CN108821520A - 一种再造烟叶废水中水回用装置和工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种再造烟叶废水中水回用装置和工艺，其特征在于包括生化处理系统和深度处理系统，所述的生化处理系统包括通过管道连接的集水井、旋转滤网、调节池、混凝池、初沉池、调节预酸化池、循环池、厌氧池、好氧池、二沉池；所述的深度处理系统包括膜生物反应器(MBR)、反渗透系统(RO)、纳滤系统(NF)和膜化学反应器(TMR)，生化处理系统的二沉池出水先经过膜生物反应器进行泥水分离后，产水进入反渗透系统处理，其产水回用，浓水进入纳滤系统处理，产水直排，浓水加入高分子絮凝剂通过膜化学反应器大幅度降低COD，再与纳滤系统的产水混合均匀后达标排放，膜化学反应器内浓水达到一定固含量时间歇排入污泥浓缩池。
Description
技术领域
本发明涉及一种再造烟叶废水中水回用装置和工艺，适用于再造烟叶生产过程中废水生物处理的技术领域。
背景技术
废水主要来自再造烟叶生产车间，在烟草原料提取液的提取、纤维抄造、设备冲洗等过程中产生，主要分为高浓度废水和低浓度废水。其中高浓度废水包括：烟草原料挤出液、，提取液废水，萃取罐、配方罐和浓缩液储罐的清洗废水等；低浓度污水包括大部分设备清洗废水、水提液冷凝废水、抄造部稀白水和制浆抄造浓白水等。构成中药废水中的污染因子主要有2大类，一类为烟草提取液，主要表现为COD，如：蛋白质、糖类、果胶、淀粉等；二类为烟草提取后残渣、不溶性的木质素、纤维素等，主要表现为：COD、SS、色度等这类污染物生化性较差，含有悬浮物。
作为农作物，受植株品种和环境因素影响，烟草废水成分复杂，成分含量波动性大，水质水量极不稳定；有机物浓度高，直接排放会对环境影响造成严重影响。如何有效减少中药废水的排放是再造烟叶行业发展必须解决的问题。
再造烟叶废水主要两大特点，其一，色度高；其二，浓水浓度高。并且在实际生产过程中，再造烟叶生产产生的废水为酸性，并易形成较为稳定的有机酸缓冲体系，酸性环境不适宜后期的厌氧处理和好氧处理中微生物的生长，且有机酸缓冲体系较为稳定，对生化系统的微生物有更强的抑制作用。另外，在传统的废水处理装置中，泥水分离是依靠重力作用完成的，其分离效率依赖于活性污泥的沉降性能，而污泥的沉降性能取决于曝气池的运行状况，改善污泥的沉降性能必须严格控制曝气的条件。而采用传统生化处理技术也难以达到回用标准。
发明内容
本发明针对现有技术存在的缺点，提供一种再造烟叶废水中水回用装置和工艺，装置结构合理，操作简便、运行成本低，出水稳定达标。
为此，本发明采取如下的技术方案：一种再造烟叶废水中水回用装置，其特征在于包括生化处理系统和深度处理系统，所述的生化处理系统包括通过管道连接的集水井、旋转滤网、调节池、混凝池、初沉池、调节预酸化池、循环池、厌氧池、好氧池、二沉池；
所述的深度处理系统包括膜生物反应器(MBR)、反渗透系统(RO)、纳滤系统(NF)和膜化学反应器(TMR)，生化处理系统的二沉池出水先经过膜生物反应器进行泥水分离后，产水进入反渗透系统处理，其产水回用，浓水进入纳滤系统处理，产水直排，浓水加入高分子絮凝剂通过膜化学反应器大幅度降低COD，再与纳滤系统的产水混合均匀后达标排放，膜化学反应器内浓水达到一定固含量时间歇排入污泥浓缩池。本发明的深度处理系统采用“PAC-MBR+RO+NF+TMF”为主的工艺路线。
膜生物反应器(MBR)是把膜技术与污水处理中的生化反应结合起来的一门新兴技术，也称作膜分离活性污泥法。膜生物反应器(MBR)用膜对生化反应池内的含泥污水进行过滤，实现泥水分离。一方面，膜截留了反应池中的微生物，使池中的活性污泥浓度大大增加，达到很高的水平，使降解污染物的生化反应进行得更迅速更彻底，另一方面，由于膜的高过滤精度，保证了出水清澈透明，得到高质量的产水。
MBR产水通过增压泵打入保安过滤器后，其出水通过加药泵加入阻垢剂、杀菌剂、还原剂后经反渗透高压泵增压到所需的入膜压力，进入一段膜组件过滤，浓水进入二段进行过滤，反渗透二段浓水经过NF增压泵后进去一段纳滤，产水进入一段NF产水箱，浓水进入二段NF，产水进入二段产水箱，浓水进入TMF前段系统进行处理。TMF设备主要处理NF浓水(4m3/h)，采用三级混凝脱色反应预处理，分别加入混凝剂/PFS/PAM进行絮凝预处理，再进入TMF分离系统，产水与NF产水配比达标排放，浓水达到一定固含量间歇排入淤泥浓缩池。
所述的膜生物反应器包括依次连接的给水泵、MBR循环水箱、MBR气提膜系统，MBR产水池，还包括MBR加药系统、MBR反冲洗系统和MBR回流系统组成，所述的MBR加药系统设置在给水泵和MBR循环水箱之间。
所述的反渗透系统和纳滤系统包括依次连接的RO增压泵、保安过滤器、RO高压泵，RO膜系统、NF增压泵和NF膜系统，还包括RO/NF清洗罐、RO产水箱和NF产水箱，所述的RO增压泵和保安过滤器之间设置加药系统。
所述的膜化学反应器由依次连接的三级反应器、TMF供料泵、TMF膜系统和TMF产水箱组成，还包括排泥系统、TMF清洗罐和加药系统。
本发明的处理工艺是将再造烟叶废水依次经过旋转滤网、调节池、混凝池、初沉池、调节预酸化池、循环池、厌氧池和好氧池的处理后进入二沉池，二沉池出水经过膜生物反应器进行泥水分离，之后进入反渗透系统和纳滤系统后加特定药剂处理，再经过膜化学反应器大幅度降低COD，并与纳滤系统产水配比后达到排放标准。
二沉池废水经过给水泵管中投加PAC、阻垢剂、碳酸钠打入MBR循环水箱。
经过膜生物反应器的产水通过增压泵打入保安过滤器后，其出水通过加药泵加入阻垢剂、杀菌剂、还原剂后经反渗透RO高压泵增压到所需的入膜压力，进入RO膜系统过滤。
经过纳滤系统的产水采用三级混凝脱色反应预处理，分别加入混凝剂/PFS/PAM进行絮凝预处理后再进入膜化学反应器。
与现有技术相比，本发明优点在于：
1、MBR技术是通过用膜分离技术替代传统沉淀池进行泥水分离，可有效提高污泥浓度，且使泥、水停留时间相分离，出水不含SS及微生物，可以有效提高去除COD及氨氮的能力，适用于各类可生化的污水，尤其是生化系统改造及占地面积有限的项目，同时为后续回用系统做好保障。
2、在水处理中，NF膜主要用于含溶剂废水的处理，能有效地去除水中的色度，硬度和异味.NF膜以其特殊的分离性能已成功地应用于制糖，制浆造纸，电镀，机械加工以及化工反应催化剂的回收等行业的废水处理。
3、TMF工艺(MCR)
膜化学反应器(MCR)是在MBR基础上发展起来的一种新型水处理装置。它是将化学处理工艺与膜分离工艺加以结合，使得传统的化学反应效率得以提高。
MCR工艺优点：
1)减少了沉淀池、降低了占地面积、与传统化学混凝相比提高传统化学混凝的反应效率，投加合适药剂，水水质好、操作灵活简便。
2)MCR工艺出水水质优良。MCR工艺可有效去除原水中的BDOC、TP和BRP，采用MCR工艺能显著提高饮用水的生物稳定性，有效控制水中细菌再生长情况。
3)与传统的化学处理工艺相比，MCR工艺降低药剂使用量，即可有效去除原水中的有机物，从而节省加药量和运行成本。
附图说明
图1是本发明中水回用工艺系统图。
图2是PAC-MBR系统工艺流程图。
图3是反渗透(RO)、纳滤系统(NF)工艺流程图
图4是TMF系统工艺流程图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明工作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
如图1-4所示，本发明的一种再造烟叶废水中水回用装置，包括生化处理系统和深度处理系统，所述的生化处理系统包括通过管道连接的集水井、旋转滤网、调节池、混凝池、初沉池、调节预酸化池、循环池、厌氧池、好氧池、二沉池；所述的深度处理系统包括膜生物反应器、反渗透系统、纳滤系统和膜化学反应器，生化处理系统的二沉池出水先经过膜生物反应器进行泥水分离后，产水进入反渗透系统产水回用，浓水进入纳滤系统处理，产水后再加入高分子絮凝剂，最后通过膜化学反应器大幅度降低COD，经纳滤系统的产水和经膜化学反应器的产水达到排放标准排放，浓水达到一定固含量间歇排入淤泥浓缩池。所述的膜生物反应器包括依次连接的给水泵、MBR循环水箱、MBR气提膜系统，MBR产水池，还包括MBR加药系统、MBR反冲洗系统和MBR回流系统组成，所述的MBR加药系统设置在给水泵和MBR循环水箱之间。
所述的反渗透系统和纳滤系统包括依次连接的RO增压泵、保安过滤器、RO高压泵，RO膜系统、NF增压泵和NF膜系统，还包括RO/NF清洗罐、RO产水箱和NF产水箱，所述的RO增压泵和保安过滤器之间设置加药系统。
所述的膜化学反应器由依次连接的三级反应器、TMF供料泵、TMF膜系统和TMF产水箱组成，还包括排泥系统、TMF清洗罐和加药系统。
本发明的处理工艺是将再造烟叶废水依次经过旋转滤网、调节池、混凝池、初沉池、调节预酸化池、循环池、厌氧池和好氧池的处理后进入和二沉池，二沉池出水经过膜生物反应器进行泥水分离，之后进入反渗透系统和纳滤系统后加特定药剂处理，再经过膜化学反应器大幅度降低COD，并与纳滤系统产水配比后达到排放标准。二沉池废水经过给水泵管中投加PAC、阻垢剂、碳酸钠打入MBR循环水箱。经过膜生物反应器的产水通过增压泵打入保安过滤器后，其出水通过加药泵加入阻垢剂、杀菌剂、还原剂后经反渗透RO高压泵增压到所需的入膜压力，进入RO膜系统过滤。经过纳滤系统的产水采用三级混凝脱色反应预处理，分别加入混凝剂/PFS/PAM进行絮凝预处理后再进入膜化学反应器。
具体操作过程如下：
如图2所示，正常产水后，在线设定参数可调节产水时长、反洗时长、加药时长及其时间间隔。设定好相应参数后，当到达过滤周期时，系统自动进入反洗过程，关闭产水阀打开排气阀及反洗进水阀并启动反洗泵，5S(时间可调)后关闭排气阀进行反洗20S(时间可调)。运行至CEB时关闭产水阀打开排气阀及反洗进水阀并启动反洗泵和CEB1加药泵，5S(时间可调)后关闭排气阀进行反洗20S(时间可调)，之后进行一次反洗，CEB1结束。当CEB1结束后系统自动进入CEB2，关闭产水阀打开排气阀及反洗进水阀并启动反洗泵和CEB2加药泵，5S(时间可调)后关闭排气阀进行反洗20S(时间可调)，之后进行一次反洗，CEB2结束。一次CEB结束，系统自动进入产水过程。
当反渗透进水水箱(MBR产水箱)液位达到反渗透启动液位后，进入反渗透页面单击“自动”后，再单击产水，系统将自动运行。系统共有A、B两套RO/NF系统，可单独运行A套，也可单独运行B套，或者两套同时运行，在自动运行的状态下，系统会根据MBR产水和RO产水箱液位自动启停。
如果是初次开机，系统开机启动时，应该检测RO进水SDI<5，余氯≤0.1mg/L等是否合格。检查所有阀门并保证所有设置正确，系统产水排放阀、进水控制阀和NF浓水阀全部打开。点击“自动”状态下“产水”按键，系统会根据液位自动运行，根据流量、压力等表显调到设计的产水量、回收率。
RO/NF系统调试到正常运行状态后，应尽量减少停止次数；RO/NF膜日常只需要缓慢调节入膜压力(或高压泵频率)、浓水调节阀开度，保证进水量及产水量、回收率等符合工艺控制指标。由于膜污染引起的膜通量下降，需要通过调整入膜压力来补偿，但不能让膜容纳太多污垢，即膜通量衰减达到10-15％时，需要进行化学清洗。
如果RO/NF进水水质发生变化有结垢倾向时，应增加浓水流量，降低系统回收率。或增加阻垢剂加药量。定时巡检现场设备运行状况，记录设备运行数据，对设备异常状况要及时处理、记录和反馈。需停机时，点击“产水外排停”按钮，系统自动进入停机状态，停机后，需对系统进行冲洗。清洗过程除配药为手动控制外，其他过程均可自动运行。设定清洗时间等参数后，点击清洗，系统按清洗流程运行。清洗药品，这些酸性清洗剂和碱性清洗剂是标准的清洗药品，酸性清洗剂用于清除包括铁污染在内的无机物污染，而碱性清洗剂用于清洗包括微生物在内的有机污染。由于使用硫酸会引起硫酸钙沉淀的危险，不应选作清洗剂。最好采用膜系统的产水或自来水配置清洗液。酸性清洗剂PH为2左右，碱性清洗剂PH为11.5左右。
较低的温度，不利于清洗药剂的溶解和清洗时发生物理、化学反应。因此，清洗液的温度，至少保证在15℃以上，不超过40℃。当冬季气温较低时，罐内水温小于15℃时，需要进行加热。
TMF系统运行及清洗操作：点击TMF“产水”系统自动开启PFS、HPFS、PAM加药系统，反应釜出水作为TMF进水。点击TMF“产水”，系统自动开始运产行水。当系统产水量下降20％时，将TMF清洗箱配好清洗液后，点击“清洗”按钮，系统自动开始清洗。系统设有排空阀为手动球阀，可打开将系统中的水排净。
本系统设有排泥阀为气动阀，设置好时间后，在系统自动运行的状态下，间歇性经过排泥泵进行排泥。
上述内容仅为本发明的较佳实施举例，并不用于限制本发明。凡在本发明精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种再造烟叶废水中水回用装置，其特征在于包括生化处理系统和深度处理系统，所述的生化处理系统包括通过管道连接的集水井、旋转滤网、调节池、混凝池、初沉池、调节预酸化池、循环池、厌氧池、好氧池、二沉池；
所述的深度处理系统包括膜生物反应器(MBR)、反渗透系统(RO)、纳滤系统(NF)和膜化学反应器(TMR)，生化处理系统的二沉池出水先经过膜生物反应器进行泥水分离后，产水进入反渗透系统处理，其产水回用，浓水进入纳滤系统处理，产水直排，浓水加入高分子絮凝剂通过膜化学反应器大幅度降低COD，再与纳滤系统的产水混合均匀后达标排放，膜化学反应器内浓水达到一定固含量时间歇排入污泥浓缩池。
2.根据权利要求1所述的一种再造烟叶废水中水回用装置，其特征在于所述的膜生物反应器包括依次连接的给水泵、MBR循环水箱、MBR气提膜系统，MBR产水池，还包括MBR加药系统、MBR反冲洗系统和MBR回流系统组成，所述的MBR加药系统设置在给水泵和MBR循环水箱之间。
3.根据权利要求2所述的一种再造烟叶废水中水回用装置，其特征在于所述的反渗透系统和纳滤系统包括依次连接的RO增压泵、保安过滤器、RO高压泵，RO膜系统、NF增压泵和NF膜系统，还包括RO/NF清洗罐、RO产水箱和NF产水箱，所述的RO增压泵和保安过滤器之间设置加药系统。
4.根据权利要求3所述的一种再造烟叶废水中水回用装置，其特征在于所述的膜化学反应器由依次连接的三级反应器、TMF供料泵、TMF膜系统和TMF产水箱组成，还包括排泥系统、TMF清洗罐和加药系统。
5.一种再造烟叶废水中水回用工艺，其特征在于再造烟叶废水依次经过旋转滤网、调节池、混凝池、初沉池、调节预酸化池、循环池、厌氧池和好氧池的处理后进入二沉池，二沉池出水经过膜生物反应器进行泥水分离，之后进入反渗透系统和纳滤系统后加高分子絮凝剂处理，再经过膜化学反应器大幅度降低COD，并与纳滤系统产水配比后达到排放标准。
6.根据权利要求5所述的一种再造烟叶废水中水回用工艺，其特征在于二沉池废水经过给水泵管中投加PAC、阻垢剂、碳酸钠打入MBR循环水箱。
7.根据权利要求6所述的一种再造烟叶废水中水回用工艺，其特征在于经过膜生物反应器的产水通过增压泵打入保安过滤器后，其出水通过加药泵加入阻垢剂、杀菌剂、还原剂后经反渗透RO高压泵增压到所需的入膜压力，进入RO膜系统过滤。
8.根据权利要求7所述的一种再造烟叶废水中水回用工艺，其特征在于经过纳滤系统的产水采用三级混凝脱色反应预处理，分别加入混凝剂/PFS/PAM进行絮凝预处理后再进入膜化学反应器。
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