CN107473524A - 一种高浓度有机酸性废水处理系统 - Google Patents

一种高浓度有机酸性废水处理系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高浓度有机酸性废水处理系统，原水从原水进管进入依次进入调节池、发酵罐、超声波降解池、固液分离器、厌氧池A、好氧池A、厌氧池B、好氧池B，MBR膜池和出水池，最后从出水管排出，本发明的优点：前端处理采用“厌氧发酵+超声波降解”，后端处理采用“两级循环AO+MBR膜”，循环脱氮效果好；超声波降解池采用超声波+降解剂联用技术，引入超声波后，降解剂的氧化能力增强，Fe2+的用量降低，提高H2O2利用率；发酵罐进水前端设有换热器，通过换热器将发酵罐出水中所含的热量转移到发酵罐进水处，以提高发酵罐的进水温度，有利于发酵反应；发酵罐有部分出水直接流向厌氧池，用以补充AO脱氮过程中所需碳源。

Description

一种高浓度有机酸性废水处理系统
技术领域
本发明涉及一种高浓度有机酸性废水处理系统，属于环境保护技术领域。
背景技术
有机酸性废水成分复杂，呈较强的酸性、有机污染负荷高，含有有机酸、糖、有机醛等物质，还含有硫酸及多种难生物降解的有机物。目前采用的处理方式大都是前端采用化学反应去除结合后端生化处理，达到净化有机酸性废水的目的，但这在运行中存在着许多问题，前端化学反应需要耗费大量的化学药剂，容易造成二次污染，且所添加药剂易影响后端微生物生长；后端采用常规AO生化技术，其脱氮效果不好，出水中总氮难达标，且在生化过程中需要外部添加微生物生长所需的碳源。
发明内容
本发明要解决的技术问题，在于提供一种脱氮效果好、出水中总氮达标，且在生化过程中不需要外部添加微生物生长所需的碳源的高浓度有机酸性废水处理系统。
本发明通过下述方案实现：一种高浓度有机酸性废水处理系统，其包括两个部分，第一个部分采用厌氧活性污泥法处理，第二部分采用多级循环脱氮法处理，第一部分包括调节池、发酵罐、超声波降解池和固液分离器，原水进管连接所述调节池，所述调节池通过管道连接到所述发酵罐，所述发酵罐通过管道连接到所述超声波降解池，所述超声波降解池通过管道连接到所述固液分离器，第二部分包括厌氧池A、好氧池A、厌氧池B、好氧池B，MBR膜池和出水池，所述固液分离器通过管道连接到所述厌氧池A，所述厌氧池A与所述好氧池A相连通，所述厌氧池A的水进入所述好氧池A，所述好氧池A内的水又通过一级回流管回流到所述厌氧池A，所述好氧池A通过管道连接到所述厌氧池B，所述厌氧池B与所述好氧池B相连通，所述厌氧池B的水进入所述好氧池B，所述好氧池B内的水又通过二级回流管回流到所述厌氧池B，所述好氧池B通过管道连接到所述出水池，所述出水池后连接到出水管。
所述发酵罐的进水管和出水管均穿过热换器，所述发酵罐的出水管连接在下端，所述发酵罐的上端连接沼气管。
所述超声波降解池的上端设有旋转驱动装置，中心杆穿过所述旋转驱动装置以及所述超声波降解池连接到所述超声波降解池的内部，所述中心杆的上端电连接到超声波发生器。
旋转驱动装置带动所述中心杆旋转，所述中心杆的中间空心结构为加药道，降解剂从所述加药道进入所述超声波降解池内部，所述中心杆的两侧均连接多个超声波发射头，左右两边的超声波发射头错开排列，所述超声波发射头通过电线连接到所述超声波发生器，所述电线穿过所述中心杆的侧壁。
所述降解剂由以下材料按重量百分比组成：二氧化铁13-15%、双氧水1-2%，亚硒酸钾2-4%，丁烯二酸3-5%，过碳酰胺3-5%，烷基苯磺酸2-4%，碳酸钠3-5%，谷胱甘肽1-3%，硫酸钙1-2%，苯扎氯铵1-3%，水52-70%。
所述双氧水为双氧水稀释溶液，其浓度为2%-20%。
所述发酵罐通过管道连接到所述厌氧池A。
所述一级回流管的回流量为50-100%，所述二级回流管的回流量为20-50%。
所述固液分离器分离出的液体通过管道流到所述厌氧池A，固体通过排渣管排出。
所述原水进管和所述出水管以及所有管道上均设有电磁阀，所述电磁阀连接到外部的控制器，所述旋转驱动装置、所述超声波发生器也连接到外部的控制器。
本发明的有益效果为：
1、本发明一种高浓度有机酸性废水处理系统的前端处理采用“厌氧发酵+超声波降解”，厌氧发酵将大量大分子有机物质转化为小颗粒物质，超声波降解将大量有机污染物质降解为无机物，后端处理采用“两级循环AO+MBR膜”，两级AO池均设有混合液回流，循环脱氮效果好，MBR膜作为末端深度处理，保证出水达标；
2、本发明一种高浓度有机酸性废水处理系统的超声波降解池采用超声波+降解剂联用技术，降解剂中主要含有H2O2和Fe2+，H2O2和Fe2+不断反应使得H2O2减少，反应活性降低，引入超声波后，降解剂的氧化能力得到增强，Fe2+的用量降低，可保持较高的H2O2利用率；
3、本发明一种高浓度有机酸性废水处理系统的发酵罐进水前端设有换热器，发酵过程是产生热量的，通过换热器将发酵罐出水中所含的热量转移到发酵罐进水处，以提高发酵罐的进水温度，有利于发酵反应；
4、本发明一种高浓度有机酸性废水处理系统的发酵罐有部分出水直接流向厌氧池，用以补充AO脱氮过程中所需碳源；
5、本发明一种高浓度有机酸性废水处理系统的旋转驱动装置能够带动中心杆旋转，使得降解剂与超声波降解池的水充分混合，提高降解率；
6、本发明一种高浓度有机酸性废水处理系统的降解剂对有机物的降解效果明显。
附图说明
图1为本发明一种高浓度有机酸性废水处理系统的结构示意图。
图2为本发明一种高浓度有机酸性废水处理系统的超声波降解池正视剖面结构示意图。
图3为本发明一种高浓度有机酸性废水处理系统的中心杆的俯视剖面结构示意图。
图中：1为调节池，2为发酵罐，3为超声波降解池，4为固液分离器，5为原水进管，6为厌氧池A，7为好氧池A，8为厌氧池B，9为好氧池B，10为MBR膜池，11为出水池，12为一级回流管，13为二级回流管，14为热换器，15为沼气管，16为旋转驱动装置，17为中心杆，18为超声波发生器，19为加药道，20为超声波发射头，21为电线，22为出水管。
具体实施方式
下面结合图1-3对本发明进一步说明，但本发明保护范围不局限所述内容。
其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向，且附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
为了清楚，不描述实际实施例的全部特征，在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱，应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例，另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。
实施例1：一种高浓度有机酸性废水处理系统，其包括两个部分，第一个部分采用厌氧活性污泥法处理，第二部分采用多级循环脱氮法处理，第一部分包括调节池1、发酵罐2、超声波降解池3和固液分离器4，原水进管5连接调节池1，调节池1通过管道连接到发酵罐2，发酵罐2通过管道连接到超声波降解池3，超声波降解池3通过管道连接到固液分离器4，第二部分包括厌氧池A6、好氧池A7、厌氧池B8、好氧池B9，MBR膜池10和出水池11，固液分离器4通过管道连接到厌氧池A6，厌氧池A6与好氧池A7相连通，厌氧池A6的水进入好氧池A7，好氧池A7内的水又通过一级回流管12回流到厌氧池A6，好氧池A7通过管道连接到厌氧池B8，厌氧池B8与好氧池B9相连通，厌氧池B8的水进入好氧池B9，好氧池B9内的水又通过二级回流管13回流到厌氧池B8，好氧池B9通过管道连接到出水池11，出水池11后连接到出水管22。
发酵罐2的进水管和出水管均穿过热换器14，发酵罐2的出水管连接在下端，发酵罐2的上端连接沼气管15。
超声波降解池3的上端设有旋转驱动装置16，中心杆17穿过旋转驱动装置16以及超声波降解池3连接到超声波降解池3的内部，中心杆17的上端电连接到超声波发生器18。
旋转驱动装置16带动中心杆17旋转，中心杆17的中间空心结构为加药道19，降解剂从加药道19进入超声波降解池3内部，中心杆17的两侧均连接多个超声波发射头20，左右两边的超声波发射头20错开排列，超声波发射头20通过电线21连接到超声波发生器18，电线21穿过中心杆17的侧壁。
降解剂由以下材料按重量百分比组成：二氧化铁13%、双氧水1%，亚硒酸钾2%，丁烯二酸3%，过碳酰胺3%，烷基苯磺酸2%，碳酸钠3%，谷胱甘肽1%，硫酸钙1%，苯扎氯铵1%，水70%。
双氧水为双氧水稀释溶液，其浓度为2%。
发酵罐2通过管道连接到厌氧池A6。
一级回流管12的回流量为50%，二级回流管13的回流量为20%。
固液分离器4分离出的液体通过管道流到厌氧池A6，固体通过排渣管排出。
原水进管5和出水管22以及所有管道上均设有电磁阀，电磁阀连接到外部的控制器，旋转驱动装置16、超声波发生器18也连接到外部的控制器。
工作过程如下：外部的控制器控制各个管道上的电磁阀开启，降解剂从加药道19进入超声波降解池3内部，开启旋转驱动装置16和超声波发生器18，旋转驱动装置16带动中心杆17旋转，其搅拌作用，超声波发生器18通过超声波发射头20在超声波降解池3发生超声波，原水从原水进管5进入依次进入调节池1、发酵罐2、超声波降解池3、固液分离器4、厌氧池A6、好氧池A7、厌氧池B8、好氧池B9，MBR膜池10和出水池11，最后从出水管22排出，发酵罐2进水前端设有换热器14，发酵过程是产生热量的，通过换热器14将发酵罐2出水中所含的热量转移到发酵罐2进水处，以提高发酵罐的进水温度，有利于发酵反应；发酵罐2有部分出水直接流向厌氧池A6，用以补充AO脱氮过程中所需碳源；厌氧池A6的水进入好氧池A7，好氧池A7内的水又通过一级回流管12回流到厌氧池A6，厌氧池B8的水进入好氧池B9，好氧池B9内的水又通过二级回流管13回流到厌氧池B8。
实施例2：一种高浓度有机酸性废水处理系统，其包括两个部分，第一个部分采用厌氧活性污泥法处理，第二部分采用多级循环脱氮法处理，第一部分包括调节池1、发酵罐2、超声波降解池3和固液分离器4，原水进管5连接调节池1，调节池1通过管道连接到发酵罐2，发酵罐2通过管道连接到超声波降解池3，超声波降解池3通过管道连接到固液分离器4，第二部分包括厌氧池A6、好氧池A7、厌氧池B8、好氧池B9，MBR膜池10和出水池11，固液分离器4通过管道连接到厌氧池A6，厌氧池A6与好氧池A7相连通，厌氧池A6的水进入好氧池A7，好氧池A7内的水又通过一级回流管12回流到厌氧池A6，好氧池A7通过管道连接到厌氧池B8，厌氧池B8与好氧池B9相连通，厌氧池B8的水进入好氧池B9，好氧池B9内的水又通过二级回流管13回流到厌氧池B8，好氧池B9通过管道连接到出水池11，出水池11后连接到出水管22。
发酵罐2的进水管和出水管均穿过热换器14，发酵罐2的出水管连接在下端，发酵罐2的上端连接沼气管15。
超声波降解池3的上端设有旋转驱动装置16，中心杆17穿过旋转驱动装置16以及超声波降解池3连接到超声波降解池3的内部，中心杆17的上端电连接到超声波发生器18。
旋转驱动装置16带动中心杆17旋转，中心杆17的中间空心结构为加药道19，降解剂从加药道19进入超声波降解池3内部，中心杆17的两侧均连接多个超声波发射头20，左右两边的超声波发射头20错开排列，超声波发射头20通过电线21连接到超声波发生器18，电线21穿过中心杆17的侧壁。
降解剂由以下材料按重量百分比组成：二氧化铁15%、双氧水2%，亚硒酸钾4%，丁烯二酸5%，过碳酰胺5%，烷基苯磺酸4%，碳酸钠5%，谷胱甘肽3%，硫酸钙2%，苯扎氯铵3%，水52%。
双氧水为双氧水稀释溶液，其浓度为20%。
发酵罐2通过管道连接到厌氧池A6。
一级回流管12的回流量为100%，二级回流管13的回流量为50%。
固液分离器4分离出的液体通过管道流到厌氧池A6，固体通过排渣管排出。
原水进管5和出水管22以及所有管道上均设有电磁阀，电磁阀连接到外部的控制器，旋转驱动装置16、超声波发生器18也连接到外部的控制器。
工作过程如下：外部的控制器控制各个管道上的电磁阀开启，降解剂从加药道19进入超声波降解池3内部，开启旋转驱动装置16和超声波发生器18，旋转驱动装置16带动中心杆17旋转，其搅拌作用，超声波发生器18通过超声波发射头20在超声波降解池3发生超声波，原水从原水进管5进入依次进入调节池1、发酵罐2、超声波降解池3、固液分离器4、厌氧池A6、好氧池A7、厌氧池B8、好氧池B9，MBR膜池10和出水池11，最后从出水管22排出，发酵罐2进水前端设有换热器14，发酵过程是产生热量的，通过换热器14将发酵罐2出水中所含的热量转移到发酵罐2进水处，以提高发酵罐的进水温度，有利于发酵反应；发酵罐2有部分出水直接流向厌氧池A6，用以补充AO脱氮过程中所需碳源；厌氧池A6的水进入好氧池A7，好氧池A7内的水又通过一级回流管12回流到厌氧池A6，厌氧池B8的水进入好氧池B9，好氧池B9内的水又通过二级回流管13回流到厌氧池B8。
实施例3：一种高浓度有机酸性废水处理系统，其包括两个部分，第一个部分采用厌氧活性污泥法处理，第二部分采用多级循环脱氮法处理，第一部分包括调节池1、发酵罐2、超声波降解池3和固液分离器4，原水进管5连接调节池1，调节池1通过管道连接到发酵罐2，发酵罐2通过管道连接到超声波降解池3，超声波降解池3通过管道连接到固液分离器4，第二部分包括厌氧池A6、好氧池A7、厌氧池B8、好氧池B9，MBR膜池10和出水池11，固液分离器4通过管道连接到厌氧池A6，厌氧池A6与好氧池A7相连通，厌氧池A6的水进入好氧池A7，好氧池A7内的水又通过一级回流管12回流到厌氧池A6，好氧池A7通过管道连接到厌氧池B8，厌氧池B8与好氧池B9相连通，厌氧池B8的水进入好氧池B9，好氧池B9内的水又通过二级回流管13回流到厌氧池B8，好氧池B9通过管道连接到出水池11，出水池11后连接到出水管22。
发酵罐2的进水管和出水管均穿过热换器14，发酵罐2的出水管连接在下端，发酵罐2的上端连接沼气管15。
超声波降解池3的上端设有旋转驱动装置16，中心杆17穿过旋转驱动装置16以及超声波降解池3连接到超声波降解池3的内部，中心杆17的上端电连接到超声波发生器18。
旋转驱动装置16带动中心杆17旋转，中心杆17的中间空心结构为加药道19，降解剂从加药道19进入超声波降解池3内部，中心杆17的两侧均连接多个超声波发射头20，左右两边的超声波发射头20错开排列，超声波发射头20通过电线21连接到超声波发生器18，电线21穿过中心杆17的侧壁。
降解剂由以下材料按重量百分比组成：二氧化铁14%、双氧水1.5%，亚硒酸钾3%，丁烯二酸4%，过碳酰胺4%，烷基苯磺酸3%，碳酸钠4%，谷胱甘肽2%，硫酸钙1.5%，苯扎氯铵2%，水61%。
双氧水为双氧水稀释溶液，其浓度为10%。
发酵罐2通过管道连接到厌氧池A6。
一级回流管12的回流量为75%，二级回流管13的回流量为25%。
固液分离器4分离出的液体通过管道流到厌氧池A6，固体通过排渣管排出。
原水进管5和出水管22以及所有管道上均设有电磁阀，电磁阀连接到外部的控制器，旋转驱动装置16、超声波发生器18也连接到外部的控制器。
工作过程如下：外部的控制器控制各个管道上的电磁阀开启，降解剂从加药道19进入超声波降解池3内部，开启旋转驱动装置16和超声波发生器18，旋转驱动装置16带动中心杆17旋转，其搅拌作用，超声波发生器18通过超声波发射头20在超声波降解池3发生超声波，原水从原水进管5进入依次进入调节池1、发酵罐2、超声波降解池3、固液分离器4、厌氧池A6、好氧池A7、厌氧池B8、好氧池B9，MBR膜池10和出水池11，最后从出水管22排出，发酵罐2进水前端设有换热器14，发酵过程是产生热量的，通过换热器14将发酵罐2出水中所含的热量转移到发酵罐2进水处，以提高发酵罐的进水温度，有利于发酵反应；发酵罐2有部分出水直接流向厌氧池A6，用以补充AO脱氮过程中所需碳源；厌氧池A6的水进入好氧池A7，好氧池A7内的水又通过一级回流管12回流到厌氧池A6，厌氧池B8的水进入好氧池B9，好氧池B9内的水又通过二级回流管13回流到厌氧池B8。
尽管已经对本发明的技术方案做了较为详细的阐述和列举，应当理解，对于本领域技术人员来说，对上述实施例做出修改或者采用等同的替代方案，这对本领域的技术人员而言是显而易见，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种高浓度有机酸性废水处理系统，其特征在于：其包括两个部分，第一个部分采用厌氧活性污泥法处理，第二部分采用多级循环脱氮法处理，第一部分包括调节池（1）、发酵罐（2）、超声波降解池（3）和固液分离器（4），原水进管（5）连接所述调节池（1），所述调节池（1）通过管道连接到所述发酵罐（2），所述发酵罐（2）通过管道连接到所述超声波降解池（3），所述超声波降解池（3）通过管道连接到所述固液分离器（4），第二部分包括厌氧池A（6）、好氧池A（7）、厌氧池B（8）、好氧池B（9），MBR膜池（10）和出水池（11），所述固液分离器（4）通过管道连接到所述厌氧池A（6），所述厌氧池A（6）与所述好氧池A（7）相连通，所述厌氧池A（6）的水进入所述好氧池A（7），所述好氧池A（7）内的水又通过一级回流管（12）回流到所述厌氧池A（6），所述好氧池A（7）通过管道连接到所述厌氧池B（8），所述厌氧池B（8）与所述好氧池B（9）相连通，所述厌氧池B（8）的水进入所述好氧池B（9），所述好氧池B（9）内的水又通过二级回流管（13）回流到所述厌氧池B（8），所述好氧池B（9）通过管道连接到所述出水池（11），所述出水池（11）后连接到出水管（22）。
2.根据权利要求1所述的一种高浓度有机酸性废水处理系统，其特征在于：所述发酵罐（2）的进水管和出水管均穿过热换器（14），所述发酵罐（2）的出水管连接在下端，所述发酵罐（2）的上端连接沼气管（15）。
3.根据权利要求1所述的一种高浓度有机酸性废水处理系统，其特征在于：所述超声波降解池（3）的上端设有旋转驱动装置（16），中心杆（17）穿过所述旋转驱动装置（16）以及所述超声波降解池（3）连接到所述超声波降解池（3）的内部，所述中心杆（17）的上端电连接到超声波发生器（18）。
4.根据权利要求3所述的一种高浓度有机酸性废水处理系统，其特征在于：所述旋转驱动装置（16）带动所述中心杆（17）旋转，所述中心杆（17）的中间空心结构为加药道（19），降解剂从所述加药道（19）进入所述超声波降解池（3）内部，所述中心杆（17）的两侧均连接多个超声波发射头（20），左右两边的超声波发射头（20）错开排列，所述超声波发射头（20）通过电线（21）连接到所述超声波发生器（18），所述电线（21）穿过所述中心杆（17）的侧壁。
5.根据权利要求4所述的一种高浓度有机酸性废水处理系统，其特征在于：所述降解剂由以下材料按重量百分比组成：二氧化铁13-15%、双氧水1-2%，亚硒酸钾2-4%，丁烯二酸3-5%，过碳酰胺3-5%，烷基苯磺酸2-4%，碳酸钠3-5%，谷胱甘肽1-3%，硫酸钙1-2%，苯扎氯铵1-3%，水52-70%。
6.根据权利要求5所述的一种高浓度有机酸性废水处理系统，其特征在于：所述双氧水为双氧水稀释溶液，其浓度为2%-20%。
7.根据权利要求1所述的一种高浓度有机酸性废水处理系统，其特征在于：所述发酵罐（2）通过管道连接到所述厌氧池A（6）。
8.根据权利要求1所述的一种高浓度有机酸性废水处理系统，其特征在于：所述一级回流管（12）的回流量为50-100%，所述二级回流管（13）的回流量为20-50%。
9.根据权利要求1所述的一种高浓度有机酸性废水处理系统，其特征在于：所述固液分离器（4）分离出的液体通过管道流到所述厌氧池A（6），固体通过排渣管排出。
10.根据权利要求4所述的一种高浓度有机酸性废水处理系统，其特征在于：所述原水进管（5）和所述出水管（22）以及所有管道上均设有电磁阀，所述电磁阀连接到外部的控制器，所述旋转驱动装置（16）、所述超声波发生器（18）也连接到外部的控制器。
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