CN111392986A - 一种准iv类地表水标准的火电厂废水深度处理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种准IV类地表水标准的火电厂废水深度处理系统及方法，包括依次相连通的均质调节池、臭氧氧化接触池、前置反硝化ABFT池、澄清池、中间水池、生物活性炭滤池、过滤器及清水池，其中，前置反硝化ABFT池的加药口连通有碳源加药装置，臭氧氧化接触池的臭氧入口连通有臭氧发生系统，澄清池的加药口连通有PAC加药装置，该系统及方法使得火电厂废水满足高排放标准下的处理要求。
Description
技术领域
本发明属于污水处理领域，涉及一种准IV类地表水标准的火电厂废水深度处理系统及方法。
背景技术
火电厂废水是我国工业废水排放的重要来源之一，其中主要包括循环水排污水、反渗透浓水等。通常，这类废水经pH调整、混凝、絮凝和澄清等工艺简单处理后即可达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级排放标准。
然而，随着近年来国家对水污染治理的日益重视，尤其自2015年4月国务院《水污染防治行动计划》(简称“水十条”)发布实施以来，北京、上海、天津、山东、安徽巢湖等省市或重点区(流)域等陆续制定或修订出台了更为严格的地方废水排放标准，其中不少指标已达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)的IV类标准，甚至III类标准。一些地区新的废水排放标准与地表水质量标准主要水质指标对比如下：
这些更为严格的废水排放标准无疑给所在地区的火电厂废水排放带来了巨大的压力，相应的废水处理系统提标改造也亟需进行。
另一方面，火电厂取排水的外部约束越来越大，越来越多的地区要求火电厂采取使用城市再生水代替地下水、地表水等作为生产水源，提高循环水排污水浓缩倍率等措施实现节水减排，直接造成下游排放的废水水质有不断恶化的趋势。总体来看，包括循环水排污水和反渗透浓水在内的火电厂废水具有难降解性有机物含量高、可生化性差、碳氮比严重失衡等特点，采用混凝澄清、过滤等常规工艺已无法满足高排放标准下的处理要求。
鉴于此，亟需开发出一种针对火电厂废水的可适应高排放标准的深度处理系统及方法。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种准IV类地表水标准的火电厂废水深度处理系统及方法，该系统及方法使得火电厂废水满足高排放标准下的处理要求。
为达到上述目的，本发明所述的准IV类地表水标准的火电厂废水深度处理系统包括依次相连通的均质调节池、臭氧氧化接触池、前置反硝化ABFT池、澄清池、中间水池、生物活性炭滤池、过滤器及清水池，其中，臭氧氧化接触池的臭氧入口连通有臭氧发生系统，前置反硝化ABFT池的加药口连通有碳源加药装置，澄清池的加药口连通有PAC加药装置。
均质调节池的出口处设置有在线COD仪和在线总氮仪。
臭氧氧化接触池底部设有钛合金微孔曝气盘，钛合金微孔曝气盘的入口与臭氧发生系统的出口相连通。
前置反硝化ABFT池设置有四个反应区，其中，各反应区依次分布，且第一个反应区的底部出口与第二个反应区的底部入口相连通，第二个反应区的顶部出口与第三个反应区的顶部入口相连通，第三个反应区的底部出口与最后一个反应区的底部入口相连通，第一个反应区的顶部入口与均质调节池的出口相连通，最后一个反应区的顶部出口与澄清池的入口相连通，各反应区的底部均设置有曝气管路，各反应区内自上到下依次设置有上拦截网、立方体高分子网泡状载体层及下拦截网。
立方体高分子网泡状载体层中各立方体高分子网泡状载体的长、宽及高均为15mm，立方体高分子网泡状载体层中立方体高分子网泡状载体的有效填充率为40％～45％。
澄清池为竖流式澄清池，澄清池底部设有排泥系统。
还包括曝气风机及反洗曝气风机，生物活性炭滤池内从上到下依次设置有活性炭层、穿孔支撑板、曝气管路和反洗曝气管路，曝气管的入口与曝气风机出口相连通，反洗曝气管的入口与反洗曝气风机的出口相连通。
过滤器为石英砂过滤器。
本发明所述的准IV类地表水标准的火电厂废水深度处理方法包括以下步骤：
废水进入均质调节池中调节水质及水量后进入到臭氧氧化接触池中进行预氧化，并与臭氧接触反应0.5～1h，主要达到提高B/C的目的；经预氧化后的废水送至前置反硝化ABFT池中，同时碳源投加装置根据均质调节池出水的COD、氮含量及流量调节投加到前置反硝化ABFT池中碳源的量，前置反硝化ABFT池输出的水进入到澄清池中，同时向澄清池中加入PAC混凝剂，实现水的固液分离及除磷反应，其中，分离出来的上清液进入到中间水池中，分离出来的污泥从澄清池的底部排出进入到污泥脱水系统中进行进一步处理；
中间水池输出的水由生物活性炭滤池底部进入到生物活性炭滤池中，在活性炭吸附过滤和其表面微生物膜生化降解的双重作用下，水中的COD得以去除；
生物活性炭滤池输出的水经过滤器过滤去除悬浮物后进入到清水池中，满足最终出水悬浮物含量＜10mg/L的要求。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的准IV类地表水标准的火电厂废水深度处理系统及方法在具体操作时，首先利用臭氧对废水进行预氧化，提高B/C，使得废水的COD可以被其后的前置反硝化ABFT池利用，作为反硝化碳源，以减少外加碳源投加量；ABFT出水经澄清池进行固液分离及除磷后，再送至生物活性炭滤池中，在活性炭吸附过滤和其表面微生物膜生化降解的双重作用下，水中的COD得以深度去除，解决这类废水因可生化性差、难降解性有机物含量高和碳氮比严重失衡而难以处理的难题，可稳定实现处理后出水水质达到准IV类水标准。需要说明的是，本发明采用通过臭氧预氧化，前置反硝化ABFT工艺可利用废水已有的碳源脱氮，减少外部碳源的投加；充分利用ABFT载体空隙率高、比表面积大的特点，在外部曝气条件下仍可在载体内部形成良好的缺氧区，利于反硝化细菌的生长繁殖和固定，总氮去除效果、容积负荷率均显著高于反硝化深床滤池，大大缩短了废水停留时间，可有效减低反硝化系统投资费用，整体工艺流程简单，药剂投加种类少、污泥产生量少，运行费用低。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中，1为均质调节池、2为臭氧氧化接触池、3为前置反硝化ABFT池、4为澄清池、5为中间水池、6为生物活性炭滤池、7为过滤器、8为清水池。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参考图1，本发明所述的准IV类地表水标准的火电厂废水深度处理系统包括依次相连通的均质调节池1、臭氧氧化接触池2、前置反硝化ABFT池3、澄清池4、中间水池5、生物活性炭滤池6、过滤器7及清水池8，其中，臭氧氧化接触池2的臭氧入口连通有臭氧发生系统，前置反硝化ABFT池3的加药口连通有碳源加药装置，澄清池3的加药口连通有PAC加药装置。
均质调节池1的出口处设置有在线COD仪和在线总氮仪，过滤器7为石英砂过滤器。
臭氧氧化接触池2底部设有钛合金微孔曝气盘，钛合金微孔曝气盘的入口与臭氧发生系统的出口相连通。
前置反硝化ABFT池3设置有四个反应区，其中，各反应区依次分布，且前一个反应区的出口与后一个反应区的入口相连通，第一个反应区的顶部入口与均质调节池1的出口相连通，最后一个反应区的顶部出口与澄清池4的入口相连通，各反应区的底部均设置有曝气管路，各反应区内自上到下依次设置有上拦截网、立方体高分子网泡状载体层及下拦截网，其中，立方体高分子网泡状载体层中各立方体高分子网泡状载体的长、宽及高均为15mm，立方体高分子网泡状载体层中立方体高分子网泡状载体的有效填充率为40％～45％。
澄清池4为竖流式澄清池，澄清池4底部设有排泥系统；
本发明还包括曝气风机及反洗曝气风机，生物活性炭滤池6内从上到下依次设置有活性炭层、穿孔支撑板、曝气管路和反洗曝气管路，曝气管的入口与曝气风机出口相连通，反洗曝气管的入口与反洗曝气风机的出口相连通。
本发明所述的准IV类地表水标准的火电厂废水深度处理方法包括以下步骤：
废水进入均质调节池1中调节水质及水量，然后进入到臭氧氧化接触池中进行预氧化，并与臭氧接触反应0.5～1h，以达到去除部分COD，提高B/C的目的；经预氧化后的废水送至前置反硝化ABFT池3中，同时通过在线COD仪和在线总氮仪检测均质调节池1出水的COD及氮含量，碳源投加装置根据均质调节池1出水的COD、氮含量及流量调节投加到前置反硝化ABFT池3中碳源的量，优选的，所述碳源为三水乙酸钠，为前置反硝化ABFT池3中的反硝化提供碳源，前置反硝化ABFT池3输出的水进入到澄清池4中，同时向澄清池4中加入PAC混凝剂，实现水的固液分离及除磷反应，其中，分离出来的上清液进入到中间水池5中，分离出来的污泥从澄清池4的底部排出进入到污泥脱水系统中进行进一步处理；
中间水池5输出的水经生物活性炭滤池6底部进入到生物活性炭滤池6中，在活性炭吸附过滤和其表面微生物膜生化降解的双重作用下，使得水中的COD得以去除。
优选地，调节曝气量控制生物活性炭滤池9的DO为3～5mg/L。
另外，实时监测生物活性炭滤池6的进口与出口之间压力差，当该压力差超过预设阈值或每隔5～7天，对生物活性炭滤池9进行曝气反洗，其中，反洗的时间约为5～8min，反洗强度为12～16L/(㎡s)，以恢复生物活性炭滤池6的压差。
生物活性炭滤池6输出的水由泵增压后经过滤器7过滤去除悬浮物后进入到清水池8中，满足最终出水悬浮物含量＜10mg/L的要求。
前置反硝化ABFT池3中，各反应区上拦截网与下拦截网之间的高分子网泡状载体在池底曝气气流作用下呈流化态，由于载体内部大孔和微孔相结合，一方面使得污水、碳源和微生物膜能得到充分接触交换，另一方面又可在载体内部形成良好的缺氧区，利于反硝化细菌的生长繁殖和固定。
优选地，前置反硝化ABFT池3底部的曝气强度仅需满足载体必要的流化态即可，通常为3～5m3/(㎡·h)。
本发明应用于安徽省某电厂中，采用本发明处理后的循环水排污水水质稳定实现COD＜30mg/L，氨氮＜3mg/L，总氮＜10mg/L，总磷＜0.3mg/L，悬浮物含量＜10mg/L。
Claims (9)
1.一种准IV类地表水标准的火电厂废水深度处理系统，其特征在于，包括依次相连通的均质调节池(1)、臭氧氧化接触池(2)、前置反硝化ABFT池(3)、澄清池(4)、中间水池(5)、生物活性炭滤池(6)、过滤器(7)及清水池(8)，其中，臭氧氧化接触池(2)的臭氧入口连通有臭氧发生系统，前置反硝化ABFT池(3)的加药口连通有碳源加药装置，澄清池(4)的加药口连通有PAC加药装置。
2.根据权利要求1所述的准IV类地表水标准的火电厂废水深度处理系统，其特征在于，均质调节池(1)的出口处设置有在线COD仪和在线总氮仪。
3.根据权利要求1所述的准IV类地表水标准的火电厂废水深度处理系统，其特征在于，臭氧氧化接触池(2)底部设有钛合金微孔曝气盘，钛合金微孔曝气盘的入口与臭氧发生系统的出口相连通。
4.根据权利要求1所述的准IV类地表水标准的火电厂废水深度处理系统，其特征在于，前置反硝化ABFT池(3)设置有四个反应区，其中，各反应区依次分布，且第一个反应区的底部出口与第二个反应区的底部入口相连通，第二个反应区的顶部出口与第三个反应区顶部入口相连通，第三个反应区的底部出口与最后一个反应区的底部入口相连通，第一个反应区的顶部入口与均质调节池(1)的出口相连通，最后一个反应区的顶部出口与澄清池(4)的入口相连通，各反应区的底部均设置有曝气管路，各反应区内自上到下依次设置有上拦截网、立方体高分子网泡状载体层及下拦截网。
5.根据权利要求3所述的准IV类地表水标准的火电厂废水深度处理系统，其特征在于，立方体高分子网泡状载体层中各立方体高分子网泡状载体的长、宽及高均为15mm，立方体高分子网泡状载体层中立方体高分子网泡状载体的有效填充率为40％～45％。
6.根据权利要求1所述的准IV类地表水标准的火电厂废水深度处理系统，其特征在于，澄清池(4)为竖流式澄清池，澄清池(4)底部设有排泥系统。
7.根据权利要求1所述的准IV类地表水标准的火电厂废水深度处理系统，其特征在于，还包括曝气风机及反洗曝气风机，生物活性炭滤池(6)内从上到下依次设置有活性炭层、穿孔支撑板、曝气管路和反洗曝气管路，曝气管的入口与曝气风机出口相连通，反洗曝气管的入口与反洗曝气风机的出口相连通。
8.根据权利要求1所述的准IV类地表水标准的火电厂废水深度处理系统，其特征在于，过滤器(7)为石英砂过滤器。
9.一种准IV类地表水标准的火电厂废水深度处理方法，其特征在于，基于权利要求1所述的准IV类地表水标准的火电厂废水深度处理系统，包括以下步骤：
废水进入均质调节池(1)中调节水质及水量，然后进入到臭氧氧化接触池(2)中进行预氧化，预氧化后的废水再进入到前置反硝化ABFT池(3)中，同时碳源投加装置根据均质调节池(1)出水的COD、氮含量及流量调节投加到前置反硝化ABFT池(3)中碳源的量，前置反硝化ABFT池(3)输出的水进入到澄清池(4)中，同时向澄清池(4)中加入PAC混凝剂，实现水的固液分离及除磷反应，其中，分离出来的上清液进入到中间水池(5)中，分离出来的污泥从澄清池(4)的底部排出进入到污泥脱水系统中进行进一步处理；
中间水池(5)的水送入经生物活性炭滤池(6)底部进入到生物活性炭滤池(6)中，在活性炭吸附过滤和其表面微生物膜生化降解的双重作用下，使得水中的COD得以去除；
生物活性炭滤池(6)输出的水经过滤器(7)过滤去除悬浮物后进入到清水池(8)中，满足最终出水悬浮物含量＜10mg/L的要求。
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