CN114716111A - 一种废水处理系统及处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种废水处理系统及处理工艺，涉及水处理技术领域。该改性剂废水处理系统包括依次连接的微电解反应器、综合调节池、气浮预处理池、一级沉淀池、二级沉淀池和过滤装置，所述综合调节池内设有曝气管，在所述一级沉淀池与所述二级沉淀池之间还设有废水微生物处理装置。本发明利用微电解催化氧化反应器对丁二烯碱洗水洗污水和水性胶乳污水进行处理，处理后汇入综合调节池。然后工程塑料改性剂废水直接排入综合调节池，调节池内安装有曝气管，可实现间歇曝气、除油和清渣。废水经过气浮预处理后在废水微生物处理装置内经过微生物进行处理，经过微生物处理使得废水能够达到排放标准。

Description

一种废水处理系统及处理工艺
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，具体涉及一种废水处理系统及处理工艺。
背景技术
工程塑料改性剂废水、水性胶乳废水和丁二烯碱洗水洗废水等多类废水是一些工厂产生的综合废水。
其中工程塑料改性剂废水的主要原料乳化剂、硫酸镁、醋酸钾等，其中乳化剂废水具有COD高、含油量高等特点，目前国内外主要采用物化处理和好氧处理，但由于废水运行费用较高，且处理效果不明显，再加上水性胶乳废水和丁二烯碱洗水洗废水，这类综合废水经过目前的废水处理设备处理后仍很难达到国家排放标准。
发明内容
为此，本发明提供一种废水处理系统及处理工艺，以解决现有技术中由于工程塑料改性剂废水、水性胶乳废水和丁二烯碱洗水洗废水的综合废水难以处理的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
该改性剂废水处理系统包括依次连接的微电解反应器、综合调节池、气浮预处理池、一级沉淀池、二级沉淀池和过滤装置，所述综合调节池内设有曝气管，在所述一级沉淀池与所述二级沉淀池之间还设有废水微生物处理装置。
进一步地，所述废水微生物处理装置包括依次设置的水解酸化池、接触氧化池和A/O生化反应池，所述水解酸化池内装填有水解细菌和酸化菌，所述接触氧化池内装填有微生物载体。
进一步地，所述A/O生化反应池的A段缺氧生化池中装填有悬浮球填料、MBBR流化床生物填料，O段好氧生化池中装填有反硝化菌。
进一步地，所述O段好氧生化池中设有曝气管，通过所述曝气管为所述O段好氧生化池充氧。
进一步地，还包括污泥压滤机构，所述综合调节池、所述气浮预处理池、所述一级沉淀池、所述二级沉淀池、所述过滤装置以及所述废水微生物处理装置均连接所述污泥压滤机构。
根据本发明的第二方面，该改性剂废水处理系统的处理工艺包括以下步骤：
1)、丁二烯碱洗水洗污水和水性胶乳污水混合后，进入所述微电解催化氧化反应器，所述丁二烯碱洗水洗污水和水性胶乳污水在所述微电解催化氧化反应器内进行催化微电解反应；
2)、反应后的所述丁二烯碱洗水洗污水和水性胶乳污水汇入所述综合调节池，工程塑料改性剂废水直接排入所述综合调节池；
3)、所述综合调节池内的废水经过曝气处理后送入所述气浮预处理池，进行气浮预处理；
4)、气浮预处理后的废水经过所述一级沉淀池沉淀后进入所述废水微生物处理装置，利用微生物对所述废水微生物处理装置内的废水进行处理，经过所述废水微生物处理装置处理后的废水进入所述二级沉淀池沉淀，最后经过所述过滤装置过滤后排放。
进一步地，步骤4)中的所述废水微生物处理装置包括依次设置的水解酸化池、接触氧化池和A/O生化反应池，所述水解酸化池中废水在水解细菌、酸化菌的作用下将不溶性有机物水解为溶解性有机物，废水在所述接触氧化池中通过好氧生化过程，去除废水中残留的有机物，并通过硝化过程将氨氮转化成硝酸盐。
进一步地，所述丁二烯碱洗水洗污水和水性胶乳污水在所述微电解催化氧化反应器内反应1h以上。
进一步地，步骤1)中所述丁二烯碱洗水洗污水和水性胶乳污水混合后将PH调整为4-6。
进一步地，所述丁二烯碱洗和水性乳胶废水的质量比例为1：2-4，丁二烯碱洗和水性乳胶废水的总质量和与工程塑料改性剂废水的质量比为1：70-80。
本发明具有如下优点：
本发明利用微电解催化氧化反应器对丁二烯碱洗水洗污水和水性胶乳污水进行处理，处理后汇入综合调节池。然后工程塑料改性剂废水直接排入综合调节池，调节池内安装有曝气管，可实现间歇曝气、除油和清渣。废水经过气浮预处理后在废水微生物处理装置内经过微生物进行处理，经过微生物处理使得废水能够达到排放标准。
废水首先在大量水解细菌、酸化菌作用下将不溶性有机物水解为溶解性有机物，能将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质，从而改善废水的可生化性，为后续处理奠定良好基础。然后废水通过好氧生化过程，将废水中残留的有机物去除来进一步降解COD，并透过硝化过程将氨氮转化成硝酸盐，此工艺段借着池中的微生物填料，大幅增加曝气池中的微生物量，可大大缩小了曝气池的容积，填料能让硝化菌固定生长在填料表面，因而提供很长的污泥龄，确保生物脱氮的效率及稳定性。最后经过A/O生化反应完成处理，可达到排放标准。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对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，下面描述中的附图仅仅是示例性的，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，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
图1为本发明提供的一种改性剂废水处理系统的示意图；
图中：1-微电解反应器，2-综合调节池，3-气浮预处理池，4-一级沉淀池，5-二级沉淀池，6-板框压滤机，7-水解酸化池，8接触氧化池，9-A/O生化反应池，10-过滤装置。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，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。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。本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
参见图1，该改性剂废水处理系统包括依次连接的微电解反应器1、综合调节池2、气浮预处理池3、一级沉淀池4、二级沉淀池5和过滤装置，综合调节池2内设有曝气管，在一级沉淀池4与二级沉淀池5之间还设有废水微生物处理装置。
废水微生物处理装置包括依次设置的水解酸化池7、接触氧化池8和A/O生化反应池9，水解酸化池7内装填有水解细菌和酸化菌，接触氧化池8内装填有微生物载体。
A/O生化反应池9的A段缺氧生化池中装填有悬浮球填料、MBBR流化床生物填料，O段好氧生化池中装填有反硝化菌。在O段好氧生化池中设有曝气管，通过曝气管为O段好氧生化池充氧。
还包括污泥压滤机构，综合调节池2、气浮预处理池3、一级沉淀池4、二级沉淀池5、过滤装置以及废水微生物处理装置均连接污泥压滤机构，本实施例的污泥压滤机构为板框压滤机6。
表1-废水类型
Figure BDA0003620267900000051
本发明所要处理的综合废水各种废水处理量以及原料如表1所示，其中工程塑料改性剂废水主要原料乳化剂、硫酸镁、醋酸钾等，具有COD高、含油量高等特点，目前国内外主要采用物化处理和好氧处理，但由于废水运行费用较高，且处理效果不明显，很难达到国家排放标准。因此，必须采取组合处理工艺。
硫酸镁溶入污水后作为镁盐在碱性的条件下，会水解生成带正电荷的氢氧化镁沉淀，能强烈吸附带负电荷的阴离子，利用M gSO4·7H2O可作絮凝剂处理酸性废水，可有效去除色度、CODCr等。
根据主要原料，结合废水的特点及运行成本的考虑，本发明采取“厌氧+好氧”为主体的净化工艺，对部分较难处理、水量不大的废水单独进行前处理。该改性剂废水处理系统的工艺技术控制实现自动化，保证工艺的稳定性，减轻工人劳动强度；技术路线简单明了，操作管理方便，工艺流程抗冲击能力强；充分认识该类废水的水质变化，特别是废水种类变化、进水浓度的变化。
表2-废水进水水质
序号 污染物 进水浓度
1 COD<sub>cr</sub> <5000mg/L
2 氨氮 <300mg/L
3 BOD <3000mg/L
4 总磷 <15mg/L
5 挥发酚 <100mg/L
6 二氯甲烷 <200mg/L
7 PH 4-13
8 其它污染因子 ---
表3-排放标准
Figure BDA0003620267900000061
Figure BDA0003620267900000071
表2与表3分别表示该改性剂废水处理系统所要处理的废水各成分的进水浓度和出水浓度。
该改性剂废水处理系统的处理工艺包括以下步骤：
1)、丁二烯碱洗水洗污水和水性胶乳污水混合后，进入微电解催化氧化反应器，将PH调整4-6，丁二烯碱洗水洗污水和水性胶乳污水在微电解催化氧化反应器内进行催化微电解反应；丁二烯碱洗水洗污水处理量2吨/日、水性胶乳污水处理量4吨/日，丁二烯碱洗和水性乳胶废水共6吨/日汇集至微电解催化氧化反应器进行预处理。
催化微电解反应包括氧化还原反应、电附集、物理吸附、絮凝沉降以及铁作为催化剂等多种作用，反应1小时以上可将污水可生化性提高到50％以上，可将难降解的大分子有机物分解成可降解的小分子有机物，提高COD去除率。
2)、反应后的丁二烯碱洗水洗污水和水性胶乳污水汇入综合调节池2，工程塑料改性剂废水直接排入综合调节池2；综合调节池2内安装有曝气管，可实现间歇曝气、除油和清渣。
3)、综合调节池2内的废水经过曝气处理后，通过综合调节池2内的提升泵将废水提升至气浮预处理池3，进行气浮预处理。
4)、气浮预处理后的废水还经过PH调整池、混凝池和絮凝池，再经过一级沉淀池4沉淀后进入废水微生物处理装置，利用微生物对废水微生物处理装置内的废水进行处理，经过废水微生物处理装置处理后的废水进入二级沉淀池5沉淀，最后经过过滤装置过滤后排放。
综合废水经预处理后，进入水解酸化池7，在大量水解细菌、酸化菌作用下将不溶性有机物水解为溶解性有机物，能将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质，从而改善废水的可生化性，为后续处理奠定良好基础。水解酸化池7出水自流依次进入接触氧化池8、A/O生化反应池9。
接触氧化池8的主要功能是通过好氧生化过程，将废水中残留的有机物去除来进一步降解COD，并透过硝化过程将氨氮转化成硝酸盐，此工艺段借着池中独特的填料，即MBBR填料，大幅增加曝气池中的微生物量，可大大缩小了曝气池的容积，填料能让硝化菌固定生长在填料表面，因而提供很长的污泥龄，确保生物脱氮的效率及稳定性。
A/O生化反应池9的O段好氧生化池的反硝化反应是指在无氧条件下，反硝化菌将硝酸盐氮(NO3-)和亚硝酸盐氮(NO2-)还原为氮气的过程。
在反硝化菌代谢活动的同时，伴随着反硝化菌的生长繁殖，即菌体合成过程。
活性污泥法有三个基本要素，一是引起吸附和氧化分解作用的微生物，也就是活性污泥；二是废水中的有机物，它是处理对象，也是微生物的食料；三是溶解氧，没有充足的溶解氧，好氧微生物既不能生存也不能发挥氧化分解作用。作为一个有效的处理工艺，还必须使微生物，有机物和氧充分接触，只有密切的接触，才能相互作用。因而在充氧的同时，必须使混合液悬浮固体处于悬浮状态。充氧和混合是通过曝气设备来实现。
A/O生化反应后，进入二级沉淀池5，实现泥水分离。过滤装置砂炭过滤器10，二级沉淀池5出水经过集水池提升泵，进入砂炭过滤器10，进行石英砂过滤、活性炭吸附后，即可达到排放标准。
以上系统污泥汇集到污泥池，通过板框压滤机6压滤脱水，脱水后污泥交由第三方资质单位进行无害化处理。
本发明利用微电解催化氧化反应器对丁二烯碱洗水洗污水和水性胶乳污水进行处理，处理后汇入综合调节池2。然后工程塑料改性剂废水直接排入综合调节池2，调节池内安装有曝气管，可实现间歇曝气、除油和清渣。废水经过气浮预处理后在废水微生物处理装置内经过微生物进行处理，经过微生物处理使得废水能够达到排放标准。
废水首先在大量水解细菌、酸化菌作用下将不溶性有机物水解为溶解性有机物，能将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质，从而改善废水的可生化性，为后续处理奠定良好基础。然后废水通过好氧生化过程，将废水中残留的有机物去除来进一步降解COD，并透过硝化过程将氨氮转化成硝酸盐，此工艺段借着池中的微生物填料，大幅增加曝气池中的微生物量，可大大缩小了曝气池的容积，填料能让硝化菌固定生长在填料表面，因而提供很长的污泥龄，确保生物脱氮的效率及稳定性。最后经过A/O生化反应完成处理，可达到排放标准。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种改性剂废水处理系统，其特征在于，
包括依次连接的微电解反应器、综合调节池、气浮预处理池、一级沉淀池、二级沉淀池和过滤装置，所述综合调节池内设有曝气管，在所述一级沉淀池与所述二级沉淀池之间还设有废水微生物处理装置。
2.根据权利要求1所述的改性剂废水处理系统，其特征在于，
所述废水微生物处理装置包括依次设置的水解酸化池、接触氧化池和A/O生化反应池，所述水解酸化池内装填有水解细菌和酸化菌，所述接触氧化池内装填有微生物载体。
3.根据权利要求2所述的改性剂废水处理系统，其特征在于，
所述A/O生化反应池的A段缺氧生化池中装填有悬浮球填料、MBBR流化床生物填料，O段好氧生化池中装填有反硝化菌。
4.根据权利要求3所述的改性剂废水处理系统，其特征在于，
所述O段好氧生化池中设有曝气管，通过所述曝气管为所述O段好氧生化池充氧。
5.根据权利要求1所述的改性剂废水处理系统，其特征在于，
还包括污泥压滤机构，所述综合调节池、所述气浮预处理池、所述一级沉淀池、所述二级沉淀池、所述过滤装置以及所述废水微生物处理装置均连接所述污泥压滤机构。
6.权利要求1～5任一项所述改性剂废水处理系统的处理工艺，其特征在于，
包括以下步骤：
1)、丁二烯碱洗水洗污水和水性胶乳污水混合后，进入所述微电解催化氧化反应器，所述丁二烯碱洗水洗污水和水性胶乳污水在所述微电解催化氧化反应器内进行催化微电解反应；
2)、反应后的所述丁二烯碱洗水洗污水和水性胶乳污水汇入所述综合调节池，工程塑料改性剂废水直接排入所述综合调节池；
3)、所述综合调节池内的废水经过曝气处理后送入所述气浮预处理池，进行气浮预处理；
4)、气浮预处理后的废水经过所述一级沉淀池沉淀后进入所述废水微生物处理装置，利用微生物对所述废水微生物处理装置内的废水进行处理，经过所述废水微生物处理装置处理后的废水进入所述二级沉淀池沉淀，最后经过所述过滤装置过滤后排放。
7.根据权利要求6所述的处理工艺，其特征在于，
步骤4)中的所述废水微生物处理装置包括依次设置的水解酸化池、接触氧化池和A/O生化反应池，所述水解酸化池中废水在水解细菌、酸化菌的作用下将不溶性有机物水解为溶解性有机物，废水在所述接触氧化池中通过好氧生化过程，去除废水中残留的有机物，并通过硝化过程将氨氮转化成硝酸盐。
8.根据权利要求6所述的处理工艺，其特征在于，
所述丁二烯碱洗水洗污水和水性胶乳污水在所述微电解催化氧化反应器内反应1h以上。
9.根据权利要求6所述的处理工艺，其特征在于，
步骤1)中所述丁二烯碱洗水洗污水和水性胶乳污水混合后将PH调整为4-6。
10.根据权利要求6所述的处理工艺，其特征在于，
所述丁二烯碱洗和水性乳胶废水的质量比例为1：2-4，丁二烯碱洗和水性乳胶废水的总质量和与工程塑料改性剂废水的质量比为1：70-80。
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