CN102491591A - 一种高浓度聚酯切片污水处理与循环利用系统方法 - Google Patents

Abstract

一种高浓度聚酯切片污水处理与循环利用系统方法，采用不同性质污水分流处理，采用浮选装置、均质酸化、QCS高效厌氧反应器、高效好氧生物降解池、澄清、自动提泥分配装置相结合的处理系统方法。处理聚酯切片产生的高浓度有机废水；三类废水经不同的预处理工艺处理后再合并处理，采用高效好氧生物降解池处理工艺全面降低污染物；最后通过澄清、过滤分离深度处理，保证水质达标排放或循环利用；工艺流程简捷、工程造价低、运行费用低、自动化程度高、运行管理简捷、方便。

Description

一种高浓度聚酯切片污水处理与循环利用系统方法

技术领域

本发明涉及一种高浓度聚酯切片污水处理与循环利用系统方法技术领域，特别涉及一种采用不同性质废水分流预处理，结合均质酸化、QCS高效厌氧反应器和高效好氧生物降解池、澄清、自动提泥分配装置及过滤的方法全面进行废水中污染物降解，最终处理出水达到排放标准或满足循环利用指标的工艺方法。

背景技术

聚酯行业飞速发展的同时也带来了一些问题，特别是环境污染问题(其中主要集中在废水方面)。聚酯车间酯化所产生的废水是一种高浓度的有机化工废水，废水中含有较高浓度的乙二醇、乙醇和二甘醇、二氧杂乙烷及少量的乙醛、有机酸、有机溶剂、低聚合物和无机盐等有机物质；聚酯车间地面冲洗废水浓度中等，可生化性略好，但废水中含有的少量大分子有机物较难处理；纺丝废水浓度中等，但该股废水中含有少量的油类物质，需进行破乳及隔油的预处理；另还有厂区日常生活产生的生活污水等。聚酯行业在生产经营过程中产生的废水种类较多，如不采取有效的处理方法，势必会对周围环境造成严重的环境污染，且针对不同性状的废水必须采用不同的工艺才能有效的处理。

聚酯生产废水主要来自酯化缩聚反应及聚酯熔体切粒等工段产生的废水。聚酯废水属溶解性有机废水，废水中成分以醇类为主，含有乙二醇、乙醇和二甘醇、二氧杂乙烷及少量的乙醛、有机酸、有机溶剂、低聚合物和无机盐等。

聚酯废水的特点是有机物含量高，废水的化学需氧量往往是数千，有的甚至达到上万。虽然废水组份较稳定，但间隙排水，冲击负荷较大，废水中存在一定量的难生物降解性有机物。

归纳聚酯废水具有下述特点：

生产排水具有间隙和周期性，废水水量和水质的波动很大，不均匀程度很高；

废水中含有一定量的低聚物，有时还混有难降解的有毒有机物联苯和联苯醚等混合物，这类物质不易降解或降解过程较复杂，历时较长；

废水中B/C值一般都大于0.3，可生化性较好；

废水中污染因子的浓度较高，其中聚酯废水COD值可达5000mg/L左右，有时甚至更高，属高浓度有机废水，所以仅采用好氧生物降解工艺是不经济的，效率也较低，应充分考虑废水的高效厌氧处理工艺；

废水的pH值约3～5左右，属于酸性废水，而生化处理和达标排放均要求控制pH值至中性；

有少量的含油废水，需要采用有效的预处理方法除去油类，运行过程中必须严密监测水中含油物质指标；

废水中的有机物大多数以溶解态形式存在，且废水中还存在一定数量的生物难降解的溶解性COD。

一般的废水处理技术，难以以一种方法一次性处理，达到达标的排放标准，而且理设施规模庞大，建设投资高。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种高浓度聚酯切片污水处理与循环利用系统方法，该方法根据水质水量特性情况分析，结合所开发的先进处理技术和高性能产品才能实践对聚酯废水处理的达标保证，确定废水处理工艺的选择依照如下思路：

总体思路采用QCS高效厌氧反应器和高效好氧生物降解池结合的生物系统工艺进行处理；

由于水质特点不同，油剂、一般废水(包括一般生产废水和生活污水)与聚酯废水这三类废水必须进行分流处理，这样可以缩小处理设施规模，减少建设投资。聚酯废水处理是经多项成功案例的优化创新，经QCS高效厌氧反应器使有机物浓度大幅度降低，减轻后续生物处理的负荷。含油废水采用分离除油预处理工艺，减少或消除油剂对生化微生物的不良影响。一般废水采用拦截预处理工艺，避免杂质堵塞构筑物或设备。

三类废水经不同的预处理工艺处理后再合并处理，采用高效好氧生物降解池处理工艺全面降低污染物。

最后通过澄清、过滤分离深度处理，保证水质达标排放或循环利用。

工艺流程简捷、工程造价低、运行费用低、自动化程度高、运行管理简捷、方便。

为了达到上述目的，本发明提供的技术方案是：一种高浓度聚酯切片污水处理与循环利用系统方法，采用不同性质污水分流处理，采用浮选装置、均质酸化、QCS高效厌氧反应器、高效好氧生物降解池、澄清、自动提泥分配装置相结合的处理系统方法。处理聚酯切片产生的高浓度有机废水。所述方法包括如下步骤：

不同性质污水包含一般废水、含油废水和高浓度聚酯废水，分别进入一般废水集水井(1)、含乳化油废水集水井(3)和高浓度聚酯废水调节池(6)待处理；含乳化油废水经过浮选装置(5)处理后自流至均质酸化池(8)，高浓度聚酯废水经调节水质水量提升至均质酸化池(8)，经均质酸化后调整pH、加温提升至QCS高效厌氧反应器(10)，高浓度废水经QCS高效厌氧反应器处理后自流至混合池(12)，一般性废水提升至混合池(12)，混合废水提升至高效好氧生物降解池(13)和澄清池(14)及过滤系统(16)，最终满足达标排放和循环利用要求；

高浓度聚酯切片污水处理与循环利用系统方法还设置有事故池(7)；事故状态下不同性质污水进入事故池(7)，事故后有提升泵提升至高浓度聚酯废水调节池(6)；

不同性质废水分别采用不同的预处理工艺；如高浓度聚酯废水采用均质水解酸化池(8)预处理后在进入QCS高效厌氧反应器(10)处理，QCS高效厌氧反应器(10)的反应温度由换热系统(9)自动控制其最佳反应温度33～35℃，同时自动投加氢氧化钠、pH值控制在6.8～7.5，利于高效率处理。QCS高效厌氧反应器(10)出水自流至高效好氧生物降解池(13)内采用专有碟式射流曝气器(20)作为高效供氧设备，高效好氧生物降解池(13)处理后出水自流至澄清池(14)，澄清池(14)出水至中间水池(15)，澄清池(14)内活性污泥采用专有气提装置提至均质酸化池(8)及混合池(12)，中间水池(15)出水已满足排放标准可以直接排放或提至过滤系统(16)内过滤后循环利用；

QCS高效厌氧反应器(10)所产生的甲烷气体经水封装置(11)后可以收集利用于系统供热达到节能减排目标；

高效好氧生物降解池(13)内采用专有高效供氧设备碟式射流曝气器作为其供氧设备；

本发明的一种高浓度聚酯切片污水处理与循环利用系统方法，针对存在几股不同性质废水的特点，采用合理、科学的分流处理，一般废水(生活废水、车间地面冲洗废水等)采用格栅或栅网等设施有效拦截水中固体带状条状等物质；含油废水采用浮选装置等设置有效分离废水中乳化油；高浓度聚酯废水经调节池收集调节水质水量后直接进入均质酸化池(8)酶解达到预处理目的。通过这一系列分流式预处理，使废水更有利于后续主生化段的处理，从而既缩小了处理规模减小了投资，又使得处理效果更佳。

采用均质酸化池(8)和QCS高效厌氧反应器(10)相结合的方法有效区分反应产酸和产甲烷阶段，既提高了处理效率，又缩小了厌氧反应器的建设规模；均质酸化池(8)的作用是减小有机物分子量，产生不完全氧化的产物，提高废水的可生化性(B/C)，有利于后续生化段的处理。为了保障均质酸化池(8)的效果，在其内部设置了高密度的生物填料和桨板式搅拌装置，使池内污泥能够充分和废水接触，并且有澄清池(14)内自动气提活性污泥供给，为提高污泥浓度和补充营养源，确保补充污泥和流失污泥的动态平衡，保证均质酸化池(8)的预处理效果。

均质酸化池(8)预处理后的废水，通过提升水泵提升至换热系统(9)，换热系统(9)利用低压蒸汽作为热源，间接对废水进行有效的加热，保障QCS高效厌氧反应器(10)的温度要求；换热系统(9)采用全自动温度控制系统，能够将QCS高效厌氧反应器(10)的温度稳定控制在设定值区间内。

经过换热系统换热后的废水通过布水系统进入QCS高效厌氧反应器(10)，QCS高效厌氧反应器(10)为全钢结构或钢砼结构，QCS高效厌氧反应器(10)上部为单级或双级三相分离系统，保障上部出水的流态稳定，防止厌氧污泥的流失，有效分离和收集反应器内产生的甲烷气体；QCS高效厌氧反应器(10)中部设置填料层和内循环系统，使整个反应器内污泥负荷和反应温度保持一致，同时增加泥、水接触几率。

QCS高效厌氧反应器(10)顶部收集的甲烷气体通过管路进入液封装置(11)，液封装置(11)内简单脱硫后甲烷气体可回收利用。

QCS高效厌氧反应器(10)采用中温33～35℃的反应温度，由采用低压蒸汽供热的换热系统(9)自动控制换热系统出水温度从而保障反应器消化要求又达到节能目的。

QCS高效厌氧反应器(10)出水COD一般控制在800～1200mg/L。

经QCS高效厌氧反应器(10)处理后的废水和一般废水在混合池(12)内混合，通过提升泵泵入高效好氧生物降解池(13)，高效好氧生物降解池(13)采用好氧微生物作为有效处理介质，采用鼓风机(21)、专有碟式射流曝气器(20)作为供氧设备给好氧微生物提供溶解氧。

高效好氧生物降解池(13)处理后的废水进入澄清池(14)，澄清池(14)采用竖流式设计，进水通过中心导流筒和反射板，保证进水的稳定、减小水流波动扰乱沉淀区，顶部采用周边围堰方式出水，保证出水的均匀和稳定；澄清池(14)斗底装设自动气提设备，气源来源于鼓风机(21)，气提所提升的污泥通过电磁阀自动控制、100％活性污泥回流至前段处理单元，保障其生物量，提高处理效率及效果，从而也有助于减少剩余污泥量。

设置澄清池(14)主要是分离高效好氧生物降解池(13)出水中所含活性污泥，同时采用专有自动气提装置将活性污泥回至均质酸化池(8)作营养物并保障混合池(13)的污泥浓度和预消化和反硝化功能。

澄清池(14)出水除悬浮物SS没有满足循环利用要求外(一般在50～60mg/L)，其余指标如COD、BOD、NH3-N、TP、pH等均达到循环利用水要求。

澄清池(14)内活性污泥采用100％回流利用和消化的方式，达到提高前级工艺处理效率和污泥减量的目的，剩余污泥产量极少。浮选装置(5)及高效好氧生物降解池(13)每年置换出的无机污泥和QCS高效反应器(10)产生的剩余污泥进入剩余污泥池(18)，再由泵提升至污泥处理系统(19)脱水处理，泥饼外运卫生填埋。

澄清池(14)的出水自流进入中间池(15)后，由水泵提升进入过滤系统(16)，过滤系统(16)采用自动多介质过滤器、滤料为石英砂或(和)无烟煤，严格控制出水悬浮物SS，确保循环利用指标全面达标，过滤系统(16)采用自动反冲洗模式运行，反洗出水通过地沟或地下管网收集排入一般废水收集池(1)。

经过滤系统(16)处理后的出水进入回用水池(17)待循环利用。

从浮选装置(5)、澄清池(14)和QCS高效厌氧反应器(10)所产生的剩余污泥全部进入剩余污泥池(18)，通过提升进入污泥脱水系统(19)，加药脱水后的泥饼外运卫生填埋；由于本工艺的生化污泥采用了独特的污泥消减技术，所以本工艺实际产生的污泥量极少，污泥脱水系统的启动频率约为1次/年。

附图说明：

图1：为本发明工艺方法流程图即一种高浓度聚酯切片污水处理与循环利用系统方法的处理工艺流程图。

其中：1-一般废水集水井、2-一般废水调节池、3-含乳化油废水集水井、4-含乳化油废水调节池、5-浮选装置、6-高浓度聚酯废水调节池、7-事故池、8-均质酸化池、9-换热系统、10-QCS高效厌氧反应器、11-水封装置、12-混合池、13-高效好氧生物降解池、14-澄清池、15-中间池、16-过滤系统、17-回用水池、18-剩余污泥池、19-污泥脱水系统、20-专有碟式射流曝气器、21-专有气提装置、21-鼓风机、22-引风机。

具体实施方式：

实施例1：

下面结合附图对本发明作进一步解释说明：

参照图1，一种高浓度聚酯切片污水处理与循环利用系统方法，采用不同性质污水分流处理，采用浮选装置、均质酸化、QCS高效厌氧反应器、高效好氧生物降解池、澄清、自动提泥分配装置相结合的处理系统方法。处理聚酯切片产生的高浓度有机废水。所述方法包括如下步骤：

不同性质污水包含一般废水、含油废水和高浓度聚酯废水，分别进入一般废水集水井(1)、含乳化油废水集水井(3)和高浓度聚酯废水调节池(6)待处理；含乳化油废水经过浮选装置(5)处理后自流至均质酸化池(8)，高浓度聚酯废水经调节水质水量提升至均质酸化池(8)，经均质酸化后调整pH、加温提升至QCS高效厌氧反应器(10)，高浓度废水经QCS高效厌氧反应器处理后自流至混合池(12)，一般性废水提升至混合池(12)，混合废水提升至高效好氧生物降解池(13)和澄清池(14)及过滤系统(16)，最终满足达标排放和循环利用要求；

一种高浓度聚酯切片污水处理与循环利用系统方法还设置有事故池(7)；事故状态下不同性质污水进入事故池(7)，事故后有提升泵提升至高浓度聚酯废水调节池(6)；

不同性质废水分别采用不同的预处理工艺；如高浓度聚酯废水采用均质水解酸化池(8)预处理后在进入QCS高效厌氧反应器(10)处理，QCS高效厌氧反应器(10)的反应温度由换热系统(9)自动控制其最佳反应温度33～35℃，同时自动投加氢氧化钠、pH值控制在6.8～7.5，利于高效率处理。QCS高效厌氧反应器(10)出水自流至高效好氧生物降解池(13)内采用专有碟式射流曝气器(20)作为高效供氧设备，高效好氧生物降解池(13)处理后出水自流至澄清池(14)，澄清池(14)出水至中间水池(15)，澄清池(14)内活性污泥采用专有气提装置提至均质酸化池(8)及混合池(12)，中间水池(15)出水已满足排放标准可以直接排放或提至至过滤系统(16)内过滤后循环利用；

QCS高效厌氧反应器(10)所产生的甲烷气体经水封装置(11)后可以收集利用于系统供热达到节能减排目标；

高效好氧生物降解池(13)内采用专有高效供氧设备碟式射流曝气器作为其供氧设备；

本发明的一种高浓度聚酯切片污水处理与循环利用系统方法，针对存在几股不同性质废水的特点，采用合理、科学的分流处理，一般废水(生活废水、车间地面冲洗废水等)采用格栅或栅网等设施有效拦截水中固体带状条状等物质；含油废水采用浮选装置等设置有效分离废水中乳化油；高浓度聚酯废水经调节池收集调节水质水量后直接进入均质酸化池(8)酶解达到预处理目的。通过这一系列分流式预处理，使废水更有利于后续主生化段的处理，从而既缩小了处理规模减小了投资，又使得处理效果更佳。

采用均质酸化池(8)和QCS高效厌氧反应器(10)相结合的方法有效区分反应产酸和产甲烷阶段，既提高了处理效率，又缩小了厌氧反应器的建设规模；均质酸化池(8)的作用是减小有机物分子量，产生不完全氧化的产物，提高废水的可生化性(B/C)，有利于后续生化段的处理。为了保障均质酸化池(8)的效果，在其内部设置了高密度的生物填料和桨板式搅拌装置，使池内污泥能够充分和废水接触，并且有澄清池(14)内自动气提活性污泥供给，为提高污泥浓度和补充营养源，确保补充污泥和流失污泥的动态平衡，保证均质酸化池(8)的预处理效果。

均质酸化池(8)预处理后的废水，通过提升水泵提升至换热系统(9)，换热系统(9)利用低压蒸汽作为热源，间接对废水进行有效的加热，保障QCS高效厌氧反应器(10)的温度要求；换热系统(9)采用全自动温度控制系统，能够将QCS高效厌氧反应器(10)的温度稳定控制在设定值区间内。

经过换热系统换热后的废水通过布水系统进入QCS高效厌氧反应器(10)，QCS高效厌氧反应器(10)为全钢结构或钢砼结构，QCS高效厌氧反应器(10)上部为单级或双级三相分离系统，保障上部出水的流态稳定，防止厌氧污泥的流失，有效分离和收集反应器内产生的甲烷气体；QCS高效厌氧反应器(10)中部设置填料层和内循环系统，使整个反应器内污泥负荷和反应温度保持一致，同时增加泥、水接触几率。

QCS高效厌氧反应器(10)顶部收集的甲烷气体通过管路进入液封装置(11)，液封装置(11)内简单脱硫后甲烷气体可回收利用。

QCS高效厌氧反应器(10)采用中温33～35℃的反应温度，由采用低压蒸汽供热的换热系统(9)自动控制换热系统出水温度从而保障反应器消化要求又达到节能目的。

QCS高效厌氧反应器(10)出水COD一般控制在800～1200mg/L。

经QCS高效厌氧反应器(10)处理后的废水和一般废水在混合池(12)内混合，通过提升泵泵入高效好氧生物降解池(13)，高效好氧生物降解池(13)采用好氧微生物作为有效处理介质，采用鼓风机(21)、专有碟式射流曝气器(20)作为供氧设备给好氧微生物提供溶解氧。

高效好氧生物降解池(13)处理后的废水进入澄清池(14)，澄清池(14)采用竖流式设计，进水通过中心导流筒和反射板，保证进水的稳定、减小水流波动扰乱沉淀区，顶部采用周边围堰方式出水，保证出水的均匀和稳定；澄清池(14)斗底装设自动气提设备，气源来源于鼓风机(21)，气提所提升的污泥通过电磁阀自动控制、100％活性污泥回流至前段处理单元，保障其生物量，提高处理效率及效果，从而也有助于减少剩余污泥量。

设置澄清池(14)主要是分离高效好氧生物降解池(13)出水中所含活性污泥，同时采用专有自动气提装置将活性污泥回至均质酸化池(8)作营养物并保障混合池(13)的污泥浓度和预消化和反硝化功能。

澄清池(14)出水除悬浮物SS没有满足循环利用要求外(一般在50～60mg/L)，其余指标如COD、BOD、NH3-N、TP、pH等均达到循环利用水要求。

澄清池(14)内活性污泥采用100％回流利用和消化的方式，达到提高前级工艺处理效率和污泥减量的目的，剩余污泥产量极少。浮选装置(5)及高效好氧生物降解池(13)每年置换出的无机污泥和QCS高效反应器(10)产生的剩余污泥进入剩余污泥池(18)，再由泵提升至污泥处理系统(19)脱水处理，泥饼外运卫生填埋。

澄清池(14)的出水自流进入中间池(15)后，由水泵提升进入过滤系统(16)，过滤系统(16)采用自动多介质过滤器、滤料为石英砂或(和)无烟煤，严格控制出水悬浮物SS，确保回用指标全面达标，过滤系统(16)采用自动反冲洗模式运行，反洗出水通过地沟或地下管网收集排入一般废水收集池(1)。

经过滤系统(16)处理后的出水进入回用水池(17)待循环利用。

从浮选装置(5)、澄清池(14)和QCS高效厌氧反应器(10)所产生的剩余污泥全部进入剩余污泥池(18)，通过提升进入污泥脱水系统(19)，加药脱水后的泥饼外运卫生填埋；由于本工艺的生化污泥采用了独特的污泥消减技术，所以本工艺实际产生的污泥量极少，污泥脱水系统的启动频率约为1次/年。

显然，本发明的上述具体实施方式仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种高浓度聚酯切片污水处理与循环利用系统方法，其特征在于；采用不同性质污水分流处理，采用浮选装置、均质酸化、QCS高效厌氧反应器、高效好氧生物降解池、澄清、自动提泥分配装置相结合的处理系统方法。处理聚酯切片产生的高浓度有机废水。所述方法包括如下步骤：

所述的不同性质污水包含一般废水、含油废水和高浓度聚酯废水，分别进入一般废水集水井(1)、含乳化油废水集水井(3)和高浓度聚酯废水调节池(6)待处理；含乳化油废水经过浮选装置(5)处理后自流至均质酸化池(8)，高浓度聚酯废水经调节水质水量提升至均质酸化池(8)，经均质酸化后调整pH、加温提升至QCS高效厌氧反应器(10)，高浓度废水经QCS高效厌氧反应器处理后自流至混合池(12)，一般性废水提升至混合池(12)，混合废水提升至高效好氧生物降解池(13)和澄清池(14)及过滤系统(16)，最终满足达标排放和循环利用要求；产生的污泥进入污泥池(18)，再由自动提泥分配装置提升至污泥处理系统(19)脱水处理，泥饼外运卫生填埋。

2.根据权利要求1所述的一种高浓度聚酯切片污水处理与循环利用系统方法，其特征在于：所述的一种高浓度聚酯切片污水处理与循环利用系统方法还设置有事故池(7)；事故状态下不同性质污水进入事故池(7)，事故后有提升泵提升至高浓度聚酯废水调节池(6)。

3.根据权利要求1所述的一种高浓度聚酯切片污水处理与循环利用系统方法，其特征在于：所述的不同性质废水分别采用不同的预处理工艺；如高浓度聚酯废水采用均质水解酸化池(8)预处理后在进入QCS高效厌氧反应器(10)处理，QCS高效厌氧反应器(10)的反应温度由换热系统(9)自动控制其最佳反应温度33～35℃，同时自动投加氢氧化钠药剂、pH值控制在6.8～7.5，利于高效率处理。QCS高效厌氧反应器(10)出水自流至高效好氧生物降解池(13)内采用专有碟式射流曝气器(20)作为高效供氧设备，高效好氧生物降解池(13)处理后出水自流至澄清池(14)，澄清池(14)出水至中间水池(15)，澄清池(14)内活性污泥采用专有气提装置提至均质酸化池(8)及混合池(12)，中间水池(15)出水已满足排放标准可以直接排放或提至过滤系统(16)内过滤后利用。

4.如权利要求1所述的一种高浓度聚酯切片污水处理与循环利用系统方法，其特征是：所述的QCS高效厌氧反应器(10)所产生的甲烷气体经水封装置(11)后可以收集利用于系统供热达到节能减排目标。

5.如权利要求1所述的一种高浓度聚酯切片污水处理与循环利用系统方法，其特征是：所述的高效好氧生物降解池(13)内采用专有高效供氧设备碟式射流曝气器作为其供氧设备。

6.如权利要求1所述的一种高浓度聚酯切片污水处理与循环利用系统方法，其特征是：所述的过滤系统采用自动多介质过滤器、滤料为石英砂或(和)无烟煤，严格控制出水悬浮物。