CN112209506A - 一种高浓度二甲基乙酰胺废水处理装置及处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高浓度二甲基乙酰胺废水处理装置及处理方法，处理装置包括：缓冲池、调节池、曝气池、A池、O池和MBR膜池，高浓度二甲基乙酰胺废水先通入缓冲池，经所述缓冲池处理后通过缓冲池排水泵输送到调节池；经过调节池处理后的占总量1/2~2/3的废水先进入曝气池进行曝气，然后进入A池，未进入曝气池的废水直接进入A池；经A池处理后的废水进入O池；经过O池处理后的废水通过O池提升泵输送到MBR膜池（6）；经MBR膜池（6）处理后的废水进入下一环节，本工艺凯氏氮转化率达99.9%，总氮去除率可达99%，出水总氮稳定在出水标准70ppm，出水氨氮稳定在出水标准45ppm。

Description

一种高浓度二甲基乙酰胺废水处理装置及处理方法
技术领域
本发明属于污水处理领域，具体涉及一种高浓度二甲基乙酰胺废水处理装置及处理方法。
背景技术
二甲基乙酰胺(DMAC)被作为化工原料和有机良溶剂，被广泛应用于石油、化工、医药等行业，含有DMAC的废水化学稳定性强，环境危害严重，中空纤维超滤膜生产过程中会产生高浓度含DMAC(Dimethylacetamide)的废水，这部分废水会直接进入生化系统处理，现有的处理方法通常是将废水先到水解池处理，再经过A(Anoxic，缩写A)池和O(Oxic，缩写O)池以及MBR膜池(Membrane Bio-Reactor膜生物反应器，简称MBR膜池)处理，系统出水总氮(Total Nitrogen简称TN)与氨氮稳定性较差，且总氮与氨氮去除率低，达不到预期的处理效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高浓度二甲基乙酰胺废水处理装置及处理方法，本工艺凯氏氮转化率达99.9％，总氮去除率可达99％，出水总氮稳定在出水标准70ppm，出水氨氮稳定在出水标准45ppm。
为实现上述目的，本发明提供一种高浓度二甲基乙酰胺废水处理装置，所述处理装置包括：缓冲池、调节池、曝气池、A池、O池和MBR膜池，所述缓冲池与所述调节池连通，所述调节池分别与所述的曝气池和A池连通，所述曝气池与所述A池连通，所述A池与所述O池连通，所述O池和所述MBR膜池连通。
于本发明一实施例中，所述曝气池靠近顶部的地方设置有第一废水流出口，所述A池靠近底部的地方设置有第二废水流出口，所述A池中设置有搅拌器，所述第二废水流出口靠近搅拌器。当所述曝气池中的废水的量达到第一废水流出口的高度时，经所述曝气池处理后的废水流入所述A池。
于本发明一实施例中，所述搅拌器的搅拌速度为300-600r/min。
所述曝气池的第一废水流出口的高度为所述曝气池高度的3/4-4/5之间，废水的流出速率为0.2-0.5m/s，第二废水流出口的尺寸是1m×1m，废水流出速度是0.005-0.02m/s。
于本发明一实施例中，所述缓冲池外部设置有缓冲池排水泵，所述调节池外部设置有调节池排水泵，所述O池中的外部设置有O池提升泵，所述O池中的废水通过O池提升泵输送到所述MBR膜池。
于本发明一实施例中，所述缓冲池排水泵的输送量为10-50m3/h，所述调节池排水泵的输送量为1-20m3/h，所述O池提升泵的输送量为30-75m3/h。
于本发明一实施例中，所述处理装置还包括磁谷风机，所述曝气池和O池里都有微孔曝气器，所述磁谷风机通过所述微孔曝气器向所述曝气池和O池中曝气，曝气量为28-80m3/min。
于本发明一实施例中，所述A池外部设置有A池回流泵；将厌氧池污泥回流到曝气池最前端，保持污泥回流泵一直运行，将A池里的氨氮回流到曝气池继续处理，还有少部分氨氮则进入O池进行硝化处理，所述O池外部设置有O池回流泵，将O池底部的废水返回A池再次进行处理；所述MBR膜池外部设置有膜池回流泵，将MBR膜池底部的废水返回O池再次进行处理；所述MBR膜池外部还设置有产水泵。
整个装置中，共设置3处污泥回流，第1处：A池回流泵将A池回流至曝气池，回流量为20-30m3/h，优选回流量25m3/h；第2处：O池回流泵将O池回流至A池，回流量为5-15m3/h，优选回流量为10m3/h；第3处：MBR膜池外部设置的膜池回流泵将膜池回流至O池，回流量为30-40m3/h，优选回流量为35m3/h。在厌氧池里增加污泥回流泵将厌氧池污泥回流到曝气池最前端，将厌氧池里的氨氮回流到曝气池继续处理。
本发明还提供一种利用前述高浓度二甲基乙酰胺废水处理装置进行废水处理的方法，包括以下步骤：
步骤SS1：高浓度二甲基乙酰胺废水先通入缓冲池，经所述缓冲池处理后通过缓冲池排水泵输送到调节池；
步骤SS2：经过所述调节池处理后的占总量1/2-2/3的废水先进入曝气池进行曝气，停留时间为8-18d，优选为10d，然后进入A池，在A池停留时间为15-25d，优选为20d；含二甲基乙酰胺的废水先进曝气池降解处理，在曝气池里可以先去除部分COD以及部分氨氮的降解，实现解毒的效果，降低高浓度的COD对氨氮转化的抑制作用，未进入曝气池的废水直接进入A池；曝气池处理后的废水再进入后续的AO池，此时氨氮浓度较低，防止硝化菌被抑制，未经曝气池降解的氨氮则在0池里发生硝化反应被降解，产生的硝酸盐和亚硝酸盐回流到A池，总氮和氨氮去除效率更高。未进入曝气池的废水直接进入A池为反硝化阶段提供碳源；
步骤SS3：经A池处理后的废水进入O池；
步骤SS4：经过O池处理后的废水通过O池提升泵输送到MBR膜池；
步骤SS5：经MBR膜池处理后的废水进入下一环节。
于本发明一实施例中，所述高浓度二甲基乙酰胺废水中高浓度二甲基乙酰胺COD的浓度为10000-20000ppm，TN的浓度为400-800ppm。
于本发明一实施例中，所述步骤SS2中向曝气池和A池中分别加入磷酸二氢钾，所加入的磷酸二氢钾与COD、TN的质量比满足COD：N:P＝100:5:1。
于本发明一实施例中，所述A池外部设置有的A池回流泵，回流量保持为20-30m3/h。
于本发明一实施例中，A池回流泵回流量保持为25m3/h。
于本发明一实施例中，步骤SS2中曝气后的废水溶解氧为2-4ppm，PH为7-8，温度为25-40℃，电导率为5000-10000us/cm；在硝化菌的作用下，将氨氮转变成硝态氮和亚硝态氮，为后续厌氧阶段反硝化创造条件，同时也降低了整个系统的COD负荷。
步骤SS3中经过所述O池溶解氧为2-4ppm，PH为7-8，温度为25-40℃之间，电导率为5000-10000us/cm。降低后端氨氮处理负荷，最终经过MBR膜系统出水。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本装置在曝气池里先降解一部分氨氮，其余氨氮则在0池里发生硝化反应被降解，产生的硝酸盐和亚硝酸盐回流到A池，总氮和氨氮去除效率更高。
(2)本装置采用O2A，废水先进曝气池解毒，避免高浓度的COD抑制氨氮的转化。
(3)曝气后的废水再到传统的AO池，防止后端O池中硝化菌被抑制
(4)本工艺可在好氧情况下将有机氮氨化，一般AO工艺凯氏氮去除率90％左右，脱氮可达到60-80％，本工艺凯氏氮转化率达99.9％，总氮去除率可达99％。去除效率显著提高，降低污染物排放的浓度。
附图说明
图1为本发明系统框架图。
其中，1、缓冲池、2、调节池、3、曝气池；4、A池；5、O池；6、MBR膜池；7、缓冲池排水泵；8、调节池排水泵；9、O池提升泵；10、A池回流泵；11、O池回流泵；12、膜池回流泵；13、产水泵；14、磁谷风机；15、搅拌器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
如图1所示，一种高浓度二甲基乙酰胺废水处理装置，处理装置包括：缓冲池1、调节池2、曝气池3、A池4、O池5和MBR膜池6，缓冲池1与调节池2连通，调节池2分别与的曝气池3和A池4连通，曝气池3与A池4连通，A池4与O池5连通，O池5和MBR膜池6连通，曝气池3靠近顶部的地方设置有第一废水流出口，A池4靠近底部的地方设置有第二废水流出口，A池4中设置有搅拌器15，第二废水流出口靠近搅拌器15。
缓冲池1外部设置有缓冲池排水泵7，调节池2外部设置有调节池排水泵8，O池5中的外部设置有O池提升泵9。处理装置还包括磁谷风机14，曝气池3和O池5里都有微孔曝气器，磁谷风机14通过微孔曝气器向曝气池3和O池5中曝气。A池4外部设置有A池回流泵10，A池回流泵10将A池4中的污泥回流至曝气池3，O池5外部设置有O池回流泵11；O池回流泵11将O池5中的污泥回流至A池4，MBR膜池6外部设置的膜池回流泵12将膜池污泥回流至O池5，MBR膜池6外部还设置有产水泵13，通过产水泵13将经MBR膜池处理后的废水输送到下一环节。
本发明利用前述高浓度二甲基乙酰胺废水处理装置进行废水处理的方法，包括以下步骤：
步骤SS1：将150吨高浓度二甲基乙酰胺废水先通入缓冲池1，经缓冲池1处理后通过缓冲池排水泵7输送到调节池2，排水泵的输送量为20m3/h；
步骤SS2：经过调节池2处理后的100吨的废水通过调节池排水泵8先泵送到曝气池3进行曝气，此处调节池排水泵8的输送量为4.16m3/h，向曝气池3加入磷酸二氢钾30kg，废水在曝气池3中的停留时间是10d，然后进入A池4，废水从曝气池3中流入A池中的流速为0.2m/s，在A池4中的停留时间是20d；未进入曝气池的50吨废水通过调节池排水泵8直接直接泵送到A池4，此处调节池排水泵8的输送量为2.08m3/h，向A池4中加入磷酸二氢钾15kg，在A池4中的停留时间是20d；
步骤SS3：经A池4处理后的废水通过第二废水流出口流入O池5，废水流出速度为0.014m/s；
步骤SS4：经过O池5处理后的废水通过O池提升泵9输送到MBR膜池6，O池提升泵9输送量为40m3/h；
步骤SS5：经MBR膜池6处理后的废水经产水泵13进入下一环节。
其中A池回流泵10将A池4中的污泥回流至曝气池3，回流量为25m3/h，O池回流泵11将O池5中的污泥回流至A池4，回流量为10m3/h，MBR膜池6外部设置的膜池回流泵12将膜池污泥回流至O池5，回流量为35m3/h。
高浓度二甲基乙酰胺废水中高浓度二甲基乙酰胺COD的浓度为15000ppm，TN的浓度为750ppm。
本工艺凯氏氮转化率达99.9％，总氮去除率可达99％，出水总氮稳定在出水标准70ppm，出水氨氮稳定在出水标准45ppm。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种高浓度二甲基乙酰胺废水处理装置，其特征在于，所述处理装置包括：缓冲池(1)、调节池(2)、曝气池(3)、A池(4)、O池(5)和MBR膜池(6)，所述缓冲池(1)与所述调节池(2)连通，所述调节池(2)分别与所述的曝气池(3)和A池(4)连通，所述曝气池(3)与所述A池(4)连通，所述A池(4)与所述O池(5)连通，所述O池(5)与所述MBR膜池(6)连通。
2.根据权利要求1所述的高浓度二甲基乙酰胺废水处理装置，其特征在于，所述曝气池(3)靠近顶部的地方设置有第一废水流出口，所述A池(4)靠近底部的地方设置有第二废水流出口，所述A池(4)中设置有搅拌器(15)，所述第二废水流出口靠近搅拌器(15)。
3.根据权利要求1所述的高浓度二甲基乙酰胺废水处理装置，其特征在于，所述缓冲池(1)外部设置有缓冲池排水泵(7)，所述调节池(2)外部设置有调节池排水泵(8)，所述O池(5)的外部设置有O池提升泵(9)。
4.根据权利要求1所述的高浓度二甲基乙酰胺废水处理装置，其特征在于，所述处理装置还包括磁谷风机(14)，所述曝气池(3)和O池(5)里都有微孔曝气器，所述磁谷风机(14)通过所述微孔曝气器向所述曝气池(3)和O池(5)中曝气。
5.根据权利要求1所述的高浓度二甲基乙酰胺废水处理装置，其特征在于，所述A池(4)外部设置有A池回流泵(10)；所述O池(5)外部设置有O池回流泵(11)；所述MBR膜池(6)外部设置有膜池回流泵(12)；所述MBR膜池(6)外部还设置有产水泵(13)。
6.一种利用权利要求1-5所述的高浓度二甲基乙酰胺废水处理装置进行废水处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤SS1：高浓度二甲基乙酰胺废水先通入缓冲池(1)，经所述缓冲池(1)处理后通过缓冲池排水泵(7)输送到调节池(2)；
步骤SS2：经过所述调节池(2)处理后的占总量1/2～2/3的废水先进入曝气池(3)进行曝气，然后进入A池(4)，未进入曝气池的废水直接进入A池(4)；
步骤SS3：经A池(4)处理后的废水进入O池(5)；
步骤SS4：经过O池(5)处理后的废水通过O池提升泵(9)输送到MBR膜池(6)；
步骤SS5：经MBR膜池(6)处理后的废水进入下一环节。
7.根据权利要求6所述的废水处理方法，其特征在于，所述高浓度二甲基乙酰胺废水中高浓度二甲基乙酰胺COD的浓度为10000-20000ppm，TN的浓度为400-800ppm。
8.根据权利要求6所述的废水处理方法，其特征在于，所述步骤SS2中向曝气池(3)和A池(4)中分别加入磷酸二氢钾，所加入的磷酸二氢钾与COD、TN的质量比满足COD：N:P＝100:5:1。
9.根据权利要求6所述的废水处理方法，其特征在于，所述A池(4)外部设置有A池回流泵(10)，回流量保持为20-30m3/h。
10.根据权利要求6所述的废水处理方法，其特征在于，步骤SS2中曝气后的废水溶解氧为2-4ppm，PH为7-8，温度为25-40℃，电导率为5000-10000us/cm；步骤SS3中经过所述O池(5)溶解氧为2-4ppm，PH为7-8，温度为25-40℃之间，电导率为5000-10000us/cm。
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