CN106007176B - 一种高温、高硬度、高cod、氨氮的污水处理系统及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高温、高硬度、高COD、氨氮的污水处理系统及工艺，该系统包括机械格栅、隔油槽、除硬装置、气浮池、调节池、凉水塔、水解酸化池、SBR生化反应池组、缓冲池及二沉池，污水依次流经机械格栅、隔油槽、除硬装置、气浮池、调节池、水解酸化池SBR生化反应池组及二沉池；其中，所述调节池的污水经过提升泵增压后进入凉水塔，然后经厌氧预反应水箱的出水口流回调节池。能够降低有企业生产的水资源成本、减少污水排放，提高有整个企业的综合经济效益。

Description

一种高温、高硬度、高COD、氨氮的污水处理系统及工艺

技术领域

本发明属于污水处理领域，具体涉及一种高温、高硬度、高COD、氨氮的污水处理系统及工艺。

背景技术

随着国内经济的快速发展，国内环保形势日趋严峻，在当今工业生产过程中每天消耗大量的水资源用于生产工艺系统，同时产生大量的高温、高硬度、高COD、氨氮的污水，严重危害着我们赖以生存的自然环境，绝大多数污水处理工艺不能较好的处理该种污水，使大量处理不达标的污水排向大自然，导致大量的土地及地下水遭受污染，影响人类的生存环境。

化工企业生产后产生的部分污水具有较高的温度，现有污水处理系统对于处理高温污水的能力有限，降低了企业对污水的回收利用率，从而升高了企业的水资源成本、减少污水排放。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种高温、高硬度、高COD、氨氮的污水处理系统及工艺，能够降低有企业生产的水资源成本、减少污水排放，提高有整个企业的综合经济效益。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种凉水塔，从上到下依次包括塔体和厌氧预反应水箱，进风口设置在塔体底部，所述塔体内的底部设有若干喷头，每个喷头出水口向上，每个喷头的进水口均与塔体污水进水管连接，所述塔体内的中部设有布水器，所述布水器的进水口与塔体活性水进水管连接，所述塔体内的上部设有阻水丝网，所述塔体顶部设有风机；所述塔体的底板设有塔体出水口，所述塔体出水口即为厌氧预反应水箱的进水口。

进入凉水塔的污水向上喷洒后，自然降落过程中与空气及活性水逆流接触降温，在降温的同时引入活性水在凉水塔内进行厌氧预反应，提高污水的可生化性。通过设置阻水丝网，防止了污水被风机带出；底部上喷的喷头增加了水与空气的接触时间，提高凉水塔效果。

优选的，所述塔体出水口位于底板的中部，底板自塔体底部的边缘至出水口向下倾斜。能够使底板上的水全部流入厌氧预反应水箱。

优选的，所述厌氧预反应水箱的出水口设置在厌氧预反应水箱上部的箱壁处。增加预反应时间，进一步提高污水的可生化性。

一种高温、高硬度、高COD、氨氮的污水处理系统，包括上述凉水塔和SBR生化反应池组，所述SBR生化反应池组的污泥出水口连接所述凉水塔的活性水进水管。

优选的，包括机械格栅、隔油槽、除硬装置、气浮池、调节池、水解酸化池及二沉池，污水依次流经机械格栅、隔油槽、除硬装置、气浮池、调节池、水解酸化池、SBR生化反应池组及二沉池；其中，所述调节池的部分污水进入凉水塔，然后经厌氧预反应水箱的出水口流回调节池。

进一步优选的，所述调节池的部分污水经过提升泵增压后进入凉水塔。

进一步优选的，所述除硬装置包括气液管式混合反应器，碱液和二氧化碳分别通过进液口和进气口进入气液管式混合反应器，反应后的液体通入至污水中。

进一步优选的，所述二沉池内设置两层填料，上层为斜管填料，所述斜管填料为斜管内填充塑料多孔球填料；下层为陶瓷填料。

进一步优选的，所述SBR生化反应池组流出的污水经过缓冲池进入二沉池。

一种利用上述系统的污水处理工艺，污水在机械格栅中进行粗过滤后，进入隔油槽去除漂浮油污；去除油污的污水再进入除硬装置中去除钙镁离子，然后进入气浮池去除固形物；气浮池的上层清液进入调节池进行混合；调节池中污水进入凉水塔降温并与来自SBR生化反应池组的活性污泥水进行厌氧预反应后流回调节池，从而控制调节池中污水的温度及污水的可生化性；来自调节池的污水经过水解酸化池进入SBR生化反应池组分解COD和氨氮物质，分解COD和氨氮物质的污水在二沉池中进一步去除COD和氨氮物质及悬浮污泥。

优选的，含油较多的污水直接进入气浮池气浮除油，然后两股污水在调节池内得到缓冲和均衡水质，同时沉淀去除大量的悬浮物及部分色度。

一种上述系统在化工污水处理或市政污水处理中的应用。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本发明利用水解酸化池对污水中的COD进行水解酸化增强污水的可生化性，水解酸化池集物理沉降和吸附，生物降解功能于一体，并且能将污水中难降解的大分子有机物转化为小分子有机物，提高污水的可生物降解性，缩短后续的好氧处理所需时间，降低能耗，为SBR硝化系统的优势菌提供部分碳源；SBR生化反应池组采用集有机污染物降解与混合液沉淀于一体的间歇式曝气生物反应池，系统组成简单，无需设污泥回流设备，易于污泥沉淀一般情况不产生污泥膨胀现象。

本发明在污水处理系统中添加强制循环凉水塔，降低生化反应池内水温，有利于生化系统内优势菌体的生存，提高反应效率。

本发明对来水硬度较高的提前进行除硬度处理，减轻及避免整个系统地结垢，能确保各设备的稳定长周期运行。

本发明增加二沉池，进一步去除滗水过程中夹带的污泥，使外排水悬浮物进一步降低。

本发明污水处理水质达到石化工业园区污水处理厂出水质标准《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的一级排放标准，CODcr≤100mg/L、BOD5≤30mg/L、ss≤70mg/L、NH₃-N≤15mg/L、总磷≤0.1mg/L、石油类0.1mg/L、pH:6～9。

该发明流程简单，自动调节简单，设备投资少。该新工艺能连续稳定的对化工化肥企业生产的污水进行生化处理，处理污水效果达到国家一级排放标准，并且系统运行灵活，可根据水质水量情况及时调整曝气时间、充水时间、冲水水量，对较高硬度、高GOD、氨氮的冲击污水可以起到缓冲调质的作用。从长远看能提提高化工、化肥企业污水处理能力，解决因产生大量污水而产生的产瓶颈问题，保护自然环境，增加企业的环保效益。

附图说明

图1为本发明高温、高硬度、高COD、氨氮的污水处理的工艺流程图；

图2为本发明凉水塔的结构示意图；

图3为本发明二沉池的结构示意图；

其中，1.塔体，2.厌氧预反应水箱，3.进风口，4.喷头，5.污水进水管，6.布水器，7.活性水进水管，8.阻水丝网，9.底板，10.塔体出水口，11.厌氧预反应水箱的出水口，12.斜管填料，13.陶瓷填料，14.刮泥机，15.搅拌器。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步说明。

一种高温、高硬度、高COD、氨氮的污水处理系统，包括机械格栅、隔油槽、除硬装置、气浮池、调节池、凉水塔、水解酸化池、SBR生化反应池组、缓冲池及二沉池，污水依次流经机械格栅、隔油槽、除硬装置、气浮池、调节池、水解酸化池SBR生化反应池组及二沉池；其中，所述调节池的污水经过提升泵增压后进入凉水塔，然后经厌氧预反应水箱的出水口流回调节池。

化工、化肥生产企业送来的含有油污较少的高温、高硬度、高COD、氨氮的污水总量为500m³/h，主要接纳高温、高硬度、高COD、氨氮的污水300m³/h，多油污水200m³/h。进水水质油污较少的高温、高硬度、高COD、氨氮的污水COD≤800mg/L、氨氮≤220mg/L、多油污水COD≤600mg/L、氨氮≤100mg/L，如图1所示，首先通过机械格栅，截留污水中较大的悬浮物；经过粗过滤的污水进入隔油槽，除去上层漂浮的油污后硬度较高的含油较少水进入除硬装置，通过化学物理结合的方法软化水质，减少整个系统的结垢程度，增加系统的处理能力及运行周期，软化后的污水进入气浮池，含油较多的污水直接进入气浮池气浮除油，然后两股污水在调节池内得到缓冲和均衡水质，同时沉淀去除大量的悬浮物及部分色度；调节池上方设有强制通风凉水塔，对污水进行循环降温，使调节池内温度维持在35℃以下；调节池的污水经提升泵进入水解酸化池，水解酸化池连续进水和出水，利用污泥回流来稀释进水污染物浓度，回流比控制在300％，水解酸化池与SBR生化反应池组连通；SBR生化反应池组集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一体，利用池内培植的污泥及附着的细菌，分解水中的COD、NH₃-N等有害物质，使之产生CO₂及硝态氮，由有害物质变成允许外排物质。SBR生化反应池组运行周期共分五个步骤：进水、推流、曝气、静沉、排水。SBR生化反应池组间断进水，间断排水，耐污水冲击能力强。经SBR生化反应池组处理合格的水经滗水器排至缓冲池，缓冲水池水进入二沉池进一步去除滗水过程中夹带的污泥，然后经提升泵可送生产企业的循环水管网。SBR生化反应池组底部污泥排至污泥浓缩池，污泥经压榨机压榨后进行回收处理。

SBR生化反应池组运行指标：COD≤300mg/L、氨氮≤60mg/L污泥沉降比20～40、溶解氧2～4mg/L。

污水处理产水指标：COD≤45mg/L、氨氮≤4.5mg/L。处理水质远远高于石化工业园区污水处理厂出水质标准《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的一级排放标准。

凉水塔，如图2所示，从下向上依次包括塔体1和厌氧预反应水箱2，进风口3设置在塔体1底部，所述塔体1内的底部设有若干喷头4，每个喷头4出水口向上，每个喷头4的进水口均与塔体1污水进水管5连接，所述塔体1内的中部设有布水器6，所述布水器6的进水口与塔体活性水进水管7连接，所述塔体1内的上部设有阻水丝网8，所述塔体1顶部设有风机；所述塔体1的底板9中部设有塔体出水口10，底板9自塔体1底部的边缘至塔体出水口10向下倾斜(即收水盘)，所述塔体出水口10即为厌氧预反应水箱的进水口；所述厌氧预反应水箱的出水口11设置在厌氧预反应水箱2上部的箱壁处。进入凉水塔的污水向上喷洒后，自然降落过程中与空气及来自SBR生化反应池组的活性污泥水逆流接触降温，在降温的同时引入活性污泥水在凉水塔内进行厌氧预反应，提高污水的可生化性。通过设置阻水丝网8，防止了污水被风机带出；底部上喷的喷头增加了水与空气的接触时间，提高凉水塔效果；引入活性污泥水，与水接触充分混合后通过收水盘收入底部厌氧与反应水箱后外排至调节池。

SBR生化反应池组由若干个SBR生化反应池组成一个连续的污水处理系统(即保证至少一个SBR生化反应池运行)，进入凉水塔的活性污泥水为利用生化反应运行完成且滗水后的SBR生化反应池(即停止运行的SBR生化反应池)的池底含有细菌较多的污水，并非是利用正在曝气的SBR生化反应池(即正在运行的SBR生化反应池)的污水。

如图3所示，二沉池内设置两层填料，上层为斜管填料12，所述斜管填料为斜管内填充塑料多孔球填料，通过填料悬挂的厌氧污泥进一步降低水中的硝态氮使之转化为氮气，产生的氮气能带出填料上沉积的污泥，成为污泥悬挂--返硝化反应--氮气带出沉积污泥--污泥悬挂良性循环；下层为陶瓷填料13，能截留反硝化气体带出的污泥通过反洗填料层冲洗下来，二沉池上部设有刮泥机14，刮泥机14由搅拌器15驱动。本二沉池设备能进一步去除氨氮及COD。二：除去水中悬浮污泥，使悬浮物浓度70mg/L降低至40mg/L。氨氮由4.0mg/L降低至3.0mg/L。

除硬装置包括气液管式混合反应器，碱液和二氧化碳分别通过进液口和进气口进入气液管式混合反应器，反应后的液体通入至污水中。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种凉水塔，其特征是，从上到下依次包括塔体和厌氧预反应水箱，进风口设置在塔体底部，所述塔体内的底部设有若干喷头，每个喷头出水口向上，每个喷头的进水口均与塔体污水进水管连接，所述塔体内的中部设有布水器，所述布水器的进水口与塔体活性水进水管连接，所述塔体内的上部设有阻水丝网，所述塔体顶部设有风机；所述塔体的底板设有塔体出水口，所述塔体出水口即为厌氧预反应水箱的进水口；

所述塔体出水口位于底板的中部，底板自塔体底部的边缘至出水口向下倾斜。

2.如权利要求1所述的一种凉水塔，其特征是，所述厌氧预反应水箱的出水口设置在厌氧预反应水箱上部的箱壁处。

3.一种高温、高硬度、高COD、氨氮的污水处理系统，其特征是，包括SBR生化反应池组和权利要求1-2任一所述的凉水塔，所述SBR生化反应池组的污泥出水口连接所述凉水塔的活性水进水管。

4.如权利要求3所述的一种高温、高硬度、高COD、氨氮的污水处理系统，其特征是，包括机械格栅、隔油槽、除硬装置、气浮池、调节池、水解酸化池及二沉池，污水依次流经机械格栅、隔油槽、除硬装置、气浮池、调节池、水解酸化池、SBR生化反应池组及二沉池；其中，所述调节池的部分污水进入凉水塔，然后经厌氧预反应水箱的出水口流回调节池。

5.如权利要求4所述的一种高温、高硬度、高COD、氨氮的污水处理系统，其特征是，所述调节池的部分污水经过提升泵增压后进入凉水塔。

6.如权利要求4所述的一种高温、高硬度、高COD、氨氮的污水处理系统，其特征是，所述除硬装置包括气液管式混合反应器，碱液和二氧化碳分别通过进液口和进气口进入气液管式混合反应器，反应后的液体通入至污水中。

7.如权利要求4所述的一种高温、高硬度、高COD、氨氮的污水处理系统，其特征是，所述二沉池内设置两层填料，上层为斜管填料，所述斜管填料为斜管内填充塑料多孔球填料；下层为陶瓷填料。

8.一种利用权利要求3-7任一所述的系统的污水处理工艺，其特征是，污水在机械格栅中进行粗过滤后，进入隔油槽去除漂浮油污；去除油污的污水再进入除硬装置中去除钙镁离子，然后进入气浮池去除固形物；气浮池的上层清液进入调节池进行混合；调节池中污水进入凉水塔降温并与来自SBR生化反应池组的活性污泥水进行厌氧预反应后流回调节池，从而控制调节池中污水的温度及污水的可生化性；来自调节池的污水经过水解酸化池进入SBR生化反应池组分解COD和氨氮物质，分解COD和氨氮物质的污水在二沉池中进一步去除COD和氨氮物质及悬浮污泥。

9.一种权利要求3-7任一所述的系统在化工污水处理或市政污水处理中的应用。