CN102923916A - 化工制药废水处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种化工制药废水处理系统，包括集水调节池、混凝反应沉淀池，厌氧折流板反应器，分体式管式膜生物反应器以及用以将助凝剂注入混凝反应沉淀池的助凝剂添加装置，所述的分体式管式膜生物反应器包括好氧池及管式膜组件，其中，集水调节池内的污水经污水提升泵进入混凝反应沉淀池，沉淀后的上清液进入厌氧折流板反应器，厌氧折流板反应器处理后的水进入好氧池，然后进入管式膜组件。本发明的污水处理系统工艺简单，减少基建费用，占地面积少，极大的减少土地使用面积，降低了运行成本。ABR高效反应器去除废水中的酚类等难降解物质，最后利用管式膜生物反应器进行精滤去污，部件少控制简单，平稳运行时间长。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，特别是涉及一种化工制药废水处理系统。
背景技术
20世纪中期以后随着制药工业的迅速发展，制药废水污染问题受到了欧洲、美国以及日本等发达国家的重视。因制药废水具有组成复杂、有机污染物种类多、浓度高、毒性大、色度深和含盐量高等特点，而成为国内外难处理的高浓度有机废水，也是我国污染最严重、最难处理的工业废水之一，如何处理该类废水是当今环境保护面临的一个难题。
目前，制药工业废水常用的处理方法大多为：物化法、化学法、生化法、其他组合工艺等。物化法主要包括气浮法、吸附法、萃取法等。吸附法是最原始的方法，对于难降解有机物处理效果较好，但是活性炭等吸附剂的再生比较困难，导致处理成本比较高。
化学处理技术主要包括混凝法，Fe-C处理法、高级氧化技术等。化学氧化法耗时少，工艺简单，操作简单，但是氧化剂价格昂贵，处理成本高，有些物质不能彻底降解，造成二次污染。
生物处理技术主要包括好氧法、厌氧法及厌氧一好氧组合处理工。好氧生物处理工艺主要有活性污泥法、氧化沟及SBR法等。由于好氧工艺沉淀池固液分离效率，因此曝气池内难以维持较高浓度的污泥，造成处理装置容积负荷低，占地面积大，基建投资可观；由于剩余污泥量大，污泥处置费用较高；该工艺常出现污泥膨胀现象，使出水水质不够理想且不稳定；而且流程复杂，管理操作不易管理。厌氧处理工艺用于制药废水处理的试验研究较多，实际工程少，主要原因是此工艺启动期很长，虽对COD有一定的去除率，但却无法使出水达标，而且厌氧反应器操作运行要求严格，需对温度、pH值、抑制因素及冲击负荷进行严格的监控，增加了操作的难度。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种化工制药废水处理系统。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
一种化工制药废水处理系统，包括集水调节池、混凝反应沉淀池，厌氧折流板反应器，分体式管式膜生物反应器以及用以将助凝剂注入混凝反应沉淀池的助凝剂添加装置，所述的分体式管式膜生物反应器包括好氧池及管式膜组件，其中，集水调节池内的污水经污水提升泵进入混凝反应沉淀池，沉淀后的上清液进入厌氧折流板反应器，厌氧折流板反应器处理后的水进入好氧池，然后进入管式膜组件，经管式膜组件过滤后清水排放，浓缩液回流至好氧池。
所述的混凝反应沉淀池被分割成中下部连通的反应池和沉淀池两部分，所述的反应池中设置有搅拌器，所述的沉淀池为斜管沉淀池。
所述的混凝反应沉淀池的沉淀池底部呈倒锥形。
还包括可将混凝反应沉淀池底部污泥通过污泥管吸取的污泥池，污泥池内的上清液回流至集水调节池。
所述的混凝反应沉淀池、厌氧折流板反应器、好氧池的液位依次降低，所述的污泥池的液位高于集水调节池，同时，在混凝反应沉淀池、厌氧折流板反应器、好氧池和污泥池的内壁顶部设置有由环形溢流堰构成的溢流区，溢流区内的水流入下一处理池。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的污水处理系统工艺简单，减少基建费用，占地面积少，极大的减少土地使用面积，降低了运行成本。前段的混凝反应只需加入适量的铁盐及PAM助凝剂对废水进行简单预处理，以去除废水中的硫化物、重金属离子等对微生物有害的物质。ABR高效反应器去除废水中的酚类等难降解物质，提高污水的可生化性，去除部分COD，最后利用管式膜生物反应器进行精滤去污，部件少控制简单，平稳运行时间长。
附图说明
图1所示为本发明的化工制药废水处理系统结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明的一种化工制药废水处理系统，包括集水调节池1、混凝反应沉淀池2，厌氧折流板反应器3，分体式管式膜生物反应器以及用以将助凝剂注入混凝反应沉淀池的助凝剂添加装置，所述的分体式管式膜生物反应器包括好氧池4及管式膜组件5。
其中，所述的集水调节池1起均衡进水水量和水质作用，其可以调节废水排放不均匀对处理系统产生冲击，同时所述的集水调节池内还设置污水提升泵，集水调节池可以使得其内的污水均匀，避免不同污染程度的水处理过程中产生的处理不均匀，影响净化效果。
集水调节池1内的污水经污水提升泵进入混凝反应沉淀池2，在混凝反应沉淀池内由助凝剂添加装置加入铁盐及高分子助凝剂进行充分混合并絮凝沉淀，以去除废水中的硫化物、重金属离子等对微生物有害的物质。其中，所述的助凝剂添加装置包括容纳助凝剂的药罐以及可将药罐内的助凝剂注入混凝反应沉淀池的泵。
具体地说，所述的混凝反应沉淀池被分割壁21分割成中下部连通的反应池和沉淀池两部分，所述的反应池中设置有搅拌器22，搅拌器可提高污水和助凝剂的混合效果，所述的沉淀池为沉淀区内设有斜管23的斜管沉淀池，具体地说，在平流式或竖流式沉淀池的沉淀区内利用倾斜的平行管或平行管道（或利用蜂窝填料）分割成一系列浅层沉淀层，被处理的和沉降的沉泥在各沉淀浅层中相互运动并分离。根据其相互运动方向分为逆（异）向流、同向流和逆向流三种不同分离方式。每两块平行斜板间（或平行管内）相当于一个很浅的沉淀池。其优点是：利用了层流原理，提高了沉淀池的处理能力；缩短了颗粒沉降距离，从而缩短了沉淀时间；增加了沉淀池的沉淀面积，从而提高了处理效率。
所述的混凝反应沉淀池的沉淀池底部呈倒锥形。述的沉淀池底部形成有倒锥形污泥汇集区24以临时储存污泥，倒锥式腔体设计提高了重力挤压作用，提高污泥固体浓度。优选地，所述的混凝反应沉淀池底部呈倒锥形，倒锥式腔体设计提高了重力挤压作用，提高污泥固体浓度。
经混凝反应沉淀池沉淀后的上清液进入厌氧折流板反应器3，所述的厌氧折流板反应器（ABR反应器）3包括池体和将所述的池体分割成多个串联反应室的竖向导流板31，在各个反应室内，水力接近于完全混合，而在整个反应器中则近似于推流式。这不仅有利于提高反应器的容积利用率，而且在不同隔室内可相对独立地培养适合于各自环境的微生物群落，利于各类微生物的平稳增长，还可以很好地抗冲击负荷。且ABR反应器无需三相分离器的复杂设计，不用严格的布水，整个系统设计简单，便于在工程上使用，启动时间短，操作运行方便，处理效率高。用ABR来改善废水的可生化性，实验表明，停留时间为6小时，酚的去除率达到60%以上，可生化性提高了两倍，对后续的生化处理极为有利。
厌氧折流板反应器3处理后的上清液进入分体式管式膜生物反应器的好氧池4，氧化池4通过固定生物膜和活性污泥作用去除小分子物质，使之彻底降解为二氧化碳和水。生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺，所述的接触氧化池在池内设置填料，池底设置与鼓风机6连通的曝气管41，经曝气管导入的空气可搅拌污水，使池体内污水处于流动状态，以保证污水与污水中的填料充分接触，避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。填料上的微生物所需氧由曝气管供给，生物膜生长至一定厚度后，填料壁的微生物会因缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生物膜的生长，此时，脱落的生物膜将随出水流出池外。接触氧化池具有高效节能、占地面积小、耐冲击负荷、运行管理方便等特点，有效提高了整个污水处理系统的节能效果。同时能减小溶液中污泥浓度，有益于提高膜通量，减少膜污染。
好氧池4内的上清液经高压泵进入管式膜组件5，所述的管式膜生物反应器的排水口连接至外排管路，所述的管式膜生物反应器的浓缩液排出口经管路连通至好氧池。具体地说，本发明采用分置式管式膜生物反应器（TMBR），它具有以下优点：（1）流道宽，料液在管内湍流流动，对料液的预处理精度要求低；（2）管式膜易于清洗，除可用化学试剂清洗外，还可以采用机械方法进行清洗；（3）机械强度大；（4）即使在高污泥浓度下，依然可以保持较大的通量，因此与中空纤维膜相比，可以具有更高的污泥浓度；（5）管式膜组件的压力损失小，流道长，过滤效率相对可以提高。因此TMBR工艺在高浓度有机废水处理方面比其他MBR更具有优势。
其中，TMBR在本工艺中的主要作用是去除COD，硝化去除氨氮，去除剩余的酚类物质，同时起到泥水分离作用。在实验过程中，TMBR中的污泥浓度可达到10-20g/L，COD及氨氮的总去除率均可达到99%以上，在操作温度为20℃，进口压力为0.10MPa下，污泥浓度为17.24g/L，膜通量平均达到71.74L/m2·h。TMBR污泥负荷为0.010-0.053kgCOD/kgMLSS·d，是普通活性污泥法的1/10，因此其污泥产量极少，每三个月至半年排泥一次，减少了污泥处理费用。
所述的管式膜组件还包括冲洗水箱9和冲洗泵，利用冲洗泵的反冲洗可以使得管式膜组件恢复过滤效果，反冲洗废水经管路连通至废水调节池。
进一步地，为提高对污泥的处理效果和整个处理系统运行的平稳性，本发明的污水处理系统还包括可将混凝反应沉淀池底部污泥通过污泥管吸取的污泥池8，所述的污泥池8内的上清液回流至集水调节池以再次处理。
为减少污水提升的次数，本发明采取重力自流的方式，以减少机泵功率，具体地说，所述的混凝反应沉淀池、厌氧折流板反应器、好氧池的液位依次降低，所述的污泥池的液位高于集水调节池，同时，在混凝反应沉淀池、厌氧折流板反应器、好氧池和污泥池的内壁顶部设置有由环形溢流堰构成的溢流区，溢流区内的水流入下一处理工序。
本发明的污水处理系统工艺简单，减少基建费用，占地面积少，极大的减少土地使用面积，降低了运行成本。前段的混凝反应只需加入适量的铁盐及PAM助凝剂对废水进行简单预处理，以去除废水中的硫化物、重金属离子等对微生物有害的物质。ABR高效反应器去除废水中的酚类等难降解物质，提高污水的可生化性，去除部分COD，最后利用管式膜生物反应器进行精滤去污，部件少控制简单，平稳运行时间长。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种化工制药废水处理系统，其特征在于，包括集水调节池、混凝反应沉淀池，厌氧折流板反应器，分体式管式膜生物反应器以及用以将助凝剂注入混凝反应沉淀池的助凝剂添加装置，所述的分体式管式膜生物反应器包括好氧池及管式膜组件，其中，集水调节池内的污水经污水提升泵进入混凝反应沉淀池，沉淀后的上清液进入厌氧折流板反应器，厌氧折流板反应器处理后的水进入好氧池，然后进入管式膜组件，经管式膜组件过滤后清水排放，浓缩液回流至好氧池。
2.如权利要求1所述的化工制药废水处理系统，其特征在于，所述的混凝反应沉淀池被分割成中下部连通的反应池和沉淀池两部分，所述的反应池中设置有搅拌器，所述的沉淀池为斜管沉淀池。
3.如权利要求2所述的化工制药废水处理系统，其特征在于，所述的混凝反应沉淀池的沉淀池底部呈倒锥形。
4.如权利要求2或3所述的化工制药废水处理系统，其特征在于，还包括可将混凝反应沉淀池底部污泥通过污泥管吸取的污泥池，污泥池内的上清液回流至集水调节池。
5.如权利要求4所述的化工制药废水处理系统，其特征在于，所述的混凝反应沉淀池、厌氧折流板反应器、好氧池的液位依次降低，所述的污泥池的液位高于集水调节池，同时，在混凝反应沉淀池、厌氧折流板反应器、好氧池和污泥池的内壁顶部设置有由环形溢流堰构成的溢流区，溢流区内的水流入下一处理池。
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130213 |