CN105130133A - 水溶性涂料生产废水处理系统及废水处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水溶性涂料生产废水处理系统，包括依次经废水管路连通的调节池和电絮凝处理装置，综合调节池内的水经生化泵输送至生化处理装置，所述的生化处理装置的产水溢流至中间水箱，所述的中间水箱经介质过滤机构进行深度处理后接排放口，所述的慢混池包括设置在慢混池的池体内的搅拌器以及向所述的池体内添加药剂的PAM添加机构和PAC添加机构。本发明采用电絮凝+生化+石英砂过滤器+炭滤+袋式过滤的处理方式，利用电絮凝设备对水性涂料废水进行前处理，有处理效果好、自动化程度高可实现全自动运行、操作安全和运行稳定等优势。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，特别是涉及一种水溶性涂料生产废水处理系统及废水处理方法。
背景技术
随着经济的快速发展和国民生活水平的不断提高,室内装饰装修成为了一种时尚，这就使涂料在日常生活中得到广泛的应用。也使涂料工业迅速发展。但是涂料行业废水问题也凸显出来，一般涂料生产废水，如中山裕北涂料有限公司的涂料生产废水主要来源是清洗涂料罐的废水，PH一般在6.5-7.5，COD一般在16500-34600，废水具有水量小、水质变化大、成分复杂且有毒、难以生物降解的高分子有机化合物含量较高，直接排放会对环境造成重大危害。
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，而提供一种水溶性涂料生产废水处理系统及废水处理方法。
为实现本发明的目的所采用的技术方案是：
一种水溶性涂料生产废水处理系统，包括依次经废水管路连通的调节池和电絮凝处理装置，所述的电絮凝处理装置的产水经中间出水管溢流至曝气池，所述的曝气池后部依次以溢流方式设置有慢混池、一级沉淀池和缓冲水箱，所述的缓冲水箱后部设置有依次以溢流方式设置的混凝池、二级沉淀池和中和池，所述的中和池设置有中和加酸机构以将废水调为中性，所述的中和池内的废水经中和泵输送至综合调节池，综合调节池内的水经生化泵输送至生化处理装置，所述的生化处理装置的产水溢流至中间水箱，所述的中间水箱经介质过滤机构进行深度处理后接排放口，所述的慢混池包括设置在慢混池的池体内的搅拌器以及向所述的池体内添加药剂的PAM添加机构和PAC添加机构。
所述的生化处理装置包括以及以溢流连通的方式设置的厌氧池、缺氧池、接触氧化池和二沉池，接触氧化池内填料为弹性立体填料，所述的填料底部设置有曝气管。
所述的介质过滤机构包括依次与中间水箱连通的中间水泵、石英砂过滤器、活性炭过滤器和袋式过滤器。
所述的电絮凝处理装置包括第一污泥池、电絮凝器、pH调节池、与所述的pH调节池匹配的加酸机构，刮渣机以及设置在pH调节池上部的用以接收刮渣机收集的浮渣的浮渣格和与所述的浮渣格并排设置的出水格，所述的浮渣格和出水格相邻设置且中间以滤渣格隔开，所述的浮渣格底部经第一污泥管连通至第一污泥池，所述的出水格底部经由底出水管连通至曝气池，所述的电絮凝器包括箱壳体、设置在箱壳体内部的反应电极，设置在反应电极下方的内曝气机构，进水由泵进水管与pH调节池连通且出水由电絮凝进水管连通至箱壳体侧下部的进液泵，所述的箱壳体的侧上部设置有连通至曝气池的溢流出水管；所述的箱壳体的底部设置有第二污泥管以将沉降污泥输送至第一污泥池。
所述的泵进水管还旁接有清水管以利用清水对电絮凝器进行清洗，所述的电絮凝进水管延伸至反应极板下方且在管体上设置有多个出水小孔以实现均匀布水，所述的进液泵的出水口还并接有连通至pH调节池的进液回流管。
还包括污泥处理子系统，其包括用以收集所述的一次沉淀池和二级沉淀池第二污泥池，所述的第二污泥池以及第一污泥池内的污泥经污泥泵输送至厌氧池和缺氧池以及污泥搅拌罐，污泥搅拌罐内的污泥被输送至压滤机，产生的污泥块外运，产生的压滤水回流调节池。
还包括用以暂存好氧池排出的污泥的第三污泥池，所述的第三污泥池内设置有通过第三污泥管连通至污泥搅拌罐的潜污泵。
使用所述的水溶性涂料生产废水处理系统的废水处理方法，包括以下步骤
1)将调节池内的原水由原水泵输送至电絮凝处理装置，
2)在电絮凝处理装置的pH调节池内将原水的pH值调至4-5，然后泵入电絮凝器，电絮凝器中上部的溢流出水管及底出水管将产水排放至曝气池，
3)在曝气池内通入的空气将Fe2+氧化成Fe3+，同时加碱使pH值调到9-10以形成Fe(OH)2和Fe(OH)3胶体；
4)原水和Fe(OH)2和Fe(OH)3胶体自流到慢混池中，通过投加混凝剂和助凝剂使悬浮物和胶体脱稳；
5)脱稳的悬浮物和胶体随原水进入一级沉淀池并形成沉淀下沉，实现固液分离；
6)清水溢流经缓冲水箱后泵入混凝池，混凝池中投加氢氧化钙将水的pH调成9-11并使磷酸盐与钙离子反应，
7)待处理水溢流至二级沉淀池内并使生成的沉淀下沉实现废水中磷去除；
8)清水溢流至中和池，在中和池内加酸将待处理水的pH调成中性，并投加氮源和磷源以满足生化处理废水的要求，然后中和泵将废水打到生化池中的生化处理装置，生化处理的出水经收集后由增压泵将废水提升到石英砂过滤器、活性炭过滤器以及袋式过滤器进行深度处理后达到排放标准。
步骤8)中所述的生化处理装置厌氧池的溶解氧小于0.1mg/L，缺氧池的溶解氧在0.3mg/L-0.5mg/L，接触氧化池中溶解氧为2-4mg/L,所述的生化处理装置厌氧池的水力停留时间为3h，缺氧池的水力停留时间为3h，接触氧化池中水力停留时间为5h。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明采用电絮凝+生化+石英砂过滤器+炭滤+袋式过滤的处理方式，利用电絮凝设备对水性涂料废水进行前处理，与传统方法相比，不需投加大量药剂，降低了运行费用。通过厌氧菌和好氧菌的对废水的交替处理，对水中有机污染物进行大部分去除，同时对氨氮、磷等其他污染物进行去除。以砂滤+炭滤+袋式过滤器作为深度处理。具有处理效果好、自动化程度高可实现全自动运行、操作安全和运行稳定等优势。
附图说明
图1所示为本发明的水溶性涂料生产废水处理系统的结构示意图；
图2所示为本发明的电絮凝处理装置的局部放大示意图。
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、2所示，本发明的水溶性涂料生产废水处理系统包括依次经废水管路连通的污水收集池1、调节池2以及电絮凝处理装置3，所述的电絮凝处理装置的产水经中间出水管溢流至曝气池4，所述的曝气池4后部依次以溢流方式设置有慢混池5、一级沉淀池6和缓冲水箱7，所述的缓冲水箱后部设置有依次以溢流方式设置的混凝池8、二级沉淀池9和中和池10，所述的中和池设置有中和加酸机构以将废水调为中性，所述的中和池内的废水经中和泵11输送至综合调节池12，综合调节池内12的水经生化泵输送至生化处理装置，所述的生化处理装置的产水溢流至中间水箱13，所述的中间水箱13经依次连通的中间水泵14、石英砂过滤器19、活性炭过滤器20和袋式过滤器21后接排放口，所述的慢混池包括设置在慢混池的池体内的搅拌器以及向所述的池体内添加药剂的PAM添加机构和PAC添加机构。
其中，污水收集池作用是收集生产车间的所有清洗废水，调节池调节废水水量和均衡废水的水质，原水的pH为7左右，然后原水由原水泵输送至电絮凝处理装置，电絮凝处理装置利用电化学原理，借助外加直流电压作用产生电化学反应，把电能转化为化学能，在反应器中，对废水中的有机污染物质进行氧化还原反应，并进行混凝沉淀将污染物从水体中分离，可以有效地去除废水中磷酸盐、COD、SS、色度和氨氮等有害污染物。经电絮凝设备处理后的废水自流进入曝气池，电絮凝出水pH为6左右，在曝气池内通入的空气将Fe2+氧化成Fe3+，同时投入碱使PH在9-10，优选为9.5，碱性环境下形成Fe(OH)2和Fe(OH)3胶体，然后水和Fe(OH)2和Fe(OH)3胶体自流到慢混池中，通过投加混凝剂和助凝剂使悬浮物和胶体脱稳。脱稳的悬浮物和胶体随原水进入一级沉淀池并形成沉淀下沉，实现固液分离。得到清水溢流至缓冲水箱并经前后工序缓冲调节后进入混凝池，混凝池中投加氢氧化钙将水的pH调成9-11，优选为10，混凝池内的搅拌机构将氢氧化钙与原水混合均匀以使磷酸盐与钙离子充分反应，并溢流至二次沉淀池，在二级沉淀池内生成的沉淀下沉，实现固液分离对废水中磷进行去除，同时，清水溢流至中和池，在中和池内加酸将水的pH调成中性，投加氮源和磷源，如尿素和磷酸二氢钠等药剂进行混匀，每处理一吨水投加氮源160-170g，优选165g，磷源20-30g，优选25g，以满足生化处理废水的要求，然后中和泵将废水打到生化池中的生化处理装置，生化处理装置的出水经收集后由增压泵将废水提升到石英砂过滤器、活性炭过滤器以及袋式过滤器进行深度处理达到排放标准。
其中，石英砂过滤器是通过滤料的截留、沉降和吸附作用将水中悬浮物去除，活性炭过滤器的主要作用为净化、脱氯、去臭。活性炭过滤器能够吸附前级过滤中无法去除的余氯，同时还可以吸附从前级泄漏过来的小分子有机物等污染性物质，对水中异味、胶体及色素、重金属离子等有较明显的吸附去除作用，还具有降低COD的作用。袋式过滤器是一种压力式过滤装置，主要有过滤筒体、过滤筒盖和不锈钢滤袋加强网等主要部件组成，滤液由过滤机外壳的旁侧入口管流入滤袋，滤袋本身是装置在加强网内，液体渗透过所需要细度等级的滤袋即能获得合格的滤液，杂质颗粒被滤袋拦截。该机更换滤袋十分方便，过滤基本无物料消耗。
所述的电絮凝处理装置包括电絮凝器31、pH调节池32、与所述的pH调节池匹配的加酸机构33，往复移动的刮渣机以及设置在pH调节池上部的用以接收刮渣机收集的浮渣的浮渣格34和与所述的浮渣格并排设置的出水格35，所述的浮渣格与电絮凝器的上部相连通，通过刮渣机的往复移动将电絮凝器上表面的浮渣刮入浮渣格，所述的浮渣格和出水格相邻设置且中间以滤渣格隔开，这样通过滤渣格即实现了渣水分离，渣留在浮渣格内，水进入出水格，所述的浮渣格底部经第一污泥管连通至第一污泥池36，所述的出水格底部经由底出水管连通至曝气池4，所述的电絮凝器包括箱壳体、设置在箱壳体内部的反应电极，设置在反应电极下方的内曝气机构，进水由泵进水管与pH调节池连通且出水由电絮凝进水管连通至箱壳体侧下部的进液泵38，所述的箱壳体的侧上部设置有连通至曝气池的溢流出水管39；所述的箱壳体的底部设置有第二污泥管37以将沉降污泥输送至第一污泥池。pH调节池是将调节池内待处理的废水的pH值调到4.5-5以实现后续的电絮凝工序，所述的pH调节池对应的加酸机构包括罐体、设置在pH调节池内的pH计等，此与现有技术类似，在此不再展开描述。
利用电絮凝设备对水性涂料废水进行前处理，与传统方法相比，不需投加大量药剂，降低了运行费用。在反应过程中，铁极板会失去电子析出铁离子，最终会以铁离子的氢氧化物沉淀形式与部分有机污染物共沉析出。Fe(OH)2、Fe(OH)3为绝佳凝聚剂，仅需加入少量药剂以加快反应时间，节省了大量混凝药剂。相当于对废水进行一步混凝沉淀处理，将污染物从水体中分离，可以有效地去除废水中的油脂、磷酸盐以及COD、SS与色度等各种有害污染物。而且电絮凝在处理水性涂料废水时产生的污泥量较传统的混凝沉淀方法要少，并且压滤性能更好。同时电絮凝设备还具有对电源要求不高、操作安全、自动化程度高、处理效果好、运行稳定等优势。电絮凝设备通过氧化还原反应将有机污染物分解成小分子有机物，能提高废水的可生化性，提供废水的B/C，为后续生化处理提供保证。
所述的泵进水管还旁接有清水管以利用清水对电絮凝器进行清洗。利用控制器的自动切换进水，可实现电絮凝设备自清洗，保证设备可以长时间连续稳定运行。
优选地，为保证进水均匀，所述的电絮凝进水管延伸至反应极板下方且在管体上设置有多个出水小孔以实现均匀布水。同时所述的进液泵的出水口还并接有连通至pH调节池的进液回流管以实现进水压力的便捷可调。
所述的生化处理装置包括以及以溢流连通的方式设置的厌氧池22、缺氧池23、接触氧化池24和二沉池25，所述的二沉池的清水溢流进入中间水箱，接触氧化池内填料为弹性立体填料，所述的填料底部设置有曝气管。厌氧池需营造厌氧的环境，其溶解氧约为零，一般小于0.1mg/L，这样利于厌养微生物生长。通过厌氧微生物对有机物进行水解酸化作用，将废水中的有机物进行开环断链，更有利于好氧微生物进行分解吸附。同时回流混合液中的聚磷菌在此条件下释放磷酸根。
经厌氧处理后的废水自流进入缺氧池底部，由下而上通过缺氧池，缺氧池是营造缺氧的环境，其溶解氧在小于0.5mg/L，如在0.3mg/L-0.5mg/L，所述的生化处理装置厌氧池的水力停留时间为3h，缺氧池的水力停留时间为3h，接触氧化池中水力停留时间为5h。
利于缺养微生物生长。其作用是利用缺氧微生物吸附和降解有机物。将亚硝酸盐氮及硝酸盐氮在反硝化菌的作用下生成氮气释放。
接触氧化池兼具活性污泥法和生物膜法的优点，在池内充填填料，已经充氧的废水浸没全部填料，并以一定的流速流经填料，接触氧化池中溶解氧为2-4mg/L。在填料上布满生物膜，废水与生物膜接触，在生物膜上微生物的新陈代谢功能的作用下，废水中有机污染物得到去除，废水得到净化。接触氧化池中微生物所需氧由鼓风曝气供给，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。
二沉池的作用主要是使泥水分离，使好氧池的出水澄清，同时将水中的好氧活性污泥进行浓缩和回流。
通过厌氧菌和好氧菌的对废水的交替处理，对水中有机污染物进行大部分去除，同时对氨氮、磷等其他污染物进行去除。
优选地，为提高整体处理效果，还包括污泥处理子系统，其包括用以收集所述的一次沉淀池和二级沉淀池第二污泥池15，所述的第二污泥池以及第一污泥池内的污泥经污泥泵输送至厌氧池和缺氧池以及污泥搅拌罐16，污泥搅拌罐内的污泥混匀后被输送至压滤机17，产生的污泥块外运，产生的压滤水回流调节池或污水收集池。
还包括用以暂存好氧池排出的污泥的第三污泥池18，所述的第三污泥池内设置有通过第三污泥管连通至污泥搅拌罐的潜污泵。利用第三污泥池的缓存，可保证相缺氧池和厌氧池内污泥添加的便利性。
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 (9)
1.一种水溶性涂料生产废水处理系统，其特征在于，包括依次经废水管路连通的调节池和电絮凝处理装置，所述的电絮凝处理装置的产水经中间出水管溢流至曝气池，所述的曝气池后部依次以溢流方式设置有慢混池、一级沉淀池和缓冲水箱，所述的缓冲水箱后部设置有依次以溢流方式设置的混凝池、二级沉淀池和中和池，所述的中和池设置有中和加酸机构以将废水调为中性，所述的中和池内的废水经中和泵输送至综合调节池，综合调节池内的水经生化泵输送至生化处理装置，所述的生化处理装置的产水溢流至中间水箱，所述的中间水箱经介质过滤机构进行深度处理后接排放口，所述的慢混池包括设置在慢混池的池体内的搅拌器以及向所述的池体内添加药剂的PAM添加机构和PAC添加机构。
2.如权利要求1所述的水溶性涂料生产废水处理系统，其特征在于，所述的生化处理装置包括以及以溢流连通的方式设置的厌氧池、缺氧池、接触氧化池和二沉池，接触氧化池内填料为弹性立体填料，所述的填料底部设置有曝气管。
3.如权利要求2所述的水溶性涂料生产废水处理系统，其特征在于，所述的介质过滤机构包括依次与中间水箱连通的中间水泵、石英砂过滤器、活性炭过滤器和袋式过滤器。
4.如权利要求3所述的水溶性涂料生产废水处理系统，其特征在于，所述的电絮凝处理装置包括第一污泥池、电絮凝器、pH调节池、与所述的pH调节池匹配的加酸机构，刮渣机以及设置在pH调节池上部的用以接收刮渣机收集的浮渣的浮渣格和与所述的浮渣格并排设置的出水格，所述的浮渣格和出水格相邻设置且中间以滤渣格隔开，所述的浮渣格底部经第一污泥管连通至第一污泥池，所述的出水格底部经由底出水管连通至曝气池，所述的电絮凝器包括箱壳体、设置在箱壳体内部的反应电极，设置在反应电极下方的内曝气机构，进水由泵进水管与pH调节池连通且出水由电絮凝进水管连通至箱壳体侧下部的进液泵，所述的箱壳体的侧上部设置有连通至曝气池的溢流出水管；所述的箱壳体的底部设置有第二污泥管以将沉降污泥输送至第一污泥池。
5.如权利要求4所述的水溶性涂料生产废水处理系统，其特征在于，所述的泵进水管还旁接有清水管以利用清水对电絮凝器进行清洗，所述的电絮凝进水管延伸至反应极板下方且在管体上设置有多个出水小孔以实现均匀布水，所述的进液泵的出水口还并接有连通至pH调节池的进液回流管。
6.如权利要求4所述的水溶性涂料生产废水处理系统，其特征在于，还包括污泥处理子系统，其包括用以收集所述的一次沉淀池和二级沉淀池第二污泥池，所述的第二污泥池以及第一污泥池内的污泥经污泥泵输送至厌氧池和缺氧池以及污泥搅拌罐，污泥搅拌罐内的污泥被输送至压滤机，产生的污泥块外运，产生的压滤水回流调节池。
7.如权利要求3所述的水溶性涂料生产废水处理系统，其特征在于，还包括用以暂存好氧池排出的污泥的第三污泥池，所述的第三污泥池内设置有通过第三污泥管连通至污泥搅拌罐的潜污泵。
8.使用如权利要求6所述的水溶性涂料生产废水处理系统的废水处理方法，其特征在于，包括以下步骤
1)将调节池内的原水由原水泵输送至电絮凝处理装置，
2)在电絮凝处理装置的pH调节池内将原水的pH值调至4-5，然后泵入电絮凝器，电絮凝器中上部的溢流出水管及底出水管将产水排放至曝气池，
3)在曝气池内通入的空气将Fe2+氧化成Fe3+，同时加碱使pH值调到9-10以形成Fe(OH)2和Fe(OH)3胶体；
4)原水和Fe(OH)2和Fe(OH)3胶体自流到慢混池中，通过投加混凝剂和助凝剂使悬浮物和胶体脱稳；
5)脱稳的悬浮物和胶体随原水进入一级沉淀池并形成沉淀下沉，实现固液分离；
6)清水溢流经缓冲水箱后泵入混凝池，混凝池中投加氢氧化钙将水的pH调成9-11并使磷酸盐与钙离子反应，
7)待处理水溢流至二级沉淀池内并使生成的沉淀下沉实现废水中磷去除；
8)清水溢流至中和池，在中和池内加酸将待处理水的pH调成中性，并投加氮源和磷源以满足生化处理废水的要求，然后中和泵将废水打到生化池中的生化处理装置，生化处理的出水经收集后由增压泵将废水提升到石英砂过滤器、活性炭过滤器以及袋式过滤器进行深度处理后达到排放标准。
9.如权利要求8所述的废水处理方法，其特征在于，步骤8)中所述的生化处理装置厌氧池的溶解氧小于0.1mg/L，缺氧池的溶解氧在0.3mg/L-0.5mg/L，接触氧化池中溶解氧为2-4mg/L,所述的生化处理装置厌氧池的水力停留时间为3h，缺氧池的水力停留时间为3h，接触氧化池中水力停留时间为5h。
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