CN102092887B - 高浓度高含盐工业废水处理系统与方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的提供一种高浓度高含盐工业废水处理系统及方法，系统包括依次串联连通的粗母液贮池、粗母液沉淀池、雨水调节池、中和调节池、絮凝沉淀池、厌氧硫化床、竖流式沉淀池I、电凝聚、自沸槽、A/O生物接触氧化池、竖流式沉淀池II、活性碳过滤器、消毒池和回用水池。本发明的方法采用化学络合回收目的成分调酸盐析、絮凝沉淀、UFB系统厌氧处理去除有机物、电凝聚降氨除浊、A/O系统好氧处理、活性炭过滤等工艺可有效减少废水中有机物排放量，降低废水处理运行成本，而且处理工艺流程简单，可长时间连续运行。
Description
技术领域
本发明涉及一种水环境保护工业废水处理的系统设备与方法，特别是对高浓度高含盐工业废水的处理后能达标排放。
背景技术
一般高浓度高含盐工业废水化学需氧量(CODcr)达30000mg/L以上，五日生化需氧量(BOD5)20000mg/L以上，含盐量氯离子浓度高达50000mg/L以上，高于排放标准数百上千倍。特别是难降解，可生化性差。可高含盐量、高有机物、高氨氮等“三高”高浓度工业废水，对流域内水环境及人民生活造成的社会危害大，治理非常难，许多企业不得不关停。高浓度工业废水处理已成为企业能否生存发展的关键技术问题。
对于高浓度高含盐工业废水的技术处理，目前国内外研究较多的主要有湿空气氧化法技术(WAO)、湿式催化氧化法技术(CWO)、蒸发回收等。这些技术需要在高温高压条件(一般250～400℃，18～25Mpa)下进行，设备及工况条件要求高，能耗高，投资大，设备易腐蚀。生产上急需开发低能耗、低成本的高浓度工业废水处理新技术。改善高含盐量等工业废水的可生化性，通过后续的生化处理降低废水处理的工程投资和运行成本，成为技术发展主流。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高浓度高含盐工业废水处理系统，及利用该系统处理高浓度高含盐工业废水的方法。其能有效降低废水处理运行成本，处理工艺流程简单，可长时间连续运行。
本发明的高浓度高含盐工业废水处理系统，包括依次串联连通的粗母液贮池、粗母液沉淀池、雨水调节池、中和调节池、絮凝沉淀池、厌氧硫化床、竖流式沉淀池I、电凝聚、自沸槽、A/O生物接触氧化池、竖流式沉淀池II、活性碳过滤器、消毒池和回用水池，絮凝沉淀池、厌氧硫化床、竖流式沉淀池I、电凝聚、自沸槽、A/O生物接触氧化池、竖流式沉淀池II均经离心泵与污泥池连通，中和调节池与絮凝沉淀池经提升泵连通，絮凝沉淀池与厌氧流化床经管道泵连通，竖流式沉淀池I与电凝聚设备经离心泵连通，竖流式沉淀池II和活性碳过滤器之间经管道泵连通。
所述中和调节池前还与雨水调节池连通，以便使用雨水稀释中和调节池内的废水。
所述污泥池后还经离心泵设置有带式压滤机，以便出去污泥水分，便于外运。
本发明的高浓度高含盐工业废水处理技术，包括以下步骤：
(1)没食子酸废水经没食子酸废水储水池进入粗母液贮池，用石灰乳将PH值调至11，调节水量后送至粗母液沉淀池，沉淀24h后，上部废水进入中和调节池，底部污泥定期回收利用；
(2)高浓度废水经中和调节池用盐酸将PH值调至7-8，用雨水调节池稀释废水含盐至≤1％，在中和调节池内搅拌实现均质；
(3)调节水量后通过提升泵提升到絮凝沉淀池，投加混凝剂及脱盐剂去除废水中所含SS和10％的CODcr、BOD5及部分色度，脱落的SS及污泥经离心泵进入污泥池；
(4)絮凝沉淀池出水经泵提升进入厌氧流化床反应器，去除大部分CODcr、BOD5，剩余污泥进入污泥池；
(5)厌氧流化床反应器出水进入竖流式沉淀池I，沉淀后废水加混凝剂和脱色剂后进入电凝聚及配套自浮槽设备，剩余污泥进入污泥池；
(6)自浮槽出水进入A/O生物接触氧化池的厌氧池，在缺氧状态下大分子有机物经水解分解成小分子有机物，再进入好氧池进行好氧生物处理；
(7)经生化处理后的出水自流入竖流式沉淀池II，沉淀后进入活性炭过滤器，去除生化处理难以降解的污染物。
本发明针对废水高含盐量、高浓度有机物的特点，采用化学络合回收目的成分调酸盐析、絮凝沉淀、UFB系统厌氧处理去除有机物、电凝聚降氨除浊、A/O系统好氧处理、活性炭过滤等六道工艺串联成废水处理系统，配合自动控制、在线检测，进行成套废水处理工程技术设计、工程施工与现场调试。对五倍子加工中高浓度工业废水进行资源化处理，减少废水中有机物排放量，对目标产品进行回收；工厂污水清污分流，对高含盐高浓度废水采取调酸析盐处理，高含盐废水(13％)不需嗜盐菌种驯化，即可采用生化工艺进行后续处理，降低废水处理运行成本。处理工艺流程简单，可长时间连续运行。COD为5000～50000mg/L的工业废水处理后降到100mg/L以下，达到国家排放标准。
附图说明
附图为本发明的系统的建筑和设备设置示意图。
具体实施方式
五倍子是我国特色生物化工资源，加工的单宁酸、没食子酸等有机酸基础产品可延伸开发出一百多种工业产品，加工排放的高浓度工业废水难降解，化学需氧量(CODcr)达42427mg/L，五日生化需氧量(BOD5)24358mg/L，氨氮2942mg/L，氯离子浓度高达61593mg/L，高于排放标准数百上千倍。下面就本发明的处理系统和方法实例对本发明作进一步详细说明。
1、设计废水处理量：1000吨/日
2、废水处理主要建筑物
a)粗母液贮池。数量1座，地下式砖混结构，共壁；贮池净尺寸：L×B×H＝6.0m×5.7m×5.52m。调节时间HRT＝24hr，有效水深4.2m。
b)粗母液沉淀池。数量1座，地下式砖混结构，共壁。中心管直径：0.3m，平面净尺寸6.0m(L)×5.0m(B)，总深5.52m，保护高度0.3m，表面负荷1.5m3/m2.hr，集水槽出水堰负荷0.045L/(s*m)，沉淀时间HRT＝24hr。
c)雨水调节池。数量1座，地下式砖混结构，共壁；收集雨水作为综合废水调节池补充水，调节池净尺寸尺寸：L×B×H＝16.90m×4.36m×5.52m。有效水深2.0m。
d)中和调节池。数量1座，地下式砖混结构，共壁；高浓度废水配水下搅拌机4台，沿池底四周中间位置布置，使药剂混合均匀。调节池净尺寸尺寸：L×B×H＝16.90m×11.90m×5.52m。调节时间HRT＝12hr，有效水深2.5m。
e)絮凝沉淀池。数量1座，地下式砖混结构，共壁。中心管直径：0.8m，平面净尺寸6.0m(L)×5.68m(B)，总深6.5m，保护高度0.3m，有效容积为165.28m3，表面负荷1.5m3/m2.hr，集水槽出水堰负荷1.16L/(s*m)，沉淀时间HRT＝2hr。
f)竖流式沉淀池I。数量1座，地下式砖混结构，共壁。中心管直径：0.8m，平面净尺寸6.0m(L)×5.68m(B)，总深6.5m，保护高度0.3m，有效容积为165.28m3，表面负荷1.5m3/m2.hr，集水槽出水堰负荷1.16L/(s*m)，沉淀时间HRT＝2hr。
g)自浮槽。数量1座，碳钢结构。平面净尺寸为3.0m(L)×2.7m(B)，总深2.5m，有效水深2.0m，有效容积：16.2m3。
h)A/O生物接触氧化池。数量1组，地下式砖混结构，共壁。平面净尺寸为17.50m(L)×11.00m(B)，內分2格，总深5.82m。总有效容积为962.5m3，总停留时间19.25hr。分为A池、O池。A池总有效容积为481.25m3，平面净尺寸为17.5m(L)×5.5m(B)，有效水深为4.92m，停留时间9.6hr，内设KBP曝气器120套。O池总有效容积为481.25m3，平面净尺寸为17.5m(L)×5.5m(B)，有效水深为4.82m，停留时间8.27hr，容积负荷1.0kg BOD5/m3.d，内设KBP曝气器190套。
i)竖流式沉淀池II。数量1座，地下式砖混结构，共壁。中心管直径：0.8m，平面净尺寸6.0m(L)×5.68m(B)，总深5.62m，有效水深4.32m，有效容积为131.08m3，表面负荷1.5m3/m2.hr，集水槽出水堰负荷1.16L/(s*m)，沉淀时间HRT＝2hr。
j)消毒池。数量1座，地下式砖混结构，共壁。消毒池平面净尺寸6.0m(L)×1.0m(B)，总深5.62m，有效水深4.20m，消毒时间HRT＝0.5hr。清水池平面净尺寸6.0m(L)×4.7m(B)，总深5.62m，有效水深4.20m。
k)污泥池。数量1座，地下式砖混结构，共壁。总污泥体积95.4m3，平面净尺寸为6.0m(L)×5.7m(B)，总深5.72m。
l)回用水池。数量1座，地下式砖混结构，共壁。平面净尺寸为8.50m(L)×5.70m(B)，总深5.72m。
m)鼓风机房。砖混结构，平面净尺寸7.0m(L)×4.0m(B)，高5.0m。
n)脱水机房。砖混结构，平面净尺寸14.50m(L)×8.80m(B)，层高5.0m。
o)加药间。砖混结构，平面净尺寸12.0m(L)×11.0m(B)，层高5.0m。
p)标准排放口。地下式砖混结构，宽1.50m，全段长8m，深2.2m。
3、废水处理系统及主要机电设备器材
a)水下搅拌机：QJB0.85/8-260/3-740/C/S型4台，单机功率0.85kW。安装于中和调节池内。
b)管道混合器：3台，规格：DN100。用于粗母液贮池前、絮凝沉淀池前、污泥池前。
c)UFB厌氧流化床反应器：UFB厌氧流化床反应器2台，单机功率15kW。直径：Φ4.0m，H：12.40m。日产气量1750m3。安装于A/O生物接触氧化池内
d)电凝聚设备：HF-DNJ-30型电凝聚设备2台，单台处理水量30m3/h，水力停留时间40-90s，电耗0.45KWh/m3。配套自浮槽刮渣设备功率1KW。
e)提升泵：100FZU-35型工程塑料立式自吸泵8台，单台Q＝25m3/h，H＝9m，P＝3KW用于调节池至絮凝池3台，二用一备；用于消毒池至回用水池3台，二用一备；用于粗母液贮池2，一用一备。
f)管道泵：100FGU-35型工程塑料管道泵6台，单台Q＝25m3/h，H＝9m，P＝3KW，用于絮凝沉淀池至厌氧流化床反应器3台，二用一备；用于竖流式沉淀池1至电凝聚设备3台，二用一备。
g)离心泵：HTB80-65-160型耐腐蚀工程塑料离心泵2台，一用一备，单台Q＝25m3/h，H＝8m，P＝1.5KW，用于压滤机上清液回流。HTB50-32-160型耐腐蚀工程塑料离心泵3台，二用一备，单台Q＝7.5m3/h，H＝7m，P＝0.75KW，用于好氧池混合液回流。HTB65-50-160型耐腐蚀工程塑料离心泵3台，二用一备，单台Q＝25m3/h，H＝32m，P＝5.5KW，用于竖流式沉淀池2至活性炭过滤器。
HTB65-50-160型耐腐蚀工程塑料离心泵6台，单台Q＝12.5m3/h，H＝8m，P＝0.75KW，用于絮凝沉淀池排泥2台，一用一备；用于竖流式沉淀池排泥2台，一用一备；用于生物接触氧化池排泥2台，一用一备。HTB50-32-125型耐腐蚀工程塑料离心泵2台，一用一备，Q＝12.5m3/h，H＝20m，P＝2.2KW，用于污泥池至带式压滤机。
h)单级单吸化工离心泵：IH200-150-250B型单级单吸化工离心泵2台，一用一备，Q＝287m3/h，H＝16.5m，P＝30KW，用于活性炭过滤器反冲洗。
i)IS离心泵：IS125-100J-200I型离心泵2台，一用一备，Q＝100m3/h，H＝12.5m，P＝11KW，用于回用水池至厂区循环水池。IS50-32-200A型离心泵2台，一用一备，Q＝11.4m3/h，H＝44m，P＝4KW，用于压滤机反冲洗。
j)加药装置：JY-0.5/0.6-1型加药装置6台，规格：投加量0-200L/h，P＝0.74KW。用于硅藻精土溶液制备，两台(一用一备)；其他4台，用于制备PAC、PAM、脱盐剂、脱色剂溶液制备各一台。JY-0.5/0.6-2型加药装置2台，规格：投加量5-500L/h，P＝0.37Kw。用于石灰乳溶液制备，两台(一用一备)。
k)二氧化氯发生器：CAP-50型二氧化氯发生器1台，产气量50g/h，P＝1KW。用于消毒池。
l)鼓风机：ARC-100型罗茨鼓风机2台，一用一备，Qs＝13.7m3/min，H＝49.0kPa。用于A/O生物接触氧化池。
m)污泥脱水系统：NDY-Q1000型带式浓缩压缩过滤机2套，电机功率2.05kW。
n)空压机：V-0.48/7型活塞式空压机，一用一备，Q＝0.48m3/h，H＝70m，P＝4KW，用于污泥脱水机房。
o)微孔曝气器：KBP型可变微孔曝气器，数量310套，服务面积：0.4～0.8m3/只，氧利用率13～15％。
p)活性炭过滤器：TGL-30型活性炭过滤器2台，处理量30T/h，φ2000。
上述建筑及设备设置和安装方式参见附图。
4、废水处理方法与技术
设计增加没食子酸废水储水中和沉降池，回收没食子酸粗品。没食子酸废水进入粗母液贮池，用石灰乳将PH值调至11，调节水量后用泵提升至粗母液沉淀池，沉淀24h后，上部废水进入综合废水调节池，底部污泥定期回收利用。
高浓度废水经中和调节池用盐酸将PH值调至7-8，用雨水调节池稀释废水含盐至≤1％，在调节池内借助水下搅拌机实现均质。调节水量后通过废水提升泵提升到絮凝沉淀池，经投加混凝剂及脱盐剂使废水中所含的大部分SS和10％的CODcr、BOD5及部分色度得以去除，脱落的SS及污泥经泵进入污泥池，絮凝沉淀池出水经泵提升进入2台厌氧流化床反应器，去除70％的CODcr、BOD5，剩余污泥进入污泥池。
厌氧流化床反应器出水进入竖流式沉淀池I，沉淀后废水加混凝剂和脱色剂后进入电凝聚及配套自浮槽设备，再去除70％的CODcr、BOD5，提高废水的B/C比，及废水的可生化性，剩余污泥进入污泥池。
自浮槽出水进入A/O生物接触氧化池的厌氧池中，在缺氧状态下大分子有机物经水解分解成小分子有机物，提高废水的可生化性，再进入好氧池，好氧池连续进水、连续曝气，废水在好氧池进行好氧生物处理，好氧池部分剩余活性污泥回流到A池，进行反硝化，进一步脱除氨氮，其剩余活性污泥进入污泥池。
废水经生化处理后出水自流入竖流式沉淀池II，沉淀后进入活性炭过滤器，去除生化处理难以降解的污染物，以确保出水水质各项指标能够达标排放。活性炭过滤器出水经消毒后根据企业需要或回用，或排放。沉淀污泥进入污泥池，通过污泥泵进入污泥脱水机械，经脱水后干泥制砖或填埋，污泥池上清液及滤液回流至中和调节池。
该废水按本方案实施后达到GB21905-2008《提取类制药工业水污染物排放标准》中的现有企业水污染物排放标准。各处理单元效果见下表。
各处理单元效果
Claims (4)
1.一种高浓度高含盐工业废水处理系统，其特征在于包括依次串联连通的粗母液贮池、粗母液沉淀池、雨水调节池、中和调节池、絮凝沉淀池、厌氧流化床、竖流式沉淀池I、电凝聚、自浮槽、A/O生物接触氧化池、竖流式沉淀池II、活性炭过滤器、消毒池和回用水池，絮凝沉淀池、厌氧流化床、竖流式沉淀池I、电凝聚、自浮槽、A/O生物接触氧化池、竖流式沉淀池II均经离心泵与污泥池连通，中和调节池与絮凝沉淀池经提升泵连通，絮凝沉淀池与厌氧流化床经管道泵连通，竖流式沉淀池I与电凝聚设备经离心泵连通，竖流式沉淀池II和活性炭过滤器之间经管道泵连通。
2.根据权利要求1所述高浓度高含盐工业废水处理系统，其特征在于，中和调节池前与雨水调节池连通。
3.根据权利要求1所述高浓度高含盐工业废水处理系统，其特征在于，所述污泥池后经离心泵设置有带式压滤机。
4.一种高浓度高含盐工业废水的处理方法，包括以下步骤：
(1)没食子酸废水经没食子酸废水储水池进入粗母液贮池，用石灰乳将pH值调至11，调节水量后送至粗母液沉淀池，沉淀24h后，上部废水进入中和调节池，底部污泥定期回收利用；
(2)高浓度废水经中和调节池用盐酸将pH值调至7-8，用雨水调节池稀释废水含盐至≤1％，在中和调节池内搅拌实现均质；
(3)调节水量后通过提升泵提升到絮凝沉淀池，投加混凝剂及脱盐剂去除废水中所含SS和10％的CODcr、BOD5及部分色度，脱落的SS及污泥经离心泵进入污泥池；
(4)絮凝沉淀池出水经泵提升进入厌氧流化床反应器，去除大部分CODcr、BOD5，剩余污泥进入污泥池；
(5)厌氧流化床反应器出水进入竖流式沉淀池I，沉淀后废水加混凝剂和脱色剂后进入电凝聚及配套自浮槽设备，剩余污泥进入污泥池；
(6)自浮槽出水进入A/O生物接触氧化池的厌氧池，在缺氧状态下大分子有机物经水解分解成小分子有机物，再进入好氧池进行好氧生物处理；
(7)经生化处理后的出水自流入竖流式沉淀池II，沉淀后进入活性炭过滤器，去除生化处理难以降解的污染物。
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