CN105060616A - 废水净化处理系统 - Google Patents

Abstract

一种废水净化处理系统，主要处理2-氯烟酸和2-噻吩乙醇生产过程中产生的废水，包括废水前期处理装置、营养盐溶解装置、废水水解精制装置以及废水去污泥杂质的分离装置。本发明的设计合理，通过结合废水净化处理系统包括废水前期处理装置、营养盐溶解装置、废水水解精制装置以及废水去污泥杂质的分离装置，实现对工艺生产过程中的废水的净化处理，前期氧化、水解精制以及污泥处理形成完整的废水流程，净化效果明显，适于推广。

Description

废水净化处理系统

技术领域

本发明涉及废水处理领域，具体是一种废水净化处理系统，尤其是处理2-氯烟酸和2-噻吩乙醇生产过程中产生的废水的废水净化处理系统。

背景技术

2-氯烟酸又名2-氯尼古丁酸，具有特殊的生理活性，是一种重要的医药和农药中间体，可用于生产农用除草剂、杀虫剂、医药抗菌剂等。而且2-氯烟酸的衍生物众多，其应用范围涉及精细化工产品链以及有机电合成等新领域。2-氯烟酸以3-氰基吡啶为起始原料，经双氧水氧化生产N-氧化物，再使用POCl3作为氯化剂进行亲核取代反应，最后在碱性条件下进行水解、结晶制得2-氯烟酸。2-氯烟酸生产排放废水主要为生产工艺废水和车间冲洗废水。生产废水包括氧化离心废水、氯化离心废水和水解结晶离心废水。具体情况如下：1.氧化离心废水为强酸性高COD废水，该反应摩尔得率约94％，故废水中含有大量未反应的3-氰基吡啶。2.氯化离心废水为高磷废水，未氯化反应时有磷酸根产生，过剩的POCl₃水析时水解为磷酸，氯化反应摩尔得率约93％，故该股废水为高COD，高磷废水。由于该废水磷含量高，投加石灰生成磷酸钙沉淀，离心分离后固体外售综合利用，同时沉淀时形成大量的絮体，絮体吸附高分子有机物，离心后的废水COD浓度大大降低。3.水解反应使用大量的片碱，且摩尔得率约90％，故该股废水为高COD、高盐废水。根据现实际生产情况统计，该产品废水量约为32m³/d，COD浓度约为25000mg/L。低浓度废水设30m³/d，COD浓度约为550mg/L。

2-噻吩乙醇可用于多种药物的合成，是制备噻吩吡啶类化合物的关键中间体，也是多种与血小板及血栓有关的心脏血管病及消炎镇痛新药的原料药。2-噻吩乙醇以噻吩为起始物料，经溴素溴化，在四氢呋喃(THF)与金属镁反应生成格氏试剂，格氏试剂与环氧乙烷作用、水解得到2-噻吩乙醇。2-噻吩乙醇生产过程中产生的废水主要包括以下几个方面：工艺生产废水、设备清洗废水、地面清洗废水、废气洗涤废水、锅炉废水、循环水废水、初期雨水以及生活污水。其中生产工艺废水、设备清洗废水和水环泵废水COD浓度较高，合并为浓废水，其它的地面清洗废水、废气洗涤废水、锅炉废水、循环水废水、初期雨水及生活污水合并为稀废水。

2-氯烟酸和2-噻吩乙醇生产过程中产生的废水为高盐、高氨氮、高磷且高COD的废水，直接排放对环境的污染巨大，破坏生态环境，不利于环保和可持续发展。

发明内容

本发明要解决上述现有技术存在的问题，提供一种废水净化处理系统，解决目前针对处理2-氯烟酸和2-噻吩乙醇生产过程中产生的废水效果不理想的问题，满足企业更加环保的生产的需求。

本发明解决其技术问题采用的技术方案：这种废水净化处理系统，包括废水净化处理系统包括废水前期处理装置、营养盐溶解装置、废水水解精制装置以及废水去污泥杂质的分离装置，废水前期处理装置包括格栅池，格栅池连接有集水池，集水池内设有提升泵，集水池通过提升泵连接到综合调节池，综合调节池连接有初沉池，初沉池内连接有曝气孔，初沉池上通过管路连接有进水泵。这样设置后，特殊污染因子废水单独收集后，由预处理车间预处理后再排入综合调节池。由于生产过程为间歇式，排放废水水质水量多呈不均匀性，经综合调节池对水质水量进行充分的均质。综合调节池分别处理浓废水和稀废水，对浓废水调节pH3.5左右，对稀废水调节pH为7.5～8。综合调节池中投加Fenton氧化剂，H₂O₂在F_e ²⁺催化作用下生成具有高反应活性的羟基自由基(·OH)，·OH不但氧化能力强，而且反应速度快，所以采用Fenton氧化对有机物进行开环、断链，提高废水的可生化性，减轻后续净化工艺的负担。氧化后的浓废水提升至初沉池，投加少量的絮凝剂，通过重力沉淀分离去除废水中的固体悬浮物和胶体有机物，以减轻后续生物处理负荷。为防止沉淀过多的悬浮物，故在初沉池底增加曝气孔，曝气孔连通有低压蒸汽，通过空气搅动防止发生沉淀。污泥泵入污泥浓缩池。初沉池出水再泵入复式兼氧池。

营养盐溶解装置包括营养盐溶解罐，营养盐溶解罐连接有营养盐储药罐，营养盐储药罐连接有营养盐计量泵，营养储药罐通过营养盐计量泵与初沉池连通。营养盐溶解装置的设置用于提高污水中有机物的含量,提供微生物必须的营养物质，加快废水水解的进程，提高废水的可生化性。

废水水解精制装置包括复式兼氧池，复式兼氧池与进水泵相连，复式兼氧池连接有污泥管道，复式兼氧池通过管路通入到中沉池内，中沉池内设有若干个第一排泥斗，中沉池连接有对废水中有机物进行水解的MBR池，MBR池内连接有第一罗茨鼓风机，MBR池后端连接有二沉池，二沉池末端设有采用高级氧化工艺进行氧化分解的高级氧化池。复式兼氧采用局部微氧和局部厌氧水解酸化的组合工艺，在同一空间实现了不同的处理工艺。一些在好氧状态下难以降解的有机物(如芳香族和卤代烃等)在复式兼氧条件下较容易分解。通过水解酸化菌的作用，能有效地提高废水的可生化性，并降解有机物。

复式兼氧池出水带有大量的生物污泥，在二沉池内通过沉淀分离，生物污泥回流至初沉池进而在复式兼氧池二次水解。

MBR池又称膜生物反应器池，是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术。MBR工艺是活性污泥与沉淀分离结合的处理工艺，好氧菌吸附废水中的污染物，将大分子有机质水解成小分子物质，并选择性吸收小分子有机物。被吸收进入细胞体内的污染物通过微生物的代谢反应而被降解。由于MBR工艺高分离的效果，能保持池内有较高的硝化与反硝化菌，通过微生物的硝化、反硝化作用，去除废水中的氨氮；利用微生物的生命活动过程，将有机污染物氧化分解成较稳定的无机物。运行中须严格控制缺氧-好氧工艺运行条件(如溶解氧、回流比、处理负荷等)。

MBR出水根据实际运行情况，特别是负荷比较高、或温度比较低时，出水无法达到直接排放标准，通过后端高级氧化池所采用的高级氧化工艺进行氧化分解，以保障出水的达标排放。

废水去污泥杂质的分离装置包括污泥池，污泥管道和第一排泥斗连通到污泥池内，污泥池内通过管道连接有PAM加药装置，污泥池上连接有污泥泵，污泥池通过污泥泵连接有板框压滤机。中沉池污泥和复式兼氧池剩余污泥排入污泥池，然后再经过污泥泵泵入板框压滤机进行脱水，泥饼外运作固废处理，滤液排入集水池后泵入集水池。

综合调节池内通过管路连接有第二罗茨鼓风机。第二罗茨鼓风机将空气通入到综合调节池内，为综合调节池内的氧化反映提供保证，加快处理速度。

PAM加药装置包括PAM溶解罐和PAM计量泵，污泥池与PAM溶解罐之间通过PAM计量泵连接，PAM溶解罐设有第一搅拌器。PAM又称为非离子型高分子絮凝剂，在污水处理中，PAM可用于污泥脱水。PAM加药装置不仅帮助污泥池内的污泥进行脱水，为下一步产生污泥饼做准备，而且提高了水回用循环的使用率；第一搅拌器加速PAM溶解罐内物质的絮凝剂的溶解，提高效率。

初沉池和复式兼氧池内均设有监测PH值的传感器和监测温度的传感器，初沉池、集水池以及污泥池设有监测液位的传感器。监测温度的传感器和监测液位的传感器使监控系统温度和液面位置得以实现，显著提高系统运行的安全性，避免生产事故的发生。

营养盐储药罐内设有监测液位的传感器，营养盐溶解罐内设有第二搅拌器。营养盐储药罐内的传感器实时监控营养盐储药罐内的液面位置，保证营养盐储药罐内液面位于安全线，提高可靠性，第二搅拌器的设置加快营养盐溶解罐内营养盐的溶解效率。

复式兼氧池外侧设有采样管，采样管与复式兼氧池内部的连通。采样管的设置，可以在净化过程中监控复式兼氧池内废水的处理情况，便于控制，提高效率。

板框压滤机的滤液经管路回流到集水池中。污泥处理后的滤液重回新回流至集水池中，这样便于收集废液，提高循环利用率，避免二次污染。

二沉池处理过的废水回流到初沉池中，二沉池设有若干个第二排泥斗，第二排泥斗连通到初沉池。二沉池处理过的废水以及利用第二排泥斗将生物污泥回流到初沉池中，使整个废水处理形成一个完整的循环，提高废水净化的效率，更加环保可靠。

本发明有益的效果是：本发明的设计合理，通过结合废水净化处理系统包括废水前期处理装置、营养盐溶解装置、废水水解精制装置以及废水去污泥杂质的分离装置，实现对工艺生产过程中的废水的净化处理，前期氧化、水解精制以及污泥处理形成完整的废水流程，净化效果明显，适于推广。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中废水前期处理装置的结构示意图；

图3为本发明中废水水解精制装置的结构示意图；

图4为本发明中废水去污泥杂质的分离装置的结构示意图；

图5为本发明中营养盐溶解装置的示意图；

图6为本发明的主要工艺图。

附图标记说明：格栅池1，集水池2，提升泵3，综合调节池4，初沉池5，曝气孔6，进水泵7，营养盐溶解罐8，营养盐储药罐9，营养盐计量泵10，复式兼氧池11，中沉池12，MBR池13，第一罗茨鼓风机14，二沉池15，高级氧化池16，污泥池17，污泥泵18，板框压滤机19，PAM溶解罐20，PAM计量泵21，第一搅拌器22，第二搅拌器23，采样管24。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

参照附图：本实施例中的这种废水净化处理系统，包括废水净化处理系统包括废水前期处理装置、营养盐溶解装置、废水水解精制装置以及废水去污泥杂质的分离装置，废水前期处理装置包括格栅池1，格栅池1连接有集水池2，集水池2内设有提升泵3，集水池2通过提升泵3连接到综合调节池4，综合调节池4内通过管路连接有第二罗茨鼓风机，综合调节池4连接有初沉池5，初沉池5内连接有曝气孔6，初沉池5上通过管路连接有进水泵7；

营养盐溶解装置包括营养盐溶解罐8，营养盐溶解罐8连接有营养盐储药罐9，营养盐储药罐9连接有营养盐计量泵10，营养储药罐9通过营养盐计量泵10与初沉池5连通；

废水水解精制装置包括复式兼氧池11，复式兼氧池11与进水泵7相连，复式兼氧池11连接有污泥管道，复式兼氧池11通过管路通入到中沉池12内，中沉池12内设有若干个第一排泥斗，中沉池12连接有对废水中有机物进行水解的MBR池13，MBR池13内连接有第一罗茨鼓风机14，MBR池13后端连接有二沉池15，二沉池15末端设有采用高级氧化工艺进行氧化分解的高级氧化池16；

废水去污泥杂质的分离装置包括污泥池17，污泥管道和第一排泥斗连通到污泥池17内，污泥池17内通过管道连接有PAM加药装置，PAM加药装置包括PAM溶解罐20和PAM计量泵21，污泥池17与PAM溶解罐20之间通过PAM计量泵21连接，PAM溶解罐20设有第一搅拌器22，污泥池17上连接有污泥泵18，污泥池17通过污泥泵18连接有板框压滤机19，板框压滤机19的滤液经管路回流到集水池2中。

初沉池5和复式兼氧池11内均设有监测PH值的传感器和监测温度的传感器，初沉池5、集水池2以及污泥池17设有监测液位的传感器。

营养盐储药罐9内设有监测液位的传感器，营养盐溶解罐8内设有第二搅拌器23。

复式兼氧池11外侧设有采样管24，采样管24与复式兼氧池11内部的连通。

二沉池15处理过的废水回流到初沉池5中，二沉池15设有若干个第二排泥斗，第二排泥斗连通到初沉池5。

使用时的主要工艺流程如图3所示。

虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。

Claims (8)

1.一种废水净化处理系统，包括废水净化处理系统包括废水前期处理装置、营养盐溶解装置、废水水解精制装置以及废水去污泥杂质的分离装置，其特征是：所述废水前期处理装置包括格栅池（1），所述格栅池（1）连接有集水池（2），所述集水池（2）内设有提升泵（3），所述集水池（2）通过提升泵（3）连接到综合调节池（4），所述综合调节池（4）连接有初沉池（5），所述初沉池（5）内连接有曝气孔（6），所述初沉池（5）上通过管路连接有进水泵（7）；

所述营养盐溶解装置包括营养盐溶解罐（8），所述营养盐溶解罐（8）连接有营养盐储药罐（9），所述营养盐储药罐（9）连接有营养盐计量泵（10），所述营养储药罐（9）通过营养盐计量泵（10）与初沉池（5）连通；

所述废水水解精制装置包括复式兼氧池（11），所述复式兼氧池（11）与所述进水泵（7）相连，所述复式兼氧池（11）连接有污泥管道，所述复式兼氧池（11）通过管路通入到中沉池（12）内，所述中沉池（12）内设有若干个第一排泥斗，所述中沉池（12）连接有对废水中有机物进行水解的MBR池（13），所述MBR池（13）内连接有第一罗茨鼓风机（14），所述MBR池（13）后端连接有二沉池（15），所述二沉池（15）末端设有采用高级氧化工艺进行氧化分解的高级氧化池（16）；

所述废水去污泥杂质的分离装置包括污泥池（17），所述污泥管道和第一排泥斗连通到所述污泥池（17）内，所述污泥池（17）内通过管道连接有PAM加药装置，所述污泥池（17）上连接有污泥泵（18），所述污泥池（17）通过所述污泥泵（18）连接有板框压滤机（19）。

2.根据权利要求1所述的废水净化处理系统，其特征是：所述综合调节池（4）内通过管路连接有第二罗茨鼓风机。

3.根据权利要求1所述的废水净化处理系统，其特征是：所述PAM加药装置包括PAM溶解罐（20）和PAM计量泵（21），所述污泥池（17）与PAM溶解罐（20）之间通过PAM计量泵（21）连接，所述PAM溶解罐（20）设有第一搅拌器（22）。

4.根据权利要求1所述的废水净化处理系统，其特征是：所述初沉池（5）和复式兼氧池（11）内均设有监测PH值的传感器和监测温度的传感器，所述初沉池（5）、集水池（2）以及污泥池（17）设有监测液位的传感器。

5.根据权利要求1所述的废水净化处理系统，其特征是：所述营养盐储药罐（9）内设有监测液位的传感器，所述营养盐溶解罐（8）内设有第二搅拌器（23）。

6.根据权利要求1所述的废水净化处理系统，其特征是：所述复式兼氧池（11）外侧设有采样管（24），所述采样管（24）与复式兼氧池（11）内部的连通。

7.根据权利要求1所述的废水净化处理系统，其特征是：所述板框压滤机（19）的滤液经管路回流到集水池（2）中。

8.根据权利要求1所述的废水净化处理系统，其特征是：所述二沉池（15）处理过的废水回流到初沉池（5）中，所述二沉池（15）设有若干个第二排泥斗，所述第二排泥斗连通到初沉池（5）。