CN102491598B

CN102491598B - 污水处理系统

Info

Publication number: CN102491598B
Application number: CN 201110423379
Authority: CN
Inventors: 李运强
Original assignee: Dongguan Lee and Man Paper Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dongguan Lee and Man Paper Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2011-12-16
Filing date: 2011-12-16
Publication date: 2013-03-13
Anticipated expiration: 2031-12-16
Also published as: CN102491598A

Abstract

本发明及污水处理技术领域，特别是涉及造纸污水处理系统，其包括与PLC系统连接的依次连通的过滤装置、初沉池、快/慢混池、调节池、冷却塔、事故池、厌氧集水池、厌氧处理系统、A/O池一段、中间沉淀池、A/O池二段及二沉池；以及厌氧污泥池和污泥回收系统；厌氧处理系统包括依次连通的预酸化池、循环池、EGSB反应器，预酸化池设有脉冲布水系统；EGSB反应器与循环池之间设有循环回路，EGSB反应器的部分厌氧出水回流到循环池中；EGSB反应器连有沼气处理系统。与现有技术相比，其具有工作效率高、效果好等特点。本实用新型污水处理系统可处理35000m³/d，COD去除率达65%，BOD₅低于360mg/L，SS值低于230mg/L，处理能力高，效果好，副产物收益大。

Description

污水处理系统

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，特别是涉及一种污水处理系统。

背景技术

造纸行业是我国多个省市的重大产业之一，但是造纸行业用水量大、排污量大，是重点污染行业。造纸污水是高色度、高碱度、高有机污染、可生化降解性低的高处理难度工业废水。污水中的主要成份是细小悬浮性纤维、造纸填料、废纸杂质和少量果胶、蜡、糖类，以及造纸生产过程中添加的各类有机及无机化合物，如多种烷烃、酚、醇、酸、醛、酮、醚、卤代物等有机物。污水的特点是，SS、COD均较高。在COD的组成中，非溶解性COD较高，约占60%以上。在污水处理技术领域，厌氧处理系统对水处理效果影响重大，在厌氧系统中水解酸化过程是厌氧处理中关键的一步，改进厌氧系统的酸化水解反应，将有效增强传统的污水处理效果。现在以颗粒污泥为根本的颗粒污泥膨胀床（EGSB）已是新一代高效厌氧反应器，在国内水处理工程中已得到广泛的应用。EGSG要以水力负荷实现强化基质搅拌来提高传质推动力，然而实际上难以提供足够量的高强度的颗粒污泥，在实际应用过程中，传统的EGSB反应器存在布水不均匀导致处理效果不理想的问题。目前，传统的污水处理系统的COD去除率一般都在35～45%之间，处理效能偏低。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供COD去除率高，污水处理效果好、副产品利用率高的污水处理系统。

本发明的目的通过以下技术方案实现。

污水处理系统，包括与PLC系统连接的依次连通的过滤装置、初沉池、快/慢混池、调节池、冷却塔、事故池、厌氧集水池、厌氧处理系统、A/O池一段、中间沉淀池、A/O池二段及二沉池；以及厌氧污泥池和污泥回收系统；厌氧处理系统包括依次连通的预酸化池、循环池、EGSB反应器，EGSB反应器的布水系统设置于EGSB反应器的底部，预酸化池采用脉冲布水系统布水； EGSB反应器与循环池之间设有循环回路，EGSB反应器的部分厌氧出水回流到循环池中； EGSB反应器连有沼气处理系统；厌氧污泥池与EGSB反应器连接；中间沉淀池的部分污泥回流到EGSB反应器和A/O池一段，二沉淀的部分污泥回流到A/O池二段； A/O池一段和A/O池二段均设有鼓风机，鼓风机分别向A/O池一段和A/O池二段进行鼓风曝气；污泥回收系统与初沉池、中间沉淀池及二沉池连通。

其中，过滤装置包括粗滤装置、细滤装置和斜网系统，粗滤装置位于细滤装置的上游，粗滤装置为格栅渠或集水池，斜网系统包括过滤斜网和纤维贮槽，纤维贮槽设置于过滤斜网的上游，斜网系统设置在粗滤装置的上游。

其中，污泥回收系统包括污泥浓缩池、污泥脱水间和污泥外运线，初沉池的物化污泥、中间沉淀池及二沉池两者的剩余污泥都输往污泥浓缩池，污泥浓缩池处理后的污泥输往污泥脱水间，所得污泥由污泥外运线运走，污泥浓缩池及污泥脱水间的余水输往快/慢混池再处理。

其中，沼气处理系统包括脱泡罐、沼气稳压柜和沼气燃烧器，脱泡罐通过管道与沼气稳压柜连通，沼气稳压柜通过管道与沼气燃烧器连通。

其中，还设置有与EGSB反应器连接的废气处理系统，其包括引风机、涤气塔和喷淋泵，涤气塔的下端设有进气口，进气口与引风机连通，涤气塔的上端设有出气口，出气口与喷淋泵连通。

其中，还设有与预酸化池、循环池连通的加药系统，加药系统包括溶药装置、储液装置、加药离心泵及转子流量计，溶药装置与储液装置通过输液管路连通，储液装置与加药离心泵通过输药管路连通，转子流量计设置于输药管路内，溶药装置的控制端、储液装置的控制端、加药离心泵的控制端和转子流量计的输出端均与PLC系统连接。

其中，厌氧集水池设有与PLC系统连接的液位计、温度控制仪、pH值控制仪和泵出口流量计。

其中，预酸化池设有与PLC系统连接的温度控制仪和pH值控制仪。

其中，循环池设有与PLC系统连接的液位计、温度控制仪及pH值控制仪。

其中， EGSB反应器的底部设置有四个布水区，每个布水区设有一台与PLC系统连接的流量计控制流量，污水在EGSB反应器停留时间为9h，上升流速3m/h。

本发明的有益效果：

包括与PLC系统连接的依次连通的过滤装置、初沉池、快/慢混池、调节池、冷却塔、事故池、厌氧集水池、厌氧处理系统、A/O池一段、中间沉淀池、A/O池二段及二沉池；厌氧处理系统包括依次连通的预酸化池、循环池、EGSB反应器，EGSB反应器的布水系统设置于EGSB反应器的底部，预酸化池采用脉冲布水系统布水；EGSB反应器与循环池之间设有循环回路，EGSB反应器的部分厌氧出水回流到循环池中；EGSB反应器连有沼气处理系统。预酸化池脉冲布水，保证发生厌氧处理的水解、酸化过程，将难降解的物质分解成容易降解的有机底物，此外，EGSB反应器中的进水均匀分布，保证厌氧处理效果，两次在A/O池进行厌氧和好氧生化反应可以提高污水中有机污染物的降解率，两次经过沉淀，污泥回收率高，增加了副产物收益。同时，采用PLC系统控制污水处理系统的作业过程，工作效率高、效果好。本发明污水处理系统每天可处理35000m³，COD去除率达65%，BOD₅低于360mg/L，SS值低于230mg/L，处理能力高，效果好，副产物收益大。

附图说明

利用附图对本发明做进一步说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。

图1是本发明的污水处理系统的一个实施例的流程示意图。

图2是图1的厌氧处理系统的流程示意图。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步说明。

实施例1。

本实施例的污水处理系统，如图1所示，包括与PLC系统连接的依次连通的过滤装置、初沉池、快/慢混池、调节池、冷却塔、事故池、厌氧集水池、厌氧处理系统、A/O池一段、中间沉淀池、A/O池二段及二沉池。其中，厌氧集水池设有与PLC系统连接的液位计、温度控制仪、pH值控制仪和泵出口流量计，预酸化池设有与PLC系统连接的温度控制仪和pH值控制仪，循环池设有与PLC系统连接的液位计、温度控制仪及pH值控制仪。本实施例中，各仪表控制点分别与PLC系统连接，由PLC系统控制，自动化程度高、污水处理能力大，效率快。

厌氧处理系统包括依次连通的预酸化池、循环池、EGSB反应器。预酸化池设有脉冲布水系统，预酸化池脉冲布水，保证发生厌氧处理的水解、酸化过程，将难降解的物质分解成容易降解的有机底物，本实施例中水力停留时间约为3h。EGSB反应器的布水系统设置于EGSB反应器的底部，其中，EGSB反应器的底部设置有四个布水区，每个布水区设有一台与PLC系统连接的流量计控制流量。EGSB反应器中的进水均匀分布，保证厌氧处理效果，两次在A/O池进行厌氧和好氧生化反应可以提高污水中有机污染物的降解率，两次经过沉淀，污泥回收率高，增加了副产物收益。同时，采用PLC系统控制污水处理系统的作业过程，工作效率高、效果好。预酸化池还设有的温度监控仪和pH监控仪监控池中的PH值和温度的变化，为调节PH值和控制温度提供直观依据。

本实施例的EGSB反应器，包括池体、布水系统、反应区、沉淀区、进行固液气三相分离的三相分离器、出水系统、出水循环系统，布水系统的布水孔设置于池体的内部，其中，三相分离器有钢筋混凝土柱梁和316L不锈钢支架共同支撑固定，池体设置有四个布水区，布水孔呈矩阵形式均匀设置于各个布水区，每个布水区设置一台流量计。将布水系统的布水孔均匀地设置在池体的底部，使进水均匀分布，保证处理效果。通过流量计可以随时控制布水区的流量，配合整个EGSB反应器的运作，提高工作效率及处理效果。EGSB反应器还设有电磁流量计，EGSB反应器各个布水点由1个电磁流量计进行检测，可监测到进入各个布水点的流量，保证布水的均匀性，保证进出水的平衡。EGSB反应器的有效容积为6600m³，本实施例的污水处理系统设有两个EGSB反应器，总有效容积为13200m³。污水在EGSB反应器中停留时间为9h，容积负荷6.9KgCOD/(m³/d)，污泥负荷0.27KgCOD/KgMLSS·d，上升流速3m/h，沼气上升流速60m/min。

本实施例中，EGSB反应器与循环池之间设有循环回路，EGSB反应器的部分厌氧出水回流到循环池中。本实施例的循环池有效容积为1173m³，循环比为140%，循环池可使EGSB反应器回流水和废水充分混合，提高進水的碱度以及pH值，降低负荷，为厌氧系统提供稳定的进水条件。本实施例中，循环池配设有4台EGSB供料泵、循环泵2台，每个EGSB反应器配用2台EGSB供料泵和1台循环泵。循环池设有液位计，液位计与PLC系统连接，池内液位由液位计控制，并和EGSB供料泵联锁，当液位低于下限时由PLC系统自动停泵。循环池设有的温度监控仪和pH值监控仪监控池中的pH值和温度的变化，为废水的进一步精调提供监测结果。

EGSB反应器连还包括厌氧污泥池，厌氧污泥池与EGSB反应器连接，本实施例的厌氧污泥池，用于存放EGSB反应器中投加所需的厌氧污泥，其设有排水装置。

本实施例中，中间沉淀池的部分污泥回流到EGSB反应器和A/O池一段，二沉淀的部分污泥回流到A/O池二段，A/O池一段和A/O池二段均设有鼓风机，鼓风机分别向A/O池一段和A/O池二段进行鼓风曝气。污泥回流可以增加污泥活性，适当使用鼓风机增加曝气，可提高池中溶解氧量，更有利于发生好氧反应，是有机污染物更好地被分解消除，改善污水处理效果。

本实施例与EGSB反应器连接的废气处理系统，包括引风机、涤气塔、喷淋泵，涤气塔的下端设有进气口，进气口与引风机连通，涤气塔的上端设有出气口，出气口与喷淋泵连通。污水处理产生的恶臭废气先通过涤气塔经过初步的处理，再经过喷淋泵的冲淋，基本可以完全清除废气，减少对环境的污染，改善工厂作业环境。

本实施例，过滤装置包括粗滤装置和斜网系统，粗滤装置位于细滤装置的上游，粗滤装置为格栅渠或集水池，斜网系统包括过滤斜网、纤维贮槽，纤维贮槽设置于过滤斜网的上游，当纤维达到一定量时进行纤维回收再用，减低生产成本，减少环境污染。

本实施例还包括快/慢混池、调节池、冷却塔、事故池，快/慢混池设置于斜网系统和初沉池之间，调节池设置于初沉池与厌氧集水池之间，冷却塔设置于调节池与厌氧集水池之间，事故池与厌氧集水池连接。保证污水稳定的条件，以进一步更好地进行厌氧好氧处理，确保处理效果。本实施例的快/慢混池是指可进行快混，也可以进行慢混的池，使用时选用快混或者慢混之一的方式处理污水。

本实施例中还包括污泥回收系统，污泥回收系统包括污泥浓缩池、污泥脱水间、污泥外运线，初沉池的物化污泥、中间沉淀池及二沉池两者的剩余污泥都输往污泥浓缩池，污泥浓缩池处理后的污泥输往污泥脱水间，所得污泥由污泥外运线运走，污泥浓缩池及污泥脱水间的余水输往快/慢混池再处理。厌氧菌降解COD的过程中，每降解1kgCOD约产生0.02kg的厌氧污泥，本项目在满负荷运行时可产生945kg/d的泥，按照目前价格800元/t算，此部分也有很高的效益。

本实施例中，还设有与预酸化池、循环池连通的加药系统，加药系统包括溶药装置、储液装置、加药离心泵及转子流量计，溶药装置与储液装置通过输液管路连通，储液装置与加药离心泵通过输药管路连通，转子流量计设置于输药管路内，溶药装置的控制端、储液装置的控制端、加药离心泵的控制端和转子流量计的输出端均与PLC系统连接。转子流量计结构简单、直观、压力损失小、维修方便、可测腐蚀性介质的流量，与加药离心泵组合可以准确加药，又因加药系统由PLC系统，精确有效、连续平稳自动运行。

本实施例的运作流程如下：

废水由格栅渠过滤，去除大件固体污物，再经过斜网系统拦住并回收纤维。

经过过滤处理后，往污水中加入PAM（丙烯酰胺，Polyacrylamide，缩写PAM）和PAC（聚合氯化铝，Polyaluminium Chloride，缩写PAC）进行悬浮颗粒的凝聚净化污水。

加入了PAM和PAC的污水进入到快/慢混池进行充分混合反应，在进入初沉池沉淀分离，物化污泥输往污泥浓缩池回收，污水进入调节池，调节池对水质、水量的调节是厌氧反应稳定运行的保证。

经过调节池调节的污水进入到冷却塔冷却流入厌氧集水池为下一步厌氧处理做准备，生产异常时则直接进入事故池，恢复生产后由事故池自流回厌氧集水池。厌氧集水池设有液位计，液位计与PLC系统连接，厌氧集水池液位由液位计及PLC系统控制，当液位低于下限时由PLC系统自动停泵，液位低于上限时由PLC系统自动开泵。厌氧集水池设有的温度监控仪和pH监控仪监控厌氧集水池中的pH值和温度的变化，为调节pH值和控制温度提供直观依据。还设有电磁流量计，进入预酸化池流量由电磁流量计进行检测。

污水从厌氧集水池泵至预酸化池，在预酸化池中投加厌氧微生物所需的营养盐N、P，本实施例使用尿素和磷酸钠作为营养盐，每吨污水添加0.07kg尿素，0.02kg磷酸钠。

预酸化池自流进入在循环池，在循环池中加入NaOH，对池内废水的pH值进行再一次精确调整，使进入EGSB反应器的废水pH值达到厌氧处理所需的要求。

循环池中的废水由泵送至EGSB反应器进行厌氧处理。EGSB反应器中废水自流至A/O池一段，部分回流至循环池。

流至A/O池一段的污水进行好氧反应，根据实际需要使用鼓风机进行鼓风曝气，提高污泥活性。

经A/O池一段处理的污水进入中间沉淀池进行沉淀，部分污泥回流至EGSB反应器和A/O池一段，剩余污泥输往污泥浓缩池进行后续污泥处理回收。

经中间沉淀池沉淀处理后的污水至A/O池二段的污水进行好氧反应，根据实际需要使用鼓风机进行鼓风曝气，提高污泥活性。经A/O池二段处理的污水进入二沉池进行沉淀，部分污泥回流至EGSB反应器和A/O池一段，剩余污泥输往污泥浓缩池进行后续污泥处理回收，包括进入污泥脱水间分离，污泥外运，处理所得的水流回快/慢混池从新进入污水处理系统。

最后，排放或循环利用处理后的清水。

本发明的现有水质水量资料及污水处理系统的处理能力及效果如下：

表1 原水水质水量

表2现有污水处理系统的处理能力及效果

表3 本发明的污水处理系统的处理能力及效果

注：CODc测试方法按照《GB/T11914—89》方法检测

表4 污水厌氧系统运行副产品收益经济分析

实施例2。

本实施例的污水处理系统在实施例1的基础上，与实施例1的不同之处在于， EGSB反应器连有沼气处理系统，沼气处理系统包括脱泡罐、沼气稳压柜、沼气燃烧器，脱泡罐通过管道与沼气稳压柜连通，沼气稳压柜通过管道与沼气燃烧器连通。EGSB反应器在处理污水过程中产生沼气，产生的沼气量取决于施加于反应器的COD负荷，COD负荷越高，产气越多。沼气在反应器顶部的气液分离器收集以进一步处理利用，本实施例是将沼气通往沼气燃烧器进行燃烧，再将沼气燃烧所得的热能加以利用。在进行污水处理时，当去除率达到设计能力的最高值时沼气平均产量约为18000m³/d，其中甲烷量约为13500m³/d，甲烷的热值大于7000kCal/m³，可作为热能充分利用，副产品收益大。同时，沼气处理系统设有沼气流量计，沼气流量计设置于一段管道，不仅可检测监视反应器内部反应过情况，而且可帮助反应器控制COD负荷。EGSB反应器中厌氧反应产生的沼气先流入脱泡罐再至沼气稳压柜，然后流至沼气燃烧器燃烧利用。本实施的其他结构及原理与实施例1相同，在此不再赘述。

最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims

1.污水处理系统，其特征在于：包括与PLC系统连接的依次连通的过滤装置、初沉池、快/慢混池、调节池、冷却塔、事故池、厌氧集水池、厌氧处理系统、A/O池一段、中间沉淀池、A/O池二段及二沉池；以及厌氧污泥池和污泥回收系统；所述厌氧处理系统包括依次连通的预酸化池、循环池、EGSB反应器，所述EGSB反应器的布水系统设置于所述EGSB反应器的底部，所述预酸化池采用脉冲布水系统布水；所述EGSB反应器与所述循环池之间设有循环回路，所述EGSB反应器的部分厌氧出水回流到所述循环池中；所述EGSB反应器连有沼气处理系统；所述厌氧污泥池与所述EGSB反应器连接；所述中间沉淀池的部分污泥回流到所述EGSB反应器和所述A/O池一段，所述二沉淀的部分污泥回流到所述A/O池二段；所述A/O池一段和A/O池二段均设有鼓风机，所述鼓风机分别向A/O池一段和A/O池二段进行鼓风曝气；所述污泥回收系统与所述初沉池、中间沉淀池及二沉池连通。

2.据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于：所述过滤装置包括粗滤装置、细滤装置和斜网系统，所述粗滤装置位于所述细滤装置的上游，所述粗滤装置为格栅渠或集水池，所述斜网系统包括过滤斜网和纤维贮槽，所述纤维贮槽设置于所述过滤斜网的上游，所述斜网系统设置在所述粗滤装置的上游。

3.根据权利要求2所述的污水处理系统，其特征在于：所述污泥回收系统包括污泥浓缩池、污泥脱水间和污泥外运线，所述初沉池的物化污泥、中间沉淀池及二沉池两者的剩余污泥都输往所述污泥浓缩池，所述污泥浓缩池处理后的污泥输往所述污泥脱水间，所得污泥由所述污泥外运线运走，所述污泥浓缩池及所述污泥脱水间的余水输往所述快/慢混池再处理。

4.根据权利要求3所述的污水处理系统，其特征在于：所述沼气处理系统包括脱泡罐、沼气稳压柜和沼气燃烧器，所述脱泡罐通过管道与所述沼气稳压柜连通，所述沼气稳压柜通过管道与所述沼气燃烧器连通。

5.根据权利要求4所述的污水处理系统，其特征在于：还设置有与EGSB反应器连接的废气处理系统，其包括引风机、涤气塔和喷淋泵，所述涤气塔的下端设有进气口，所述进气口与所述引风机连通，所述涤气塔的上端设有出气口，所述出气口与所述喷淋泵连通。

6.根据权利要求5所述的污水处理系统，其特征在于：还设有与预酸化池、循环池连通的加药系统，所述加药系统包括溶药装置、储液装置、加药离心泵及转子流量计，所述溶药装置与所述储液装置通过输液管路连通，所述储液装置与所述加药离心泵通过输药管路连通，所述转子流量计设置于所述输药管路内，所述溶药装置的控制端、储液装置的控制端、加药离心泵的控制端和转子流量计的输出端均与所述PLC系统连接。

7.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于：所述厌氧集水池设有与PLC系统连接的液位计、温度控制仪、pH值控制仪和泵出口流量计。

8.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于：所述预酸化池设有与PLC系统连接的温度控制仪和pH值控制仪。

9.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于：所述循环池设有与PLC系统连接的液位计、温度控制仪及pH值控制仪。

10.根据权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于：所述EGSB反应器的底部设置有四个布水区，每个布水区设有一台与PLC系统连接的流量计控制流量；污水在所述EGSB反应器停留时间为9h，上升流速3m/h。