CN111268861B - 一种发制品废水处理的多段a/o工艺一体化反应器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种发制品废水处理的多段A/O工艺一体化反应器，包括：用于除去发制品废水难降解杂质并调节其pH、溶解氧浓度的预处理池，预处理池包括组合格栅、吸附装置、pH调节装置和脱氧装置，用于处理发制品废水的A/O组合反应池，A/O组合反应池包括依次设置并连通的缺氧池一、好氧池一、缺氧池二、好氧池二、缺氧池三、好氧池三、沉淀池和排放池，与预处理池、缺氧池一、缺氧池二、缺氧池三底部分别连通的进水装置，分别向好氧池一、好氧池二、好氧池三中进行曝气的曝气装置和用于污泥回流的污泥回流装置。总之，本发明具有结构新颖、运行管理方便、出水水质好等优点。

Description

一种发制品废水处理的多段A/O工艺一体化反应器

技术领域

本发明属于废水处理技术领域，具体是涉及一种发制品废水处理的多段A/O工艺一体化反应器。

背景技术

发制品产业是较为主要的污水排放产业，污水排放是流域水质超标的重要原因。生产发制品产品的过程中各个工序带入存在差异的污染物质，主要是毛脂、胶质、染料(含苯、酚和胺)与助剂(表面活性剂、螯合剂和均染质等)等有机污染物和以NH₄ ⁺为主的含氮污染物。发制品产业集聚区综合废水混入发制品企业出水，在DO不充足的情况下，苯、酚和胺等难降解物质难以去除。因此，对发制品企业出水进一步提高排放标准的有效处理是必不可少的环节。

多段A/O工艺在前置缺氧-好氧生物工艺和分点进水工艺基础上发展而来，工艺中串联多个缺氧区域和好氧区域，其中一个缺氧区和一个好氧区串联成一段反应单元，为一个分段。简单的造成缺氧与好氧的交替环境即可认为是广义的多段A/O工艺。多段A/O工艺将原水按照一定比例进入各段缺氧区域之后连续经过多次硝化作用和反硝化作用，从而原水中含氮污染物被微生物从水体中有效去除。但是大量多段A/O工艺没有设置厌氧区，因此对磷的去除能力有限，而目前污水处理中具有除磷技术需求，并且，连续多次交替曝气的运行方式使多段A/O具有污泥膨胀的潜在风险。所以，本发明提供了一种发制品废水处理的多段A/O工艺一体化反应器。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供了一种发制品废水处理的多段A/O工艺一体化反应器。

本发明的技术方案是：一种发制品废水处理的多段A/O工艺一体化反应器，主要包括：

用于除去发制品废水难降解杂质并调节其pH、溶解氧浓度的预处理池，所述预处理池包括设置在预处理池顶部用于拦截发制品废水中固体杂质的组合格栅，设置在预处理池内上部用于通过吸附法除去发制品废水中染料、助剂的吸附装置，设置在预处理池外侧并与预处理池内部连通用于向预处理池内添加pH调节剂的pH调节装置和设置在预处理池出水孔用于对发制品废水进行预脱氧的脱氧装置，

用于处理发制品废水的A/O组合反应池，所述A/O组合反应池包括依次设置并连通的缺氧池一、好氧池一、缺氧池二、好氧池二、缺氧池三、好氧池三、沉淀池和排放池，所述好氧池一与缺氧池二连通处、好氧池二与缺氧池三连通处分别设有脱氧装置，所述好氧池三顶部设有溢流槽，用于将发制品废水送至所述沉淀池中，沉淀池包括与所述溢流槽连通的进水管，设置在进水管下方用于通过重力作用使污泥分散的冲击板和设置在沉淀池中部用于使上清液溢流至所述排放池的溢流管，

与预处理池、缺氧池一、缺氧池二、缺氧池三底部分别连通用于预处理池中预处理后的发制品废水进水的进水装置，所述进水装置与缺氧池一、缺氧池二、缺氧池三底部连通处分别设有用于控制进水流量的流量控制器，

用于分别向好氧池一、好氧池二、好氧池三中进行曝气提高水中溶氧量的曝气装置，所述曝气装置包括分别设置在好氧池一、好氧池二、好氧池三底部的曝气管，与曝气管连接用于将外界空气泵入曝气管的空气泵，所述空气泵与好氧池一、好氧池二、好氧池三底部曝气管连接处分别设有用于控制曝气量的气量调节器，

与所述沉淀池底端排泥口连通，使污泥回流至所述缺氧池一维持缺氧池一中污泥浓度的污泥回流装置。

进一步地，所述吸附装置内部等距设有呈阶梯状设置的多个吸附板，所述吸附板的表面上均匀分布有与水流方向相反的吸附槽，所述吸附槽内均填充有吸附剂，阶梯状设置可以使发制品废水充分与吸附槽上的吸附剂接触，使发制品废水中的燃料、助剂等杂质被吸附除去，避免其影响后续处理以及最终出水参数。

进一步地，所述pH调节装置包括安装在预处理池外侧壁上的碱性调节剂罐、酸性调节剂罐，与所述碱性调节剂罐、酸性调节剂罐分别连通的调节器，所述调节器还与预处理池内部连通，用于将碱性调节剂罐、酸性调节剂罐内的pH调节剂溶解后加压喷向预处理池，调节预处理池内发制品废水的pH值。

进一步地，所述调节器包括用于抽取预处理池内发制品废水的抽吸泵，分别与抽吸泵出口端、碱性调节剂罐出料端、酸性调节剂罐出料端连接的溶解室，用于将pH调节剂溶解，溶解室出口端还连接有用于将溶解后pH调节剂加压喷向预处理池的加压喷射泵，加压喷射可以搅动预处理池内发制品废水，使pH调节剂扩散均匀，使发制品废水整体的pH稳定。

进一步地，所述缺氧池一与好氧池一、缺氧池二与好氧池二、缺氧池三与好氧池三的容积比相同，容积比为1-4:2，缺氧池与好氧池的容积比可以改变其处理废水的效率。

进一步地，所述进水管上连通有用于通过添加沉降剂除去发制品废水中磷的加药装置，A/O工艺对于发制品废水中磷的去除效率较低，所以通过添加沉降剂来沉降发制品废水中的磷。

进一步地，所述污泥回流装置还连接有用于回流后余量污泥排放的集泥池，沉降池中沉降的污泥量多于厌氧池一需求量，余量污泥可以干化后再次处理。

本发明的工作原理是：发制品废水首先进入预处理池，组合格栅将发制品废水中的不溶性杂质拦截去除，然后发制品废水通过吸附装置，发制品废水中的染料、助剂被吸附槽中的吸附剂吸附除去，剩余废水在经过pH调节装置调节pH、脱氧装置调节溶解氧浓度后被进水装置分别输送至缺氧池一、缺氧池二和缺氧池三中进行缺氧脱氮除磷反应，水力停留24h后分别进入好氧池一、好氧池二和好氧池三中进行好氧降解反应，曝气装置通过好氧池一、好氧池二和好氧池三底部的曝气管进行曝气，满足好氧反应所需氧气，好氧池一、好氧池二在水力停留12h后经脱氧装置调节溶解氧浓度后依次进入缺氧池二和缺氧池三中进行缺氧反应，好氧池三中废水经进水管进入沉淀池，在输送过程中，加药装置向废水中加入可以去除废水TN的PAC药剂，废水经沉淀池沉淀后，上清液进入排放池稳定后排放，沉淀污泥经污泥回流装置将一部分污泥回流至缺氧池一中进行补充，余量污泥进入集泥池中进一步处理。

本发明的有益效果是：本发明提供的一种发制品废水处理的多段A/O工艺一体化反应器，通过在预处理池中设置吸附装置，将发制品废水中的染料、助剂等生化剂去除，避免其影响后续处理及出水水质，并且在预处理池与A/O组合反应池连通处设置脱氧装置，将发制品废水的溶解氧浓度调节至适合缺氧池反应浓度，避免溶解氧过高影响缺氧池反应，并且在好氧池与缺氧池的连通处均设置脱氧装置，使各阶段缺氧池中的发制品废水溶解氧浓度保持稳定，并且设置的三段缺氧池与好氧池组合的A/O组合反应池，并且污泥负荷低，污泥浓度较高，生物量大，所以各项出水水质指标较好，同时设置多点位进水的进水装置和交替曝气的曝气装置，可以根据进水水质和环境条件的变化改变各个分段进水流量分配比例和曝气情况，在保证污水出水达标的前提下能够有效防止低负荷引起的污泥膨胀等问题，并且设置加药装置，解决了A/O组合反应池除磷效率低的问题。总之，本发明具有结构新颖、运行管理方便、出水水质好等优点。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的吸附装置结构示意图；

图3是本发明的pH调节装置结构示意图；

图4是实验例2中PAC药剂对发制品废水中TN去除率的影响数据图。

其中，1-预处理池、11-组合格栅、12-吸附装置、121-吸附板、122-吸附槽、13-pH调节装置、131-碱性调节剂罐、132-酸性调节剂罐、133-调节器、1331-抽吸泵、1332-溶解室、1333-加压喷射泵、2-A/O组合反应池、21-缺氧池一、22-好氧池一、23-缺氧池二、24-好氧池二、25-缺氧池三、26-好氧池三、27-沉淀池、271-进水管、2711-加药装置、272-冲击板、273-溢流管、28-排放池、3-进水装置、31-流量控制器、4-曝气装置、41-曝气管、42-空气泵、43-气量调节器、5-污泥回流装置、6-脱氧装置、7-集泥池。

具体实施方式

为便于对本发明技术方案的理解，下面结合附图1-4和具体实施例对本发明做进一步的解释说明，实施例并不构成对发明保护范围的限定。

实施例1：

如图1所示，一种发制品废水处理的多段A/O工艺一体化反应器，主要包括：

用于除去发制品废水难降解杂质并调节其pH、溶解氧浓度的预处理池1，预处理池1包括设置在预处理池1顶部用于拦截发制品废水中固体杂质的组合格栅11，设置在预处理池1内上部用于通过吸附法除去发制品废水中染料、助剂的吸附装置12，设置在预处理池1外侧并与预处理池1内部连通用于向预处理池1内添加pH调节剂的pH调节装置13和设置在预处理池1出水孔用于对发制品废水进行预脱氧的脱氧装置6，

如图2所示，吸附装置12内部等距设有呈阶梯状设置的多个吸附板121，吸附板121的表面上均匀分布有与水流方向相反的吸附槽122，吸附槽122内均填充有离子吸附树脂，

如图3所示，pH调节装置13包括安装在预处理池1外侧壁上的碱性调节剂罐131、酸性调节剂罐132，与碱性调节剂罐131、酸性调节剂罐132分别连通的调节器133，调节器133还与预处理池1内部连通，用于将碱性调节剂罐131、酸性调节剂罐132内的pH调节剂溶解后加压喷向预处理池1，

调节器133包括用于抽取预处理池1内发制品废水的抽吸泵1331，分别与抽吸泵1331出口端、碱性调节剂罐131出料端、酸性调节剂罐132出料端连接的溶解室1332，用于将pH调节剂溶解，溶解室1332出口端还连接有用于将溶解后pH调节剂加压喷向预处理池1的加压喷射泵1333，

用于处理发制品废水的A/O组合反应池2，A/O组合反应池2包括依次设置并连通的缺氧池一21、好氧池一22、缺氧池二23、好氧池二24、缺氧池三25、好氧池三26、沉淀池27和排放池28，好氧池一22与缺氧池二23连通处、好氧池二24与缺氧池三25连通处分别设有脱氧装置6，好氧池三26通过顶部的溢流槽将发制品废水送至沉淀池27中，

沉淀池27包括与好氧池三26连通的进水管271，设置在进水管271下方用于通过重力作用使污泥分散的冲击板272和设置在沉淀池27中部用于使上清液溢流至排放池27的溢流管273，

缺氧池一21与好氧池一22、缺氧池二23与好氧池二24、缺氧池三25与好氧池三26的容积比为1:2，

与预处理池1、缺氧池一21、缺氧池二23、缺氧池三25底部分别连通用于预处理池1中预处理后的发制品废水进水的进水装置3，进水装置3与缺氧池一21、缺氧池二23、缺氧池三25底部连通处分别设有用于控制进水流量的流量控制器31，

用于分别向好氧池一22、好氧池二24、好氧池三26中进行曝气提高水中溶氧量的曝气装置4，曝气装置4包括分别设置在好氧池一22、好氧池二24、好氧池三26底部的曝气管41，与曝气管41连接用于将外界空气泵入曝气管41的空气泵42，空气泵42与好氧池一22、好氧池二24、好氧池三26底部曝气管41连接处分别设有用于控制曝气量的气量调节器43，

与沉淀池27底端排泥口连通，使污泥回流至缺氧池一21维持缺氧池一21中污泥浓度的污泥回流装置5，污泥回流装置5还连接有用于回流后余量污泥排放的集泥池7。

实施例2：

与实施例1基本相同，不同之处在于：缺氧池一21与好氧池一22、缺氧池二23与好氧池二24、缺氧池三25与好氧池三26的容积比为1:1。

实施例3：

与实施例1基本相同，不同之处在于：缺氧池一21与好氧池一22、缺氧池二23与好氧池二24、缺氧池三25与好氧池三26的容积比为2:1。

实施例4：

与实施例1基本相同，不同之处在于：进水管271上还连通有用于通过添加PAC沉降剂除去发制品废水中磷的加药装置2711。

实施例5：

利用上述实施例进行发制品废水处理的方法为：发制品废水首先进入预处理池1，组合格栅11将发制品废水中的不溶性杂质拦截去除，然后发制品废水通过吸附装置12，发制品废水中的染料、助剂被吸附槽122中的吸附剂吸附除去，剩余废水在经过pH调节装置13调节pH、脱氧装置6调节溶解氧浓度后被进水装置3分别输送至缺氧池一21、缺氧池二23和缺氧池三25中进行缺氧脱氮除磷反应，水力停留24h后分别进入好氧池一22、好氧池二24和好氧池三26中进行好氧降解反应，曝气装置4通过好氧池一22、好氧池二24和好氧池三26底部的曝气管41进行曝气，满足好氧反应所需氧气，好氧池一22、好氧池二24在水力停留12h后经脱氧装置6调节溶解氧浓度后依次进入缺氧池二23和缺氧池三25中进行缺氧反应，好氧池三26中废水经进水管271进入沉淀池，在输送过程中，加药装置271向废水中加入可以去除废水TN的PAC药剂，废水经沉淀池沉淀后，上清液进入排放池28稳定后排放，沉淀污泥经污泥回流装置5将一部分污泥回流至缺氧池一21中进行补充，余量污泥进入集泥池7中进一步处理。

上述抽吸泵1331为RGB20-100液体抽吸泵，加压喷射泵1333为WLZZ型喷射泵，加药装置2711为NWY-JY自动加药装置，进水装置3为D/MD型卧式多级泵，流量控制器31为BC110FNS流量控制器，空气泵42为RB-72S-5增氧曝气泵，气量调节器43为DAZS气流气量调节阀，污泥回流装置5为QWH-4/12污泥回流泵，脱氧装置6为DPS308旋流脱氧机。

实验例1：研究缺氧池与好氧池容积比对发制品废水处理的影响

根据实施例1、实施例2和实施例3提供的缺氧池与好氧池容积比分别制备三个反应器并对应编号为：反应器1、反应器2和反应器3，并设置对照组1和对照组2，对照组1的反应器与反应器1基本相同，不同之处在于：对照组1中缺氧池与好氧池的容积比为1:3，对照组2的反应器与反应器1基本相同，不同之处在于：对照组2中缺氧池与好氧池的容积比为3:1。

将同一批次排放的发制品废水分为5份，并分别利用上述反应器1、反应器2、反应器3、对照组1、对照组2对发制品废水进行处理，保持其它工艺参数不变，分析缺氧池与好氧池容积比对发制品废水处理的影响，分析结果如表1所示：

表1缺氧池与好氧池不同容积比对发制品废水处理的影响

结论：缺氧池与好氧池的容积比对发制品废水的处理有着较大的影响，当缺氧池与好氧池容积比为1-4:2时，处理效果较好，尤其是当缺氧池与好氧池容积比为1:2时，发制品废水的处理效果最好，出水SS、NH₄ ⁺-N、TN、COD和PO₄ ^3--P含量最低，且均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准，缺氧池与好氧池容积比低于1:2的这个范围时，NH₄ ⁺-N、TN、COD和PO₄ ^3--P的去除效率有所降低，而当缺氧池与好氧池容积比高于2:1的这个范围时，NH₄ ⁺-N、TN、COD和PO₄ ^3--P的去除效率明显降低，且由于SS的去除效率主要取决于预处理池，所以五组区别不大。

实验例2：研究加药装置对发制品废水处理的影响

分别取实施例1中好氧池三出水100ml、实施例4中好氧池三出水500ml，将实施例4中水样平均分成5份，分别向其中加入适量PAC药剂，使PAC药剂浓度分别为30、50、90、120、150mg/L，反应30min后分别检测其水质参数，结果如图4所示，

结论：PA药剂的投加量90mg/L时低起始浓度能够有效保证TP出水水质复合GB18918-2002一级A的排放标准，而继续增大PAC药剂的投加量，TP去除率提高幅度增长缓慢，但成本却大大增加，所以，通过投加PAC药剂使之质量浓度为90mg/L能够有效解决实施例1中反应器除磷效率不足的问题，保证出水TP达标排放。

Claims (1)

1.一种发制品废水处理的多段A/O工艺一体化反应器，其特征在于，主要包括：

用于除去发制品废水中难降解杂质并调节其pH、溶解氧浓度的预处理池（1），所述预处理池（1）包括设置在预处理池（1）顶部用于拦截发制品废水中固体杂质的组合格栅（11），设置在预处理池（1）内上部用于通过吸附法除去发制品废水中染料、助剂的吸附装置（12），设置在预处理池（1）外侧并与预处理池（1）内部连通用于向预处理池（1）内添加pH调节剂的pH调节装置（13）和设置在预处理池（1）出水孔用于对发制品废水进行预脱氧的脱氧装置（6），

用于处理发制品废水的A/O组合反应池（2），所述A/O组合反应池（2）包括依次设置并连通的缺氧池一（21）、好氧池一（22）、缺氧池二（23）、好氧池二（24）、缺氧池三（25）、好氧池三（26）、沉淀池（27）和排放池（28），所述好氧池一（22）与缺氧池二（23）连通处、好氧池二（24）与缺氧池三（25）连通处分别也设有脱氧装置，所述好氧池三（26）通过顶部的溢流槽将发制品废水送至所述沉淀池（27）中，沉淀池（27）包括与所述好氧池三（26）连通的进水管（271），设置在进水管（271）下方用于通过重力作用使污泥分散的冲击板（272）和设置在沉淀池（27）中部用于使上清液溢流至所述排放池（28）的溢流管（273），

与预处理池（1）、缺氧池一（21）、缺氧池二（23）、缺氧池三（25）底部分别连通用于预处理池（1）中预处理后的发制品废水进水的进水装置（3），所述进水装置（3）与缺氧池一（21）、缺氧池二（23）、缺氧池三（25）底部连通处分别设有用于控制进水流量的流量控制器（31），

用于分别向好氧池一（22）、好氧池二（24）、好氧池三（26）中进行曝气提高水中溶氧量的曝气装置（4），所述曝气装置（4）包括分别设置在好氧池一（22）、好氧池二（24）、好氧池三（26）底部的曝气管（41），与曝气管（41）连接用于将外界空气泵入曝气管（41）的空气泵（42），所述空气泵（42）与好氧池一（22）、好氧池二（24）、好氧池三（26）底部曝气管（41）连接处分别设有用于控制曝气量的气量调节器（43），

与所述沉淀池（27）底端排泥口连通，使污泥回流至所述缺氧池一（21）维持缺氧池一（21）中污泥浓度的污泥回流装置（5），

所述吸附装置（12）内部等距设有呈阶梯状且左右交错设置的多个吸附板（121），所述吸附板（121）的表面上均匀分布有倾斜方向与水流方向相反的吸附槽（122），所述吸附槽（122）内均填充有吸附剂，

所述pH调节装置（13）包括安装在预处理池（1）外侧壁上的碱性调节剂罐（131）、酸性调节剂罐（132），与所述碱性调节剂罐（131）、酸性调节剂罐（132）分别连通的调节器（133），所述调节器（133）还与预处理池（1）内部连通，用于将碱性调节剂罐（131）、酸性调节剂罐（132）内的pH调节剂溶解后加压喷向预处理池（1），

所述调节器（133）包括用于抽取预处理池（1）内发制品废水的抽吸泵（1331），分别与抽吸泵（1331）出口端、碱性调节剂罐（131）出料端、酸性调节剂罐（132）出料端连接的溶解室（1332），用于将pH调节剂溶解，溶解室（1332）出口端还连接有用于将溶解后pH调节剂加压喷向预处理池（1）的加压喷射泵（1333），

所述缺氧池一（21）与好氧池一（22）、缺氧池二（23）与好氧池二（24）、缺氧池三（25）与好氧池三（26）的容积比为1-4:2，

所述进水管（271）上连通有用于通过添加沉降剂除去发制品废水中磷的加药装置（2711），

所述污泥回流装置（5）还连接有用于回流后余量污泥排放的集泥池（7）。

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