CN106348547B - 一种印钞废水处理集成工艺系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种印钞废水处理集成工艺系统及方法，包括在线监测分析子系统、智能反馈控制子系统和废水处理子系统，其中在线监测分析子系统接收废水处理子系统输出的数据，线监测分析子系统的信号输出端与智能反馈控制系统的信号输入端相连；智能反馈控制系统的信号出端与废水处理子系统的信号输入端相连。本发明印钞废水处理集成系统适于有机污染物含量较高，呈强碱性，色度较高，印钞废水处理，系统集成化、智能化、模块化程度高，有利于技术转化为集成设备，节省空间，处理高浓度有机物、氮、色度和SS，稳定达标，出水可再生利用。
Description
技术领域
本发明涉及一种工业废水处理技术，具体地说是一种印钞废水处理集成工艺系统及方法。
背景技术
印钞厂废水是一种较难处理的有机工业废水，有机污染物含量较高，呈强碱性，色度较高，有一定黏性，VSS/TSS为0.45～0.55，废水中氮源充足，磷源相对缺乏。由于印钞废水的特殊性、成分的复杂性以及处理的困难性，国内的几家大型印钞厂现有的处理设施处理后出水均不能满足达标排放，为此企业每年需要付出高额的排污费，增加企业运行负担。随着安全清洁生产的要求日益增高，企业期望找到一种理想的处理印钞废水方法，更加经济有效，没有二次污染，从而实现资源节约。印钞擦版浓缩废水的主要成分见表1。
印钞厂在生产过程中产生的废水，主要就是凹印油墨和擦版液的混合物，另外有少量的机器润滑油。凹印机使用后的擦版废液中含有大量的碱、油墨、表面活性剂，其主要成分为填充料、颜料、树脂油类、连接料、有机溶剂、蜡、重金属、氢氧化钠、土耳其红油等，此类废水的特点是COD、色度、固形物含量及p H均很高。擦版废液传统处理方法是中和法，也有采用絮凝沉淀、膜过滤等方法的，中和法对COD和色度的去除率比较高，但处理成本高而效率又较低，絮凝沉淀对溶液也有乳化作用，可使油墨均匀分散在水中，但缺点是絮凝后的沉降物粘性大，含水率较高，沉降性能不佳，后续处理成本偏高；擦版废液含有表面活性剂、NaOH等成分，经过膜超滤物理过程，可以将碱液和油墨分离，透过液中保留了原液中的有用成分，浓缩液还需要进一步的处理。
目前，国内外印钞废水处理的研究与应用主要是化学和物理化学法、生物法等传统处理技术。物理法是利用物理作用使擦版废水中的油墨与擦版液分离，使得擦版液可以回收使用，目前印钞行业普遍采用超滤技术实现擦版液的回收使用；化学和物理化学法是利用化学反应或物理化学组合方法处理擦版废水中的油墨、太古油、氢氧化钠等物质，如高级氧化法、中和法、絮凝法、吸附法、萃取法等；生物处理是利用水中微生物的新陈代谢功能，使擦版废水中的可生物降解有机污染物降解和转化为无害物质使水体得到净化。在擦版废水处理方法中，生化法对有机污染物的去除是较为有效的，并且生物处理法在有效去除COD、BOD的同时，对凯氏氮、高锰酸盐等其它污染处理效果也较好。
以上印钞综合废水的特点结合现有处理技术表明，各种处理工艺都可有效降低废水的COD，但还无法达到直接排放的要求，并且二次处理成本较高，因此必需采用综合处理工艺，结合企业实际情况，才能保证废水最终达到国家排放要求。
发明内容
针对现有技术中印钞废水的处理无法达到直接排放的要求、且二次处理成本较高等不足，本发明要解决的问题是提供一种可提高印钞废水处理的智能化、集成化程度的印钞废水处理集成工艺系统及方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
本发明一种印钞废水处理集成工艺系统，包括在线监测分析子系统、智能反馈控制子系统和废水处理子系统，其中在线监测分析子系统接收废水处理子系统输出的数据，线监测分析子系统的信号输出端与智能反馈控制系统的信号输入端相连；智能反馈控制系统的信号出端与废水处理子系统的信号输入端相连。
所述废水处理子系统包括从入口到出口依次设有物理分离模块、物化处理模块、生化处理模、块深度处理模块以及臭气处理模块，其中，物理分离模块包括一个絮凝沉淀池；物化处理模块包括CO2压力气浮池和旋转流分离器；生化处理模块包括厌氧子模块和好氧子模块，其中厌氧子模块包括间歇式水解酸化反应器和厌氧流化床反应器，好氧子模块包括旋流氧化沟反应器和多级缺氧/好氧固定填料污泥床；深度处理模块包括臭氧氧化罐、双膜工艺处理装置、双尾纤维滤料过滤装置和紫外线消毒装置；臭气处理模块包括非平衡等离子体除臭装置；
絮凝沉淀池的出水端分别通过CO2压力气浮池或CO2压力气浮池、旋转流分离器与间歇式水解酸化反应器或厌氧流化床反应器相连，间歇式水解酸化反应器进水端或厌氧流化床反应器通过旋流氧化沟反应器或多级缺氧/好氧固定填料污泥床接至臭氧氧化罐，臭氧氧化罐经出水与双膜工艺处理装置或和双尾纤维滤料过滤装置、紫外消毒装置接至非平衡等离子体除臭装置。
旋流分离器由不锈钢金属丝网制成，筛滤器孔径目数为25～35。
本发明一种印钞废水处理集成工艺方法，包括以下步骤：
启动在线监测分析子系统中多参数全自动水质检测分析仪对进入系统的印钞废水进行监测分析，分析印钞废水水质成分，根据成分参数，PLC可编程逻辑控制器选择废水处理系统的具体启动模块，成分参数处理的优先级依次为：pH值、挥发性悬浮物/总悬浮物(VSS/TSS)、c(COD)及c(BOD)/c(COD)、色度，具体为：
监测絮凝沉淀池进水值；
当印钞废水中pH大于9.5时，絮凝沉淀池投加10％的H2SO4溶液，调节pH至8.0～9.5，然后再投加硅藻土絮凝剂和聚丙烯酰胺助凝剂，硅藻土絮凝剂投加量为45～50mL/L废液，聚丙烯酰胺助凝剂投加量300ppm；
对絮凝沉淀池出水进行水质判断，当VSS/TSS小于0.45时，启动运行物化处理模块的CO2压力气浮池、旋转流分离器、生化处理模块的间歇式水解酸化反应器、旋流氧化沟反应器、深度处理模块的臭氧氧化罐、双膜工艺处理装置和臭气处理模块的非平衡等离子体除臭装置，其中CO2压力气浮池压力维持在0.2～0.3MPa，搅拌的强度100～150rad/min，反应时间1.5～3h，气水比达到(0.5～1):1；间歇式水解酸化反应器的运行参数：T＝25℃、水力停留时间(HRT)＝6～5.8h、污泥停留时间(SRT)＝2～3d、COD容积负荷18～25kg/(m3﹒d)，旋流氧化沟反应器运行参数：扬水量0.3～0.7m/s、悬浮固体浓度3000～5000mg/L、氧转移效率1.0～2.0kgO2/(kW﹒h)；臭氧氧化罐臭氧浓度10％wt，投加率1.5mg/L，臭氧有效接触时间3～5min；
进入三级深度处理模块进行双膜工艺处理；
再进入臭气处理模块的非平衡等离子体除臭装置进行除臭，监测印钞废水处理集成工艺系统的最终出水值，如果达标，则结束一次絮凝沉淀池进水值的监测过程。
如果VSS/TSS不小于0.45时，监测絮凝沉淀池出水值；当絮凝沉淀池出水c(COD)＞10000mg/L，且c(BOD)/c(COD)＜0.4时，启动运行物化模块的CO2压力气浮池、生化模块的间歇式水解酸化反应器、A/O-SBBR；深度处理模块臭氧氧化罐、双尾纤维滤料过滤装置、紫外线消毒装置和臭气处理模块的非平衡等离子体除臭装置，其中间歇式水解酸化反应器的运行参数：T＝25℃、HRT＝10～12h、SRT＝2～3d、COD容积负荷4～5kg/(m3﹒d)；A/O-SBBR的运行参数：好氧填料填充比45～50％、厌氧填料填充比30～35％、三级进水流量分配比40％：30％：30％、消化液回流比200～250％，填料COD容积负荷5.5～10.5kg/(m3﹒d)；臭氧氧化罐臭氧浓度10％wt，投加率1.5mg/L，臭氧有效接触时间3～5min；双尾纤维滤料过滤装置过滤滤速15～30m/h、气水反冲洗、冲洗强度30L/(s﹒m2)、反洗周期18～24h；
监测印钞废水处理集成工艺系统的最终出水值，如果达标，则结束一次絮凝沉淀池进水值的监测过程，否则转至监测絮凝沉淀池进水值、判断絮凝沉淀池进水pH是否大于9.5步骤。
如果不满足絮凝沉淀池出水c(COD)＞10000mg/L且c(BOD)/c(COD)＜0.4，监测絮凝沉淀池出水值；
当絮凝沉淀池出水TN大于200mg/L时，启动运行物化模块的CO2压力气浮池；生化模块厌氧流化床反应器、A/O-SBBR、深度处理模块臭氧氧化罐、双尾纤维滤料过滤装置、紫外线消毒装置和臭气处理模块的非平衡等离子体除臭装置；其中厌氧流化床反应器的运行参数：上升流速3～7m/h、有机负荷12～16kgCOD/(m3﹒d)；A/O-SBBR运行参数：好氧填料填充比45～50％、厌氧填料填充比30～35％、三级进水流量分配比40％：40％：20％、消化液回流比100～200％，填料总氮容积负荷0.05～0.2kg/(m3﹒d)；双尾纤维滤料过滤装置过滤滤速15～30m/h、气水反冲洗、冲洗强度30L/(s﹒m2)、反洗周期18～24h；
监测印钞废水处理集成工艺系统的最终出水值，如果达标，则结束一次絮凝沉淀池进水值的监测过程；否则转至监测絮凝沉淀池进水值、判断c(COD)＞10000mg/L且c(BOD)/c(COD)＜0.4步骤。
如果絮凝沉淀池出水TN不大于200mg/L，监测絮凝沉淀池出水值；
当印钞废水中色度大于80时，启动运行运行物化模块的CO2压力气浮池、生化模块厌氧流化床反应器、A/O-SBBR、深度处理模块臭氧氧化罐、双膜工艺处理装置和臭气处理模块的非平衡等离子体除臭装置，其中厌氧流化床反应器的运行参数：上升流速3～7m/h、有机负荷12～16kgCOD/(m3﹒d)；A/O-SBBR运行参数：好氧填料填充比45～50％、厌氧填料填充比30～35％、三级进水流量分配比40％：40％：20％、消化液回流比100～200％，填料总氮容积负荷0.05～0.2kg/(m3﹒d)；
监测印钞废水处理集成工艺系统的最终出水值，如果达标，则结束一次絮凝沉淀池进水值的监测过程；否则转至监测絮凝沉淀池进水值、判断印钞废水中色度是否大于80步骤。
当印钞废水中色度不大于80时，启动运行物化模块的CO2压力气浮池、生化模块的间歇式水解酸化反应器、好氧生化模块中的旋流氧化沟反应器、深度处理模块的臭氧氧化罐、双尾纤维滤料过滤装置、紫外线消毒装置和臭气处理模块的非平衡等离子体除臭装置；其中CO2压力气浮池压力维持在0.2～0.3MPa，搅拌的强度100～150rad/min，反应时间1.5～3h，气水比达到(0.5～1):1；间歇式水解酸化反应器的运行参数：T＝25℃、水力停留时间(HRT)＝6～5.8h、污泥停留时间(SRT)＝2～3d、COD容积负荷18～25kg/(m3﹒d)，旋流氧化沟反应器运行参数：扬水量0.3～0.7m/s、悬浮固体浓度3000～5000mg/L、氧转移效率1.0～2.0kgO2/(kW﹒h)；臭氧氧化罐臭氧浓度10％wt，投加率1.5mg/L，臭氧有效接触时间3～5min；双尾纤维滤料过滤装置过滤滤速15～30m/h、气水反冲洗、冲洗强度30L/(s﹒m2)、反洗周期18～24h；
监测印钞废水处理集成工艺系统的最终出水值，如果达标，则结束一次絮凝沉淀池进水值的监测过程；否则转至监测絮凝沉淀池进水值、判断印钞废水中色度是否大于80步骤。
所述的CO2压力气浮池由不锈钢压力罐组成，其反应温度根据下式确定：
Kh·K＝[HCO3 -][H+]/(Pco2)
其中K为碳酸的一级电离常数；Kh为亨利常数，[HCO3 -]、[H+]、[CO2]为各组分的摩尔浓度，moL；Pco2为气体中的分压，反应终点体积分数为100％，分压按照标准压力计算，即1.013×105Pa；碳酸中和体系，达到pH为7；根据Kh·K确定温度。
本发明具有以下有益效果及优点：
1.本发明印钞废水处理集成系统适于有机污染物含量较高，呈强碱性，色度较高，印钞废水处理，系统集成化、智能化、模块化程度高，有利于技术转化为集成设备，节省空间。
2.本发明的印钞废水处理集成工艺能够同时处理高浓度有机物、氮、色度和SS，稳定达标，出水可再生利用，集成工艺流程简洁流畅、操作方便，有广泛的推广价值。
附图说明
图1为本发明印钞废水处理集成工艺系统结构示意图；
图2为本发明印钞废水处理集成工艺方法监测絮凝池进水PH值流程图；
图3为本发明印钞废水处理集成工艺方法监测絮凝池出水C(COD)值流程图；
图4为本发明印钞废水处理集成工艺方法监测絮凝池出水C(TN)值流程图；
图5为本发明印钞废水处理集成工艺方法监测絮凝池出水色度值流程图。
其中：1为絮凝沉淀池，2为CO2压力气浮池，3为旋转流分离器，4为间歇式水解酸化反应器，5为厌氧流化床反应器，6为旋流氧化沟反应器，7为A/O-SBBR，8为臭氧氧化罐，9为双膜工艺处理装置，10为双尾纤维滤料过滤装置，11为紫外线消毒装置，12为非平衡等离子体除臭装置，13为PLC可编程逻辑控制器，14为多参数全自动水质检测分析仪。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明作进一步阐述。
如图1所示，包括在线监测分析子系统、智能反馈控制子系统和废水处理子系统，其中在线监测分析子系统接收废水处理子系统输出的数据，线监测分析子系统的信号输出端与智能反馈控制系统的信号输入端相连；智能反馈控制系统的信号出端与废水处理子系统的信号输入端相连。
所述废水处理子系统包括从入口到出口依次设有物理分离模块、物化处理模块、生化处理模、块深度处理模块以及臭气处理模块，其中，物理分离模块包括一个絮凝沉淀池1；物化处理模块包括CO2压力气浮池2和旋转流分离器3；生化处理模块包括厌氧子模块和好氧子模块，其中厌氧子模块包括间歇式水解酸化反应器4和厌氧流化床反应器5，好氧子模块包括旋流氧化沟反应器6和多级缺氧/好氧固定填料污泥床7；深度处理模块包括臭氧氧化罐8、双膜工艺处理装置9、双尾纤维滤料过滤装置10和紫外线消毒装置11；臭气处理模块包括非平衡等离子体除臭装置12；
絮凝沉淀池1的出水端分别通过CO2压力气浮池2或CO2压力气浮池2、旋转流分离器3与间歇式水解酸化反应器4或厌氧流化床反应器5相连，间歇式水解酸化反应器4进水端或厌氧流化床反应器5通过旋流氧化沟反应器6或多级缺氧/好氧固定填料污泥床7接至臭氧氧化罐8，臭氧氧化罐8经出水与双膜工艺处理装置9或和双尾纤维滤料过滤装置10、紫外消毒装置11接至非平衡等离子体除臭装置12。
本实施例中采用的多参数全自动水质检测分析仪，型号为便携式99参水质分析仪WDC-PC03。
在线监测分析系统包括多参数全自动水质检测分析仪，智能反馈控制系统包括PLC可编程逻辑控制器，多参数全自动水质检测分析仪的信号输入端与物理分离模块、物化处理模块、生化处理模块、深度处理模块和臭气处理模块的信号输出端相连，信号输出端与PLC可编程逻辑控制器的信号输入端相连，PLC可编程逻辑控制器的信号输出端与物理分离模块、物化处理模块、生化处理模块、深度处理模块和臭气处理模块的信号输入端相连。
上述废水处理系统中，絮凝沉淀池的出水端与CO2压力气浮池和旋转流分离器进水端分别连接，旋转流分离器出水端与CO2压力气浮池进水端连接，CO2压力气浮池出水端分别与间歇式水解酸化反应器进水端和厌氧流化床反应器进水端相连，间歇式水解酸化反应器出水端和旋流氧化沟反应器进水端相连，厌氧流化床反应器出水端和A/O-SBBR进水端相连，间歇式水解酸化反应器出水端与厌氧流化床反应器出水端也相连，旋流氧化沟反应器出水端和A/O-SBBR出水端与臭氧氧化罐进水相连，臭氧氧化罐出水与双膜工艺处理装置进水端和双尾纤维滤料过滤装置进水端相连，双尾纤维滤料过滤装置出水端与紫外消毒装置进水端相连，双膜工艺处理装置出水端和紫外消毒装置出水端与非平衡等离子体除臭装置进水端相连，非平衡等离子体除臭装置最终出水。
旋转流分离器由不锈钢金属丝网制成，筛滤器孔径目数为25-～35，是以静压差为推动力，利用筛网状过滤介质的“筛分”作用，小于筛滤器孔径的污染悬浮物质通过筛滤器作为滤液排出，大于筛滤器孔径的污染悬浮物质则被截留在筛滤器表面上。
CO2压力气浮池由不锈钢压力罐组成，压力维持在0.2～0.3MPa，搅拌的强度100～150rad/min，反应时间1.5～3h，气水比可高达到(0.5～1):1，反应温度根据下式确定：Kh·K＝[HCO3 -][H+]/(Pco2)
K为碳酸的一级电离常数；Kh一亨利常数，[HCO3 -],[H+],[CO2]为各组分的摩尔浓度，moL；Pco2一气体中的分压，反应终点体积分数为100％，分压按照标准压力计算，即1.013×105Pa；碳酸中和体系，达到pH为7；根据Kh·K确定温度。温度22～26℃。
絮凝沉淀池为投加硅藻土絮凝剂和聚丙烯酰胺助凝剂，硅藻土絮凝剂投加量为45～50mL/L废液，聚丙烯酰胺助凝剂投加量300ppm。
双膜工艺处理装置采用纳米膜超滤膜(n-UF)与纳滤膜(NF)，膜通量10～11gfd进行双膜处理。
采用上述印钞废水处理集成系统进行印钞废水处理的工艺按照以下步骤进行：
启动在线监测分析系统多参数全自动水质检测分析仪对进入系统的印钞废水进行监测分析，分析印钞废水水质成分，根据成分参数，PLC可编程逻辑控制器选择废水处理系统的具体启动模块，成分参数处理的优先级依次为：pH、VSS/TSS、c(COD)及c(BOD)/c(COD)、色度，具体是：
当印钞废水中pH大于9.5时，絮凝池投加10％的H2SO4溶液，调节pH至8.0～9.5，然后再投加硅藻土絮凝剂和聚丙烯酰胺助凝剂，硅藻土絮凝剂投加量为45～50mL/L废液，聚丙烯酰胺助凝剂投加量300ppm。
絮凝沉淀池出水进行水质判断，当VSS/TSS小于0.45时，启动运行物化模块的CO2压力气浮池、旋转流分离器；生化模块的间歇式水解酸化反应器、旋流氧化沟反应器；深度处理模块的臭氧氧化罐、双膜工艺处理装置和臭气处理模块的非平衡等离子体除臭装置；其中CO2压力气浮池压力维持在0.2～0.3MPa，搅拌的强度100～150rad/min，反应时间1.5～3h，气水比达到(0.5～1):1；间歇式水解酸化反应器的运行参数：T＝25℃、水力停留时间(HRT)＝6～5.8h、污泥停留时间(SRT)＝2～3d、COD容积负荷18～25kg/(m3﹒d)，旋流氧化沟反应器运行参数：扬水量0.3～0.7m/s、悬浮固体浓度3000～5000mg/L、氧转移效率1.0～2.0kgO2/(kW﹒h)；臭氧氧化罐臭氧浓度10％wt，投加率1.5mg/L，臭氧有效接触时间3～5min。
否则，当絮凝沉淀池出水c(COD)＞10000mg/L，且c(BOD)/c(COD)＜0.4时，启动运行物化模块的CO2压力气浮池；生化模块的间歇式水解酸化反应器、A/O-SBBR；深度处理模块臭氧氧化罐、双尾纤维滤料过滤装置、紫外线消毒装置和臭气处理模块的非平衡等离子体除臭装置；其中间歇式水解酸化反应器的运行参数：T＝25℃、HRT＝10～12h、SRT＝2～3d、COD容积负荷4～5kg/(m3﹒d)；A/O-SBBR的运行参数：好氧填料填充比45～50％、厌氧填料填充比30～35％、三级进水流量分配比40％：30％：30％、消化液回流比200～250％，填料COD容积负荷5.5～10.5kg/(m3﹒d)；臭氧氧化罐臭氧浓度10％wt，投加率1.5mg/L，臭氧有效接触时间3～5min；双尾纤维滤料过滤装置过滤滤速15～30m/h、气水反冲洗、冲洗强度30L/(s﹒m2)、反洗周期18～24h。
否则，当絮凝沉淀池出水TN大于200mg/L时，启动运行物化模块的CO2压力气浮池；生化模块厌氧流化床反应器、A/O-SBBR、深度处理模块臭氧氧化罐、双尾纤维滤料过滤装置、紫外线消毒装置和臭气处理模块的非平衡等离子体除臭装置；其中厌氧流化床反应器的运行参数：上升流速3～7m/h、有机负荷12～16kgCOD/(m3﹒d)；A/O-SBBR运行参数：好氧填料填充比45～50％、厌氧填料填充比30～35％、三级进水流量分配比40％：40％：20％、消化液回流比100～200％，填料总氮容积负荷0.05～0.2kg/(m3﹒d)；双尾纤维滤料过滤装置过滤滤速15～30m/h、气水反冲洗、冲洗强度30L/(s﹒m2)、反洗周期18～24h。
否则，当印钞废水中色度大于80时，启动运行运行物化模块的CO2压力气浮池；生化模块厌氧流化床反应器、A/O-SBBR、深度处理模块臭氧氧化罐、双膜工艺处理装置和臭气处理模块的非平衡等离子体除臭装置；其中厌氧流化床反应器的运行参数：上升流速3～7m/h、有机负荷12～16kgCOD/(m3﹒d)；A/O-SBBR运行参数：好氧填料填充比45～50％、厌氧填料填充比30～35％、三级进水流量分配比40％：40％：20％、消化液回流比100～200％，填料总氮容积负荷0.05～0.2kg/(m3﹒d)。
当印钞废水水质成分指标不满足上述参数时，启动运行物化模块的CO2压力气浮池；生化模块的间歇式水解酸化反应器、旋流氧化沟反应器；深度处理模块的臭氧氧化罐、双尾纤维滤料过滤装置、紫外线消毒装置和臭气处理模块的非平衡等离子体除臭装置；其中CO2压力气浮池压力维持在0.2～0.3MPa，搅拌的强度100～150rad/min，反应时间1.5～3h，气水比达到(0.5～1):1；间歇式水解酸化反应器的运行参数：T＝25℃、水力停留时间(HRT)＝6～5.8h、污泥停留时间(SRT)＝2～3d、COD容积负荷18～25kg/(m3﹒d)，旋流氧化沟反应器运行参数：扬水量0.3～0.7m/s、悬浮固体浓度3000～5000mg/L、氧转移效率1.0～2.0kgO2/(kW﹒h)；臭氧氧化罐臭氧浓度10％wt，投加率1.5mg/L，臭氧有效接触时间3～5min；双尾纤维滤料过滤装置过滤滤速15～30m/h、气水反冲洗、冲洗强度30L/(s﹒m2)、反洗周期18～24h。
经上述程序步骤处理后，最终非平衡等离子体除臭装置出水达到排放标准。
本实施例的某印钞加工厂废水进水水质见表2：
表2印钞废水水质情况表
采用上述印钞废水处理集成系统进行印钞废水处理的工艺按照以下步骤进行：
启动在线监测分析系统多参数全自动水质检测分析仪对进入系统的印钞废水进行监测分析，分析印钞废水水质成分，根据成分参数，PLC可编程逻辑控制器选择废水处理系统的具体启动模块，成分参数处理的优先级依次为：pH、VSS/TSS、c(COD)及c(BOD)/c(COD)、色度，本实施例中，印钞废水的pH＞9.5、VSS/TSS＞0.45且c(COD)＞10000mg/L，因此启动如图1所示的流程4，启动运行物化模块的CO2压力气浮池；生化模块的间歇式水解酸化反应器、A/O-SBBR；深度处理模块臭氧氧化罐、双尾纤维滤料过滤装置、紫外线消毒装置和臭气处理模块的非平衡等离子体除臭装置；其中间歇式水解酸化反应器的运行参数：T＝25℃、HRT＝10～12h、SRT＝2～3d、COD容积负荷4～5kg/(m3﹒d)；A/O-SBBR的运行参数：好氧填料填充比45～50％、厌氧填料填充比30～35％、三级进水流量分配比40％：30％：30％、消化液回流比200～250％，填料COD容积负荷5.5～10.5kg/(m3﹒d)；臭氧氧化罐臭氧浓度10％wt，投加率1.5mg/L，臭氧有效接触时间3～5min；双尾纤维滤料过滤装置过滤滤速15～30m/h、气水反冲洗、冲洗强度30L/(s﹒m2)、反洗周期18～24h。
最终监测非平衡等离子体除臭装置出水满足下表限值，则排放；否则返回始端。
括号外数值为水温＞12℃时的控制指标，括号内数值为水温≤12℃时的控制指标。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (8)
1.一种印钞废水处理集成工艺系统，其特征在于：包括在线监测分析子系统、智能反馈控制子系统和废水处理子系统，其中在线监测分析子系统接收废水处理子系统输出的数据，在线监测分析子系统的信号输出端与智能反馈控制系统的信号输入端相连；智能反馈控制子系统的信号输出端与废水处理子系统的信号输入端相连；
所述废水处理子系统包括从入口到出口依次设有物理分离模块、物化处理模块、生化处理模块、深度处理模块以及臭气处理模块，其中，物理分离模块包括一个絮凝沉淀池；物化处理模块包括CO2压力气浮池和旋转流分离器；生化处理模块包括厌氧子模块和好氧子模块，其中厌氧子模块包括间歇式水解酸化反应器和厌氧流化床反应器，好氧子模块包括旋流氧化沟反应器和多级缺氧/好氧固定填料污泥床；深度处理模块包括臭氧氧化罐、双膜工艺处理装置、双尾纤维滤料过滤装置和紫外线消毒装置；臭气处理模块包括非平衡等离子体除臭装置；
絮凝沉淀池的出水端与CO2压力气浮池和旋转流分离器进水端分别连接，旋转流分离器出水端与CO2压力气浮池进水端连接，CO2压力气浮池出水端分别与间歇式水解酸化反应器进水端和厌氧流化床反应器进水端相连，间歇式水解酸化反应器出水端和旋流氧化沟反应器进水端相连，厌氧流化床反应器出水端和缺氧/好氧固定填料污泥床进水端相连，间歇式水解酸化反应器出水端与厌氧流化床反应器出水端也相连，旋流氧化沟反应器出水端和缺氧/好氧固定填料污泥床出水端与臭氧氧化罐进水相连，臭氧氧化罐出水端与双膜工艺处理装置进水端和双尾纤维滤料过滤装置进水端相连，双尾纤维滤料过滤装置出水端与紫外消毒装置进水端相连，双膜工艺处理装置出水端和紫外消毒装置出水端与非平衡等离子体除臭装置进水端相连，非平衡等离子体除臭装置最终出水。
2.按权利要求1所述的印钞废水处理集成工艺系统，其特征在于：旋转流分离器由不锈钢金属丝网制成，筛滤器孔径目数为25～35。
3.一种印钞废水处理集成工艺方法，其特征在于包括以下步骤：
启动在线监测分析子系统中多参数全自动水质检测分析仪对进入系统的印钞废水进行监测分析，分析印钞废水水质成分，根据成分参数，PLC可编程逻辑控制器选择废水处理系统的具体启动模块，成分参数处理的优先级依次为：pH值、挥发性悬浮物/总悬浮物(VSS/TSS)、c(COD)及c(BOD)/c(COD)、色度，具体为：
监测絮凝沉淀池进水值；
当印钞废水中pH大于9.5时，絮凝沉淀池投加10％的H2SO4溶液，调节pH至8.0～9.5，然后再投加硅藻土絮凝剂和聚丙烯酰胺助凝剂，硅藻土絮凝剂投加量为45～50mL/L废液，聚丙烯酰胺助凝剂投加量300ppm；
对絮凝沉淀池出水进行水质判断，当VSS/TSS小于0.45时，启动运行物化处理模块的CO2压力气浮池、旋转流分离器、生化处理模块的间歇式水解酸化反应器、旋流氧化沟反应器、深度处理模块的臭氧氧化罐、双膜工艺处理装置和臭气处理模块的非平衡等离子体除臭装置，其中CO2压力气浮池压力维持在0.2～0.3MPa，搅拌的强度100～150rad/min，反应时间1.5～3h，气水比达到(0.5～1):1；间歇式水解酸化反应器的运行参数：T＝25℃、水力停留时间(HRT)＝6～5.8h、污泥停留时间(SRT)＝2～3d、COD容积负荷18～25kg/(m3﹒d)，旋流氧化沟反应器运行参数：扬水量0.3～0.7m/s、悬浮固体浓度3000～5000mg/L、氧转移效率1.0～2.0kgO2/(kW﹒h)；臭氧氧化罐臭氧浓度10％wt，投加率1.5mg/L，臭氧有效接触时间3～5min；
进入三级深度处理模块进行双膜工艺处理；
再进入臭气处理模块的非平衡等离子体除臭装置进行除臭，监测印钞废水处理集成工艺系统的最终出水值，如果达标，则结束一次絮凝沉淀池进水值的监测过程。
4.按权利要求3所述的印钞废水处理集成工艺方法，其特征在于：如果VSS/TSS不小于0.45时，监测絮凝沉淀池出水值；当絮凝沉淀池出水c(COD)＞10000mg/L，且c(BOD)/c(COD)＜0.4时，启动运行物化处理模块的CO2压力气浮池、生化处理模块的间歇式水解酸化反应器、缺氧/好氧固定填料污泥床；深度处理模块臭氧氧化罐、双尾纤维滤料过滤装置、紫外线消毒装置和臭气处理模块的非平衡等离子体除臭装置，其中间歇式水解酸化反应器的运行参数：T＝25℃、HRT＝10～12h、SRT＝2～3d、COD容积负荷4～5kg/(m3﹒d)；缺氧/好氧固定填料污泥床的运行参数：好氧填料填充比45～50％、厌氧填料填充比30～35％、三级进水流量分配比40％：30％：30％、消化液回流比200～250％，填料COD容积负荷5.5～10.5kg/(m3﹒d)；臭氧氧化罐臭氧浓度10％wt，投加率1.5mg/L，臭氧有效接触时间3～5min；双尾纤维滤料过滤装置过滤滤速15～30m/h、气水反冲洗、冲洗强度30L/(s﹒m2)、反洗周期18～24h；
监测印钞废水处理集成工艺系统的最终出水值，如果达标，则结束一次絮凝沉淀池进水值的监测过程，否则转至监测絮凝沉淀池进水值、判断絮凝沉淀池进水pH是否大于9.5步骤。
5.按权利要求4所述的印钞废水处理集成工艺方法，其特征在于：如果不满足絮凝沉淀池出水c(COD)＞10000mg/L且c(BOD)/c(COD)＜0.4，监测絮凝沉淀池出水值；
当絮凝沉淀池出水TN大于200mg/L时，启动运行物化处理模块的CO2压力气浮池；生化处理模块厌氧流化床反应器、缺氧/好氧固定填料污泥床、深度处理模块臭氧氧化罐、双尾纤维滤料过滤装置、紫外线消毒装置和臭气处理模块的非平衡等离子体除臭装置；其中厌氧流化床反应器的运行参数：上升流速3～7m/h、有机负荷12～16kgCOD/(m3﹒d)；缺氧/好氧固定填料污泥床运行参数：好氧填料填充比45～50％、厌氧填料填充比30～35％、三级进水流量分配比40％：40％：20％、消化液回流比100～200％，填料总氮容积负荷0.05～0.2kg/(m3﹒d)；双尾纤维滤料过滤装置过滤滤速15～30m/h、气水反冲洗、冲洗强度30L/(s﹒m2)、反洗周期18～24h；
监测印钞废水处理集成工艺系统的最终出水值，如果达标，则结束一次絮凝沉淀池进水值的监测过程；否则转至监测絮凝沉淀池进水值、判断c(COD)＞10000mg/L且c(BOD)/c(COD)＜0.4步骤。
6.按权利要求5所述的印钞废水处理集成工艺方法，其特征在于：如果絮凝沉淀池出水TN不大于200mg/L，监测絮凝沉淀池出水值；
当印钞废水中色度大于80时，启动运行运行物化处理模块的CO2压力气浮池、生化处理模块厌氧流化床反应器、缺氧/好氧固定填料污泥床、深度处理模块臭氧氧化罐、双膜工艺处理装置和臭气处理模块的非平衡等离子体除臭装置，其中厌氧流化床反应器的运行参数：上升流速3～7m/h、有机负荷12～16kgCOD/(m3﹒d)；缺氧/好氧固定填料污泥床运行参数：好氧填料填充比45～50％、厌氧填料填充比30～35％、三级进水流量分配比40％：40％：20％、消化液回流比100～200％，填料总氮容积负荷0.05～0.2kg/(m3﹒d)；
监测印钞废水处理集成工艺系统的最终出水值，如果达标，则结束一次絮凝沉淀池进水值的监测过程；否则转至监测絮凝沉淀池进水值、判断印钞废水中色度是否大于80步骤。
7.按权利要求6所述的印钞废水处理集成工艺方法，其特征在于：当印钞废水中色度不大于80时，启动运行物化处理模块的CO2压力气浮池、生化处理模块的间歇式水解酸化反应器、好氧生化处理模块中的旋流氧化沟反应器、深度处理模块的臭氧氧化罐、双尾纤维滤料过滤装置、紫外线消毒装置和臭气处理模块的非平衡等离子体除臭装置；其中CO2压力气浮池压力维持在0.2～0.3MPa，搅拌的强度100～150rad/min，反应时间1.5～3h，气水比达到(0.5～1):1；间歇式水解酸化反应器的运行参数：T＝25℃、水力停留时间(HRT)＝6～5.8h、污泥停留时间(SRT)＝2～3d、COD容积负荷18～25kg/(m3﹒d)，旋流氧化沟反应器运行参数：扬水量0.3～0.7m/s、悬浮固体浓度3000～5000mg/L、氧转移效率1.0～2.0kgO2/(kW﹒h)；臭氧氧化罐臭氧浓度10％wt，投加率1.5mg/L，臭氧有效接触时间3～5min；双尾纤维滤料过滤装置过滤滤速15～30m/h、气水反冲洗冲洗强度30L/(s﹒m2)、反洗周期18～24h；
监测印钞废水处理集成工艺系统的最终出水值，如果达标，则结束一次絮凝沉淀池进水值的监测过程；否则转至监测絮凝沉淀池进水值、判断印钞废水中色度是否大于80步骤。
8.按权利要求3所述的印钞废水处理集成工艺方法，其特征在于：所述的CO2压力气浮池由不锈钢压力罐组成，其反应温度根据下式确定：
Kh·K＝[HCO3 -][H+]/(Pco2)
其中K为碳酸的一级电离常数；Kh为亨利常数，[HCO3 -]、[H+]、[CO2]为各组分的摩尔浓度，moL；Pco2为气体中的分压，反应终点体积分数为100％，分压按照标准压力计算，即1.013×105Pa；碳酸中和体系，达到pH为7；根据Kh·K确定温度。
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