CN109534596A - 用于光伏产业清洗剂废水的模块化集成处理系统及方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于光伏产业清洗剂废水的模块化集成处理系统及方法，属于污水处理技术领域。该处理系统包括在线监测分析系统、PLC可编程逻辑控制器和废水处理系统；废水处理系统包括一级预处理模块、二级物化处理模块、三级生化处理模块和四级深度处理模块，四个模块依次相连；在线监测分析系统设置在废水处理系统的各个模块中，PLC可编程逻辑控制器和在线监测分析系统相连，并且PLC可编程逻辑控制器和废水处理系统的模块分别相连。其方法为，废水处理系统依次处理，结合分析，通过PLC可编辑逻辑控制器进行控制。本方法采用生化和物化相结合的处理工艺，彻底解决传统处理方式出水不稳定的问题，并且通过自动控制转换工艺降低系统运行费用。

Description

用于光伏产业清洗剂废水的模块化集成处理系统及方法
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种用于光伏产业清洗剂废水的模块化集成处理系统及方法。
背景技术
近年来，我国光伏产业呈现迅速发展的态势，已成为全球光伏产品的生产和出口大国。2017年产值超过5000亿元，占据了全球70％以上的份额，规模全球第一。
光伏产业生产过程中有大量有毒有害废水产生，主要包括含氟废水、聚乙二醇废水、清洗剂废水等。其中，清洗剂废水中因其含有表面活性剂、EDTA等物质，具有COD含量高、起泡性强、可生化性差的特点，排入水体后对环境危害较大，不但影响水生生物的生存与繁殖，对生态平衡也造成一定的影响。
目前，对于光伏产业清洗剂废水的处理方法主要是物化法和生化法，存在的问题主要有以下两点。
(1)光伏产业清洗剂废水中含有的表面活性剂在使用过程中会与油污和尘土颗粒等作用形成胶体颗粒，单纯采用物化法处理，存在效果不稳定、成本较高和工艺复杂等问题。采用生物法时，表面活性剂不但会抑制其它有毒物质的降解，同时对微生物的生存也有一定影响和毒害，抑制微生物生长，特别是我国光伏产业相对完整的聚集区域，如河北、内蒙古、山西等地都处于北方地区，秋冬季长期的低温条件更易造成污水处理工艺运行失稳，导致出水水质恶化，出水COD不达标。
(2)光伏产业清洗剂废水中含有大量的EDTA，采用光化学及电化学氧化法处理时，耗资昂贵，因而在实际应用方面受到诸多限制。而采用生化法处理时，处理时间长，流程复杂，并且微生物易受有毒物质及低温的影响。
发明内容
针对上述问题，本发明提出了一种用于光伏产业清洗剂废水的模块化集成处理系统及方法，该方法是一种适于光伏产业清洗剂废水处理的模块化集成工艺方法，该方法针对光伏产业企业在生产过程中产生的高浓度废水处理的问题，进行工艺集成与参数化设计，实现工艺模块化、智能化、集成化。该方法采用生化和物化相结合的处理工艺，彻底解决传统处理方式出水不稳定的问题，并且通过自动控制转换工艺降低系统运行费用。
根据生产废水的特点，以及废水处理工艺的要求，秉持技术成熟可靠、运行稳定、维护管理方便及经济适用的原则，对光伏产业清洗剂废水处理工艺进行优化集成，并开发出一套适用差别水质的运行方法。
本发明的技术方案为：
本发明的一种用于光伏产业清洗剂废水的模块化集成处理系统，包括在线监测分析系统、PLC可编程逻辑控制器和废水处理系统；
所述的废水处理系统包括一级预处理模块、二级物化处理模块、三级生化处理模块和四级深度处理模块；
所述的在线监测分析系统设置在废水处理系统的各个模块中，所述的PLC可编程逻辑控制器和在线监测分析系统相连，并且PLC可编程逻辑控制器和废水处理系统的二级物化处理模块、三级生化处理模块和四级深度处理模块分别相连；废水处理系统的一级预处理模块、二级物化处理模块、三级生化处理模块和四级深度处理模块依次相连。
所述的在线监测分析系统用于对于光伏产业清洗剂废水的水质成分进行监测分析，并将监测分析数据传送至所述的PLC可编程逻辑控制器。
所述的PLC可编程逻辑控制器用于将所述的在线监测分析系统的监测分析数据进行处理后，输出控制信号至所述的废水处理系统，对废水处理系统中的模块进行控制。
所述的废水处理系统的一级预处理模块、二级物化处理模块、三级生化处理模块和四级深度处理模块，根据所述的PLC可编程逻辑控制器的输出的控制信号指令对光伏产业清洗剂废水进行处理。
所述的一级预处理模块包括不锈钢细格栅网、调节水池；所述的不锈钢细格栅网设置在调节水池的进口端，一级在线监测分析系统设置在调节水池的出口端，并与PLC可编程逻辑控制器相连；所述的一级在线监测分析系统用于对水质进行检测，并将水质数据传至PLC可编程逻辑控制器。
所述的不锈钢细格栅网用于去除可能堵塞水泵机组的漂浮物和悬浮物，保证后续处理设施能正常运行。
所述的不锈钢细格栅为可移动式。
所述的不锈钢细格栅为不锈钢304材质，网格间隙为15mm-25mm。
所述的调节水池用于短暂储存废水，并调节水质水量，保证后续水处理设施进口相对稳定。
所述的一级在线监测分析系统为自动取水在线监测分析系统。
所述的二级物化处理模块包括混凝气浮池、改性活性炭吸附系统；所述的混凝气浮池进口端和一级预处理模块的出口端相连，混凝气浮池出口端和改性活性炭吸附系统进口端相连；所述的混凝气浮池出口端和改性活性炭吸附系统进口端之间设置有二级在线监测分析系统，并与PLC可编程逻辑控制器相连；所述的改性活性炭吸附系统进口端还和一级预处理模块的出口端相连；
所述的二级物化处理模块还包括第一电磁开关和第二电磁开关；所述的第一电磁开关设置在混凝气浮池进口端，并和PLC可编辑控制器连接，控制电磁开关启闭；所述的第二电磁开关设置在改性活性炭吸附系统进口端，并和PLC可编辑控制器连接，控制电磁开关启闭；
所述的混凝气浮池用于去除高浓度的悬浮物物质，防止光伏产业清洗剂废水中的高浓度悬浮物物质堵塞改性活性炭吸附系统；所述的高浓度为SS>300mg/L的浓度。
作为优选，所述的混凝气浮池采用竖流式气浮池。
所述的改性活性炭吸附系统用于在温度≤10℃，预先吸附光伏产业清洗剂废水的表面活性剂。
作为优选，所述的改性活性炭吸附系统为移动床吸附塔吸附系统。
所述的三级生化处理模块包括水解酸化反应池、MBBR反应池和辐流沉淀池；所述的水解酸化反应池的进口端连接二级物化处理模块的出口端，所述的水解酸化反应池的出口端连接MBBR反应池的进口端，MBBR反应池的出口端连接辐流沉淀池的进口端；所述的水解酸化反应池的进口端和二级物化处理模块的出口端之间设置三级在线监测系统，并与PLC可编程逻辑控制器相连；所述的MBBR反应池的进口端还和二级物化处理模块的出口端相连；
所述的三级生化处理模块还包括第三电磁开关，所述的第三电磁开关设置在水解酸化反应池进口端，并和PLC可编辑控制器连接，控制电磁开关启闭；
所述的水解酸化反应池用于提高和改善光伏产业清洗剂废水的可生化性和溶解性，以利于好氧后处理工艺。
所述的MBBR反应池用于去除水中的污染物，其原理是利用好氧处理原理。
所述的四级深度处理模块包括活性砂滤池和芬顿处理系统；所述的活性砂滤池的进口端和三级生化处理模块的出口端连接，所述的活性砂滤池的出口端和芬顿处理系统的进口端相连；活性砂滤池的出口端和芬顿处理系统的进口端之间设置有四级在线监测分析系统，并与PLC可编程逻辑控制器相连。
所述的四级深度处理模块还包括第四电磁开关，所述的第四电磁开关设置在芬顿处理系统的进口端，并和PLC可编辑控制器连接，控制电磁开关启闭。
所述的活性砂滤池为一种集絮凝、澄清、过滤为一体的连续接触过滤设备，用于将沉淀后的光伏产业清洗剂废水进一步实现泥水分离，保证出口SS达标。
所述的芬顿处理系统用于去除光伏产业清洗剂废水中的未能被生物降解的难降解污染物，进一步提高出口水质的同时也补偿生物系统的不稳定性，保证出口水质稳定达标。
本发明的一种用于光伏产业清洗剂废水的模块化集成处理方法，采用上述系统，包括以下步骤：
步骤一：启动运行废水处理系统的一级预处理模块，将光伏产业清洗剂废水引入用于光伏产业清洗剂废水的模块化集成处理系统中，废水经过不锈钢细格栅网，除去漂浮物和悬浮物，得到去除漂浮物和悬浮物的废水；
步骤二：启动调节水池，暂存去除漂浮物和悬浮物的废水，调节水质水量；
步骤三：设置在调节水池出口端的一级在线监测分析系统在线分析监测调节水池出口的水质指标，当SS>300mg/L时，进入步骤四，当SS≤300mg/L时，进入步骤五；
步骤四：启动运行废水处理系统的二级物化处理模块，调节水池的废水进入混凝气浮池中，去除悬浮物，达到SS≤300mg/L；
步骤五：设置在改性活性炭吸附系统进口端的二级在线监测分析系统在线分析监测调节水池出口的水质指标，当温度T≤10℃时，进入步骤六，当温度T>10℃时，进入步骤七；
步骤六：启动二级物化处理模块的改性活性炭吸附系统，去除废水中的表面活性剂；
步骤七：启动三级生化处理模块，设置在水解酸化反应池进口端的三级在线监测分析系统分析水解酸化反应池进口端水质指标，当COD浓度≥1000mg/L时，进入步骤八，当COD浓度<1000mg/L时，进入步骤九；
步骤八：启动三级生化处理模块的水解酸化反应池，提高废水的可生化性，满足COD浓度<1000mg/L，满足BOD/COD>0.3；
步骤九：启动三级生化处理模块的MBBR反应池，去除水中的污染物，达到COD<300mg/L；
步骤十：启动三级生化处理模块的辐流沉淀池，去除水中的污染物，达到SS<30mg/L；
步骤十一：启动四级深度处理模块的活性砂滤池，去除水中的污染物，达到COD<100mg/L，SS<10mg/L；
步骤十二：设置在活性砂滤池出口端的四级在线监测分析系统分析活性砂滤池出口的水质指标，当COD浓度≥50mg/L时，进入步骤十三，否则直接排放；
步骤十三，启动芬顿处理系统，去除水中的污染物，达到COD浓度<50mg/L。
所述的步骤二中，所述的调节水池的短暂储存废水的停留时间为6～12h。
所述的步骤四中，所述的混凝气浮池优选为竖流式气浮池，所述混凝气浮池设计溶气压力采用0.2-0.3MPa，回流比为5％-20％，接触区水流上升流速为20-30mm/s，设计停留时间为2-4min，分离区水流流速为1.5-3.0mm/s，表面负荷为5.4-10.8m3/(m2·h)，反应区设计停留时间5-15min。
所述的步骤六中，由于光伏产业清洗剂废水中含有大量的表面活性剂，其不但会抑制其它有毒物质的降解，同时对微生物的生存也有一定影响和毒害，特别是当废水处理系统处于低温环境(T≤10℃)时，低温条件下微生物活性较低，表面活性剂的存在更易造成污水处理工艺运行失稳，导致出口水质恶化，出口COD不达标，因此当温度T≤10℃时，需要启动改性活性炭吸附系统，对废水中的表面活性剂进行吸附。
所述的步骤六中，所述的改性活性炭吸附系统中，当改性活性炭吸附系统为移动床吸附塔时，其塔径为2-4m，填充层高度3-6m，填充层与塔高比为1：(1.5-3)，填充物采用颗粒活性炭，活性炭粒径4-6mm，接触时间10-30min，容积速度3-5m3/(h·m3)，线速度10-20m/h。
所述的改性活性炭吸附系统使用时，先将颗粒活性炭进行改性，其颗粒活性炭改性的步骤为：
(1)将颗粒活性炭进行筛选，得到粒径为4-6mm的活性炭颗粒；
(2)对粒径为4-6mm的活性炭颗粒采用去离子水冲洗，去除杂质；
(3)采用浓度为0.5-2mol/L的盐酸溶液，将去除杂质的活性炭颗粒浸泡8-20min；
(4)采用去离子水冲洗，去除活性炭表面附着的盐酸；
(5)采用浓度为0.5-2mol/L的氢氧化钠溶液浸泡8-20min；
(6)采用0.01-0.03mol/L的季铵盐型阳离子表面活性剂水溶液浸泡20-40min；
(7)取出后自然风干24h以上。
所述的步骤(6)中，所述的季铵盐型阳离子表面活性剂优选为溴化十六烷基三甲胺(CTMAB)。
所述的步骤八中，所述的水解酸化反应池的停留时间为2.5-4h，水力负荷为1.5-4m3/(m2·h)。
所述的步骤九中，所述的MBBR反应池中，其容积负荷为4-4.5kgBOD5/(m3·d)，填料层高度为1.2-2.0m，池内悬浮固体浓度为15-20g/L，VSS/SS为0.75-0.85，MBBR反应池中，填料为MBBR填料，填料为双层圆柱形塑料填料，最外层直径为10±1mm。
所述的步骤十中，所述的辐流沉淀池，设计表面负荷为0.8-1.0m3/(m2·h)。
所述的步骤十一中，所述的活性砂滤池的平均滤速为5-7m/h。
所述的步骤十三中，所述芬顿处理系统设计参数为pH＝2.8-3.2，COD/H2O2＝1.0-1.5，Fe2+/H2O2＝1.0-2.0，反应时间为10-15min。
本发明的一种用于光伏产业清洗剂废水的模块化集成处理系统及方法，具有以下技术特点：
1、采用生化和物化相结合的处理工艺，彻底解决传统处理方式，即单独采用物化处理技术存在出水不稳定的问题，并且降低系统运行费用；
2、采用的处理工艺均为目前最先进的处理工艺，通过自动控制转换工艺，保证出水水质的同时最大限度地节省造价；
3、本发明中，工艺组合模块化程度高，有利于技术转化为集成设备，节省空间；并且工艺组合技术先进，极大地降低了企业生产成本的同时还实现出水稳定达标。
附图说明
图1为本发明用于光伏产业清洗剂废水的模块化集成处理方法的工艺路线图，图中，1为一级预处理模块，2为二级物化处理模块，3为三级生化处理模块，4为四级深度处理模块。
图2为本发明用于光伏产业清洗剂废水的模块化集成处理系统的结构示意图，图中，1为一级预处理模块，2为二级物化处理模块，3为三级生化处理模块，4为四级深度处理模块，5为在线监测分析系统，5-1为一级在线监测分析系统，5-2为二级在线监测分析系统，5-3为三级在线监测分析系统，5-4为四级在线监测分析系统，6为PLC可编程逻辑控制器，a为不锈钢细格栅网，b为调节水池，c为混凝气浮池，d为改性活性炭吸附系统，e为水解酸化反应池，f为MBBR反应池，g为辐流沉淀池，h为活性砂滤池，i为芬顿处理系统。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1
一种用于光伏产业清洗剂废水的模块化集成处理系统，其结构示意图见图2，该系统包括在线监测分析系统5、PLC可编程逻辑控制器6和废水处理系统，废水处理系统由4个模块组成，分别命名为一级预处理模块1、二级物化处理模块2、三级生化处理模块3和四级深度处理模块4。所述在线监测分析系统5用于对光伏产业清洗剂废水的水质成分进行监测分析，并将监测分析数据传送至所述PLC可编程逻辑控制器6；所述PLC可编程逻辑控制器6对所述监测分析数据处理后输出控制信号至所述废水处理系统；所述废水处理系统包括依次连接的一级预处理模块1、二级物化处理模块2、三级生化处理模块3和四级深度处理模块4；所述一级预处理模块1、二级物化处理模块2、三级生化处理模块3和四级深度处理模块4根据所述PLC可编程逻辑控制器6输出的控制信号指令对光伏产业清洗剂废水进行处理。
下面对废水处理系统的四个模块分别进行说明：
(1)一级预处理模块
所述一级预处理模块1包括不锈钢细格栅网a和调节水池b。
所述不锈钢细格栅网a，是用来去除可能堵塞水泵机组的较大漂浮物和悬浮物，以保证后续处理设施能正常运行。本发明中，不锈钢细格栅网a为可移动式，安装在调节水池进口端。本发明中，所述不锈钢细格栅网a为不锈钢304材质，网格间隙为20mm。
所述调节水池b，用于短暂储存废水，并且调节水质水量，保证后续水处理设施进口相对稳定。调节水池b设计停留时间为10h。在调节水池b出口端设置一级在线监测分析系统5-1，自动取水进行水质检测，将水质数据传至PLC可编程逻辑控制器。
所述一级预处理模块1中，所述不锈钢细格栅网a为光伏产业清洗剂废水系统总进口，所述的不锈钢细格栅网a设置在调节水池b的进口端，一级在线监测分析系统5-1设置在调节水池b的出口端，并与PLC可编程逻辑控制器6相连；所述的一级在线监测分析系统5-1用于对水质进行检测，并将水质数据传至PLC可编程逻辑控制器6。
(2)二级物化处理模块
所述二级物化处理模块2包括混凝气浮池c和改性活性炭吸附系统d。
所述混凝气浮池c，是去除较高浓度的悬浮物物质，防止废水中较高浓度的悬浮物物质堵塞活性炭吸附层。所述混凝气浮池c采用竖流式气浮池。
由于光伏产业清洗剂废水中含有大量的表面活性剂，其不但会抑制其它有毒物质的降解，同时对微生物的生存也有一定影响和毒害，特别是当废水处理系统处于低温环境时，低温条件下微生物活性较低，表面活性剂的存在更易造成污水处理工艺运行失稳，导致出口水质恶化，出口COD不达标。
所述改性活性炭吸附系统d，设置的目的是在温度低于10℃的情况下，预先处理掉一部分表面活性剂，减轻其对生化系统的负面影响。所述改性活性炭吸附系统d为移动床吸附塔形式。
所述二级物化处理模块中，所述的混凝气浮池c进口端和一级预处理模块1的出口端相连，混凝气浮池c出口端和改性活性炭吸附系统d进口端相连；所述的混凝气浮池c出口端和改性活性炭吸附系统d进口端之间设置有二级在线监测分析系统5-2，并与PLC可编程逻辑控制器6相连；所述的改性活性炭吸附系统d进口端还和一级预处理模块1的出口端相连；
所述的二级物化处理模块2还包括第一电磁开关和第二电磁开关；所述的第一电磁开关设置在混凝气浮池c进口端，并和PLC可编辑控制器连接，控制电磁开关启闭；所述的第二电磁开关设置在改性活性炭吸附系统d进口端，并和PLC可编辑控制器6连接，控制电磁开关启闭；
(3)三级生化处理模块
所述三级生化处理模块3包括水解酸化反应池e、MBBR反应池f和辐流沉淀池g。
所述水解酸化反应池e，设置的目的是提高和改善原污水的可生化性和溶解性，以利于好氧后处理工艺。
所述MBBR反应池f，设置的目的是利用好氧处理原理去除水中的污染物。
所述三级生化处理模块3中，所述的水解酸化反应池e的进口端连接二级物化处理模块2的出口端，所述的水解酸化反应池e的出口端连接MBBR反应池f的进口端，MBBR反应池f的出口端连接辐流沉淀池g的进口端；所述的水解酸化反应池e的进口端和二级物化处理模块2的出口端之间设置三级在线监测系统5-3，并与PLC可编程逻辑控制器6相连；所述的MBBR反应池f的进口端还和二级物化处理模块2的出口端相连；
所述的三级生化处理模块3还包括第三电磁开关，所述的第三电磁开关设置在水解酸化反应池e进口端，并和PLC可编辑控制器6连接，控制电磁开关启闭；
(4)四级深度处理模块
所述四级深度处理模块4包括活性砂滤池h和芬顿处理系统i。
所述活性砂滤池h，是一种集絮凝、澄清、过滤为一体的连续接触过滤设备，目的是将沉淀后污水进一步实现泥水分离，保证出口SS达标。
所述芬顿处理系统设置的目的是去除废水中未能被生物降解的难降解污染物，进一步提高出口水质的同时也补偿生物系统的不稳定性，保证出口水质稳定达标。
所述四级深度处理模块中，所述的活性砂滤池h的进口端和三级生化处理模块3的出口端连接，所述的活性砂滤池h的出口端和芬顿处理系统i的进口端相连；活性砂滤池h的出口端和芬顿处理系统i的进口端之间设置有四级在线监测分析系统5-4，并与PLC可编程逻辑控制器6相连。
所述的四级深度处理模块4还包括第四电磁开关，所述的第四电磁开关设置在芬顿处理系统的进口端，并和PLC可编辑控制器连接，控制电磁开关启闭。
一种用于光伏产业清洗剂废水的模块化集成处理方法，其流程示意图见图1，是采用上述系统，包括以下步骤：
步骤一，启动运行一级预处理模块，将光伏产业清洗剂废水引入上述用于光伏产业清洗剂废水的模块化集成处理系统中，废水首先经过不锈钢细格栅网，除去废水中的漂浮物和悬浮物，得到去除漂浮物和悬浮物的废水；
步骤二，启动调节水池，暂存去除漂浮物和悬浮物的废水，停留时间为10h，调节水质水量；
步骤三，在线监测分析调节水池出口的水质指标，SS为450mg/L>300mg/L，进入步骤四；
步骤四，启动混凝气浮池，去除较高浓度的悬浮物，达到SS≤300mg/L；
所述混凝气浮池设计溶气压力采用0.3MPa，回流比取10％，接触区水流上升流速为30mm/s，设计停留时间为2min，分离区水流流速为2.0mm/s，表面负荷为5.4m3/(m2·h)，反应区设计停留时间15min。
步骤五，在线监测分析调节水池出口的水质指标，温度T为8℃小于10℃，进入步骤六；
步骤六，启动改性活性炭吸附系统，去除水中一部分的表面活性剂；
所述的改性活性炭吸附系统的设计塔径为3m，填充层高度5m，填充层与塔高比为1:2.5，采用颗粒活性炭，活性炭粒径6mm，接触时间30min，容积速度5m3/(h·m3)，线速度15m/h。
所述启动改性活性炭吸附系统前，对颗粒活性炭进行改性，其改性方法为：
(1)筛选活性炭颗粒粒径为4—6mm；
(2)采用去离子水冲洗两次；
(3)采用浓度为1mol/L的盐酸溶液浸泡10min；
(4)采用去离子水冲洗一次；
(5)采用浓度为1mol/L的氢氧化钠溶液浸泡10min；
(6)采用0.02mol/L的CTMAB水溶液浸泡30min；
(7)取出后自然风干24h。
步骤七，在线监测分析水解酸化反应池进口的水质指标，COD浓度为1200mg/L大于1000mg/L时，进入步骤八；
步骤八，启动水解酸化反应池，提高废水可生化性，满足COD浓度<1000mg/L，满足BOD/COD>0.3；
所述的水解酸化反应池设计停留时间为3h，水力负荷为4m3/(m2·h)。
步骤九，启动MBBR反应池，去除水中的污染物，达到COD<300mg/L；
所述MBBR反应池设计容积负荷为4kgBOD5/(m3·d)，填料层高度为1.8m，池内悬浮固体浓度为15g/L，VSS/SS为0.75。所述填料为MBBR填料，填料为双层圆柱形塑料填料，最外层直径为10mm。
步骤十，启动辐流沉淀池，去除水中的污染物，达到SS<30mg/L；
所述辐流沉淀池，设计表面负荷为1.0m3/(m2·h)。
步骤十一，启动活性砂滤池，去除水中的污染物，达到COD<100mg/L，SS<10mg/L；
所述活性砂滤池设计平均滤速为6m/h。
步骤十二，在线监测分析活性砂滤池出口的水质指标，当COD浓度≥50mg/L时，进入步骤十三；
步骤十三，启动芬顿处理系统，去除水中的污染物，达到COD浓度<50mg/L，排放。
所述芬顿处理系统设计参数为pH＝3.0，COD/H2O2＝1.2，Fe2+/H2O2＝1.5，反应时间t＝10min。
实施例2
一种用于光伏产业清洗剂废水的模块化集成处理系统，同实施例1，不同之处在于：
所述的不锈钢细格栅为不锈钢304材质，网格间隙为15mm。
一种用于光伏产业清洗剂废水的模块化集成处理方法，采用上述用于光伏产业清洗剂废水的模块化集成处理系统，包括以下步骤：
步骤一，启动运行一级预处理模块，将光伏产业清洗剂废水引入上述用于光伏产业清洗剂废水的模块化集成处理系统中，废水首先经过不锈钢细格栅网，除去废水中的漂浮物和悬浮物，得到去除漂浮物和悬浮物的废水；
步骤二，启动调节水池，暂存去除漂浮物和悬浮物的废水，停留时间为6h，调节水质水量；
步骤三，在线监测分析调节水池出口的水质指标，SS为280mg/L小于300mg/L，进入步骤五；
步骤五，在线监测分析调节水池出口的水质指标，温度T为6℃小于10℃，进入步骤六；
步骤六，启动改性活性炭吸附系统，去除水中一部分的表面活性剂；
所述的改性活性炭吸附系统中，当改性活性炭吸附系统为移动床吸附塔时，其塔径为4m，填充层高度6m，填充层与塔高比为1：2，填充物采用颗粒活性炭，活性炭粒径4mm，接触时间10min，容积速度3m3/(h·m3)，线速度20m/h。
所述启动改性活性炭吸附系统前，对颗粒活性炭进行改性，其改性方法为：
(1)筛选活性炭颗粒粒径为4—6mm；
(2)采用去离子水冲洗两次；
(3)采用浓度为1mol/L的盐酸溶液浸泡10min；
(4)采用去离子水冲洗一次；
(5)采用浓度为1mol/L的氢氧化钠溶液浸泡10min；
(6)采用0.02mol/L的CTMAB水溶液浸泡30min；
(7)取出后自然风干24h。
步骤七，在线监测分析水解酸化反应池进口的水质指标，COD浓度为1200mg/L大于1000mg/L时，进入步骤八；
步骤八，启动水解酸化反应池，提高废水可生化性，满足COD浓度<1000mg/L，满足BOD/COD>0.3；
所述的水解酸化反应池的停留时间为4h，水力负荷为1.5m3/(m2·h)。
步骤九，启动MBBR反应池，去除水中的污染物，达到COD<300mg/L；
所述MBBR反应池设计容积负荷为4kgBOD5/(m3·d)，填料层高度为1.8m，池内悬浮固体浓度为15g/L，VSS/SS为0.75。所述填料为MBBR填料，填料为双层圆柱形塑料填料，最外层直径为10mm。
步骤十，启动辐流沉淀池，去除水中的污染物，达到SS<30mg/L；
所述辐流沉淀池，设计表面负荷为1.0m3/(m2·h)。
步骤十一，启动活性砂滤池，去除水中的污染物，达到COD<100mg/L，SS<10mg/L；
所述活性砂滤池设计平均滤速为7m/h。
步骤十二，在线监测分析活性砂滤池出口的水质指标，COD浓度为40mg/L小于50mg/L，直接排放。
实施例3
一种用于光伏产业清洗剂废水的模块化集成处理系统，同实施例1，不同之处在于：
所述的不锈钢细格栅为不锈钢304材质，网格间隙为25mm。
一种用于光伏产业清洗剂废水的模块化集成处理方法，采用上述用于光伏产业清洗剂废水的模块化集成处理系统，包括以下步骤：
步骤一，启动运行一级预处理模块，将光伏产业清洗剂废水引入上述用于光伏产业清洗剂废水的模块化集成处理系统中，废水首先经过不锈钢细格栅网，除去废水中的漂浮物和悬浮物，得到去除漂浮物和悬浮物的废水；
步骤二，启动调节水池，暂存去除漂浮物和悬浮物的废水，停留时间为6h，调节水质水量；
步骤三，在线监测分析调节水池出口的水质指标，SS为420mg/L大于300mg/L，进入步骤四；
步骤四，启动混凝气浮池，去除较高浓度的悬浮物，达到SS≤300mg/L；
所述的混凝气浮池优选为竖流式气浮池，所述混凝气浮池设计溶气压力采用0.2MPa，回流比为10％，接触区水流上升流速为20mm/s，设计停留时间为3min，分离区水流流速为1.5mm/s，表面负荷为5.4m3/(m2·h)，反应区设计停留时间10min。
步骤五，在线监测分析调节水池出口的水质指标，温度T为12℃大于10℃，进入步骤七；
步骤七，在线监测分析水解酸化反应池进口的水质指标，COD浓度为1200mg/L大于1000mg/L时，进入步骤八；
步骤八，启动水解酸化反应池，提高废水可生化性，满足COD浓度<1000mg/L，满足BOD/COD>0.3；
所述的水解酸化反应池设计停留时间为3h，水力负荷为4m3/(m2·h)。
步骤九，启动MBBR反应池，去除水中的污染物，达到COD<300mg/L；
所述MBBR反应池设计容积负荷为4kgBOD5/(m3·d)，填料层高度为1.8m，池内悬浮固体浓度为15g/L，VSS/SS为0.75。所述填料为MBBR填料，填料为双层圆柱形塑料填料，最外层直径为10mm。
步骤十，启动辐流沉淀池，去除水中的污染物，达到SS<30mg/L；
所述辐流沉淀池，设计表面负荷为1.0m3/(m2·h)。
步骤十一，启动活性砂滤池，去除水中的污染物，达到COD<100mg/L，SS<10mg/L；
所述活性砂滤池设计平均滤速为6m/h。
步骤十二，在线监测分析活性砂滤池出口的水质指标，当COD浓度≥50mg/L时，进入步骤十三，否则直接排放；
步骤十三，启动芬顿处理系统，去除水中的污染物，达到COD浓度<50mg/L，排放。
所述芬顿处理系统设计参数为pH＝3.0，COD/H2O2＝1.2，Fe2+/H2O2＝1.5，反应时间t＝10min。

Claims (10)

1.一种用于光伏产业清洗剂废水的模块化集成处理系统，其特征在于，该用于光伏产业清洗剂废水的模块化集成处理系统包括在线监测分析系统、PLC可编程逻辑控制器和废水处理系统；
所述的废水处理系统包括一级预处理模块、二级物化处理模块、三级生化处理模块和四级深度处理模块；
所述的在线监测分析系统设置在废水处理系统的各个模块中，所述的PLC可编程逻辑控制器和在线监测分析系统相连，并且PLC可编程逻辑控制器和废水处理系统的二级物化处理模块、三级生化处理模块和四级深度处理模块分别相连；废水处理系统的一级预处理模块、二级物化处理模块、三级生化处理模块和四级深度处理模块依次相连。
2.如权利要求1所述的用于光伏产业清洗剂废水的模块化集成处理系统，其特征在于，所述的一级预处理模块包括不锈钢细格栅网、调节水池；所述的不锈钢细格栅网设置在调节水池的进口端，一级在线监测分析系统设置在调节水池的出口端，并与PLC可编程逻辑控制器相连；所述的一级在线监测分析系统用于对水质进行检测，并将水质数据传至PLC可编程逻辑控制器；
所述的不锈钢细格栅为可移动式；
所述的不锈钢细格栅为不锈钢304材质，网格间隙为15mm-25mm。
3.如权利要求1所述的用于光伏产业清洗剂废水的模块化集成处理系统，其特征在于，所述的二级物化处理模块包括混凝气浮池、改性活性炭吸附系统；所述的混凝气浮池进口端和一级预处理模块的出口端相连，混凝气浮池出口端和改性活性炭吸附系统进口端相连；所述的混凝气浮池出口端和改性活性炭吸附系统进口端之间设置有二级在线监测分析系统，并与PLC可编程逻辑控制器相连；所述的改性活性炭吸附系统进口端还和一级预处理模块的出口端相连；
所述的二级物化处理模块还包括第一电磁开关和第二电磁开关；所述的第一电磁开关设置在混凝气浮池进口端，并和PLC可编辑控制器连接，控制电磁开关启闭；所述的第二电磁开关设置在改性活性炭吸附系统进口端，并和PLC可编辑控制器连接，控制电磁开关启闭。
4.如权利要求1所述的用于光伏产业清洗剂废水的模块化集成处理系统，其特征在于，所述的三级生化处理模块包括水解酸化反应池、MBBR反应池和辐流沉淀池；所述的水解酸化反应池的进口端连接二级物化处理模块的出口端，所述的水解酸化反应池的出口端连接MBBR反应池的进口端，MBBR反应池的出口端连接辐流沉淀池的进口端；所述的水解酸化反应池的进口端和二级物化处理模块的出口端之间设置三级在线监测系统，并与PLC可编程逻辑控制器相连；所述的MBBR反应池的进口端还和二级物化处理模块的出口端相连；
所述的三级生化处理模块还包括第三电磁开关，所述的第三电磁开关设置在水解酸化反应池进口端，并和PLC可编辑控制器连接，控制电磁开关启闭。
5.如权利要求1所述的用于光伏产业清洗剂废水的模块化集成处理系统，其特征在于，所述的四级深度处理模块包括活性砂滤池和芬顿处理系统；所述的活性砂滤池的进口端和三级生化处理模块的出口端连接，所述的活性砂滤池的出口端和芬顿处理系统的进口端相连；活性砂滤池的出口端和芬顿处理系统的进口端之间设置有四级在线监测分析系统，并与PLC可编程逻辑控制器相连；
所述的四级深度处理模块还包括第四电磁开关，所述的第四电磁开关设置在芬顿处理系统的进口端，并和PLC可编辑控制器连接，控制电磁开关启闭。
6.一种用于光伏产业清洗剂废水的模块化集成处理方法，其特征在于，采用权利要求1～5任意一项所述的用于光伏产业清洗剂废水的模块化集成处理系统，包括以下步骤：
步骤一：启动运行废水处理系统的一级预处理模块，将光伏产业清洗剂废水引入用于光伏产业清洗剂废水的模块化集成处理系统中，废水经过不锈钢细格栅网，除去漂浮物和悬浮物，得到去除漂浮物和悬浮物的废水；
步骤二：启动调节水池，暂存去除漂浮物和悬浮物的废水，调节水质水量；
步骤三：设置在调节水池出口端的一级在线监测分析系统在线分析监测调节水池出口的水质指标，当SS>300mg/L时，进入步骤四，当SS≤300mg/L时，进入步骤五；
步骤四：启动运行废水处理系统的二级物化处理模块，调节水池的废水进入混凝气浮池中，去除悬浮物，达到SS≤300mg/L；
步骤五：设置在改性活性炭吸附系统进口端的二级在线监测分析系统在线分析监测调节水池出口的水质指标，当温度T≤10℃时，进入步骤六，当温度T>10℃时，进入步骤七；
步骤六：启动二级物化处理模块的改性活性炭吸附系统，去除废水中的表面活性剂；
步骤七：启动三级生化处理模块，设置在水解酸化反应池进口端的三级在线监测分析系统分析水解酸化反应池进口端水质指标，当COD浓度≥1000mg/L时，进入步骤八，当COD浓度<1000mg/L时，进入步骤九；
步骤八：启动三级生化处理模块的水解酸化反应池，提高废水的可生化性，满足COD浓度<1000mg/L，满足BOD/COD>0.3；
步骤九：启动三级生化处理模块的MBBR反应池，去除水中的污染物，达到COD<300mg/L；
步骤十：启动三级生化处理模块的辐流沉淀池，去除水中的污染物，达到SS<30mg/L；
步骤十一：启动四级深度处理模块的活性砂滤池，去除水中的污染物，达到COD<100mg/L，SS<10mg/L；
步骤十二：设置在活性砂滤池出口端的四级在线监测分析系统分析活性砂滤池出口的水质指标，当COD浓度≥50mg/L时，进入步骤十三，否则直接排放；
步骤十三，启动芬顿处理系统，去除水中的污染物，达到COD浓度<50mg/L。
7.如权利要求6所述的用于光伏产业清洗剂废水的模块化集成处理方法，其特征在于，所述的步骤二中，所述的调节水池的短暂储存废水的停留时间为6～12h。
8.如权利要求6所述的用于光伏产业清洗剂废水的模块化集成处理方法，其特征在于，所述的步骤四中，所述的混凝气浮池为竖流式气浮池，所述混凝气浮池设计溶气压力采用0.2-0.3MPa，回流比为5％-20％，接触区水流上升流速为20-30mm/s，设计停留时间为2-4min，分离区水流流速为1.5-3.0mm/s，表面负荷为5.4-10.8m3/(m2·h)，反应区设计停留时间5-15min；
所述的步骤六中，所述的改性活性炭吸附系统中，当改性活性炭吸附系统为移动床吸附塔时，其塔径为2-4m，填充层高度3-6m，填充层与塔高比为1：(1.5-3)，填充物采用颗粒活性炭，活性炭粒径4-6mm，接触时间10-30min，容积速度3-5m3/(h·m3)，线速度10-20m/h；
所述的改性活性炭吸附系统使用时，先将颗粒活性炭进行改性，其颗粒活性炭改性的步骤为：
(1)将颗粒活性炭进行筛选，得到粒径为4-6mm的活性炭颗粒；
(2)对粒径为4-6mm的活性炭颗粒采用去离子水冲洗，去除杂质；
(3)采用浓度为0.5-2mol/L的盐酸溶液，将去除杂质的活性炭颗粒浸泡8-20min；
(4)采用去离子水冲洗，去除活性炭表面附着的盐酸；
(5)采用浓度为0.5-2mol/L的氢氧化钠溶液浸泡8-20min；
(6)采用0.01-0.03mol/L的季铵盐型阳离子表面活性剂水溶液浸泡20-40min；
(7)取出后自然风干24h以上。
9.如权利要求6所述的用于光伏产业清洗剂废水的模块化集成处理方法，其特征在于，所述的步骤八中，所述的水解酸化反应池的停留时间为2.5-4h，水力负荷为1.5-4m3/(m2·h)；
所述的步骤九中，所述的MBBR反应池中，其容积负荷为4-4.5kgBOD5/(m3·d)，填料层高度为1.2-2.0m，池内悬浮固体浓度为15-20g/L，VSS/SS为0.75-0.85，MBBR反应池中，填料为MBBR填料，填料为双层圆柱形塑料填料，最外层直径为10±1mm；
所述的步骤十中，所述的辐流沉淀池，设计表面负荷为0.8-1.0m3/(m2·h)。
10.如权利要求6所述的用于光伏产业清洗剂废水的模块化集成处理方法，其特征在于，所述的步骤十一中，所述的活性砂滤池的平均滤速为5-7m/h；
所述的步骤十三中，所述芬顿处理系统设计参数为pH＝2.8-3.2，COD/H2O2＝1.0-1.5，Fe2+/H2O2＝1.0-2.0，反应时间为10-15min。
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