CN110204145B - 环氧丙烷联产甲基叔丁基醚废水处理工艺及其处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环氧丙烷联产甲基叔丁基醚废水处理工艺及其处理设备，应用在废水处理领域，其技术方案要点是：包括处理池，处理池包括厌氧区、沉淀区、好氧区和氧化区，厌氧区位于处理池左侧，好氧区和氧化区位于处理池右侧且好氧区位于下方、氧化区位于上方，沉淀区位于好氧区、氧化区和厌氧区之间并将好氧区、氧化区和厌氧区分隔开来，沉淀区底部沿竖直方向设有分隔板，分隔板的顶部低于氧化区的顶部，分隔板将沉淀区分为A区和B区；具有的技术效果是：所有的处理区域结合至一个处理池内，大大减少了占用空间，并且利用了连通器原理，减少了水泵的使用，从而节约能源，绿色环保。

Description

环氧丙烷联产甲基叔丁基醚废水处理工艺及其处理设备

技术领域

本发明涉及废水处理领域，特别涉及一种环氧丙烷联产甲基叔丁基醚废水处理工艺及其处理设备。

背景技术

目前，丙烯与异丁烷共氧化法生产环氧丙烷联产甲基叔丁基醚的生产工艺过 程中的污水排放环节主要如下：主体装置过氧化反应系统、环氧化反应系统、叔丁醇（TBA）精制系统以及醚化 反应系统都有废水生成，其中醚化反应系统（MTBE一步反应器）产废水量最大，在正常生产 情况下，COD为 22000~23000mg/L、BOD5为6700~6800 mg/L、TOC为10000~11000mg/L、TDS（溶 解性固体）为10 g/L左右。

除生产工艺过程中的主要排污，生产过程中还包括其它工艺废水、脱盐水站废水、设备地面冲洗水、循环冷却塔排水、蒸汽冷凝水等。其中的污染物包括COD、SS、氨氮、丙二醇、乙二醇、乙醛、甲醇、丙酮、2-丁酮、TOC、PO、MTBE、钼、石油类和无机盐类。

这些废水直接排放会造成环境污染，且不符合国家标准，因此亟需对这类废水进行处理，使其COD含量达标后再进行排放。

发明内容

本发明的目的是提供一种环氧丙烷联产甲基叔丁基醚废水处理工艺，其优点是：对环氧丙烷联产甲基叔丁基醚废水进行处理，大大降低废水中的COD值，COD值的去除率可达98%以上。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：包括以下步骤：厌氧处理：将废水通入厌氧颗粒内；沉淀处理：采用隔离法对经过厌氧处理的废水进行沉淀，将废渣析出；好氧处理：向经过沉淀处理的废水持续鼓入氧气或空气并混合充分；氧化处理：向经过好氧处理的废水内通入氧化剂并混合充分。

通过上述技术方案，环氧丙烷联产甲基叔丁基醚废水（以下简称废水）首先通入厌氧颗粒内进行厌氧处理，在厌氧状态下，污水中的有机物被厌氧细菌分解、代谢、消化，使得污水中的有机物含量大幅减少，然后废水进行沉淀，废水中的较重杂质会沉淀，减少杂质持续进入好氧区域影响好氧处理效率的可能；然后废水进入好氧区域进行好氧处理，好氧微生物对有机物进一步降解，从而大大减少废水中的COD值，最后废水进入氧化区进行氧化处理，可以再次减少COD值，经过这四步处理，COD值的去除率可达98%以上。

本发明进一步设置为：厌氧颗粒污泥的接种量为厌氧反应区有效容积的45%-65%。

通过上述技术方案，厌氧颗粒污泥的接种量为45%-65%，既可以保证厌氧颗粒污泥的分布浓度，也可以保证水流的流动速度以及与厌氧颗粒污泥的接触程度，保证厌氧处理的效率。

本发明进一步设置为：好氧处理采用活性污泥法，活性污泥法的污泥浓度为3.0-6.5g/L，废水停留时间为48-60h。

通过上述技术方案，污泥浓度为3.0-6.5g/L、废水停留时间为48-60h，充分保证了废水在好氧区域的停留时间，从而保证好氧处理对废水的处理效率。

本发明的另一个目的是提供一种环氧丙烷联产甲基叔丁基醚废水的处理设备，包括处理池，所述处理池包括厌氧区、沉淀区、好氧区和氧化区，所述厌氧区位于处理池左侧，所述好氧区和氧化区位于处理池右侧且好氧区位于下方、氧化区位于上方，所述沉淀区位于好氧区、氧化区和厌氧区之间并将好氧区、氧化区和厌氧区分隔开来，所述沉淀区底部沿竖直方向设有分隔板，所述分隔板的顶部低于氧化区的顶部，所述分隔板将沉淀区分为A区和B区，所述厌氧区底部通过第一过水口与A区连通，所述B区底部通过第二过水口与好氧区相连通。

通过上述技术方案，废水首先通过厌氧区进行厌氧处理，然后在自身重力作用下流至沉淀区的A区内进行沉淀，沉淀过后的废水越过分隔板到达B区并进入好氧区内，此时由于废水已经经过一次沉淀，因此杂质会停留在A区内，含有少量甚至不含杂质的废水进入好氧区内便不会对好氧区内的生物产生较大影响，以保证好氧区对废水中COD值的去除效率；最后废水通过好氧区进入上层的氧化区内进行氧化，提高COD的去除率，方便快捷的完成废水的处理工艺；本设备将所有的处理区域结合至一个处理池内，相比于传统的多级串联式处理池，大大减少了占用空间，并且本设备利用了连通器原理，各个区域之间的水流大多通过自身重力流动输送，减少了水泵的使用，从而节约能源，绿色环保。

本发明进一步设置为：所述好氧区设为圆柱状，所述好氧区内设有绞龙片，所述绞龙片的直径与好氧区的内径相同，所述绞龙片内部设为第一中空腔，所述绞龙片上开设有若干与第一中空腔连通的第一出气孔，所述绞龙片的第一中空腔连接有气源，所述绞龙片外填充有颗粒直径大于第一出气孔的好氧颗粒。

通过上述技术方案，绞龙片与好氧区相配合，可以使得废水只能沿着绞龙片和好氧区内壁之间的流道流动，增加了废水在好氧区内的滞留时间，也提高了废水与好氧区内好氧颗粒的混合程度，大大提高好氧区对废水中COD的去除率；空气或氧气通过气源从绞龙片上的第一出气孔内排出，可以大大增加好氧区的曝气均匀度，从而增强好氧颗粒中微生物的活性，有利于除去废水中的COD。

本发明进一步设置为：所述氧化区内设有沿水平方向覆盖氧化区的氧化板，所述氧化板上开设有若干过水孔，所述氧化板内设有第二中空腔，所述过水孔的孔壁上设有与中空腔相连通的进药口，所述第二中空腔连接有进药系统。

通过上述技术方案，通过好氧区的废水只能从氧化板上的过水孔中流出，此时对第二中空腔通入氧化剂，可以使得氧化剂从进药口流出并与废水充分混合，提高对废水的氧化程度和氧化均匀度，有利于高效的去除废水中的COD。

本发明进一步设置为：所述处理池顶部设有循环水泵，所述循环水泵设有一个进水管和一个出水管，所述进水管与氧化区上部连通，所述出水管与B区顶部连通。

通过上述技术方案，循环水泵可以将氧化区上部的经过好氧区和氧化区的水抽出并输送至B区，此时这部分水可以再通过好氧区和氧化区进行循环过滤，以进一步提高废水的COD去除率。

本发明进一步设置为：所述第一过水口处设有第一过滤板，所述A区内沿水平方向设有第二过滤板，所述第一过滤板上滤孔的孔径大于0.1mm小于0.5mm，所述第二过滤板上滤孔的孔径小于0.1mm。

通过上述技术方案，第一过滤板可以将较大颗粒的杂质阻拦在厌氧区内，较小颗粒的杂质则在自身重力的作用下在A区进行沉淀，部分较小颗粒即使随着水流上浮也会被第二过滤板挡住并留在A区，从而大大减少进入B区的废水中的杂质含量。

本发明进一步设置为：所述A区底部设有排污口，所述排污口上设有阀门。

通过上述技术方案，当A区底部的杂质累积过多时，操作者可以打开阀门，此时A区底部的杂质可以迅速排出，以保持A区的水质环境，减少A区杂质过多而造成沉淀区过滤质量下降的可能。

本发明进一步设置为：所述处理池还包括集中区，所述集中区位于氧化区背离厌氧区的一侧，所述集中区通过若干个集水口与氧化区顶部连通，所述集水区底部设有出水口。

通过上述技术方案，处理完毕的水到达氧化区顶部时，可以通过所有的集水口进入集中区内，然后从出水口排出，这样的设计可以使得水能从多方位缓慢流入集中区内，减少氧化区顶部水的局部流动速度过大的可能，从而给予氧化区良好的氧化环境，提高氧化处理效率。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、废水中的较重杂质会在沉淀区内进行沉淀，减少杂质持续进入好氧区域影响好氧处理效率的可能；

2、绞龙片与好氧区相配合，可以使得废水只能沿着绞龙片和好氧区内壁之间的流道流动，增加了废水在好氧区内的滞留时间，也提高了废水与好氧区内好氧颗粒的混合程度，大大提高好氧区对废水中COD的去除率；

3、整体设备利用了连通器原理，各个区域之间的水流大多通过自身重力流动输送，减少了水泵的使用，从而节约能源，绿色环保。

附图说明

图1是实施例1的流程示意图。

图2是实施例2的整体结构示意图。

图3是图2中A部的放大图。

图4是实施例2用于体现绞龙片的结构示意图。

图5是图2中B部的放大图。

附图标记：1、处理池；2、厌氧区；21、第一过水口；22、第一过滤板；3、沉淀区；31、A区；32、B区；33、分隔板；34、第二过水口；35、第二过滤板；36、排污口；361、阀门；4、好氧区；41、绞龙片；42、第一中空腔；43、第一出气孔；44、第三过水口；5、氧化区；51、氧化板；52、过水孔；53、第二中空腔；54、进药口；6、集中区；61、集水口；62、出水口；8、循环水泵；81、进水管；82、出水管。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例：一种环氧丙烷联产甲基叔丁基醚废水处理工艺，如图1，包括以下步骤：

厌氧处理：将废水通入厌氧颗粒内，厌氧颗粒污泥的接种量为厌氧反应区有效容积的45%-65%；

沉淀处理：采用隔离法对经过厌氧处理的废水进行沉淀，将废渣析出；

好氧处理：向经过沉淀处理的废水持续鼓入氧气或空气并混合充分，好氧处理采用活性污泥法，活性污泥法的污泥浓度为3.0-6.5g/L，废水停留时间为48-60h；

氧化处理：向经过好氧处理的废水内通入氧化剂并混合充分。

处理过程：环氧丙烷联产甲基叔丁基醚废水（以下简称废水）首先通入厌氧颗粒内进行厌氧处理，在厌氧状态下，污水中的有机物被厌氧细菌分解、代谢、消化，使得污水中的有机物含量大幅减少，然后废水进行沉淀，废水中的较重杂质会沉淀，减少杂质持续进入好氧区域影响好氧处理效率的可能；然后废水进入好氧区域进行好氧处理，好氧微生物对有机物进一步降解，从而大大减少废水中的COD值，最后废水进入氧化区进行氧化处理，可以再次减少COD值，经过这四步处理，COD值的去除率可达98%以上。

实施例2：一种环氧丙烷联产甲基叔丁基醚废水的处理设备，如图2，包括处理池1，处理池1包括厌氧区2、沉淀区3、好氧区4、氧化区5和集中区6，厌氧区2位于处理池1左侧，好氧区4和氧化区5位于处理池1右侧且好氧区4位于下方、氧化区5位于上方，氧化区5背离厌氧区2的一侧设有集中区6。沉淀区3位于好氧区4、氧化区5和厌氧区2之间并将好氧区4、氧化区5和厌氧区2分隔开来。

如图2和图3，所述厌氧区2内填充有厌氧颗粒，厌氧颗粒的有效容积为45%-65%，以保证厌氧颗粒污泥的分布浓度，也可以保证水流的流动速度以及与厌氧颗粒污泥的接触程度，保证厌氧处理的效率。厌氧区2底部设有第一过水口21，第一过水口21处设有第一过滤板22，第一过滤板22上滤孔的孔径大于0.1mm小于0.5mm，经过厌氧颗粒处理的废水可以通过第一过水口21离开厌氧区2进入沉淀区3，此时颗粒较大的杂质会留在厌氧区2内。

如图2和图3，沉淀区3底部沿竖直方向设有分隔板33，分隔板33将沉淀区3分为A区31和B区32，且沉淀区3的顶部低于氧化区5的顶部，废水从第一过水口21进入A区31，并在连通器原理的作用下向上移动，此时A区31顶部沿水平方向设有第二过滤板35，第二过滤板35上滤孔的孔径小于0.1mm，大部分的颗粒较小杂质会在自身重力的作用下沉淀至A区31底部，少部分的颗粒较小杂质随水流上升但最终会被第二过滤板35拦下，从而保证从A区31越过分隔板33进入B区32内的废水中只含有少量或不含杂质，B区32底部通过第二过水口34与好氧区4相连通，废水进入B区32后，可以从第二过水口34进入好氧区4内。A区31底部设有排污口36，排污口36上设有阀门361，当A区31底部的杂质累积过多时，操作者可以打开阀门361，此时A区31底部的杂质可以迅速排出，以保持A区31的水质环境，减少A区31杂质过多而造成沉淀区3过滤质量下降的可能。阀门361也可以设置为定时开启定时关闭，从而间断式的将A区31底部的杂质排出，减少人力消耗。

如图2和图4，好氧区4设为圆柱状，好氧区4内延长度方向设有绞龙片41，绞龙片41的直径与好氧区4的内径相同，绞龙片41内部设为第一中空腔42，绞龙片41上开设有若干与第一中空腔42连通的第一出气孔43，第一出气孔43均匀的分布在绞龙片41上，绞龙片41的第一中空腔42连接有气源，气源可以通过第一空腔和第一出气孔43对好氧区4进行曝气，绞龙片41外填充有颗粒直径大于第一出气孔43的好氧颗粒。这种曝气方式可以很方便的将气体均匀的充斥在好氧区4内，从而保证好氧颗粒上微生物的生物活性，并且，废水只能沿着绞龙片41和好氧区4内壁之间的流道流动，增加了废水在好氧区4内的滞留时间，也提高了废水与好氧区4内好氧颗粒的混合程度，大大提高好氧区4对废水中COD的去除率。

如图2和图5，好氧区4远离沉淀区3的一端通过第三过水口44与氧化区5连通，氧化区5内设有沿水平方向覆盖氧化区5的氧化板51，氧化板51可以设为一个，也可以沿氧化区5的竖直方向设有多个。氧化板51上均匀开设有若干过水孔52，氧化板51内设有第二中空腔53，过水孔52的孔壁上设有与中空腔相连通的进药口54，第二中空腔53连接有进药系统，本实施例中进药系统设施为进药泵和进药管道，进药管道的两端分别连接在进药泵和第二中空腔53内，氧化剂设置为过氧化氢。通过好氧区4的废水只能从氧化板51上的过水孔52中流出，此时对第二中空腔53通入氧化剂，可以使得氧化剂从进药口54流出并与废水充分混合，提高对废水的氧化程度和氧化均匀度，有利于高效的去除废水中的COD。

如图2，处理池1顶部设有循环水泵8，循环水泵8设有一个进水管81和一个出水管82，进水管81与氧化区5上部连通，出水管82与B区32顶部连通，循环水泵8可以将氧化区5上部的经过好氧区4和氧化区5的水抽出并输送至B区32，此时这部分水可以再通过好氧区4和氧化区5进行循环过滤，以进一步提高废水的COD去除率。循环水泵8持续工作时可以将氧化区5的水位保持在一个较低水平，使得废水不会流入集中区6内。

如图2，集中区6通过若干个集水口61与氧化区5顶部连通，循环水泵8停止工作，处理完毕的水到达氧化区5顶部时，可以通过所有的集水口61进入集中区6内，然后从出水口62排出，这样的设计可以使得水能从多方位缓慢流入集中区6内，减少氧化区5顶部水的局部流动速度过大的可能，从而给予氧化区5良好的氧化环境，提高氧化处理效率。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (4)

1.一种环氧丙烷联产甲基叔丁基醚废水的处理设备，其特征在于：包括处理池（1），所述处理池（1）包括厌氧区（2）、沉淀区（3）、好氧区（4）和氧化区（5），所述厌氧区（2）位于处理池（1）左侧，所述好氧区（4）和氧化区（5）位于处理池（1）右侧且好氧区（4）位于下方、氧化区（5）位于上方，所述沉淀区（3）位于好氧区（4）、氧化区（5）和厌氧区（2）之间并将好氧区（4）、氧化区（5）和厌氧区（2）分隔开来，所述沉淀区（3）底部沿竖直方向设有分隔板（33），所述分隔板（33）的顶部低于氧化区（5）的顶部，所述分隔板（33）将沉淀区（3）分为A区（31）和B区（32），所述厌氧区（2）底部通过第一过水口（21）与A区（31）连通，所述B区（32）底部通过第二过水口（34）与好氧区（4）相连通；所述好氧区（4）设为圆柱状，所述好氧区（4）内设有绞龙片（41），所述绞龙片（41）的直径与好氧区（4）的内径相同，所述绞龙片（41）内部设为第一中空腔（42），所述绞龙片（41）上开设有若干与第一中空腔（42）连通的第一出气孔（43），所述绞龙片（41）的第一中空腔（42）连接有气源，所述绞龙片（41）外填充有颗粒直径大于第一出气孔（43）的好氧颗粒；所述氧化区（5）内设有沿水平方向覆盖氧化区（5）的氧化板（51），所述氧化板（51）上开设有若干过水孔（52），所述氧化板（51）内设有第二中空腔（53），所述过水孔（52）的孔壁上设有与中空腔相连通的进药口（54），所述第二中空腔（53）连接有进药系统；所述处理池（1）还包括集中区（6），所述集中区（6）位于氧化区（5）背离厌氧区（2）的一侧，所述集中区（6）通过若干个集水口（61）与氧化区（5）顶部连通，所述集水区底部设有出水口（62）。

2.根据权利要求1所述的环氧丙烷联产甲基叔丁基醚废水的处理设备，其特征在于：所述处理池（1）顶部设有循环水泵（8），所述循环水泵（8）设有一个进水管（81）和一个出水管（82），所述进水管（81）与氧化区（5）上部连通，所述出水管（82）与B区（32）顶部连通。

3.根据权利要求1所述的环氧丙烷联产甲基叔丁基醚废水的处理设备，其特征在于：所述第一过水口（21）处设有第一过滤板（22），所述A区（31）内沿水平方向设有第二过滤板（35），所述第一过滤板（22）上滤孔的孔径大于0.1mm小于0.5mm，所述第二过滤板（35）上滤孔的孔径小于0.1mm。

4.根据权利要求3所述的环氧丙烷联产甲基叔丁基醚废水的处理设备，其特征在于：所述A区（31）底部设有排污口（36），所述排污口（36）上设有阀门（361）。

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