CN102701524A - 一种维生素c生产废水的深度处理装置及其应用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种维生素C生产废水的深度处理装置及其应用方法，包括厌氧生物滤池，其特征在于：还包括混凝沉降系统、预氧化系统、A/O生化系统、二次沉降系统和消毒系统；所述的维生素C生产废水的出口与混凝沉降系统连接；所述混凝沉降系统的出水口通过泵与所述预氧化系统连接；所述预氧化系统的出水口与A/O生化系统连接，所述A/O生化系统的出水口与二次沉降系统连接，所述二次沉降系统的出水口与消毒系统连接，所述消毒系统的出水口与厌氧生物滤池连接。本发明组合工艺处理维生药业污水是有效、合理的；在正常水质与满负荷水质条件下，该工艺对维生药业污水中的COD、BOD5、NH3-N、TN、TP、色度等污染项除去效果明显，能稳定达标；在低温条件下，该工艺具有较好的抗冲击能力。
Description
技术领域
本发明涉及工业废水处理技术领域，尤其涉及一种维生素C生产废水的深度处理装置及其应用方法。
背景技术
维生素C生产企业排放的污水含盐量高、成分复杂、可生化性差、处理难度大，特别是要处理到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)中一级A标准，其难度更大。目前维生素C污水的治理技术各厂家均不相同，工艺流程基本是以物化预处理(如混凝、沉淀、过滤、氧化)+生化(如厌氧、A/O活性污泥、生物膜)+物化后处理(混凝、沉淀、过滤、BAF、氧化)的组合模式，工艺流程都比较复杂，运行费用相对较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种维生素C生产废水的深度处理装置及其应用方法，工艺流程简单，处理效果明显，运行成本低。
本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：
一种维生素C生产废水的深度处理装置，包括厌氧生物滤池，其特征在于：还包括混凝沉降系统、预氧化系统、A/O生化系统、二次沉降系统和消毒系统；所述的维生素C生产废水的出口与混凝沉降系统连接；所述混凝沉降系统的出水口通过泵与所述预氧化系统连接；所述预氧化系统的出水口与A/O生化系统连接，所述A/O生化系统的出水口与二次沉降系统连接，所述二次沉降系统的出水口与消毒系统连接，所述消毒系统的出水口与厌氧生物滤池连接。
所述混凝沉降系统包括混凝池和沉降池，所述混凝池中混凝剂为聚合氯化铝，浓度为60-160mg/l，水力停留时间为16-20min；沉降池表面负荷为0.6-0.8m3/m2.h。
所述预氧化系统为臭氧催化氧化反应塔，O3浓度30-40mg/l；所述填料为Φ3×5mm柱状活性炭；水力停留时间为50-70min。
所述A/O生化系统包括缺氧反硝化A池和好氧生化O池，O池出水口和A池入水口之间设有混合液回流设备，混合液回流设备在NH3含量大于30mg/l时开启，A池中葡萄糖浓度50-100mg/l，O池中纯碱在NH3含量大于60mg/l时添加；
缺氧反硝化A池的填料填充率为12-18％，所述填料为申请号201220131400.2的悬浮生物填料，水力停留时间为11-13h，且搅拌加强反应；
好氧生化O池的填料填充率为20-30％，所述填料为申请号201220131400.2的悬浮生物填料，水力停留时间为17-19h，且通过鼓风机曝气供风。
二次沉降系统为二次沉降池，二次沉降池设有与A/O生化系统连接的污泥回流设备，表面负荷为0.6-0.8m3/m2.h。
消毒系统为与ClO2发生器连接消毒反应滤池，ClO2投加量12-18mg/L，水力停留时间为35-45min。
所述厌氧生物滤池的滤速为0.9-1.1m/h；水力停留时间为65-80min，所述滤料为Φ5mm生物陶粒。
所述的维生素C生产废水的深度处理装置的应用方法，其特征在于该方法包括如下工艺步骤：
(1)混凝沉降处理：维生素C生产废水先进入添加有混凝剂的混凝池；经混凝池处理过的废水进入沉降池；
(2)预氧化处理：沉降池的出水进入臭氧反应塔，进行催化氧化反应；
(3)生化处理：臭氧反应塔的出水先进入氧反硝化A池进行反硝化反应，并添加为NOx --N补充碳源的葡萄糖；氧反硝化A池的出水进入好氧生化O池进行硝化反应，并为NH3硝化补充纯碱碳酸钠；
(4)二次沉降处理：好氧生化O池的出水进入二次沉降池对泥水进行沉淀分离；
(5)消毒系统处理：二次沉降池的出水进入消毒反应滤池通过ClO2杀灭微生物菌体及氧化少量COD；
(6)厌氧生物滤池处理：消毒反应滤池的出水进入厌氧生物滤池处理成为合格的出水。
所述的维生素C生产废水的深度处理装置的应用方法，其特征在于：O池出水口和A池入水口之间设有混合液回流设备，混合液回流比为100％-300％；二次沉降池设有与A/O生化系统连接的污泥回流设备，污泥回流比50-100％；A池葡萄糖投加量60-90mg/L、温度20-30℃、pH6-9、DO≤0.5mg/L、MLSS 3-4g/L；O池纯碱投加量10-20mg/L、温度20-30℃、pH6-9、DO2-5mg/L、MLSS 3-4g/L。
本发明具有如下优点：
本发明中的混凝初沉处理：正常运行条件下，来水COD中大部分为悬浮态或胶体物质，经过混凝沉淀能除去30-50％的COD，处理效果明显；PAC药剂用量少(约为120mg/L)，用较低的成本除去大部分COD，经济合理；经过混凝沉淀除去悬浮物或胶体物质后，能大大减少后续高级氧化O3的消耗量；同等除去率下，在催化剂的辅助下能将O3单耗从2.0-3.0g/gCOD降到0.8-1.2g/gCOD。
O3催化氧化处理：正常运行条件下，能直接除去10-20％的COD，处理效果明显；在催化剂的辅助下，臭氧投加量小(约35mg/L)，O3单耗为0.8-1.2g/gCOD，处理成本低，经济合理；污水经过O3预氧化后，约增加20-30mg/L的BOD5，提高了污水的可生化性。
A/O流化床生化处理：正常运行条件下，能直接除去10-20％的COD(其出水COD在60mg/L左右)、80％以上的TN、95％以上的NH3-N，是保证出水TN、NH3-N稳定达标的关键工艺段；充分利用流化床生物膜(MBBR)工艺高负荷的特性，生化池容积负荷高、水力停留时间短。
ClO2消毒-厌氧生物滤池处理：正常运行条件下，能直接除去5-10％的COD、90％以上的SS(其出水SS在5mg/L左右)、80％以上的色度物质(其出水色度在5-10倍)，是保证出水SS、色度稳定达标的关键工艺段；ClO2药剂消耗量小，ClO2投加量约15mg/L。
本发明“混凝初沉→O3氧化→A/O生化→二沉→ClO2消毒→滤池”组合工艺处理维生药业污水是有效、合理的；在正常水质(维生药业正常排水)与满负荷水质(用母液混兑到设计进水浓度)条件下，该工艺对维生药业污水中的COD、BOD5、NH3-N、TN、TP、色度等污染项除去效果明显，能稳定达标；在低温条件下，该工艺具有较好的抗冲击能力：①抗COD的冲击能力很强，当进水COD突然增加时，出水COD稍微超标一天，并能立即恢复达标；②抗TN(NOx --N)的冲击能力较强，当进水TN(NOx --N)从40ng/L以下突然增加，只要葡萄糖投加量充足，出水TN(NOx --N)能稳定达标；即使由于葡萄糖供应不足导致出水TN(NOx --N)超标，在增加葡萄糖投加量后的36h内，出水TN(NOx --N)恢复达标；③在低温条件下，该系统受冲击后的恢复情况良好：即使由于受到极高浓度NH3-N的冲击导致系统内硝化菌大量死亡、出水NH3-N超标，但在降低进水NH3-N到正常值的一周时间内系统恢复正常，出水NH3-N达标。
附图说明
图1为本发明的装置流程示意图
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。
一种维生素C生产废水的深度处理装置，包括厌氧生物滤池，其特征在于：还包括混凝沉降系统、预氧化系统、A/O生化系统、二次沉降系统和消毒系统；所述的维生素C生产废水的出口与混凝沉降系统连接；所述混凝沉降系统的出水口通过泵与所述预氧化系统连接；所述预氧化系统的出水口与A/O生化系统连接，所述A/O生化系统的出水口与二次沉降系统连接，所述二次沉降系统的出水口与消毒系统连接，所述消毒系统的出水口与厌氧生物滤池连接。
所述混凝沉降系统包括混凝池和沉降池，所述混凝池中混凝剂为聚合氯化铝，浓度为60-160mg/l，水力停留时间为16-20min；沉降池表面负荷为0.6-0.8m3/m2.h。混凝沉降系统除去污水中的悬浮态与胶体物质及部分COD；减少后续高级氧化O3消耗量。
所述预氧化系统为臭氧催化氧化反应塔，O3浓度30-40mg/l；所述填料为Φ3×5mm柱状活性炭；水力停留时间为50-70min。预氧化系统破坏污水中结构稳定、难降解有机物的分子结构，提高污水B/C值，增加污水可生化性，充分利用后续微生物生化工艺除去有机污染物；并直接氧化部分COD。
所述A/O生化系统包括缺氧反硝化A池和好氧生化O池，O池出水口和A池入水口之间设有混合液回流设备，混合液回流设备在NH3含量大于30mg/l时开启，A池中葡萄糖浓度50-100mg/l，O池中纯碱在NH3含量大于60mg/l时添加；混合液回流设备将硝化液中的NOx --N回流到缺氧单元进行反硝化。
缺氧反硝化A池的填料填充率为12-18％，所述填料为申请号201220131400.2的悬浮生物填料，水力停留时间为11-13h，且搅拌加强反应；利用兼性微生物反硝化脱除进水、回流污泥与回流混合液中的NOx --N；并回收一半的碱度物质。
好氧生化O池的填料填充率为20-30％，所述填料为申请号201220131400.2的悬浮生物填料，水力停留时间为17-19h，且通过鼓风机曝气供风，充分利用微生物除去COD及硝化NH3-N。
二次沉降系统为二次沉降池，二次沉降池设有与A/O生化系统连接的污泥回流设备，表面负荷为0.6-0.8m3/m2.h。污泥回流设备将沉淀分离的污泥回流到生化系统，维持适当的MLSS；并回流部分NOx --N。
消毒系统为与ClO2发生器连接消毒反应滤池，ClO2投加量12-18mg/L，水力停留时间为35-45min，杀灭微生物菌体及氧化少量COD。
所述厌氧生物滤池的滤速为0.9-1.1m/h；水力停留时间为65-80min，所述滤料为Φ5mm生物陶粒，除去水中悬浮态与胶体物质、少量COD与TN。
所述的维生素C生产废水的深度处理装置的应用方法，其特征在于该方法包括如下工艺步骤：
(1)混凝沉降处理：维生素C生产废水先进入添加有混凝剂的混凝池；经混凝池处理过的废水进入沉降池；
(2)预氧化处理：沉降池的出水进入臭氧反应塔，进行催化氧化反应；
(3)生化处理：臭氧反应塔的出水先进入氧反硝化A池进行反硝化反应，并添加为NOx --N补充碳源的葡萄糖；氧反硝化A池的出水进入好氧生化O池进行硝化反应，并为NH3硝化补充纯碱碳酸钠；
(4)二次沉降处理：好氧生化O池的出水进入二次沉降池对泥水进行沉淀分离；
(5)消毒系统处理：二次沉降池的出水进入消毒反应滤池通过ClO2杀灭微生物菌体及氧化少量COD；
(6)厌氧生物滤池处理：消毒反应滤池的出水进入厌氧生物滤池处理成为合格的出水。
所述的维生素C生产废水的深度处理装置的应用方法，其特征在于：O池出水口和A池入水口之间设有混合液回流设备，混合液回流比为100％-300％；二次沉降池设有与A/O生化系统连接的污泥回流设备，污泥回流比50-100％；A池葡萄糖投加量60-90mg/L、温度20-30℃、pH6-9、DO≤0.5mg/L、MLSS 3-4g/L；O池纯碱投加量10-20mg/L、温度20-30℃、pH6-9、DO2-5mg/L、MLSS 3-4g/L。
所述O3浓度30-40mg/l；所述混凝剂为聚合氯化铝，浓度为60-160mg/l；O池中纯碱在NH3含量大于60mg/l时添加，添加量为3.5*(NH3-60)mg/L。
以下举例说明：
例1：试验水源：试验来水为石药集团维生药业厂内污水处理场生产中正常排水，水质指标如下：COD：200-500mg/L、NH3-N：5-15mg/L、TN：30-60mg/L；试验进水量：1.0m3/h；温度：气温20-25℃，水温20-25℃。
各工艺单元的运行参数如下表：
各工艺单元设计参数如下表：
试验正常运行考核期间的数据如下表(单位：mg/L)：
例2：试验水源：试验来水是石药集团维生药业产品车间的母液与厂内污水处理场生产中正常排水的混合调配水，水质指标如下：COD：200-500mg/L、NH3-N：5-15mg/L、TN：30-60mg/L；试验进水量：1.0m3/h；温度：气温-10-5℃，水温13-15.5℃。各工艺单元设计参数同上例1。
各工艺单元的运行参数如下表：
试验满负荷运行考核期间的数据如下表(平均水温：14℃，单位mg/L)：
例3：试验来水是石药集团维生药业产品车间的母液与厂内污水处理场生产中正常排水的混合调配水，水质指标如下：COD：372-2150mg/L、NH3-N：54.4-323mg/L、TN：77-349mg/L；试验进水量：1.0m3/h；温度：气温-10-5℃，水温13-15.5℃；各工艺单元设计参数同例1。
各工艺单元的运行参数如下表：
试验抗冲击考核期间的数据如下表(平均水温：14℃，单位mg/L)：
Claims (10)
1.一种维生素C生产废水的深度处理装置，包括厌氧生物滤池，其特征在于：还包括混凝沉降系统、预氧化系统、A/O生化系统、二次沉降系统和消毒系统；所述的维生素C生产废水的出口与混凝沉降系统连接；所述混凝沉降系统的出水口通过泵与所述预氧化系统连接；所述预氧化系统的出水口与A/O生化系统连接，所述A/O生化系统的出水口与二次沉降系统连接，所述二次沉降系统的出水口与消毒系统连接，所述消毒系统的出水口与厌氧生物滤池连接。
2.如权利要求1所述的维生素C生产废水的深度处理装置，其特征在于：所述混凝沉降系统包括混凝池和沉降池，所述混凝池中混凝剂为聚合氯化铝，浓度为60-160mg/l，水力停留时间为16-20min；沉降池表面负荷为0.6-0.8m3/m2.h。
3.如权利要求1所述的维生素C生产废水的深度处理装置，其特征在于：所述预氧化系统为臭氧催化氧化反应塔，O3浓度30-40mg/l；所述填料为柱状活性炭；水力停留时间为50-70min。
4.如权利要求1所述的维生素C生产废水的深度处理装置，其特征在于：所述A/O生化系统包括缺氧反硝化A池和好氧生化O池，O池出水口和A池入水口之间设有混合液回流设备，混合液回流设备在NH3含量大于30mg/l时开启，A池中葡萄糖浓度50-100mg/l，O池中纯碱在NH3含量大于60mg/l时添加；
缺氧反硝化A池的填料填充率为12-18％，所述填料为悬浮生物填料，水力停留时间为11-13h，且搅拌加强反应；
好氧生化O池的填料填充率为20-30％，所述填料为悬浮生物填料，水力停留时间为17-19h，且通过鼓风机曝气供风。
5.如权利要求1所述的维生素C生产废水的深度处理装置，其特征在于：二次沉降系统为二次沉降池，二次沉降池设有与A/O生化系统连接的污泥回流设备，表面负荷为0.6-0.8m3/m2.h。
6.如权利要求5所述的维生素C生产废水的深度处理装置，其特征在于：消毒系统为与ClO2发生器连接消毒反应滤池，ClO2投加量12-18mg/L，水力停留时间为35-45min。
7.如权利要求6所述的维生素C生产废水的深度处理装置，其特征在于：所述厌氧生物滤池的滤速为0.9-1.1m/h；水力停留时间为65-80min，所述滤料为生物陶粒。
8.一种如权利要求1所述的维生素C生产废水的深度处理装置的应用方法，其特征在于该方法包括如下工艺步骤：
(1)混凝沉降处理：维生素C生产废水先进入添加有混凝剂的混凝池；经混凝池处理过的废水进入沉降池；
(2)预氧化处理：沉降池的出水进入臭氧反应塔，进行催化氧化反应；
(3)生化处理：臭氧反应塔的出水先进入氧反硝化A池进行反硝化反应，并添加为NOx --N补充碳源的葡萄糖；氧反硝化A池的出水进入好氧生化O池进行硝化反应，并为NH3硝化补充纯碱碳酸钠；
(4)二次沉降处理：好氧生化O池的出水进入二次沉降池对泥水进行沉淀分离；
(5)消毒系统处理：二次沉降池的出水进入消毒反应滤池通过ClO2杀灭微生物菌体及氧化少量COD；
(6)厌氧生物滤池处理：消毒反应滤池的出水进入厌氧生物滤池处理成为合格的出水。
9.如权利要求8所述的维生素C生产废水的深度处理装置的应用方法，其特征在于：O池出水口和A池入水口之间设有混合液回流设备，混合液回流比为100％-300％；二次沉降池设有与A/O生化系统连接的污泥回流设备，污泥回流比50-100％；A池葡萄糖投加量60-90mg/L、温度20-30℃、pH 6-9、DO≤0.5mg/L、MLSS 3-4g/L；O池纯碱投加量10-20mg/L、温度20-30℃、pH 6-9、DO 2-5mg/L、MLSS 3-4g/L。
10.如权利要求8所述的维生素C生产废水的深度处理装置的应用方法，其特征在于：所述O3浓度30-40mg/l；所述混凝剂为聚合氯化铝，浓度为60-160mg/l；O池中纯碱在NH3含量大于60mg/l时添加，添加量为3.5*(NH3浓度-60)mg/L。
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