CN112094002A - 多级废水处理装置及其处理工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多级废水处理装置及其处理工艺，涉及污水处理技术领域，包括依次设置的初次沉淀池、调节池、预酸化池、IC反应器、二次沉淀池、三次沉淀池和污泥浓缩机构，初次沉淀池的前端设有格栅过滤机构，IC反应器和二次沉淀池之间设有A/O处理机构，二次沉淀池和三次沉淀池之间设有Fenton氧化塔，初次沉淀池、A/O处理机构、二次沉淀池和三次沉淀池和格栅过滤机构之间均通过管道连通，所述格栅过滤机构包括三个依次串联的过滤组件，每个所述过滤组件均包括过滤壳、过滤部件和密封部件，所述过滤部件安装在过滤管的中部，所述密封部件安装在过滤部件上。本发明能够提高格栅过滤效果以及A/O工艺对造纸废水的处理效果。

Description

多级废水处理装置及其处理工艺

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，尤其是涉及一种多级废水处理装置及其处理工艺。

背景技术

造纸过程中会产生大量的废水，废水中含有大量的有机和无机污染物，如果直接排放会对环境造成极大的影响。

中国专利号为CN107963784B公布了一种造纸废水处理工艺，包括：对废水的可处理性的分析步骤和废水处理步骤。本发明通过对废水进行可处理性的分析，使得在废水处理中能够根据废水的具体成分和性质进行有针对性的处理，从而使废水得到有效处理，满足处理要求。

但是，上述专利在处理废水时还存在不足之处；第一，格栅池无法持续进行工作，现有的格栅过滤装置无法及时对格栅上的过滤物进行及时的清理。因此，在长时间工作后杂质会对格栅造成堵塞，影响过滤效果以及废水的流通。第二，上述专利在进行A/O处理时，系统内平均污泥浓度低，浪费大量的处理池溶剂，硝酸盐浓度高，需要设置回流装置，且A/O处理池内部的BOD（生化需氧量）浓度容易出现不均衡的现象，影响A/O工艺的处理效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多级废水处理装置及其处理工艺，以解决现有技术中燃料电池中造纸废水处理时格栅容易堵塞以及A/O工艺处理效果不佳的技术问题。

本发明提供一种多级废水处理装置，包括依次设置的初次沉淀池、调节池、预酸化池、IC反应器、二次沉淀池、三次沉淀池和污泥浓缩机构，所述初次沉淀池的前端设有格栅过滤机构，所述IC反应器和二次沉淀池之间设有A/O处理机构，所述二次沉淀池和三次沉淀池之间设有Fenton氧化塔，所述格栅过滤机构、初次沉淀池、调节池、预酸化池、IC反应器、A/O处理机构、二次沉淀池、Fenton氧化塔和三次沉淀池依次通过管道连通，所述初次沉淀池、A/O处理机构、二次沉淀池和三次沉淀池和格栅过滤机构之间均通过管道连通，所述格栅过滤机构包括三个依次串联的过滤组件，每个所述过滤组件均包括过滤壳、过滤部件和密封部件，所述过滤部件安装在过滤管的中部，所述密封部件安装在过滤部件上。

进一步，所述过滤壳的中部设有横截面呈圆形的过滤腔，所述过滤壳的下部设有进水通道，所述过滤壳的上部设有出水通道，所述进水通道和出水通道均与过滤腔连通，所述过滤壳的下部设有与过滤腔连通的排污管道，三个所述过滤壳依次设置且相邻的两个过滤壳的出水通道和进水通道之间设有用于连通两者的通水通道。

进一步，所述过滤部件包括过滤电机、过滤轴和过滤格栅，所述过滤轴沿着过滤腔的轴线设置，所述过滤电机的输出端与过滤轴的一端固定连接，所述过滤格栅至少设置有四个，所有所述过滤格栅呈圆周分布在过滤轴上，且每个所述过滤格栅的背面均设有若干个下部与其铰接的挡片，当所有挡片与过滤格栅平行时使得过滤格栅密闭。

进一步，所述密封部件包括控制气泵、连接管、固定架和若干个气囊，所有所述气囊与所有所述过滤格栅一一对应安装，所述过滤轴的中部设有通气通道，所有所述气囊均与通气通道连通，所述连接管通过固定架安装在过滤壳的外部，所述连接管的一端与过滤轴转动连接，所述连接管的另一端与控制气泵连通，所述连接管上设有排气管，所述排气管上设有控制阀。

进一步，所述出水通道内设有弧度为45度的挡板，所述排污管道的轴线与竖直方向的夹角小于45度。

进一步，A/O处理机构包括若干个A/O处理池、连接总管、若干个连接支管和出水管，所述连接总管的一端与IC反应器连通，所有所述连接支管的一端均与连接总管连通，所有所述连接支管的另一端与所有A/O处理池一一对应连通，所有所述A/O处理池依次排列且最末端的A/O处理池通过出水管与二次沉淀池连通，所述二次沉淀池和最前端的A/O处理池之间设有回流污泥管。

进一步，三个所述过滤组件中的过滤格栅的孔径逐渐减小。

本发明还提供了一种多级废水处理装置的处理工艺，其步骤为：

S1：将造纸废水输送到格栅过滤机构内进行过滤，三个过滤组件依次工作，将废水中的杂质从大到小依次过滤出来；

S2：将格栅过滤机构处理后的废水输送到初次沉淀池内进行沉淀，上层废水输送到调节池内进行PH调节，下层污泥输送到污泥浓缩机构内进行浓缩压饼处理；

S3：经过调节池调节后的废水输送到预酸化池进行加速混合后再通过IC反应器处理；

S4：经过IC反应器处理后的废水进入A/O处理机构进行好氧处理，分解废水中的污染物，降低废水中的BOD（生化需氧量）和COD（化学需氧量）；

S5：好氧处理后的废水进入二次沉淀池沉淀后，上层废水输送到Fenton氧化塔进行处理，下层污泥输送到污泥浓缩机构内进行浓缩压饼处理；

S6：经过Fenton氧化塔处理后的废水输送到三次沉淀池内，上层清水返回车间使用，下层污泥输送到污泥浓缩机构内进行浓缩压饼处理。

与现有技术相比较，本发明的有益效果在于：

（1）本发明通过过滤部件和密封部件的配合工作能够及时的将过滤出来的杂质进行清理，保证过滤部件的过滤效果，避免过滤部件上杂质过多对其过滤效果造成影响。

（2）本发明工作时，通过过滤电机工作，带动过滤轴转动，过滤轴带动所有的过滤格栅一起转动，使得所有的过滤格栅交替工作，一方面，能够将已经过滤饱合并附着有大量杂质的过滤格栅移动至进水通道的旁侧，便于对该过滤格栅上的杂质进行处理，另一方面将经过处理后的过滤格栅同步移动至工作位置，继续对废水进行处理；与现有技术相比，不会出现过滤格栅长时间工作附着过多的杂质造成过滤格栅堵塞的情况发生，使得本发明能长时间持续工作，无须人工清理。

（3）工作时，当过滤格栅位于过滤工位时，此时的挡片的下部与过滤格栅铰接，因此，在挡片重力以及水流的冲击作用下，挡片会呈水平状态，使得废水能够通过过滤格栅，反之，当过滤格栅转动到竖直向下的状态时，挡片的上端与过滤格栅铰接，在重力的作用下以及水流的冲击下，使得废水是无法通过此时的过滤格栅，也避免水平过度冲击过滤格栅造成杂质汇入出水通道的情况发生。

（4）在过滤时，可以通过向气囊中充气，使得气囊贴合过滤壳的内部，进而达到过滤壳内壁和过滤格栅边缘密封的效果，当过滤格栅需要转动时，通过控制阀和排气管将气囊内的空气放出，从而使得气囊不再与过滤壳内壁贴合，使得过滤格栅能够转动，密封部件结构简单，操作简便，使得过滤格栅实现了交替工作的同时不会出现密封不佳造成过滤效果不佳的情况发生。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明中过滤组件的俯视图；

图3为图2沿A-A线的剖视图；

图4为图3中C处的放大图；

图5为图2沿B-B线的剖视图；

图6为图5中D处的放大图。

附图标记：

初次沉淀池1，调节池2，预酸化池3，IC反应器4，二次沉淀池5，三次沉淀池6，污泥浓缩机构7，格栅过滤机构8，过滤壳81，过滤腔811，进水通道812，出水通道813，排污管道814，通水通道815，过滤部件82，过滤电机821，过滤轴822，过滤格栅823，挡片824，密封部件83，控制气泵831，连接管832，固定架833，气囊834，通气通道835，排气管836，控制阀837，A/O处理机构9，A/O处理池91，连接总管92，连接支管93，出水管94，回流污泥管95，Fenton氧化塔10，挡板11。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。

基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合图1至图6所示，本发明实施例提供了一种多级废水处理装置，包括依次设置的初次沉淀池1、调节池2、预酸化池3、IC反应器4、二次沉淀池5、三次沉淀池6和污泥浓缩机构7，所述初次沉淀池1的前端设有格栅过滤机构8，所述IC反应器4和二次沉淀池5之间设有A/O处理机构9，所述二次沉淀池5和三次沉淀池6之间设有Fenton氧化塔10，所述格栅过滤机构8、初次沉淀池1、调节池2、预酸化池3、IC反应器4、A/O处理机构9、二次沉淀池5、Fenton氧化塔10和三次沉淀池6依次通过管道连通，所述初次沉淀池1、A/O处理机构9、二次沉淀池5和三次沉淀池6和格栅过滤机构8之间均通过管道连通，所述格栅过滤机构8包括三个依次串联的过滤组件，每个所述过滤组件均包括过滤壳81、过滤部件82和密封部件83，所述过滤部件82安装在过滤管的中部，所述密封部件83安装在过滤部件82上。本发明中格栅过滤机构8工作时，通过过滤部件82和密封部件83的配合工作能够及时的将过滤出来的杂质进行清除，保证过滤部件82的过滤效果，避免过滤部件82上杂质过多对其过滤效果造成影响。通过IC反应器4工作，解决了预酸化处理池处理效果不佳和处理时间较长的问题，IC反应器4工作时，能够让污泥和废水更好的混合，增大接触面积，提高处理效果；通过IC反应器4的工作：一是抗低温能力强，IC反应器4内存在大量微生物，从而降低了温度对厌氧消化的影响；二是由于IC反应器4内存在内循环，通过转化COD（化学需氧量）产生的碱度，可以对pH起到较好的缓冲作用；三是出水稳定性好；四是启动周期短；五是IC反应器4的容积负荷更大，可以节省空间。现有技术中的造纸废水经过好氧处理后，COD（化学需氧量）会稳定在150附近，剩下的COD（化学需氧量）非常难以降解，因此增加Fenton氧化塔10进行处理。A/O处理后的废水经过沉淀后，进入Fenton氧化塔10，加入Fenton试剂。先加入硫酸及硫酸亚铁，将pH调至4-5，之后再进入双氧水将pH调节到3-4左右，会产生氢氧自由基，氢氧自由基能将废水中的大分子有机物降解为小分子有机物或者彻底转化为CO2和H2O，同时可以水解，结合絮凝剂可以进行混凝沉淀，进一步去除杂质和色度。

具体地，所述过滤壳81的中部设有横截面呈圆形的过滤腔811，所述过滤壳81的下部设有进水通道812，所述过滤壳81的上部设有出水通道813，所述进水通道812和出水通道813均与过滤腔811连通，所述过滤壳81的下部设有与过滤腔811连通的排污管道814，三个所述过滤壳81依次设置且相邻的两个过滤壳81的出水通道813和进水通道812之间设有用于连通两者的通水通道815。

具体地，所述过滤部件82包括过滤电机821、过滤轴822和过滤格栅823，所述过滤轴822沿着过滤腔811的轴线设置，所述过滤电机821的输出端与过滤轴822的一端固定连接，所述过滤格栅823至少设置有四个，所有所述过滤格栅823呈圆周分布在过滤轴822上，且每个所述过滤格栅823的背面均设有若干个下部与其铰接的挡片824，当所有挡片824与过滤格栅823平行时使得过滤格栅823密闭；工作时，通过过滤电机821工作，带动过滤轴822转动，过滤轴822带动所有的过滤格栅823一起转动，使得所有的过滤格栅823交替工作，一方面，能够将已经过滤饱合并附着有大量杂质的过滤格栅823移动至进水通道812的旁侧，便于对该过滤格栅823上的杂质进行处理，另一方面将经过处理后的过滤格栅823同步移动至工作位置，继续对废水进行处理；与现有技术相比，不会出现过滤格栅823长时间工作附着过多的杂质造成过滤格栅823堵塞的情况发生，使得本发明能长时间持续工作，无须人工清理，当过滤格栅823位于过滤工位时，此时的挡片824的下部与过滤格栅823铰接，因此，在挡片824重力以及水流的冲击作用下，挡片824会呈水平状态，使得废水能够通过过滤格栅823，反之，当过滤格栅823转动到竖直向下的状态时，挡片824的上端与过滤格栅823铰接，在重力的作用下以及水流的冲击下，使得废水是无法通过此时的过滤格栅823，也避免水平过度冲击过滤格栅823造成杂质汇入出水通道813的情况发生。

具体地，所述密封部件83包括控制气泵831、连接管832、固定架833和若干个气囊834，所有所述气囊834与所有所述过滤格栅823一一对应安装，所述过滤轴822的中部设有通气通道835，所有所述气囊834均与通气通道835连通，所述连接管832通过固定架833安装在过滤壳81的外部，所述连接管832的一端与过滤轴822转动连接，所述连接管832的另一端与控制气泵831连通，所述连接管832上设有排气管836，所述排气管836上设有控制阀837；工作时，由于所有的过滤格栅823需要转动，会出现过滤格栅823的边缘与过滤壳81的内部密封不佳的情况发生，使得废水以及废水中的杂质会穿过，造成过滤效果不佳，因此，在过滤时，可以通过向气囊834中充气，使得气囊834贴合过滤壳81的内部，进而达到过滤壳81内壁和过滤格栅823边缘密封的效果，当过滤格栅823需要转动时，通过控制阀837和排气管836将气囊834内的空气放出，从而使得气囊834不再与过滤壳81内壁贴合，使得过滤格栅823能够转动，密封部件83结构简单，操作简便，使得过滤格栅823实现了交替工作的同时不会出现密封不佳造成过滤效果不佳的情况发生。

具体地，所述出水通道813内设有弧度为45度的挡板11，所述排污管道814的轴线与竖直方向的夹角小于45度，具体参照附图3所述，这样的设置，使得过滤格栅823在交替时，排污管道814上方的杂质能够汇入出水通道813对废水造成二次污染的情况发生。

具体地，A/O处理机构9包括若干个A/O处理池91、连接总管92、若干个连接支管93和出水管94，所述连接总管92的一端与IC反应器4连通，所有所述连接支管93的一端均与连接总管92连通，所有所述连接支管93的另一端与所有A/O处理池91一一对应连通，所有所述A/O处理池91依次排列且最末端的A/O处理池91通过出水管94与二次沉淀池5连通，所述二次沉淀池5和最前端的A/O处理池91之间设有回流污泥管95；通过多个A/O处理池91进行污水处理，与现有技术相比，其系统内部的平均污泥浓度高，节省了许多反应池的容积，其中硝酸盐浓度低，不需要设置内回流装置；各个A/O处理池91内浓度比较均衡，可以保证各个A/O处理池91内废水的处理效果。具体A/O处理池91的数量根据的去除效率和总氮的去除率进行计算。各个A/O处理池91之间的流量系数需要根据废水的成分和处理需求进行实时调整。

具体地，三个所述过滤组件中的过滤格栅823的孔径逐渐减小；用于逐渐对废水中较小的杂质进行过滤。

本发明还提供了一种多级废水处理装置的处理工艺，其步骤为：

S1：将造纸废水输送到格栅过滤机构8内进行过滤，三个过滤组件依次工作，将废水中的杂质从大到小依次过滤出来；

S2：将格栅过滤机构8处理后的废水输送到初次沉淀池1内进行沉淀，上层废水输送到调节池2内进行PH调节，下层污泥输送到污泥浓缩机构7内进行浓缩压饼处理；

S3：经过调节池2调节后的废水输送到预酸化池3进行加速混合后再通过IC反应器4处理；

S4：经过IC反应器4处理后的废水进入A/O处理机构9进行好氧处理，分解废水中的污染物，降低废水中的BOD（生化需氧量）和COD（化学需氧量）；

S5：好氧处理后的废水进入二次沉淀池5沉淀后，上层废水输送到Fenton氧化塔10进行处理，下层污泥输送到污泥浓缩机构7内进行浓缩压饼处理；

S6：经过Fenton氧化塔10处理后的废水输送到三次沉淀池6内，上层清水返回车间使用，下层污泥输送到污泥浓缩机构7内进行浓缩压饼处理。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种多级废水处理装置，包括依次设置的初次沉淀池（1）、调节池（2）、预酸化池（3）、IC反应器（4）、二次沉淀池（5）、三次沉淀池（6）和污泥浓缩机构（7），其特征在于：所述初次沉淀池（1）的前端设有格栅过滤机构（8），所述IC反应器（4）和二次沉淀池（5）之间设有A/O处理机构（9），所述二次沉淀池（5）和三次沉淀池（6）之间设有Fenton氧化塔（10），所述格栅过滤机构（8）、初次沉淀池（1）、调节池（2）、预酸化池（3）、IC反应器（4）、A/O处理机构（9）、二次沉淀池（5）、Fenton氧化塔（10）和三次沉淀池（6）依次通过管道连通，所述初次沉淀池（1）、A/O处理机构（9）、二次沉淀池（5）和三次沉淀池（6）和格栅过滤机构（8）之间均通过管道连通，所述格栅过滤机构（8）包括三个依次串联的过滤组件，每个所述过滤组件均包括过滤壳（81）、过滤部件（82）和密封部件（83），所述过滤部件（82）安装在过滤管的中部，所述密封部件（83）安装在过滤部件（82）上。

2.根据权利要求1所述的多级废水处理装置，其特征在于：所述过滤壳（81）的中部设有横截面呈圆形的过滤腔（811），所述过滤壳（81）的下部设有进水通道（812），所述过滤壳（81）的上部设有出水通道（813），所述进水通道（812）和出水通道（813）均与过滤腔（811）连通，所述过滤壳（81）的下部设有与过滤腔（811）连通的排污管道（814），三个所述过滤壳（81）依次设置且相邻的两个过滤壳（81）的出水通道（813）和进水通道（812）之间设有用于连通两者的通水通道（815）。

3.根据权利要求2所述的多级废水处理装置，其特征在于：所述过滤部件（82）包括过滤电机（821）、过滤轴（822）和过滤格栅（823），所述过滤轴（822）沿着过滤腔（811）的轴线设置，所述过滤电机（821）的输出端与过滤轴（822）的一端固定连接，所述过滤格栅（823）至少设置有四个，所有所述过滤格栅（823）呈圆周分布在过滤轴（822）上，且每个所述过滤格栅（823）的背面均设有若干个下部与其铰接的挡片（824），当所有挡片（824）与过滤格栅（823）平行时使得过滤格栅（823）密闭。

4.根据权利要求3所述的多级废水处理装置，其特征在于：所述密封部件（83）包括控制气泵（831）、连接管（832）、固定架（833）和若干个气囊（834），所有所述气囊（834）与所有所述过滤格栅（823）一一对应安装，所述过滤轴（822）的中部设有通气通道（835），所有所述气囊（834）均与通气通道（835）连通，所述连接管（832）通过固定架（833）安装在过滤壳（81）的外部，所述连接管（832）的一端与过滤轴（822）转动连接，所述连接管（832）的另一端与控制气泵（831）连通，所述连接管（832）上设有排气管（836），所述排气管（836）上设有控制阀（837）。

5.根据权利要求2所述的多级废水处理装置，其特征在于：所述出水通道（813）内设有弧度为45度的挡板（11），所述排污管道（814）的轴线与竖直方向的夹角小于45度。

6.根据权利要求1所述的多级废水处理装置，其特征在于：A/O处理机构（9）包括若干个A/O处理池（91）、连接总管（92）、若干个连接支管（93）和出水管（94），所述连接总管（92）的一端与IC反应器（4）连通，所有所述连接支管（93）的一端均与连接总管（92）连通，所有所述连接支管（93）的另一端与所有A/O处理池（91）一一对应连通，所有所述A/O处理池（91）依次排列且最末端的A/O处理池（91）通过出水管（94）与二次沉淀池（5）连通，所述二次沉淀池（5）和最前端的A/O处理池（91）之间设有回流污泥管（95）。

7.根据权利要求1所述的多级废水处理装置，其特征在于：三个所述过滤组件中的过滤格栅（823）的孔径逐渐减小。

8.一种根据权利要求1-7中任意一项所述的多级废水处理装置的处理工艺，其特征在于；其步骤为：

S1：将造纸废水输送到格栅过滤机构（8）内进行过滤，三个过滤组件依次工作，将废水中的杂质从大到小依次过滤出来；

S2：将格栅过滤机构（8）处理后的废水输送到初次沉淀池（1）内进行沉淀，上层废水输送到调节池（2）内进行PH调节，下层污泥输送到污泥浓缩机构（7）内进行浓缩压饼处理；

S3：经过调节池（2）调节后的废水输送到预酸化池（3）进行加速混合后再通过IC反应器（4）处理；

S4：经过IC反应器（4）处理后的废水进入A/O处理机构（9）进行好氧处理，分解废水中的污染物，降低废水中的BOD和COD；

S5：好氧处理后的废水进入二次沉淀池（5）沉淀后，上层废水输送到Fenton氧化塔（10）进行处理，下层污泥输送到污泥浓缩机构（7）内进行浓缩压饼处理；

S6：经过Fenton氧化塔（10）处理后的废水输送到三次沉淀池（6）内，上层清水返回车间使用，下层污泥输送到污泥浓缩机构（7）内进行浓缩压饼处理。

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