高浓度多组分废水治理与资源化技术开发及应用

沙颍河作为淮河流域的重要一级支流，其流域面积占淮河全流域的1/7，污染负荷占淮河全流域的1/3。因此，“欲治淮河，必先治沙颍河”。为改善沙颍河流域水环境质量，“十一五”期间，国家水专项在河南省沙颍河流域设立了沙颍河中上游重污染行业污染治理关键技术研究与示范课题（2009ZX07210-002）、高盐份有机工业废水治理技术与设备（2010ZX07210-005）等五个课题，重点突破工业污染源控制与治理等关键技术和共性技术。

该研究以河南省沙颍河流域内污染较重的化工、食品等行业废水为研究对象。成果依托高盐份有机工业废水治理技术与设备（2010ZX07210-005，附件编码22-24）、食品发酵废水污染负荷稳定削减关键技术研究与示范之味精废水部分（2009ZX07210-002-002.1）、食品发酵废水污染负荷稳定削减关键技术研究与示范之酒精废水部分（2009ZX07210-002-002.2）等（子）课题的研究与示范（附件编码25-27）。该研究科学界定了高浓度多组分废水特征，重点突破两级厌氧组合工艺（硫酸盐还原相UASB+微氧曝气沉淀系统+内循环UASB）、改良生物接触氧化技术、高浓度多组分废水稳定达标和资源化利用技术（“新型预处理+硫酸盐还原相UASB+微氧曝气沉淀系统+内循环UASB+改良生物接触氧化+混凝沉淀-消毒”集成工艺）。

研究成果授权发明专利6项、实用新型专利6项，发表核心及以上论文22篇（其中EI1篇），并建设示范工程2项和推广应用工程3项。

硫酸盐还原相UASB+微氧曝气沉淀系统最大限度去除硫酸根等离子浓度，内循环UASB技术增强了反应器抗冲击能力，同时提高反应器内上升流速，易于形成厌氧颗粒污泥。该反应器对COD去除率可达90%以上；改良生物接触氧化技术创新了填料组合方式（立体弹性填料+悬浮填料），解决了如何迅速挂膜、使膜自然更新的问题。反应器底部设计导流墙改变了反应池的流体动力学状态，在组合填料的作用下，减小了水力剪切力，提高了溶解氧的利用率，增加了生物膜的稳定性，提高原反应池的生物量，增强脱氮效果。该反应器对COD、氨氮的去除率分别可达79.6%、83.2%。

在突破内循环UASB和改良生物接触氧化技术的基础上，针对高浓度（尤其是水溶性有毒有机污染物、硫酸根离子）多组分增塑剂生产废水，开发了高浓度多组分有机废水治理与资源化集成技术。该集成技术选用超高交联树脂作为废水的预处理，不仅降低了高浓度化工生产废水中的COD，同时达到有用物质的资源回收，实现了废水中有毒有机污染物的减量化和资源化；两级厌氧组合工艺实现了废水中硫酸根离子和COD最大限度去除，保证后续好氧菌的活性；改良生物接触氧化提高了溶解氧的利用率，增加生物膜的稳定性，提高原反应池的生物量，增强脱氮效果。

沙颍河作为淮河流域的重要一级支流，其流域面积占淮河全流域的1/7，污染负荷占淮河全流域的1/3，“欲治淮河，必先治沙颍河”，为改善沙颍河流域水环境质量，“十一五”期间，国家水专项在河南省沙颍河流域设立了沙颍河中上游重污染行业污染治理关键技术研究与示范课题(2009ZX07210-002)、高盐份有机工业废水治理技术与设备(2010ZX07210-005)等五个课题，重点突破工业污染源控制与治理等关键技术和共性技术。 该研究以河南省沙颍河流域内污染较重的化工、食品等行业废水为研究对象，成果依托高盐份有机工业废水治理技术与设备(2010ZX07210-005，附件编码22-24)、食品发酵废水污染负荷稳定削减关键技术研究与示范之味精废水部分(2009ZX07210-002-002.1)、食品发酵废水污染负荷稳定削减关键技术研究与示范之酒精废水部分(2009ZX07210-002-002.2)等(子)课题的研究与示范(附件编码25-27)，该研究科学界定了高浓度多组分废水特征，重点突破两级厌氧组合工艺(硫酸盐还原相UASB+微氧曝气沉淀系统+内循环UASB)、改良生物接触氧化技术、高浓度多组分废水稳定达标和资源化利用技术(“新型预处理+硫酸盐还原相UASB+微氧曝气沉淀系统+内循环UASB+改良生物接触氧化+混凝沉淀-消毒”集成工艺)。研究成果授权发明专利6项、实用新型专利6项，发表核心及以上论文22篇(其中EI1篇)，并建设示范工程2项和推广应用工程3项。 硫酸盐还原相UASB+微氧曝气沉淀系统最大限度去除硫酸根等离子浓度，内循环UASB技术增强了反应器抗冲击能力，同时提高反应器内上升流速，易于形成厌氧颗粒污泥，该反应器对COD去除率可达90%以上；改良生物接触氧化技术创新了填料组合方式(立体弹性填料+悬浮填料)，解决了如何迅速挂膜、使膜自然更新的问题。反应器底部设计导流墙改变了反应池的流体动力学状态，在组合填料的作用下，减小了水力剪切力，提高了溶解氧的利用率，增加了生物膜的稳定性，提高原反应池的生物量，增强脱氮效果。该反应器对COD、氨氮的去除率分别可达79.6%、83.2%。 在突破内循环UASB和改良生物接触氧化技术的基础上，针对高浓度(尤其是水溶性有毒有机污染物、硫酸根离子)多组分增塑剂生产废水，开发了高浓度多组分有机废水治理与资源化集成技术。该集成技术选用超高交联树脂作为废水的预处理，不仅降低了高浓度化工生产废水中的COD，同时达到有用物质的资源回收，实现了废水中有毒有机污染物的减量化和资源化；两级厌氧组合工艺实现了废水中硫酸根离子和COD最大限度去除，保证后续好氧菌的活性；改良生物接触氧化提高了溶解氧的利用率，增加生物膜的稳定性，提高原反应池的生物量，增强脱氮效果。