CN105439342A - 化学包装桶清洗废水的模块化处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于废水处理领域内的一种化学包装桶清洗废水的模块化处理系统，由废水收集模块、废水物化处理模块、废水生化处理模块和废水深度处理模块组成，废水收集模块与废水物化处理模块连接，废水物化处理模块与废水生化处理模块连接，废水生化处理模块与废水深度处理模块连接，废水生化处理模块由好氧池与厌氧池构成；废水深度处理模块与排放口连接。本发明提供的化学包装桶清洗废水的模块化处理系统适应性广，操作管理简便灵活，低成本，处理效果稳定达标。

Description

化学包装桶清洗废水的模块化处理系统
技术领域
本发明属于废水处理领域，具体涉及一种化学包装桶清洗废水的模块化处理系统。
背景技术
化学包装桶泛指各类桶装包装容器，贮存固体、液态和半液态粘稠化学品，涉及有机、无机化工原料、产品，其中有机类数量大，种类繁多。长期以来大量包装桶多由企业自发收集，清洗出售，含各种化学品的废水被随意排放，由此造成污染事故时常发生，污染水体，威胁到生态环境的安全。特别是没有专门针对清洗废水的成熟处理工艺，仅某一种或几种化工原料生产废水的处理有所报道，如：铁碳电解法、厌氧法、活性污泥法、接触氧化法和SBR（序批式活性污泥法）工艺以及这些技术基础上改进和联用的工艺，其特点为厌氧好氧生化的基础上配以物化手段强化氧化效果，虽然各有特点，但也存在以下缺点：①能耗高，运行费用高；②操作管理复杂；③产泥量大，有可能导致二次污染问题；④难以生化降解的工业废水处理效果差；⑤难以达到中水回用的标准。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中没有专门针对清洗废水的成熟处理工艺，普通处理工艺运行费用高，操作管理复杂，处理效率较低的缺陷，提供一种适应性广，操作管理简便灵活，低成本，处理效果稳定达标的化学包装桶清洗废水的模块化处理系统。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明的化学包装桶清洗废水的模块化处理系统，由废水收集模块、废水物化处理模块、废水生化处理模块和废水深度处理模块组成，其特征在于废水收集模块与废水物化处理模块连接，并通过超越管分别与废水生化处理模块和废水深度处理模块连接；废水收集模块由废水收集池组组成，废水收集池组内的各废水收集池并联连接；废水物化处理模块与废水生化处理模块连接，并通过超越管与废水深度处理模块或排放口连接；废水物化处理模块由物化处理子模块组组成，物化处理子模块组内的各子模块并联连接，模块内回流管分别与模块入口和模块出口连接；废水生化处理模块与废水深度处理模块连接或通过超越管与排放口连接；废水生化处理模块由好氧池与厌氧池构成；废水深度处理模块与排放口连接；废水深度处理模块由深度处理子模块组组成，深度处理子模块组内的各子模块并联连接，模块内回流管分别与模块入口和模块出口连接。
上述方案中，所述废水收集池组由酸性废水收集池、碱性废水收集池、油类废水收集池、酯类废水收集池、苯类废水收集池、卤烃类废水收集池、重金属废水收集池、胺类废水收集池和备用池组成。
上述方案中，所述物化处理子模块组由pH调节子模块、混凝沉淀子模块、气浮子模块、过滤子模块、吹脱子模块、声化学氧化子模块、湿式氧化子模块、电化学氧化子模块和Fenton（芬顿）氧化子模块组成。
上述方案中，所述深度处理子模块组由树脂吸附子模块、离子交换子模块、膜处理子模块、活性炭吸附子模块、电化学氧化子模块、低负荷生化处理子模块、臭氧氧化子模块和过滤子模块组成。
上述方案中，所述物化处理子模块组中的pH调节子模块由混合收集池、pH调节池和中间池依次连接组成，混凝沉淀子模块由混合收集池、混凝沉淀设施和中间池依次连接组成，气浮子模块由混合收集池、气浮设施和中间池依次连接组成，过滤子模块由混合收集池、过滤设施和中间池依次连接组成，吹脱子模块由混合收集池、吹脱设施和中间池依次连接组成；声化学氧化子模块由混合收集池、声化学氧化设施和中间池依次连接组成；湿式氧化子模块由混合收集池、湿式氧化设施和中间池依次连接组成；电化学氧化子模块由混合收集池、电化学氧化设施和中间池依次连接组成；Fenton氧化子模块由混合收集池、Fenton氧化设施和中间池依次连接组成。
上述方案中，所述深度处理子模块组中的树脂吸附子模块由混合收集池和树脂吸附设施连接组成；离子交换子模块由混合收集池和离子交换设施连接组成；膜处理子模块由混合收集池和膜处理设施连接组成；活性炭吸附子模块由混合收集池和活性炭吸附设施连接组成；电化学氧化子模块由混合收集池和电化学氧化设施连接组成；低负荷生化处理子模块由混合收集池和低负荷生化处理设施连接组成；臭氧氧化子模块由混合收集池和臭氧氧化设施连接组成；过滤子模块由混合收集池和过滤设施连接组成。
物化处理子模块组中的pH调节池、混凝沉淀池、气浮设施、吹脱设施、化学氧化、湿式氧化等均为污水处理中厂常用的构筑物，本发明提及的上述设施并无特殊性。
pH调节池、混凝沉淀池即砖池、混凝土池或其它材料构筑的池体，配备加药设施。
气浮设施通常为一体化设备，是一类在水中通入或产生大量的微细气泡，从而实现固-液分离的常用水处理设备。
过滤设施为去除废水中悬浮物的一种设施，在池体中填充筛网、砂、滤布、微孔管等，大于孔隙尺寸的悬浮物被截留，使废水得到一定程度的净化。
吹脱设施为常用的为吹脱塔，用于脱除水中溶解性气体和挥发性物质，将气体通入水中，使之互相充分接触，使水中溶解气体和挥发性物质穿过气液界面，向气相转移，从而脱除污染物。
化学氧化、湿式氧化、电化学氧化、Fenton氧化设施为高级氧化技术又称做深度氧化技术，以产生具有强氧化能力的羟基自由基(·OH)为特点，在高温高压、电、声、光辐照、催化剂等反应条件下，使大分子难降解有机物氧化成低毒或无毒的小分子物质。
深度处理子模块组中的树脂吸附设施、离子交换设施、膜处理设施、电化学氧化设施等均为污水处理中厂常用的构筑物，本发明提及的上述设施并无特殊性。
树脂吸附设施通常为吸附柱，即在柱体中填充具有多孔立体结构的树脂吸附剂。
离子交换设施借助于固体离子交换剂中的离子与稀溶液中的离子进行交换，以达到提取或去除溶液中某些离子的目的，主要类型有搅拌槽、固定床离子交换器、移动床离子交换器等。
膜处理设施是利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩，深度处理中经常涉及的为微滤、超滤、纳滤，以及反渗透。
活性炭吸附设施，即在构筑物中填充活性炭，利用活性炭的吸附性能，去除污水中的污染物质。
低负荷生化处理设施是指停留周期增长、低负荷运行的生化处理设施。
臭氧氧化设施是用臭氧作氧化剂对废水进行净化和消毒处理。
本发明的工作过程如下：
根据包装桶内化学物质的类别，进入不同的清洗段，产生的废水进入废水收集模块中的相应收集池内，如废水性质相同，或可采用同种物化处理工艺，则可进入同一收集池。
废水继而进入废水物化处理模块，通过某一种物化处理工艺（中和、沉淀、气浮、吹脱、高级氧化等）后，如处理未达到既定要求，则通过模块内回流系统重新进入到另一物化处理工艺，并可不断循环处理，直至达到预期处理效果；当废水不需要进行物化处理时，可超越废水物化处理模块，直接通过超越管进入废水生化处理模块。
废水水质不同，采用的组合工艺种类不同，但废水处理的处理顺序应按照如下进行：pH调节设施、吹脱设施、气浮设施、氧化设施（Fenton氧化、湿式氧化、声化学氧化、电化学氧化）、混凝沉淀设施等。
废水进入废水生化处理模块后经过“厌氧+好氧”处理后，如果出水水质满足要求，则可以直接排放，不满足要求的则可进入相应的废水深度处理模块工艺段。
废水深度处理模块设有吸附、离子交换、膜处理等多个工艺，同废水物化处理模块相同，通过设置回流管，也可实现废水的重复处理，以使水质达标。
本发明的有益效果在于：
由于化学包装桶清洗废水涉及化学品类繁杂，水质多变，且均难以处理，采用单一工艺往往无法使废水达标处理，因此提出废水的模块化处理概念，即每一处理单元均为公用系统，而非一套工艺独有，各处理单元之间可自由组合，可以出现多套废水组合处理工艺，相比传统工艺，可降低构筑物的修建成本，节省费用，亦可达到较好的处理效果。同时还可对新种类废水进行试验预处理，以确定合适工艺。整个废水处理系统分为废水收集模块、废水物化处理模块、废水生化处理模块、废水深度处理模块，每一模块中均包含有不同工艺组合的子模块，各子模块之间也可进行相应组合。根据废水的性质，由PLC（可编程逻辑控制器）控制系统，通过对各管道阀门开关的控制，实现不同工艺的组合，体现了工艺的灵活性。在每一模块出水端设置检测系统，对废水水质进行检测，满足下工艺段进水要求时，才可进入下一工艺段处理，否则通过模块内设置的回流系统继续进行处理。一种废水对应一种处理程序，由PLC自动控制阀门的开关，实现废水处理的自动化。所以，采取复合式、可切换的多工艺段的处理系统是本发明的核心。
因此，本发明克服了现有技术中没有专门针对清洗废水的成熟处理工艺，普通处理工艺运行费用高，操作管理复杂，处理效率较低的缺陷，提供的化学包装桶清洗废水的模块化处理系统适应性广，操作管理简便灵活，低成本，处理效果稳定达标。
附图说明
图1是本发明的示意图。
图2是本发明子模块的示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例进一步详述本发明，但本发明不仅限于所述实施例。
实施例一
本例的化学包装桶清洗废水的模块化处理系统如图1和图2所示，由废水收集模块、废水物化处理模块、废水生化处理模块和废水深度处理模块组成，其特征在于废水收集模块与废水物化处理模块连接，并通过超越管分别与废水生化处理模块和废水深度处理模块连接；废水收集模块由废水收集池组组成，废水收集池组内的各废水收集池并联连接；废水物化处理模块与废水生化处理模块连接，并通过超越管与废水深度处理模块或排放口连接；废水物化处理模块由物化处理子模块组组成，物化处理子模块组内的各子模块并联连接，模块内回流管分别与模块入口和模块出口连接；废水生化处理模块与废水深度处理模块连接或通过超越管与排放口连接；废水生化处理模块由两级厌氧池构成；废水深度处理模块与排放口连接；废水深度处理模块由深度处理子模块组组成，深度处理子模块组内的各子模块并联连接，模块内回流管分别与模块入口和模块出口连接。
其中，废水收集池组由酸性废水收集池、碱性废水收集池、油类废水收集池、酯类废水收集池、苯类废水收集池、卤烃类废水收集池、重金属废水收集池、胺类废水收集池和备用池组成。
物化处理子模块组由pH调节子模块、混凝沉淀子模块、气浮子模块、过滤子模块、吹脱子模块、声化学氧化子模块、湿式氧化子模块、电化学氧化子模块和Fenton（芬顿）氧化子模块组成。
深度处理子模块组由树脂吸附子模块、离子交换子模块、膜处理子模块、活性炭吸附子模块、电化学氧化子模块、低负荷生化处理子模块、臭氧氧化子模块和过滤子模块组成。
物化处理子模块组中的pH调节子模块由混合收集池、pH调节池和中间池依次连接组成，混凝沉淀子模块由混合收集池、混凝沉淀设施和中间池依次连接组成，气浮子模块由混合收集池、气浮设施和中间池依次连接组成，过滤子模块由混合收集池、过滤设施和中间池依次连接组成，吹脱子模块由混合收集池、吹脱设施和中间池依次连接组成；声化学氧化子模块由混合收集池、声化学氧化设施和中间池依次连接组成；湿式氧化子模块由混合收集池、湿式氧化设施和中间池依次连接组成；电化学氧化子模块由混合收集池、电化学氧化设施和中间池依次连接组成；Fenton氧化子模块由混合收集池、Fenton氧化设施和中间池依次连接组成。
深度处理子模块组中的树脂吸附子模块由混合收集池和树脂吸附设施连接组成；离子交换子模块由混合收集池和离子交换设施连接组成；膜处理子模块由混合收集池和膜处理设施连接组成；活性炭吸附子模块由混合收集池和活性炭吸附设施连接组成；电化学氧化子模块由混合收集池和电化学氧化设施连接组成；低负荷生化处理子模块由混合收集池和低负荷生化处理设施连接组成；臭氧氧化子模块由混合收集池和臭氧氧化设施连接组成；过滤子模块由混合收集池和过滤设施连接组成。
物化处理子模块组中的pH调节池、混凝沉淀池、气浮设施、吹脱设施、化学氧化、湿式氧化等均为污水处理中厂常用的构筑物，本发明提及的上述设施并无特殊性。
pH调节池、混凝沉淀池即砖池、混凝土池或其它材料构筑的池体，配备加药设施。
气浮设施通常为一体化设备，是一类在水中通入或产生大量的微细气泡，从而实现固-液分离的常用水处理设备。
过滤设施为去除废水中悬浮物的一种设施，在池体中填充筛网、砂、滤布、微孔管等，大于孔隙尺寸的悬浮物被截留，使废水得到一定程度的净化。
吹脱设施为常用的为吹脱塔，用于脱除水中溶解性气体和挥发性物质，将气体通入水中，使之互相充分接触，使水中溶解气体和挥发性物质穿过气液界面，向气相转移，从而脱除污染物。
化学氧化、湿式氧化、电化学氧化、Fenton氧化设施为高级氧化技术又称做深度氧化技术，以产生具有强氧化能力的羟基自由基(·OH)为特点，在高温高压、电、声、光辐照、催化剂等反应条件下，使大分子难降解有机物氧化成低毒或无毒的小分子物质。
深度处理子模块组中的树脂吸附设施、离子交换设施、膜处理设施、电化学氧化设施等均为污水处理中厂常用的构筑物，本发明提及的上述设施并无特殊性。
树脂吸附设施通常为吸附柱，即在柱体中填充具有多孔立体结构的树脂吸附剂。
离子交换设施借助于固体离子交换剂中的离子与稀溶液中的离子进行交换，以达到提取或去除溶液中某些离子的目的，主要类型有搅拌槽、固定床离子交换器、移动床离子交换器等。
膜处理设施是利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩，深度处理中经常涉及的为微滤、超滤、纳滤，以及反渗透。
活性炭吸附设施，即在构筑物中填充活性炭，利用活性炭的吸附性能，去除污水中的污染物质。
低负荷生化处理设施是指停留周期增长、低负荷运行的生化处理设施。
臭氧氧化设施是用臭氧作氧化剂对废水进行净化和消毒处理。
本例的工作过程如下：
废水入口进来的酸性废水经废水收集模块中的酸性废水收集池收集后，通过管道阀门的调节，经过废水物化处理模块中的pH调节子模块、模块内回流管、混凝沉淀子模块、模块内回流管和湿式氧化子模块处理，处理后的废水进入废水生化处理模块，然后进入废水深度处理模块中的树脂吸附子模块，处理后的水达到一级B标准排放。
实验数据显示：运行稳定后，酸性废水pH值由1.0～2.0，调节为7.0～7.2左右，COD由2000～3000mg/L降低为50～80mg/L左右。
废水入口进来的碱性废水经废水收集模块中的碱性废水收集池收集后，通过管道阀门的调节，经过废水物化处理模块中的pH调节子模块、模块内回流管、混凝沉淀子模块、模块内回流管和湿式氧化子模块处理，处理后的废水进入废水生化处理模块，然后进入废水深度处理模块中的树脂吸附子模块，处理后的水达到一级B标准排放。
实验数据显示：运行稳定后，碱性废水pH值由13.0～14.0，调节为7.0～7.2左右，COD由2000～3000mg/L降低为50～80mg/L左右。
废水入口进来的油类、酯类废水经废水收集模块中的油类废水收集池收集后，通过管道阀门的调节，经过废水物化处理模块中的气浮子模块、模块内回流管、混凝沉淀子模块、模块内回流管、fenton氧化子模块、模块内回流管、过滤子模块，处理后的废水送至废水生化处理模块，达标后经超越管排放。
实验数据显示：运行稳定后，油酯类废水中石油类物质由100～150mg/L，降低为5～8mg/L左右，COD由2000～3000mg/L降低为40～70mg/L左右。
废水入口进来的苯类废水经废水收集模块中的苯类废水收集池收集后，通过管道阀门的调节，经过废水物化处理模块中的电化学氧化子模块后，送入废水生化处理模块处理，再进入废水深度处理模块中的低负荷生化处理子模块以及树脂吸附子模块后，达标排放。
实验数据显示：运行稳定后，废水中COD由2000～3000mg/L降低为60～90mg/L左右，色度由200mg/L左右，降低为20～30mg/L左右。
废水入口进来的卤烃类废水经废水收集模块中的卤烃类废水收集池收集后，通过管道阀门的调节，经过废水物化处理模块中的混凝沉淀子模块、模块内回流管、过滤子模块、模块内回流管、Fenton氧化子模块处理后，然后送入废水生化处理模块，再经过废水深度处理模块中的活性炭吸附模块处理之后，达标排放。
实验数据显示：运行稳定后，废水中COD由2000～3000mg/L降低为70～90mg/L左右，色度由200～300mg/L，降低为20～30mg/L左右。
废水入口进来的重金属废水经废水收集模块中的重金属废水收集池收集后，通过管道阀门的调节，经过废水物化处理模块中的pH调节子模块、模块内回流管、混凝沉淀子模块后，送入废水生化处理模块，再进入废水深度处理模块中的膜处理子模块处理后，达标排放。
实验数据显示：运行稳定后，废水中COD由2000～3000mg/L降低为50～80mg/L左右，总Cd由1～10mg/L，降低为0.005～0.01mg/L左右，总Cr由10～30mg/L，降低为0.05～0.1mg/L左右。
废水入口进来的氨类废水经废水收集模块中的胺类废水收集池收集后，通过管道阀门的调节，经过废水物化处理模块中的pH调节子模块、模块内回流管、吹脱子模块、模块内回流管、再一次经过pH调节子模块、模块内回流管、然后经过湿式氧化子模块后，送入废水生化处理模块处理后，达标排放。
实验数据显示：运行稳定后，废水中COD由2000～3000mg/L降低为50～80mg/L左右，氨氮由100～300mg/L，降低为8～15mg/L左右。

Claims (6)

1.一种化学包装桶清洗废水的模块化处理系统，由废水收集模块、废水物化处理模块、废水生化处理模块和废水深度处理模块组成，其特征在于废水收集模块与废水物化处理模块连接，并通过超越管分别与废水生化处理模块和废水深度处理模块连接；废水收集模块由废水收集池组组成，废水收集池组内的各废水收集池并联连接；废水物化处理模块与废水生化处理模块连接，并通过超越管与废水深度处理模块或排放口连接；废水物化处理模块由物化处理子模块组组成，物化处理子模块组内的各子模块并联连接，模块内回流管分别与模块入口和模块出口连接；废水生化处理模块与废水深度处理模块连接或通过超越管与排放口连接；废水生化处理模块由好氧池与厌氧池构成；废水深度处理模块与排放口连接；废水深度处理模块由深度处理子模块组组成，深度处理子模块组内的各子模块并联连接，模块内回流管分别与模块入口和模块出口连接。
2.根据权利要求1所述的化学包装桶清洗废水的模块化处理系统，其特征在于所述废水收集池组由酸性废水收集池、碱性废水收集池、油类废水收集池、酯类废水收集池、苯类废水收集池、卤烃类废水收集池、重金属废水收集池、胺类废水收集池和备用池组成。
3.根据权利要求1所述的化学包装桶清洗废水的模块化处理系统，其特征在于所述物化处理子模块组由pH调节子模块、混凝沉淀子模块、气浮子模块、过滤子模块、吹脱子模块、声化学氧化子模块、湿式氧化子模块、电化学氧化子模块和芬顿氧化子模块组成。
4.根据权利要求1所述的化学包装桶清洗废水的模块化处理系统，其特征在于所述深度处理子模块组由树脂吸附子模块、离子交换子模块、膜处理子模块、活性炭吸附子模块、电化学氧化子模块、低负荷生化处理子模块、臭氧氧化子模块和过滤子模块组成。
5.根据权利要求3所述的化学包装桶清洗废水的模块化处理系统，其特征在于所述物化处理子模块组中的pH调节子模块由混合收集池、pH调节池和中间池依次连接组成，混凝沉淀子模块由混合收集池、混凝沉淀设施和中间池依次连接组成，气浮子模块由混合收集池、气浮设施和中间池依次连接组成，过滤子模块由混合收集池、过滤设施和中间池依次连接组成，吹脱子模块由混合收集池、吹脱设施和中间池依次连接组成；声化学氧化子模块由混合收集池、声化学氧化设施和中间池依次连接组成；湿式氧化子模块由混合收集池、湿式氧化设施和中间池依次连接组成；电化学氧化子模块由混合收集池、电化学氧化设施和中间池依次连接组成；芬顿氧化子模块由混合收集池、芬顿氧化设施和中间池依次连接组成。
6.根据权利要求4所述的化学包装桶清洗废水的模块化处理系统，其特征在于所述深度处理子模块组中的树脂吸附子模块由混合收集池和树脂吸附设施连接组成；离子交换子模块由混合收集池和离子交换设施连接组成；膜处理子模块由混合收集池和膜处理设施连接组成；活性炭吸附子模块由混合收集池和活性炭吸附设施连接组成；电化学氧化子模块由混合收集池和电化学氧化设施连接组成；低负荷生化处理子模块由混合收集池和低负荷生化处理设施连接组成；臭氧氧化子模块由混合收集池和臭氧氧化设施连接组成；过滤子模块由混合收集池和过滤设施连接组成。
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