CN107601759A - 一种印染污水多级联合处理系统及处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种印染污水多级联合处理系统，包括依次通过管路连接的稳流池、格栅池、调节池、混凝池、无氧水解酸化池、有氧生物氧化池、沉淀池、生物活性炭净化塔，混凝池、有氧生物氧化池及沉淀池底部通过管路连接有污泥浓缩池，污泥浓缩池连接有污泥脱水机，有氧生物氧化池底部设有曝气管，活性炭净化塔底部连接有进气管，曝气管与进气管通过管路连接有鼓风机。本发明的印染污水多级联合处理系统具有处理效率高、处理效果好、耐冲击负荷能力强、性能可靠、出水稳定、运行费用低、无二次污染等优点。本发明还公开了一种印染污水多级联合处理工艺的工艺步骤简单，可操作性强，处理成本低。

Description

一种印染污水多级联合处理系统及处理工艺

技术领域

本发明涉及印染污水处理，尤其是涉及一种印染污水多级联合处理系统及处理工艺。

背景技术

近些年来由于印整技术、新型化学纤维的发展，一些生物难降解的有机污染物如：难降解的新型染料、聚乙烯醇PVA、新型助剂大量进入印染废水中，致使废水的可生化性降的更低，严重影响到印染废水的处理效果。即使经过物化-生化处理后的二级出水仍然残留大量复杂的难降解有机污染物，所以要求有更好的针对印染废水深度处理的技术。一些物化方法虽然对印染废水深度处理有一定效果，但是考虑到它们的价格比较昂贵，往往给企业带来经济压力和负担，故真正使用到大规模印染废水的深度处理中可能还比较困难。

例如，申请号为201220414313.8的发明专利公开了一种印染污水处理系统，包括机械格栅、调节池、气浮净水器、CASS池、清水池、污泥井、污泥浓缩池、脱水机，机械格栅、调节池、气浮净水器、CASS池和清水池通过管路依次连接，CASS池、污泥井、污泥浓缩池和脱水机通过管路依次连接，调节池和气浮净水器之间的管路上设置有提升泵，污泥井和污泥浓缩池之间的管路上设置有污泥泵，污泥浓缩池和脱水机之间的管路上设置有污泥泵，气浮净水器与污泥浓缩池通过管路连接，CASS池与污泥井之间设有污泥回流管道。该印染污水处理系统不能很好的降低进水水质的波动性对后续好氧生物主体处理系统产生的冲击负荷，耐冲击负荷能力差，出水不稳定，同时出水含有一定的色度。

发明内容

本发明是为了解决现有技术的印染污水处理系统所存在的上述技术问题，提供了一种处理效率高、处理效果好、耐冲击负荷能力强、性能可靠、出水稳定、运行费用低、无二次污染等优点的印染污水多级联合处理系统。

本发明还提供了一种印染污水多级联合处理工艺，工艺步骤简单，可操作性强，处理成本低。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的一种印染污水多级联合处理系统，包括依次通过管路连接的稳流池、格栅池、调节池、混凝池、无氧水解酸化池、有氧生物氧化池、沉淀池、生物活性炭净化塔，所述混凝池、有氧生物氧化池及沉淀池底部通过管路连接有污泥浓缩池，所述污泥浓缩池连接有污泥脱水机，所述有氧生物氧化池底部设有曝气管，所述活性炭净化塔底部连接有进气管，所述曝气管与进气管通过管路连接有鼓风机。本发明中，稳流池进行初步沉降，降低后续处理压力，同时降低污水速度提高本发明的耐冲击负荷能力；调节池用于调节污水的pH，一般调节pH至6.5～8.5，同时均化水质、均衡水量；混凝池中通过投加混凝剂(如PAM、FeSO₄、KAl(SO₄)₂等)主要去除染料、悬浮物等不溶性大分子物质；无氧水解酸化池包含了水解和酸化这两个厌氧消化阶段，是利用水解酸化菌的酵解作用，将污水中的非溶解性有机物转变为溶解性有机物，打开其中高分子物质的链节或苯环，使之成为较易生物降解的小分子物质，甚至酸化成为挥发性有机酸、醇类等物质，提高污水的可生化性，以利于后续的好氧处理，同时破坏染料分子的发色基团达到去除部分色度的目的；有氧生物氧化池通过生物膜将水中的有机物吸附、氧化分解和转化为新的生物膜，有助于污水提高可生化性并使有机污染物在有氧生物氧化池得到更为彻底的降解；沉淀池是整个污水处理系统中重要的组成部分，在功能上，它同时实现了固液分离和污泥浓缩两方面要求，澄清后的出水溢流外排，浓缩的活性污泥部分回流，其余作为剩余污泥外排，它的工作效果将直接影响系统的出水水质和回流污泥浓度，沉淀池可为平流式、辐流式、竖流式和斜流式等常规形式，池型可为圆形和方形；生物活性炭净化塔不仅能够吸附水中有机物，并能生物降解水中有机物，大大延长活性炭使用寿命，还能去除活性炭和微生物单独作用时无法去除的污染物质，达到对水体的深化处理。本发明的印染污水多级联合处理系统通过机械过滤、化学混凝、无氧水解、有氧氧化、沉淀、吸附分解等多种物理和生化手段可对印染污水进行联合处理，具有处理效率高、处理效果好、耐冲击负荷能力强、性能可靠、出水稳定、运行费用低、无二次污染等优点。

作为优选，所述稳流池内部间隔设有第一挡板与第二挡板，所述第一挡板与第二挡板均倾斜设置，第一挡板与稳流池底部、第二挡板与稳流池顶部均设有空隙分别形成上通道与下通道，第一挡板与第二挡板之间的空隙形成污水减速通道。稳流池中设有第一挡板与第二挡板，通过二级阻挡能对污水中的固体物质进行初步沉降，减少后期污水的处理压力，并能降低污水的流速，达到稳定流速的效果，同时减少进水的波动性。

作为优选，所述格栅池内设有机械格栅及旋流挡筒，所述机械格栅倾斜设置并将格栅池分隔成进水区及滤出区，所述旋流挡筒为圆筒状结构，旋流挡筒位于机械格栅前方且旋流挡筒的两端与进水区内壁固定连接，所述进水区底部向下凹陷形成集泥斗。机械格栅倾斜设置，可避免固体物在格栅表面堆积堵塞格栅上的栅孔降低过滤效率；旋流挡筒能使格栅池内的污水沿旋流挡筒表面产生逆时针方向的流动，从而可以形成冲刷机械格栅表面的旋流，避免格栅表面固体物的堆积而堵塞格栅上的栅孔；集泥斗用于堆积格栅过滤下来的过滤物，下凹的集泥斗还可避免格栅池内的旋流将过滤率重新带起。

作为优选，所述无氧水解酸化池内间隔设有第一隔板及第二隔板，所述第一隔板、第二隔板将无氧水解酸化池内部分隔成第一反应区、第二反应区及第三反应区，所述第一反应区与第二反应区通过位于第一隔板下部的下连通孔相连通，所述第二反应区与第三反应区通过位于第二隔板上部的上连通孔相连通，第一反应区、第二反应区及第三反应区内均设有潜水搅拌器。无氧水解酸化池分成三个反应区，在每个反应区中因潜水搅拌器的作用呈完全混合流态，总体上则呈推流状态至出水，这种水力流态不但能强化污染物与微生物之间的传质效果，还可使反应器中微生物分级明显，有利于形成针对不同水解酸化阶段的生物菌种和污泥浓度，提高水解酸化效率，尽量增加废水中较易生物降解物质的含量。

作为优选，所述有氧生物氧化池内设有分隔板，所述分隔板将有氧生物氧化池分隔成一级曝气区及二级曝气区，所述一级曝气区与二级曝气区之间通过分隔板上的连通孔相连通，一级曝气区内设有第一回流板，所述第一回流板与一级曝气区的顶部、底部之间设有间隙分别形成第一翻滚上通道、第一翻滚下通道，所述二级曝气区内设有第二回流板，所述第二回流板与二级曝气区的顶部、底部之间设有间隙分别形成第二翻滚上通道、第二翻滚下通道，一级曝气区与二级曝气区的底部均设有曝气管，所述曝气管通过管路连接有鼓风机。有氧生物氧化池设置填料，填料种类不限，可为软性填料、硬性填料和弹性填料等，填料淹没在污水中，并在上面长满生物膜，污水与生物膜接触过程中，水中的有机物被微生物吸附、氧化分解和转化为新的生物膜，从填料上脱落的生物膜，随着水流到沉淀池后被去除；第一回流板及第二回流板能使有氧生物氧化池中的泥水在曝气作用下进行翻滚从而使有氧生物氧化池中的泥水与填料充分混合与接触，有助于污水提高可生化性并使有机污染物在有氧生物氧化池得到更为彻底的降解；一级曝气区与二级曝气区的底部均设有曝气管，通过两级曝气能更好的控制有氧生物氧化池中的充氧量，改善有氧生物氧化池中的水力流态。

作为优选，所述有氧生物氧化池内设有悬浮活性填料，所述二级曝气区位于出口一侧设有拦网。悬浮活性填料随有氧生物氧化池内混合液的混合翻转作用而自回转移动，这样可使有氧生物氧化池中的泥水、悬浮活性填料充分混合与接触，悬浮活性填料可为负载有功能性强化细菌的活性炭等常规填料，可增大固液接触面积，在悬浮活性填料表面吸附有微生物细胞、酶、有机物以及氧，这些可为微生物的新陈代谢提供良好的环境，增强系统对于废水中难降解物质的去除作用，可提高系统总的处理能力拦网避免悬浮活性填料的流失。

作为优选，所述生物活性炭净化塔包括塔体、设于塔体顶部的封头及设于塔体外侧的夹套，所述封头顶端设有进水管，所述进水管下方塔体内设有隔离筒，所述隔离筒底部与塔体之间设有间隙，该间隙形成溢流通道，所述塔体底部设有与鼓风机相连的曝气头，塔体侧壁上设有水流孔，塔体外圆周面上从内到外依次设有承托层、生物活性炭层及滤网层，所述夹套与滤网层之间的空间形成集水腔，夹套底部设有与集水腔相连通的出水管。生物活性炭为负载有活性污泥的活性炭，活性污泥包括由细菌、真菌、原生动物及后生动物组成的丰富的微生物，恰好活性炭能够很好地吸附这些微生物，它们在好氧的条件下以活性炭为载体，在其表面形成生物膜，不但可以去除污水中的有机物，同时也可降解活性炭内已吸附的有机物，从而能去除活性炭和微生物单独作用时无法去除的污染物质，达到对水体的深化处理；本发明中的生物活性炭净化塔摒弃常规的轴向通水吸附处理的方式，特别采用径向通水吸附的方式对污水进行处理，水体流通的截面积大、流速小、流道短，具有生物活性炭层压降小、吸收容量大的显著特点，非常适合处理印染污水处理；承托层起到缓冲作用，避免污水直接冲刷生物活性炭造成其破碎，同时可避免生物活性炭漏至塔体内，滤网层可以防止由于下层曝气致使生物活性炭颗粒流失，造成炭量减少。

一种印染污水多级联合处理工艺，包括以下步骤：

(1)将印染污水输送至稳流池进行初步沉降和减速。

(2)将稳流池中的印染污水输送至格栅池中，通过格栅滤去粒径较大的固体废物。通过格栅以去除印染废水中一些布条、棉绒、不溶性化学物质等处于漂浮以及悬浮状态的粒径较大的固体废物。

(3)经格栅过滤后的印染污水输送至调节池中，调节pH至6.5～8.5。

(4)将步骤(3)中的印染污水输送至混凝池中并加入絮凝剂进行絮凝沉淀。在反应池中投加PAM、FeSO₄等混凝剂，利用空气进行搅拌加速混凝剂与污水的反应形成矾花，去除大多数呈胶体状态的、染料、助剂和浆料、洗涤剂等其它化学试剂。

(5)将混凝池中的出水输送至无氧水解酸化池在无氧条件下进行水解酸化，无氧水解酸化池的水力停留时间控制在9～10h。通过水解酸化使污水中的大分子和难降解的大分子有机物降解为小分子的有机物，从而提高B/C比，并最终利于后续的好氧生化处理。

(6)将水解酸化后的印染污水输送至有氧生物氧化池进行曝气氧化，有氧生物氧化池的水力停留时间控制在12～14h。通过曝气氧化使微生物更好的将有机物分解为无机物，并完成大部分有机污染物质的降解去除。

(7)将步骤(6)中的印染污水输送至沉淀池进行沉淀分离，沉淀得到的污泥输送至污泥浓缩池，沉淀池的水力停留时间控制在2～4h。通过沉淀池以进行固液分离，减少后续生物活性炭净化塔的处理压力。

(8)将沉淀分离后的印染污水输送至生物活性炭净化塔，经生物活性炭净化塔吸附、净化、脱色后，确保出水达标进行排放。

因此，本发明具有如下有益效果：

(1)本发明的印染污水多级联合处理系统通过机械过滤、化学混凝、无氧水解、有氧氧化、沉淀、吸附分解等多种物理和生化手段可对印染污水进行联合处理，具有处理效率高、处理效果好、耐冲击负荷能力强、性能可靠、出水稳定、运行费用低、无二次污染等优点；

(2)本发明印染污水多级联合处理工艺的工艺步骤简单，可操作性强，处理成本低。

附图说明

图1是本发明的一种结构框图。

图2是本发明中稳流池的一种结构示意图。

图3是本发明中格栅池的一种结构示意图。

图4是本发明中无氧水解酸化池的一种结构示意图。

图5是本发明中有氧生物氧化池的一种结构示意图。

图6是本发明中生物活性炭净化塔的一种结构示意图。

图7是图6中A处的局部放大图。

图中：稳流池1，格栅池2，调节池3，混凝池4，无氧水解酸化池5，有氧生物氧化池6，沉淀池7，生物活性炭净化塔8，污泥浓缩池9，污泥脱水机10，曝气管11，进气管12，鼓风机13，第一挡板14，第二挡板15，上通道16，下通道17，污水减速通道18，机械格栅19，旋流挡筒20，进水区21，滤出区22，集泥斗23，第一隔板24，第二隔板25，第一反应区26，第二反应区27，第三反应区28，下连通孔29，上连通孔30，潜水搅拌器31，分隔板32，一级曝气区33，二级曝气区34，连通孔35，第一回流板36，第一翻滚上通道37，第一翻滚下通道38，第二回流板39，第二翻滚上通道40，第二翻滚下通道41，悬浮活性填料42，拦网43，塔体44，封头45，进水管46，隔离筒47，溢流通道48，曝气头49，水流孔50，承托层51，生物活性炭层52，滤网层53，集水腔54，出水管55，夹套56。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1所示的一种印染污水多级联合处理系统，包括依次通过管路连接的稳流池1、格栅池2、调节池3、混凝池4、无氧水解酸化池5、有氧生物氧化池6、沉淀池7、生物活性炭净化塔8，混凝池、有氧生物氧化池及沉淀池底部通过管路连接有污泥浓缩池9，污泥浓缩池连接有污泥脱水机10，有氧生物氧化池底部连接有曝气管11，活性炭净化塔底部连接有进气管12，曝气管与进气管通过管路连接有鼓风机13，其中稳流池内部间隔设有第一挡板14与第二挡板15(见图2)，第一挡板与第二挡板均倾斜设置，第一挡板与稳流池底部、第二挡板与稳流池顶部均设有空隙分别形成上通道16与下通道17，第一挡板与第二挡板之间的空隙形成污水减速通道18，格栅池内设有机械格栅19及旋流挡筒20(见图3)，机械格栅倾斜设置并将格栅池分隔成进水区21及滤出区22，旋流挡筒为圆筒状结构，旋流挡筒位于机械格栅前方且旋流挡筒的两端与进水区内壁固定连接，所述进水区底部向下凹陷形成集泥斗23，无氧水解酸化池内间隔设有第一隔板24及第二隔板25(见图4)，第一隔板、第二隔板将无氧水解酸化池内部分隔成第一反应区26、第二反应区27及第三反应区28，第一反应区与第二反应区通过位于第一隔板下部的下连通孔29相连通，第二反应区与第三反应区通过位于第二隔板上部的上连通孔30相连通，第一反应区、第二反应区及第三反应区内均设有潜水搅拌器31；有氧生物氧化池内设有分隔板32(见图5)，分隔板将有氧生物氧化池分隔成一级曝气区33及二级曝气区34，一级曝气区与二级曝气区之间通过分隔板上的连通孔35相连通，一级曝气区内设有第一回流板36，第一回流板与一级曝气区的顶部、底部之间设有间隙分别形成第一翻滚上通道37、第一翻滚下通道38，二级曝气区内设有第二回流板39，第二回流板与二级曝气区的顶部、底部之间设有间隙分别形成第二翻滚上通道40、第二翻滚下通道41，一级曝气区与二级曝气区的底部均设有曝气管，曝气管通过管路连接有鼓风机，有氧生物氧化池内投有悬浮活性填料42，二级曝气区位于出口一侧设有拦网43；生物活性炭净化塔包括塔体44、设于塔体顶部的封头45及设于塔体外侧的夹套(见图6、图7)，封头顶端设有进水管46，进水管下方塔体内设有隔离筒47，隔离筒底部与塔体之间设有间隙，该间隙形成溢流通道48，塔体底部设有与鼓风机相连的曝气头49，塔体侧壁上设有水流孔50，塔体外圆周面上从内到外依次设有承托层51、生物活性炭层52及滤网层53，夹套与滤网层之间的空间形成集水腔54，夹套底部设有与集水腔相连通的出水管55。

采用该印染污水多级联合处理系统的处理工艺具体步骤如下：

(1)将印染污水输送至稳流池进行初步沉降和减速；

(2)将稳流池中的印染污水输送至格栅池中，通过格栅滤去粒径较大的固体废物；

(3)经格栅过滤后的印染污水输送至调节池中，调节pH至6.5～8.5；

(4)将步骤(3)中的印染污水输送至混凝池中并加入絮凝剂进行絮凝沉淀，沉淀得到的污泥输送至污泥浓缩池；

(5)将混凝池中的出水输送至无氧水解酸化池在无氧条件下进行水解酸化，无氧水解酸化池的水力停留时间控制在9～10h；

(6)将水解酸化后的印染污水输送至有氧生物氧化池进行曝气氧化，池底的污泥输送至污泥浓缩池，有氧生物氧化池的水力停留时间控制在12～14h；

(7)将步骤(6)中的印染污水输送至沉淀池进行沉淀分离，沉淀得到的污泥输送至污泥浓缩池，沉淀池的水力停留时间控制在2～4h；

(8)将沉淀分离后的印染污水输送至生物活性炭净化塔，经生物活性炭净化塔吸附、净化后，确保出水达标进行排放。

具体应用：

1.选取某丝织面料印染厂的排放污水，该污水主要包括煮练废水、漂白废水及染色废水，其中COD为1120mg/L，SS为560mg/L，pH13.6，色度310倍。

采用本发明的印染污水多级联合处理系统进行处理后，出水的浓水COD为95mg/L，SS为55mg/L，色度35倍，浓水水质达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准，可直接接入城市污水管网。

2.选取某印染企业染色工序的废水，该废水主要包括染料，助剂和表面活性剂，其中COD为950mg/L，SS为240mg/L，pH为8.5，色度240倍。

采用本发明的印染污水多级联合处理系统进行处理后，出水的浓水COD为78mg/L，SS为12mg/L，色度25倍，浓水水质达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级标准，可直接接入城市污水管网。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (8)

1.一种印染污水多级联合处理系统，其特征在于，包括依次通过管路连接的稳流池(1)、格栅池(2)、调节池(3)、混凝池(4)、无氧水解酸化池(5)、有氧生物氧化池(6)、沉淀池(7)、生物活性炭净化塔(8)，所述混凝池、有氧生物氧化池及沉淀池底部通过管路连接有污泥浓缩池(9)，所述污泥浓缩池连接有污泥脱水机(10)，所述有氧生物氧化池底部设有曝气管(11)，所述活性炭净化塔底部连接有进气管(12)，所述曝气管与进气管通过管路连接有鼓风机(13)。

2.根据权利要求1所述的一种印染污水多级联合处理系统，其特征在于，所述稳流池内部间隔设有第一挡板(14)与第二挡板(15)，所述第一挡板与第二挡板均倾斜设置，第一挡板与稳流池底部、第二挡板与稳流池顶部均设有空隙分别形成上通道(16)与下通道(17)，第一挡板与第二挡板之间的空隙形成污水减速通道(18)。

3.根据权利要求1所述的一种印染污水多级联合处理系统，其特征在于，所述格栅池内设有机械格栅(19)及旋流挡筒(20)，所述机械格栅倾斜设置并将格栅池分隔成进水区(21)及滤出区(22)，所述旋流挡筒为圆筒状结构，旋流挡筒位于机械格栅前方且旋流挡筒的两端与进水区内壁固定连接，所述进水区底部向下凹陷形成集泥斗(23)。

4.根据权利要求1所述的一种印染污水多级联合处理系统，其特征在于，所述无氧水解酸化池内间隔设有第一隔板(24)及第二隔板(25)，所述第一隔板、第二隔板将无氧水解酸化池内部分隔成第一反应区(26)、第二反应区(27)及第三反应区(28)，所述第一反应区与第二反应区通过位于第一隔板下部的下连通孔(29)相连通，所述第二反应区与第三反应区通过位于第二隔板上部的上连通孔(30)相连通，第一反应区、第二反应区及第三反应区内均设有潜水搅拌器(31)。

5.根据权利要求1所述的一种印染污水多级联合处理系统，其特征在于，所述有氧生物氧化池内设有分隔板(32)，所述分隔板将有氧生物氧化池分隔成一级曝气区(33)及二级曝气区(34)，所述一级曝气区与二级曝气区之间通过分隔板上的连通孔(35)相连通，一级曝气区内设有第一回流板(36)，所述第一回流板与一级曝气区的顶部、底部之间设有间隙分别形成第一翻滚上通道(37)、第一翻滚下通道(38)，所述二级曝气区内设有第二回流板(39)，所述第二回流板与二级曝气区的顶部、底部之间设有间隙分别形成第二翻滚上通道(40)、第二翻滚下通道(41)，一级曝气区与二级曝气区的底部均设有曝气管，所述曝气管通过管路连接有鼓风机。

6.根据权利要求5所述的一种印染污水多级联合处理系统，其特征在于，所述有氧生物氧化池内设有悬浮活性填料(42)，所述二级曝气区位于出口一侧设有拦网(43)。

7.根据权利要求1所述的一种印染污水多级联合处理系统，其特征在于，所述生物活性炭净化塔包括塔体(44)、设于塔体顶部的封头(45)及设于塔体外侧的夹套(56)，所述封头顶端设有进水管(46)，所述进水管下方塔体内设有隔离筒(47)，所述隔离筒底部与塔体之间设有间隙，该间隙形成溢流通道(48)，所述塔体底部设有与鼓风机相连的曝气头(49)，塔体侧壁上设有水流孔(50)，塔体外圆周面上从内到外依次设有承托层(51)、生物活性炭层(52)及滤网层(53)，所述夹套与滤网层之间的空间形成集水腔(54)，夹套底部设有与集水腔相连通的出水管(55)。

8.一种使用如权利要求1所述的印染污水多级联合处理系统的印染污水多级联合处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将印染污水输送至稳流池进行初步沉降和减速；

(2)将稳流池中的印染污水输送至格栅池中，通过格栅滤去粒径较大的固体废物；

(3)经格栅过滤后的印染污水输送至调节池中，调节pH至6.5～8.5；

(4)将步骤(3)中的印染污水输送至混凝池中并加入絮凝剂进行絮凝沉淀，沉淀得到的污泥输送至污泥浓缩池；

(5)将混凝池中的出水输送至无氧水解酸化池在无氧条件下进行水解酸化，无氧水解酸化池的水力停留时间控制在9～10h；

(6)将水解酸化后的印染污水输送至有氧生物氧化池进行曝气氧化，池底的污泥输送至污泥浓缩池，有氧生物氧化池的水力停留时间控制在12～14h；

(7)将步骤(6)中的印染污水输送至沉淀池进行沉淀分离，沉淀得到的污泥输送至污泥浓缩池，沉淀池的水力停留时间控制在2～4h；

(8)将沉淀分离后的印染污水输送至生物活性炭净化塔，经生物活性炭净化塔吸附、净化后，确保出水达标进行排放。