，控制接觸氧化處理的廢水回流，并進(jìn)行缺氧處理，其硝化液回流比為100～300％；控制固液分離后的污泥回流，并進(jìn)行水解酸化和缺氧處理，其污泥外回流比為50～100％。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于污染場(chǎng)地修復(fù)中的地下水處理工藝，其特征在于，所述步驟1中，通過在廢水中投加酸、PAC、PAM進(jìn)行氣浮處理，去除陰離子表面活性劑和懸浮物，通過加入液堿調(diào)節(jié)廢水PH維持在3～4；經(jīng)芬頓氧化法處理后的廢水中投加液堿，回調(diào)廢水pH至7～9，同時(shí)投加除氟劑去除水中氟離子，投加PAC和PAM，絮凝水中懸浮物，并進(jìn)行絮凝沉淀。

8.一種用于污染場(chǎng)地修復(fù)中的地下水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括依次連接的預(yù)處理單元、生化處理單元和深度處理單元；所述預(yù)處理單元依次包括前端調(diào)節(jié)池、氣浮裝置、微電解反應(yīng)器、芬頓氧化塔及中和絮凝沉淀池，所述氣浮裝置中投加酸、PAC、PAM，用于去除陰離子表活性劑和懸浮物，控制廢水PH為3-4；所述微電解反應(yīng)器和芬頓氧化塔用于將大分子有機(jī)物氧化破壞斷鏈，降解有機(jī)物濃度和廢水色度；所述中和絮凝沉淀池中投加PAC、PAM，使絮凝水中懸浮物進(jìn)行絮凝沉淀，并使上清液流入調(diào)節(jié)池中；所述生化處理單元依次包括水解酸化池、缺氧池、接觸氧化池和MBR膜池，所述調(diào)節(jié)池與所述水解酸化池連接，所述水解酸化池中投入?yún)捬蹙�，用于�?duì)廢水中的有機(jī)物進(jìn)行降解；所述缺氧池和水解酸化池中設(shè)有潛水?dāng)嚢铏C(jī)；所述接觸氧化池中設(shè)有填料掛膜，并采用風(fēng)機(jī)供氧，在好氧菌的作用下將廢水中的有機(jī)污染物降解為CO2和H2O；所述MBR膜池用于對(duì)從所述接觸氧化池排出的水進(jìn)行固液分離；所述深度處理單元包括活性炭吸附器和清水池；所述MBR膜池產(chǎn)出水進(jìn)入所述活性炭吸附器，用于除色和吸附難降解的有機(jī)物；所述的氣浮裝置、中和絮凝沉淀池和MBR膜池中的污泥排入污泥濃縮池，經(jīng)壓濾干化處理后運(yùn)出。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于污染場(chǎng)地修復(fù)中的地下水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括吹脫塔和中間水池I，所述吹脫塔的進(jìn)口與所述前端調(diào)節(jié)池的出口連接，所述吹脫塔的出口與所述中間水池I的進(jìn)口連接，所述中間水池I的出口與所述氣浮裝置連接。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于污染場(chǎng)地修復(fù)中的地下水處理系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)節(jié)池與所述中間水池I連接，用于將調(diào)節(jié)池中的上清液回流至所述中間水池I中；所述接觸氧化池末端出水同時(shí)泵流至所述缺氧池，用于利用反硝化降解氨氮；所述MBR膜池進(jìn)行固液分離后的部分污泥通過分別輸送至所述的缺氧池和水解酸化池。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，解決某類地下水污染場(chǎng)地pH值偏堿性、可生化性差、色度高、有機(jī)物污染濃度高、氨氮高、溶解性總固體含量高、雜質(zhì)懸浮物多、含氟化物和重金屬、含表面活性劑物質(zhì)的特點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種用于污染場(chǎng)地修復(fù)中的地下水處理工藝及系統(tǒng)，在各種污染物均達(dá)到較好的去除效果的同時(shí)，大大降低了污水處理運(yùn)行成本。

本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一方面，本發(fā)明提供了一種用于污染場(chǎng)地修復(fù)中的地下水處理工藝，所述工藝包括如下步驟：

步驟1，對(duì)收集的廢水依次采用氣浮法、微電解反應(yīng)法、芬頓氧化法和絮凝沉淀法進(jìn)行預(yù)處理，消除廢水中的陰離子表面活性劑、懸浮物，并將大分子有機(jī)物氧化破壞斷鏈，降解有機(jī)物濃度和廢水色度；

步驟2，將預(yù)處理后的廢水上清液依次進(jìn)行水解酸化、缺氧和接觸氧化的生化處理，對(duì)廢水中的有機(jī)物依次進(jìn)行厭氧菌和好氧菌的生物降解處理，降解后的廢水再通過固液分離，將分離出來的污泥與所述步驟1中所產(chǎn)生的污泥一同進(jìn)行污泥脫水后排出；

步驟3，采用活性炭吸附方法將步驟2中經(jīng)固液分離后的液體進(jìn)行深度處理，用于除色和吸附難降解的有機(jī)物，達(dá)標(biāo)后排放或回用。

優(yōu)選地，當(dāng)所述步驟1中排出的廢水上清液未達(dá)到所設(shè)定的預(yù)處理標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，控制經(jīng)絮凝沉淀后的廢水上清液回流至微電解反應(yīng)器，依次經(jīng)微電解反應(yīng)法、芬頓氧化法和絮凝沉淀法進(jìn)行二次處理。

優(yōu)選地，所述步驟1中，采用氣浮法對(duì)廢水進(jìn)行處理前，先根據(jù)進(jìn)水NH3-N濃度確定是否進(jìn)行吹脫處理，當(dāng)所述NH3-N濃度大于200mg/L時(shí)，啟動(dòng)吹脫處理。

優(yōu)選地，所述步驟1中，采用芬頓氧化法對(duì)經(jīng)過微電解反應(yīng)后的廢水進(jìn)行處理時(shí)，所投加的雙氧水重量份比1‰～3‰，投加的七水合硫酸亞鐵重量份比為0.5‰-1‰。

優(yōu)選地，所述步驟2中，對(duì)接觸氧化處理后的部分出水進(jìn)行回流生化處理，利用反硝化降解氨氮，經(jīng)生化接觸氧化處理后的污泥負(fù)荷為0.5～1.0kg(BOD5)/

，污泥濃度為8000～10000mg/L。

優(yōu)選地，所述步驟2采用的反硝化方法中，控制接觸氧化處理的廢水回流，并進(jìn)行缺氧處理，其硝化液回流比為100～300％；控制固液分離后的污泥回流，并進(jìn)行水解酸化和缺氧處理，其污泥外回流比為50～100％。

優(yōu)選地，所述步驟1中，通過在廢水中投加酸、PAC、PAM進(jìn)行氣浮處理，去除陰離子表面活性劑和懸浮物，通過加入液堿調(diào)節(jié)廢水PH維持在3～4；經(jīng)芬頓氧化法處理后的廢水中投加液堿，回調(diào)廢水pH至7～9，同時(shí)投加除氟劑去除水中氟離子，投加PAC和PAM，絮凝水中懸浮物，并進(jìn)行絮凝沉淀。

另一方面，本發(fā)明還提供了一種用于污染場(chǎng)地修復(fù)中的地下水處理系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括依次連接的預(yù)處理單元、生化處理單元和深度處理單元；

所述預(yù)處理單元依次包括集水池、氣浮裝置、微電解反應(yīng)器、芬頓氧化塔及中和絮凝沉淀池，所述氣浮裝置中投加酸、PAC、PAM，用于去除陰離子表活性劑和懸浮物，控制廢水PH為3-4；所述微電解反應(yīng)器和芬頓氧化塔用于將大分子有機(jī)物氧化破壞斷鏈，降解有機(jī)物濃度和廢水色度；所述中和絮凝沉淀池中投加PAC、PAM，使絮凝水中懸浮物進(jìn)行絮凝沉淀，并使上清液流入調(diào)節(jié)池中；

所述生化處理單元依次包括水解酸化池、缺氧池、接觸氧化池和MBR膜池，所述調(diào)節(jié)池與所述水解酸化池連接，所述水解酸化池中投入?yún)捬蹙�，用于�?duì)廢水中的有機(jī)物進(jìn)行降解；所述缺氧池和水解酸化池中設(shè)有潛水?dāng)嚢铏C(jī)；所述接觸氧化池中設(shè)有填料掛膜，并采用風(fēng)機(jī)供氧，在好氧菌的作用下將廢水中的有機(jī)污染物降解為CO2和H2O；所述MBR膜池用于對(duì)從所述接觸氧化池排出的水進(jìn)行固液分離；

所述深度處理單元包括活性炭吸附器和清水池；所述MBR膜池產(chǎn)出水進(jìn)入所述活性炭吸附器，用于除色和吸附難降解的有機(jī)物；

所述的氣浮裝置、中和絮凝沉淀池和MBR膜池中的污泥排入污泥濃縮池，經(jīng)壓濾干化處理后運(yùn)出。

進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)還包括吹脫塔和中間水池，所述吹脫塔的進(jìn)口與所述集水池的出口連接，所述吹脫塔的出口與所述中間水池的進(jìn)口連接，所述中間水池的出口與所述氣浮裝置連接。

更進(jìn)一步地，所述調(diào)節(jié)池與所述中間水池連接，用于將調(diào)節(jié)池中的上清液回流至所述中間水池中；所述接觸氧化池末端出水同時(shí)泵流至所述缺氧池，用于利用反硝化降解氨氮；所述MBR膜池進(jìn)行固液分離后的部分污泥通過分別輸送至所述的缺氧池和水解酸化池

本發(fā)明技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點(diǎn)：

A.本發(fā)明所提供的工藝系統(tǒng)結(jié)合了氣浮法、微電解反應(yīng)法、芬頓氧化法和絮凝沉降法對(duì)污染場(chǎng)地高濃度地下水進(jìn)行預(yù)先處理，然后再采用水解酸化、缺氧及接觸氧化生化處理方式進(jìn)一步對(duì)廢水做處理，再結(jié)合MBR膜分離與活性炭吸附方式，得到對(duì)廢水的快速固液分離與深度處理，針對(duì)污染場(chǎng)地地下水高COD濃度的特點(diǎn)，所提供的處理系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)先進(jìn)、布局緊湊，預(yù)處理單元、生化處理單元及深度處理單元中所包含的設(shè)備及裝置均采用撬裝式一體化設(shè)計(jì)，微電解反應(yīng)器和芬頓氧化塔為現(xiàn)場(chǎng)拼裝，安裝和拆卸方便快速、占地極為緊湊、自動(dòng)化程度高、處理成本低、出水穩(wěn)定、出水效果好。

B.本發(fā)明采用吹脫+氣浮+鐵碳微電解+芬頓氧化+絮凝沉淀+水解酸化+缺氧+接觸氧化+MBR膜池+活性炭吸附的工藝組合處理高濃度污染的地下水，通過吹脫去除高濃度的氨氮，通過氣浮去除陰離子表面活性劑和懸浮物，通過鐵碳微電解和芬頓氧化組合，將難降解大分子有機(jī)物氧化破壞斷鏈降解有機(jī)物濃度和色度，提高廢水可生化性，并通過絮凝沉淀加以澄清分離；在生化處理單元中，通過水解酸化、缺氧、生物接觸氧化實(shí)現(xiàn)硝化和反硝化過程，有機(jī)物最終得到有效降解和去除，出水通過MBR實(shí)現(xiàn)固液分離并通過活性炭吸附深度處理，確保出水達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)或《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T14848-2017)的相應(yīng)要求。

C.現(xiàn)有污染場(chǎng)地修復(fù)中地下水具有污染程度高、水質(zhì)波動(dòng)大、處理水量不穩(wěn)定等特點(diǎn)，常規(guī)處理工藝及設(shè)備難以實(shí)現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行且處置達(dá)標(biāo)的效果。本發(fā)明提出的地下水處理工藝系統(tǒng)，在預(yù)處理單元階段去除大部分難降解污染物，同時(shí)提高可生化性，這是非常重要的，地下水出現(xiàn)高污染、水質(zhì)波動(dòng)情況下對(duì)于生化系統(tǒng)起到緩沖作用；生化處理單元采用水解酸化、缺氧和接觸氧化的組合工藝，去除地下水中COD的同時(shí)具有同步脫氮除磷的效果，并且可通過改變進(jìn)水流量、調(diào)節(jié)污泥濃度、補(bǔ)充碳源和氮源等方式，應(yīng)對(duì)處理水量不穩(wěn)定的情況，智能化水平高；深度處理單元采用活性炭吸附工藝，將生化處理后的地下水進(jìn)行深度處理，活性炭吸附可將生化處理后的地下水中剩余少量污染物進(jìn)行吸附，確保最終出水達(dá)標(biāo)排放。綜上，本發(fā)明提出的地下水處理工藝系統(tǒng)具有抗沖擊性強(qiáng)、運(yùn)行連續(xù)穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，解決了污染場(chǎng)地修復(fù)中地下水抽出后難以處理達(dá)標(biāo)難題。

（發(fā)明人：葉淵;劉玉濤;姚元;劉海濤;朱焰;宋坦坦;耿亞鑫）