CN110642377A - 一种化工废水处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种化工废水处理系统，包括依次连通的均质池、A池、O池、SBR池、缓冲池和过滤器，生产废水经过均质池汇集预处理后，通过提升泵依次进入A池、O池、SBR池和缓冲池进行处理，再经过滤器过滤后进入生产循环使用。采用AO工艺与SBR工艺组合，将A池前置，利用进水中COD弥补化肥厂污水中COD之不足进行反硝化反应，反硝化在前，硝化在后，反硝化反应更充分，省O2还副产碱度，可将硝化除氨耗碱量下降20%，节省费用，再利用O池和SBR池将反硝化的残留物一并除去，大大提高了处理水的水质。本发明的污水处理流程简单，缩短了处理过程，减少池容，建设和运行费用较低，特别适合处理化肥厂中高COD、高氨氮的废水，具有广泛推广应用的前景。

Description

一种化工废水处理系统
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，具体涉及一种化工废水处理系统。
背景技术
COD含量高的水排放到自然水体里面，使藻类大量生长，会大量消耗水中的溶解氧，使水体中的鱼类等水生物缺氧死亡，破坏水体的生态系统，并进一步造成水体厌氧发臭，从而使水体失去使用功能，氨氮本身是一种有毒物质，含有氨氮的水排入自然界中，有一部分会转化为亚硝酸盐，而亚硝酸盐能使生物缺氧，并可能在低PH值条件下与蛋白质反应生成亚硝酸胺这种致癌物。
合成氨废水具有高COD、高氨氮的特点，属较难生化水质，并且处理成本较高，现有的化工废水处理环保处理回收系统处理过程繁琐，除总氮只能除40-50%，需二次投资才能达到环保要求，对碱和氧气的需求较大，硝酸菌的数量相对较多，污泥多产，反消化率较低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种化工废水处理系统，能有效解决现有污水处理过程繁琐，反消化率较低，总氮只能脱除40-50%，需二次投资才能达到环保要求，碱、氧气和硝酸菌的消耗较大，处理成本较高的难题。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种化工废水处理系统，包括依次连通的均质池、A池、O池、SBR池、缓冲池和过滤器，生产废水经过均质池汇集预处理后，通过提升泵依次进入A池、O池、SBR池和缓冲池进行处理，再经过滤器过滤后进入生产循环使用。
优选的方案中，所述均质池设有热交换管，用于回收废水的余热和调节废水的水温。
优选的方案中，所述A池为混合有反硝化菌、兼性氨化菌和水解酸化菌的厌氧生化池，用于分别处理废水中的硝态氮、有机氮和大分子有机物。
优选的方案中，所述O池通过回流泵分别与A池和SBR池连通，O池为好氧生化池，将O池低浓度的混合液回流至A池，同时将A池的混合液带入O池，以除去A池未处理完的有机物，并去除部分氨氮。
优选的方案中，所述SBR池为SBR反应器，采用水流曝气机在反应过程中鼓入空气，利用活性污泥的吸附和氧化作用处理废水，SBR池的出水口与缓冲池的入口连通。
优选的方案中，所述SBR池混合有反硝化菌和硝化菌，反硝化菌在推流阶段将硝态氮反硝化为氮气，并产生部分碱度，硝化菌在曝气阶段将氨氮氧化为硝态氮，同时产生部分氢离子。
优选的方案中，还包括污泥处理系统，所述污泥处理系统包括污泥浓缩池和压滤机，污泥浓缩池的入口采用管道与SBR池的底部连通，浓缩污泥再送入压滤机，压滤机的污水排出口与均质池连通。
优选的方案中，所述过滤器包括沿水流方向依次设置的PP棉过滤层、活性炭层和反渗透膜，分别构成初滤、微滤和超滤三个过滤层级，用于除去污水中的悬浮颗粒、污泥、细菌和有机物，过滤器反冲洗水的出口采用管道与均质池连通。
优选的方案中，还包括投碱装置，所述投碱装置分别向O池和SBR池投加复合碱，通过分段式调节废水的pH值，用于除去废水中不同的重金属离子。
优选的方案中，还包括控制系统，所述控制系统包括PLC控制器和PH检测仪，PLC控制器分别与提升泵、回流泵、水流曝气机、压滤机、投碱装置和PH检测仪电连接，PH检测仪分别用于检测O池和SBR池的PH值，并将监测信号传输至PLC控制器。
本发明提供一种化工废水处理系统，采用上述结构具有以下有益效果：
1）采用AO工艺与SBR工艺组合，将A池（反硝化）前置，利用进水中COD弥补化肥厂污水中COD之不足进行反硝化反应，反硝化在前，硝化在后，反硝化反应更充分，省O2还副产碱度，可将硝化除氨耗碱量下降20%，节省费用，再利用O池和SBR池将反硝化的残留物一并除去，大大提高了处理水的水质；
2）SBR工艺为序列式运行，进水、曝气、沉淀、排泥、待机多工序一池完成，省却二沉池和污泥循环，投资省、抗冲击负荷强，因SBR对进水有几十倍的“稀释”能力，即使进水NH4-N由200mg/L升至1000mg/L，一样不影响SBR池的处理效果，只需延长一些曝气时间即可，有利于处理化肥厂中高COD、高氨氮的废水；
3）出水水质可根据需要适时调整，以NH4-N为例，现阶段出水标准为＜20mg/L，如一段时间后的出水标准需降至15mg/L以下，只需调整一下各阶段的工况，延时曝气可使净化水中NH4-N的含量＜15mg/L，不要进行增加或改进设备，操作方便；
4）污水处理流程简单，短程硝化效果好，缩短了处理过程，减少池容，投资可减少20~30%，建设和运行费用较低；
5）特别适合处理化肥厂中高COD、高氨氮的废水，通过PLC控制器易实现自动化操作控制，管理运行简单，运行费用低，经使用检验，能有效解决高COD、高氨氮的废水不能完全稳定达标排放或循环回用的难题，具有推广应用的前景。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1为本发明废水处理系统的示意图；
图2为本发明的控制结构示意图。
图中：均质池1，A池2，O池3，SBR池4，缓冲池5，过滤器6，提升泵7，回流泵8，水流曝气机9，污泥浓缩池10，压滤机11，投碱装置12，PLC控制器13，PH检测仪14。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
如图1-2中，一种化工废水处理系统，包括依次连通的均质池1、A池2、O池3、SBR池4、缓冲池5和过滤器6，生产废水经过均质池1汇集预处理，对各生产污水进出初步沉淀，定期清理底部的污泥，上层液体通过提升泵7依次进入A池2、O池3、SBR池4和缓冲池5进行处理，再经过滤器6过滤后进入生产循环使用。采用AO工艺与SBR工艺组合，将A池2（反硝化）前置，利用进水中COD弥补化肥厂污水中COD之不足进行反硝化反应，反硝化在前，硝化在后，反硝化反应更充分，省O2还副产碱度，可将硝化除氨耗碱量下降20%，节省费用，再利用O池3和SBR池4将反硝化的残留物一并除去，大大提高了处理水的水质。
优选的方案中，所述均质池1设有热交换管，用于回收废水的余热和调节废水的水温。各生产车间的污水经管道排入均质池1，利用热交换管不仅可提高余热的回收利用率，还有利于将来水的水质调节均匀，可避免废水处理系统受到有毒有害物质及冲击负荷的影响，便于废水处理系统的稳定进行。
优选的方案中，所述A池2为混合有反硝化菌、兼性氨化菌和水解酸化菌的厌氧生化池，用于分别处理废水中的硝态氮、有机氮和大分子有机物。在缺氧状况下，反硝化菌利用进水BOD将SBR池回流过来的硝态氮反硝化为氮气，同时产生部分碱度，并合成部分菌体，兼性氨化菌将来水的有机氮彻底转化为氨氮，水解酸化菌将部分大分子难降解的有机物转化为易降解的小分子有机物。
优选的方案中，所述O池3通过回流泵8分别与A池2和SBR池4连通，O池3为好氧生化池，O池3的前段采用强曝气，后段减少气量，使内循环液的DO含量降低，将O池3低浓度的混合液回流至A池2，以保证A池2的缺氧状态，同时将A池2的混合液带入O池3，以除去A池2未处理完的有机物，并去除部分氨氮。
优选的方案中，所述SBR池4为SBR反应器，采用水流曝气机9在反应过程中鼓入空气，利用活性污泥的吸附和氧化作用处理废水，SBR池4的出水口与缓冲池5的入口连通。SBR工艺为序列式运行，进水、曝气、沉淀、排泥、待机多工序一池完成，省却二沉池和污泥循环，投资省、抗冲击负荷强，因SBR对进水有几十倍的“稀释”能力，即使进水NH4-N由200mg/L升至1000mg/L，一样不影响SBR池的处理效果，只需延长一些曝气时间即可，有利于处理化肥厂中高COD、高氨氮的废水。
优选的方案中，所述SBR池4混合有反硝化菌和硝化菌，反硝化菌在推流阶段将硝态氮硝酸盐、亚硝酸盐反硝化为氮气，并产生部分碱度，硝化菌在曝气阶段将氨氮氧化为硝态氮，同时产生部分氢离子。
优选的方案中，还包括污泥处理系统，所述污泥处理系统包括污泥浓缩池10和压滤机11，污泥浓缩池10的入口采用管道与SBR池4的底部连通，浓缩污泥再送入压滤机11，压滤机11的污水排出口与均质池1连通，将压滤机11的污水排入均质池1中，压滤机11排出的污泥外运作为肥料处理。
优选的方案中，所述过滤器6包括沿水流方向依次设置的PP棉过滤层、活性炭层和反渗透膜，分别构成初滤、微滤和超滤三个过滤层级，用于除去污水中的悬浮颗粒、污泥、细菌和有机物，从而过滤效果好，过滤水的水质好，过滤器6反冲洗水的出口采用管道与均质池1连通，将反冲洗水排入均质池1中。
优选的方案中，还包括投碱装置12，所述投碱装置12分别向O池3和SBR池4投加复合碱，复合碱主要有纯碱和絮凝剂组成，絮凝剂包括聚合氯化铝、聚丙烯酰胺和/或硫酸亚铁，通过分段式调节废水的pH值为8-12，严格控制废水在不同阶段的pH值，实行不同重金属离子的分段沉淀，用于除去废水中Zn、Pb、Sn、Al等重金属离子。
优选的方案中，还包括控制系统，所述控制系统包括PLC控制器13和PH检测仪14，PLC控制器13分别与提升泵7、回流泵8、水流曝气机9、压滤机11、投碱装置12和PH检测仪14电连接，PH检测仪14分别用于检测O池3和SBR池4的PH值，并将监测信号传输至PLC控制器13。利用PLC控制器13根据用户预设的运行参数和PH值，分别对提升泵7、回流泵8、水流曝气机9、压滤机11和投碱装置12进行自动控制，提高废水处理系统的自动化程度，管理、操作更简便。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，不是全部的实施例，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种化工废水处理系统，其特征是：包括依次连通的均质池（1）、A池（2）、O池（3）、SBR池（4）、缓冲池（5）和过滤器（6），生产废水经过均质池（1）汇集预处理后，通过提升泵（7）依次进入A池（2）、O池（3）、SBR池（4）和缓冲池（5）进行处理，再经过滤器（6）过滤后进入生产循环使用。
2.根据权利要求1所述的一种化工废水处理系统，其特征是：所述均质池（1）设有热交换管，用于回收废水的余热和调节废水的水温。
3.根据权利要求1所述的一种化工废水处理系统，其特征是：所述A池（2）为混合有反硝化菌、兼性氨化菌和水解酸化菌的厌氧生化池，用于分别处理废水中的硝态氮、有机氮和大分子有机物。
4.根据权利要求1所述的一种化工废水处理系统，其特征是：所述O池（3）通过回流泵（8）分别与A池（2）和SBR池（4）连通，O池（3）为好氧生化池，将O池（3）低浓度的混合液回流至A池（2），同时将A池（2）的混合液带入O池（3），以除去A池（2）未处理完的有机物，并去除部分氨氮。
5.根据权利要求1所述的一种化工废水处理系统，其特征是：所述SBR池（4）为SBR反应器，采用水流曝气机（9）在反应过程中鼓入空气，利用活性污泥的吸附和氧化作用处理废水，SBR池（4）的出水口与缓冲池（5）的入口连通。
6.根据权利要求1所述的一种化工废水处理系统，其特征是：所述SBR池（4）混合有反硝化菌和硝化菌，反硝化菌在推流阶段将硝态氮（硝酸盐、亚硝酸盐）反硝化为氮气，并产生部分碱度，硝化菌在曝气阶段将氨氮氧化为硝态氮，同时产生部分氢离子。
7.根据权利要求1所述的一种化工废水处理系统，其特征是：还包括污泥处理系统，所述污泥处理系统包括污泥浓缩池（10）和压滤机（11），污泥浓缩池（10）的入口采用管道与SBR池（4）的底部连通，浓缩污泥再送入压滤机（11），压滤机（11）的污水排出口与均质池（1）连通。
8.根据权利要求1所述的一种化工废水处理系统，其特征是：所述过滤器（6）包括沿水流方向依次设置的PP棉过滤层、活性炭层和反渗透膜，分别构成初滤、微滤和超滤三个过滤层级，用于除去污水中的悬浮颗粒、污泥、细菌和有机物，过滤器（6）反冲洗水的出口采用管道与均质池（1）连通。
9.根据权利要求1所述的一种化工废水处理系统，其特征是：还包括投碱装置（12），所述投碱装置（12）分别向O池（3）和SBR池（4）投加复合碱，通过分段式调节废水的pH值，用于除去废水中不同的重金属离子。
10.根据权利要求1所述的一种化工废水处理系统，其特征是：还包括控制系统，所述控制系统包括PLC控制器（13）和PH检测仪（14），PLC控制器（13）分别与提升泵（7）、回流泵（8）、水流曝气机（9）、压滤机（11）、投碱装置（12）和PH检测仪（14）电连接，PH检测仪（14）分别用于检测O池（3）和SBR池（4）的PH值，并将监测信号传输至PLC控制器（13）。
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