CN105565616A - 一种聚酯化纤废水处理及回用的技术系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种聚酯化纤废水处理及回用的技术系统，包括厌氧处理系统、好氧处理系统、深度处理系统。本发明采用厌氧-好氧-深度处理的设计流程为聚酯废水的处理及回用提供一条可靠且经过了实践检验的技术方案。充分利用聚酯化纤废水易酸化的特点，使用厌氧反应器使废水中的大部分有机物的到生物降解，同时又结合好氧及深度处理系统的优势，进一步将废水处理到可回用的程度，在起到环境保护的同时也为企业节约用水成本，经济实用，可推广性极高。

Description

一种聚酯化纤废水处理及回用的技术系统

技术领域

本发明涉及环保技术领域，具体而言，涉及一种聚酯化纤废水处理及回用的技术系统。

背景技术

聚酯是以二元或多元醇和羧酸为原料，经过缩聚反应合成而来，通常分为饱和和不饱和两大类，不饱和聚酯分子结构中含有非芳香烃的不饱和键，它们可以被引发交联生成具有网状(体型)结构的热固性高聚物材料；饱和聚酯分子结构中不含非芳烃的不饱相键，是一种线型热塑性高聚物材料。

聚酯化纤废水主要成分为物料发生物理、化学反应中的几种产物：酯化反应生成的副产物水和乙醛，还有缩聚过程中生成的乙二醇以及热解副产物乙醛。酯化过程产生的废水及真空泵抽出冷凝水COD(化学需氧量，英文chemicaloxygendemand；化学耗氧量)浓度较高，且废水中含有少量的醛类和低聚合物质，B/C都较低，可生化性较差，属高浓度难降解有机废水。

根据同类工程实践，该类废水中含有大量的醛类、醇类(包括新戊二醇、杂醇)、呋喃类、小分子低聚物等，还有少量的酚类，COD浓度达到2.8～3.6万mg/l，废水中的醛类物质和其他有毒物质对生化系统内微生物有毒害作用，从而对生化系统的有效运行造成一定的影响，故该部分废水需经汽提塔吸收，回收乙二醇及吸收废水中乙醛等，以去除废水中的部分醛类和醇类物质，不同厂的汽提塔运行效果和运行状况不同，汽提后该废水的COD浓度约为3000～5000mg/l。

发明内容

本发明所解决的技术问题：现有技术难以有效对聚酯化纤废水中的大部分有机物得到生物降解，且难以将废水处理到可回用的程度。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种聚酯化纤废水处理及回用的技术系统，包括厌氧处理系统、好氧处理系统、深度处理系统；

所述厌氧处理系统包括中和调节池、与中和调节池连通的营养调配池、与营养调配池连通的厌氧塔、与厌氧塔连通的厌氧沉淀池、与厌氧沉淀池连通的水解池、与水解池连通的水解沉淀池；所述水解沉淀池与污泥浓缩池连通；所述营养调配池的上方设有第一药盒，第一药盒的底部开设第一落药口，第一药盒内盛装营养物质；

所述好氧处理系统包括与水解沉淀池连通的氧化沟、与氧化沟连通的二沉池；所述二沉池与污泥浓缩池连通；

所述深度处理系统包括与二沉池连通的曝气生物滤池、与曝气生物滤池连通的臭氧接触池、与臭氧接触池连通的过滤池；所述曝气生物滤池、臭氧接触池、过滤池均与污泥浓缩池连通；所述过滤池的上方设有第二药盒，第二药盒的底部开设第二落药口，第二药盒内盛装滤料。

按上述技术方案，本发明所述一种聚酯化纤废水处理及回用的技术系统的工作原理如下：

第一，聚酯化纤废水通过企业的管网收集后，经过格栅，去除体积较大的悬浮物，保护后面处理单元中的水泵或管道。

第二，废水流入中和调节池，中和调节池对废水进行中和反应，调整废水的pH值，由于聚酯化纤废水极易被酸化，根据工程经验，需要将废水的pH值调节至11左右才能满足厌氧塔的出水要求。

第三，中和调节池的出水进入营养调配池，在营养调配池中加入营养物质，为后续处理单元中的微生物生长提供必要的营养物质。

第四，废水在营养调配池调节好之后，通过提升泵提升至厌氧塔，在厌氧塔进行生物降解，使废水中大分子污染物变成小分子污染物、难降解的污染物变成易降解的污染物，厌氧塔出水自然流入厌氧沉淀池，通过污泥选择，厌氧沉淀池的污泥回流至厌氧塔中，保证了厌氧塔内的污泥浓度，避免了由于出水带泥，污泥浓度减小而造成有机物去除率下降的情况。

第五，厌氧沉淀池出水自然流入水解池，化纤废水采用厌氧技术，应该有较长的停留时间，和较大的表面负荷，否则对厌氧污泥影响很大，所以厌氧应采用二级厌氧，即厌氧出水应进一步进行水解。一级厌氧COD去除率高，二级厌氧COD去除率低。其中，所述一级厌氧即在厌氧塔中进行的厌氧处理，所述二级厌氧即在水解池中进行的厌氧处理。水解池出水流入水解沉淀池，水解沉淀池的污泥回流至水解池，保证水解池的污泥浓度为20％左右，剩余污泥则排至污泥浓缩池。二级厌氧COD去除率较低，经过水解池及水解沉淀池处理的废水COD由1000mg/L降低至600mg/L，COD去除率为40％。

第六，经过水解沉淀后的出水进入氧化沟，进行好氧生物降解，去除有机物和脱氮除磷。氧化沟的总氮脱除率在70％以上，氧化沟具有耐冲击负荷强、容积负荷高、操作简单，投资低等优点。

第七，好氧出水经过二沉池进行泥水分离，分离后的污泥回流到氧化沟，延长污泥的泥龄，老化的污泥进行自生氧化分解，减少剩余污泥的排放，在满足氧化沟的污泥浓度时，剩余污泥则排入污泥浓缩池。经过氧化沟及二沉池处理后的废水COD可达到80mg/L以下，去除率达到86％以上。

第八，二沉池的出水进入深度处理系统，深度处理采用曝气生物滤池—臭氧消毒—过滤池模式，曝气生物滤池去除生化出水的SS(水质中的悬浮物)和微污染物，臭氧接触池主要是去除COD和色度，过滤池通过投加滤料，过滤臭氧接触池出水的SS和吸附难生物降解的污染物。深度处理后的废水COD达到50mg/L以下，达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级A排放标准，且达到企业回用水要求，经过消毒后的清水作为冷却塔补充水，与循环水一起到冷却水处理系统，节约用水。

废水处理的厌氧生物降解过程，一般分为三个阶段，第一阶段水解酸化，第二阶段是产氢产乙酸阶段，第三阶段是产甲烷阶段。化纤废水进行厌氧过程中，第一阶段和第二阶段非常迅速，较少的停留时间即可完成，但第三阶段非常缓慢。因此，化纤废水厌氧生物处理一是非常容易酸化，厌氧进水pH应该在11左右。聚酯化纤废水适合用厌氧反应器处理，但不同的厌氧工艺效果差别很大，应该采用较为先进的厌氧工艺和较长的停留时间，可以节省后续处理运行费用和降低后续处理难度。本发明采用厌氧-好氧-深度处理的设计流程为聚酯废水的处理及回用提供一条可靠且经过了实践检验的技术方案。充分利用聚酯化纤废水易酸化的特点，使用厌氧反应器(厌氧塔)使废水中的大部分有机物的到生物降解，同时又结合好氧及深度处理系统的优势，进一步将废水处理到可回用的程度，在起到环境保护的同时也为企业节约用水成本，经济实用，可推广性极高。

作为本发明对厌氧处理系统的一种说明，所述中和调节池分调节区和混合反应区，在混合反应区投加液碱，进行中和反应，调整废水的pH值。对于有些反应，如厌氧反应对水质、水量和冲击负荷较为敏感，所以对于工业废水适当尺寸的调节池，对水质、水量的调节是厌氧反应稳定运行的保证。调节池的作用是均质和均量，一般还可考虑兼有沉淀、混合、加药、中和和预酸化等功能。

作为本发明对厌氧处理系统的一种说明，所述营养调配池上方的第一药盒内盛装的营养物质为营养盐。

作为本发明对厌氧处理系统的一种说明，所述营养调配池通过蒸汽管道与蒸汽发生装置连通。由于本发明采用的是第三代中温厌氧生物技术，所以，需要将进入厌氧塔的废水温度提高，保证厌氧塔内的温度为35±2℃，达到最适宜微生物生长的条件，这是确保厌氧塔有较高的有机物去除率的必备条件之一。其中，厌氧处理即厌氧生物处理，是指在无分子氧条件下通过厌氧微生物(anaerobicmicrobes)(包括兼氧微生物)的作用，将废水中的各种复杂有机物分解转化成甲烷(methane)和二氧化碳(carbondioxide)等物质的过程，也称为厌氧消化(anaerobicdigestion)。

作为本发明对厌氧处理系统的一种说明，所述厌氧塔为IC厌氧塔。厌氧塔(上流式厌氧复合床反应器UBF)实际是将厌氧生物滤池AF与升流式厌氧污泥反应器UASB组合在一起，因此又称为UBF反应器。厌氧复合床反应器下部为污泥悬浮层，而上部则装有填料。可以看做是将升流式厌氧生物滤池的填料层厚度适当减小，在池底布水系统与填料层之间留出一定的空间，以便悬浮状态的颗粒污泥能在其中生长积累，因此又构成一个UASB处理工艺。当污水依此通过悬浮污泥层及填料层，有机物将与污泥层颗粒污泥及填料生物膜上的微生物接触并被分解掉。所述IC厌氧塔又称IC厌氧反应器，是一种高效的多级内循环反应器，为第三代厌氧反应器的代表类型。

作为本发明对厌氧处理系统的一种说明，所述厌氧沉淀池的功用在于：培菌初期随出水带出的淘汰污泥和剩余污泥在此液固分离、浓缩，污泥一般不再返回系统，作为剩余污泥处置。

作为本发明对厌氧处理系统的一种说明，水解池，又称水解酸化池，其中，水解(酸化)处理方法是一种介于好氧和厌氧处理法之间的方法，和其它工艺组合可以降低处理成本提高处理效率。水解酸化工艺根据产甲烷菌与水解产酸菌生长速度不同，将厌氧处理控制在反应时间较短的厌氧处理第一和第二阶段，即在大量水解细菌、酸化菌作用下将不溶性有机物水解为溶解性有机物，将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质的过程，从而改善废水的可生化性，为后续处理奠定良好基础。水解池利用水解和产酸微生物，将污水中的固体、大分子和不易生物降解的有机物降解为易于生物降解的小分子有机物，使得污水在后续的好氧单元以较少的能耗和较短的停留时间下得到处理。

作为本发明对好氧处理系统的一种说明，所述氧化沟采用厌氧好氧工艺法(即A/O工艺)。A/O氧化沟的总氮脱除率在70％以上，A/O式氧化沟具有耐冲击负荷强、容积负荷高、操作简单，投资低等优点。

作为本发明对深度处理系统的一种说明，所述第二药盒内盛装的滤料为活性炭填料，其作用在于：过滤臭氧接触池出水的SS和吸附难生物降解的污染物。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明一种聚酯化纤废水处理及回用的技术系统的示意图。

图中符号说明：

11、中和调节池；12、营养调配池；13、厌氧塔；14、厌氧沉淀池；15、水解池；16、水解沉淀池；

20、污泥浓缩池；

31、氧化沟；32、二沉池；

41、曝气生物滤池；42、臭氧接触池；43、过滤池；

50、清水池。

具体实施方式

一种聚酯化纤废水处理及回用的技术系统，包括厌氧处理系统、好氧处理系统、深度处理系统。

如图1，所述厌氧处理系统包括中和调节池11、与中和调节池连通的营养调配池12、与营养调配池连通的厌氧塔13、与厌氧塔连通的厌氧沉淀池14、与厌氧沉淀池连通的水解池15、与水解池连通的水解沉淀池16；所述水解沉淀池与污泥浓缩池20连通；所述营养调配池的上方设有第一药盒，第一药盒的底部开设第一落药口，第一药盒内盛装营养物质。

厌氧处理系统中，所述中和调节池11包括调节区和混合反应区，所述混合反应区的上方设第三药盒，第三药盒的底部开设第三落药口，第三药盒内盛装液碱。

厌氧处理系统中，所述第一药盒内盛装的营养物质为营养盐。

厌氧处理系统中，所述营养调配池12通过蒸汽管道与蒸汽发生装置连通。

厌氧处理系统中，所述厌氧塔13为IC厌氧塔。

如图1，所述好氧处理系统包括与水解沉淀池连通的氧化沟31、与氧化沟连通的二沉池32；所述二沉池与污泥浓缩池连通。

好氧处理系统中，所述氧化沟31采用厌氧好氧工艺法。

如图1，所述深度处理系统包括与二沉池连通的曝气生物滤池41、与曝气生物滤池连通的臭氧接触池42、与臭氧接触池连通的过滤池43；所述曝气生物滤池、臭氧接触池、过滤池均与污泥浓缩池连通；所述过滤池的上方设有第二药盒，第二药盒的底部开设第二落药口，第二药盒内盛装滤料。

深度处理系统中，所述第二药盒内盛装的滤料为活性炭填料。

实际操作中，本发明所述一种聚酯化纤废水处理及回用的技术系统的工艺流程如下：

第一，聚酯化纤废水通过企业的管网收集后，经过格栅，去除体积较大的悬浮物，保护后面处理单元中的水泵或管道。

第二，废水流入中和调节池11，中和调节池分调节区和混合反应区，在混合反应区投加液碱，进行中和反应，调整废水的pH值，由于聚酯化纤废水极易被酸化，根据工程经验，需要将废水的pH值调节至11左右才能满足IC厌氧塔的出水要求。

第三，中和调节池11的出水进入营养调配池12，在营养调配池中加入营养盐，为后续处理单元中的微生物生长提供必要的营养物质，同时营养调配池中需要通入蒸汽，由于本工艺采用的是第三代中温厌氧生物技术，所以需要将进入IC厌氧塔的废水温度提高，保证IC厌氧塔内的温度为35±2℃，达到最适宜微生物生长的条件，这是确保IC厌氧塔有较高的有机物去除率的必备条件之一。

第四，废水在营养调配池12调节好之后，通过提升泵提升至IC厌氧塔13，在IC厌氧塔进行生物降解，使废水中大分子污染物变成小分子污染物、难降解的污染物变成易降解的污染物，以江苏某企业的聚酯化纤废水效果作为参考，厌氧塔进水COD为5000mg/L，厌氧出水COD为1000mg/L以下，去除率达到了80％。同时IC厌氧塔产生的沼气也可回收利用，比如为锅炉助燃等，减小企业在能源消耗方面的成本。

第五，厌氧塔13出水自然流入厌氧沉淀池14，通过污泥选择，厌氧沉淀池的污泥回流至IC厌氧塔中，保证了IC厌氧塔内的污泥浓度，避免了由于出水带泥，污泥浓度减小而造成有机物去除率下降的情况。

第六，厌氧沉淀池14出水自然流入水解池15，化纤废水采用厌氧技术，应该有较长的停留时间，和较大的表面负荷，否则对厌氧污泥影响很大，所以厌氧应采用二级厌氧，即厌氧出水应进一步进行水解。一级厌氧COD去除率高，二级厌氧COD去除率低。水解池出水流入水解沉淀池16，水解沉淀池的污泥回流至水解池，保证水解池的污泥浓度为20％左右，剩余污泥则排至污泥浓缩池20。二级厌氧COD去除率较低，经过水解池及水解沉淀池处理的废水COD由1000mg/L降低至600mg/L，COD去除率为40％。

第七，经过水解沉淀后的出水进入A/O式氧化沟31，进行好氧生物降解，去除有机物和脱氮除磷。A/O氧化沟的总氮脱除率在70％以上，A/O式氧化沟具有耐冲击负荷强、容积负荷高、操作简单，投资低等优点。

第八，好氧出水经过二沉池32进行泥水分离，分离后的污泥回流到氧化沟31，延长污泥的泥龄，老化的污泥进行自生氧化分解，减少剩余污泥的排放，在满足氧化沟的污泥浓度时，剩余污泥则排入污泥浓缩池20。经过A/O式氧化沟及二沉池处理后的废水COD可达到80mg/L以下，去除率达到86％以上。

第九，二沉池32的出水进入深度处理系统，深度处理采用曝气生物滤池—臭氧消毒—过滤池模式，曝气生物滤池41去除生化出水的SS和微污染物，臭氧接触池42主要是去除COD和色度，过滤池43通过投加活性炭填料，过滤臭氧接触池出水的SS和吸附难生物降解的污染物。深度处理后的废水COD达到50mg/L以下，达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级A排放标准，且达到企业回用水要求，经过消毒后的清水作为冷却塔补充水，与循环水一起到冷却水处理系统，节约用水。

第十，排入污泥浓缩池20的污泥被压滤(利用一种特殊的过滤介质，对对象施加一定的压力，使得液体渗析出来的一种工艺；该工艺使混合液中的固体提取出来，实现固、液分离的作用)，压滤采用压滤机处理。

以上内容仅为本发明的较佳实施方式，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (7)

1.一种聚酯化纤废水处理及回用的技术系统，包括厌氧处理系统、好氧处理系统、深度处理系统；其特征在于：

所述厌氧处理系统包括中和调节池(11)、与中和调节池连通的营养调配池(12)、与营养调配池连通的厌氧塔(13)、与厌氧塔连通的厌氧沉淀池(14)、与厌氧沉淀池连通的水解池(15)、与水解池连通的水解沉淀池(16)；所述水解沉淀池与污泥浓缩池(20)连通；所述营养调配池的上方设有第一药盒，第一药盒的底部开设第一落药口，第一药盒内盛装营养物质；

所述好氧处理系统包括与水解沉淀池连通的氧化沟(31)、与氧化沟连通的二沉池(32)；所述二沉池与污泥浓缩池连通；

所述深度处理系统包括与二沉池连通的曝气生物滤池(41)、与曝气生物滤池连通的臭氧接触池(42)、与臭氧接触池连通的过滤池(43)；所述曝气生物滤池、臭氧接触池、过滤池均与污泥浓缩池连通；所述过滤池的上方设有第二药盒，第二药盒的底部开设第二落药口，第二药盒内盛装滤料。

2.如权利要求1所述的一种聚酯化纤废水处理及回用的技术系统，其特征在于：厌氧处理系统中，所述中和调节池(11)包括调节区和混合反应区，所述混合反应区的上方设第三药盒，第三药盒的底部开设第三落药口，第三药盒内盛装液碱。

3.如权利要求1所述的一种聚酯化纤废水处理及回用的技术系统，其特征在于：厌氧处理系统中，所述第一药盒内盛装的营养物质为营养盐。

4.如权利要求1所述的一种聚酯化纤废水处理及回用的技术系统，其特征在于：厌氧处理系统中，所述营养调配池(12)通过蒸汽管道与蒸汽发生装置连通。

5.如权利要求1所述的一种聚酯化纤废水处理及回用的技术系统，其特征在于：厌氧处理系统中，所述厌氧塔(13)为IC厌氧塔。

6.如权利要求1所述的一种聚酯化纤废水处理及回用的技术系统，其特征在于：好氧处理系统中，所述氧化沟(31)采用厌氧好氧工艺法。

7.如权利要求1所述的一种聚酯化纤废水处理及回用的技术系统，其特征在于：深度处理系统中，所述第二药盒内盛装的滤料为活性炭填料。