CN116693051B - 一种化工园区废水安全排放治理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种化工园区废水安全排放治理方法及系统，属于废水处理技术领域。所述废水安全排放治理系统，包括第一获取模块、生化调配池、A/O常规生物处理系统、生物脱氮装置、厌氧反应器、第二获取模块和氧化反应器。第一获取模块用于获取废水第一STOD；当第一STOD＞1，废水可直接生化处理，当第一STOD≤1，提示废水中存在有害物质，需进一步处理合格后才能进行后续生化处理。本发明的化工园区废水安全排放治理方法及系统，建立在STOD毒性分质差异化接管标准基础上，实施系统化的污水分质精准处理,高效低能耗地实现园区污水稳定达标及安全排放，有效防控毒害有机污染物的环境与健康风险。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理技术领域，特别涉及一种化工园区废水安全排放治理系统及方法。
背景技术
目前，化工园区污水处理厂严格执行相关纳管标准，多地要求《污水综合排放标准》(GB8978-1996)三级标准限值作为接管标准，部分地区执行更严格标准，但这些标准仅规定了常规的理化指标，对纳管来水的生物毒性并无详细规定。纳管废水虽经企业一级处理，但仍可能存在生物毒性，进而影响园区综合废水二级生物处理的稳定性及出水的达标率及安全性。若对企业一级处理出水进行基于毒性控制为核心的差异化二级处理，在园区污水处理厂实施系统化的污水分质精准处理，可以精准化对标污水与处理技术的适用性，节约污水厂建设成本，高效低能耗地实现园区污水稳定达标及安全排放。
发明内容
本发明目的之一在于提供了一种化工园区废水安全排放治理系统，高效低能耗地实现园区污水稳定达标及安全排放，有效防控毒害有机污染物的环境与健康风险。
本发明实施例提供的一种化工园区废水安全排放治理系统，包括第一获取模块、生化调配池、A/O常规生物处理系统、生物脱氮装置、厌氧反应器、第二获取模块和氧化反应器；
其中，第一获取模块出口分别连接于生化调配池入口和厌氧反应器入口；
生化调配池出口与A/O常规生物处理系统入口相连，A/O常规生物处理系统出口与生物脱氮装置入口相连；
厌氧反应器出口与第二获取模块入口相连，第二获取模块出口分别连接于A/O常规生物处理系统入口和氧化反应器入口，氧化反应器出口与与A/O常规生物处理系统入口相连。
本发明实施例提供的一种化工园区废水安全排放治理方法，包括以下步骤：
步骤1：园区企业废水进入第一获取模块，第一获取模块获取园区企业废水第一STOD，并对其进行判断；
步骤2：若第一STOD＞1，废水进入生化调配池处理，处理完成后进入A/O常规生物处理系统处理，处理完成后进入生物脱氮装置处理，处理完成后可直接安全排放或生态补给；
步骤3：若第一STOD≤1，进行如下步骤：
a.废水进入厌氧反应器处理，得到第一废水；
b.第一废水进入第二获取模块，第二获取模块获取第一废水的第二STOD，并对其进行判断；
c.若第二STOD＞1，第一废水进入A/O常规生物处理系统处理，处理完成后进入生物脱氮装置处理，处理完成后可直接安全排放或生态补给；
d.若第二STOD≤1，第一废水进入氧化反应器处理，处理完成后进入A/O常规生物处理系统处理，处理完成后进入生物脱氮装置处理，处理完成后可直接安全排放或生态补给。
优选地，所述园区企业废水包括：医药生产企业一级处理出水、农药生产企业一级处理出水、印染生产企业一级处理出水、新材料生产企业一级处理出水等工业企业一级处理出水中一种或多种结合。
优选地，其中，OUR废水为园区企业废水来水的污泥耗氧速率，OUR预警为预设的污泥耗氧速率预警值；
其中，OUR废水为第一废水来水的污泥耗氧速率，OUR预警为预设的污泥耗氧速率预警值。
优选地，所述生化调配池为一生化池，用于暂存废水调节进出口流量，同时可具备沉淀、加料、酸碱调节等功能。
优选地，所述A/O常规生物处理系统包括：
缺氧池和好氧池；
缺氧池在前，产生反硝化反应；
好氧池在后，去除反硝化残留。
优选地，生物脱氮装置为多尺度微气泡增效臭氧氧化耦合前置反硝化分级生物脱氮装置包括：
微气泡催化臭氧氧化装置，设置于所述A/O常规生物处理系统的输出端；
前置反硝化分级生物脱氮装置装置，设置于所述微气泡催化臭氧氧化装置的输出端。
优选地，厌氧反应器为零价铁协同稳流式厌氧反应器包括：
稳流罐；
两组厌氧反应器，分别与所述稳流罐进行连接；
填充层，设置于所述稳流罐内，填充有零价铁填料。
优选地，氧化反应器为多段式光催化氧化反应器，包括：
多组并联式氧化反应器；
分段梯级设计，多级阶梯式配置氧化剂和光源。
优选地，在废水经生物脱氮装置处理，还包括：
对化工园区进行废水安全排放治理异常监控；
当监控到治理异常事件时，基于所述治理异常事件，确定适宜的事件应对策略；
执行所述事件应对策略。
优选地，对化工园区进行废水安全排放治理异常监控，包括：
对照预设的信息获取模板，获取化工园区的园区信息；
基于预设的园区要求生成模板，根据所述园区信息，生成园区要求；
从大数据平台上获取符合所述园区要求的其他化工园区历史上产生的第一历史治理异常事件，同时，获取化工园区历史上产生的第二历史治理异常事件；
验证所述第一历史治理异常事件/所述第二历史治理异常事件是否在化工园区内重演；
若是，将重演的所述第一历史治理异常事件/所述第二历史治理异常事件作为治理异常事件。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例中一种化工园区废水安全排放治理方法流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供了一种化工园区废水安全排放治理系统，包括：第一获取模块、生化调配池、A/O常规生物处理系统、生物脱氮装置、厌氧反应器、第二获取模块和氧化反应器；
其中，第一获取模块出口分别连接于生化调配池入口和厌氧反应器入口；
生化调配池出口与A/O常规生物处理系统入口相连，A/O常规生物处理系统出口与生物脱氮装置入口相连；
厌氧反应器出口与第二获取模块入口相连，第二获取模块出口分别连接于A/O常规生物处理系统入口和氧化反应器入口，氧化反应器出口与与A/O常规生物处理系统入口相连。
本发明实施例还提供了一种化工园区废水安全排放治理方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤1：园区企业废水进入第一获取模块，第一获取模块获取园区企业废水第一STOD，并对其进行判断；
步骤2：若第一STOD＞1，废水进入生化调配池处理，处理完成后进入A/O常规生物处理系统处理，处理完成后进入生物脱氮装置处理，处理完成后可直接安全排放或生态补给；
步骤3：若第一STOD≤1，进行如下步骤：
a.废水进入厌氧反应器处理，得到第一废水；
b.第一废水进入第二获取模块，第二获取模块获取第一废水的第二STOD，并对其进行判断；
c.若第二STOD＞1，第一废水进入A/O常规生物处理系统处理，处理完成后进入生物脱氮装置处理，处理完成后可直接安全排放或生态补给；
d.若第二STOD≤1，第一废水进入氧化反应器处理，处理完成后进入A/O常规生物处理系统处理，处理完成后进入生物脱氮装置处理，处理完成后可直接安全排放或生态补给。
上述技术方案的工作原理及有益效果为：
本申请设定指标值第一STOD，当第一STOD＞1时，废水来水直接输入生化调配池待进行A/O常规生物处理和生物脱氮处理，处理完成后可安全排放，当第一STOD≤1时，提示废水中存在有害物质，具有毒性，需进一步处理合格后才能进行后续A/O常规生物处理和生物脱氮处理。
本申请以废水毒性控制为抓手，创造性开发出生物毒性评价管控下的化工园区废水毒性减排治理系统，突破了传统园区工业废水综合二级处理稳定性差、运行成本高、毒性去除效果差等技术瓶颈，保障出水低能耗、高效地实现《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准，高效低能耗地实现园区污水稳定达标及安全排放，有效防控毒害有机污染物的环境与健康风险。
本发明根据园区企业来水的毒性评价及处理过程中毒性削减效果管控污水处理方式，对企业一级处理出水进行基于STOD毒性分质差异化接管处置，第一STOD≤1时，一级处理出水进入零价铁协同稳流式厌氧反应器处理，该技术采用外循环稳流及高压等阻力布水系统，在大水量低有机负荷下保证上升流速稳定、泥水混合均匀，有效稳定厌氧生物处理能力，适合园区污水处理特性。同时，反应系统内置零价铁生物填料，降低氧化还原电位，强化了生物还原解除生物毒性的能力，实现毒害污染物的解毒预处理，零价铁协同稳流式厌氧反应器出水第二STOD>1时废水即可进入A/O常规生物处理系统进行后续生物处理。若零价铁协同稳流式厌氧反应器出水第二STOD≤1时，零价铁协同稳流式厌氧反应器出水继续利用光催化氧化装置削减其生物毒性，光催化氧化装置设置并联式光催化反应器组，能快速激发氧化剂产生大量自由基并开始自由基链式反应，同时通过导流板的导流形成内部截面增压扰动作用，使得反应器内流体加剧湍动混合，增加局部湍流，强化传质效果，通过分段梯级设计，多级阶梯式配置氧化剂和光源，提高对难降解毒性污染物的降解效果。多段式光催化氧化装置可以在零价铁协同厌氧处置的基础上强化生物毒性的削减，其出水进入后续A/O常规生物处理系统。园区工业废水进行综合A/O生物二级处理后，出水采用多尺度微气泡增效臭氧氧化技术进一步提升其可生化性，该技术采用液体射流破碎技术制备微米级臭氧气泡群，增加气液相界面积和流体流动效应，显著强化臭氧氧化传质过程，提高反应效率，废水B/C可提升至0.3以上，出水进一步采用“前置反硝化分级生物脱氮”技术进一步去除废水中的氨氮、硝态氮、COD多污染因子，COD、TN去除率分别达到60％、80％以上，保障出水稳定达标，同时深度处理技术的耦合可建立毒性削减屏障保障废水无毒排放。
在一个实施例中，所述废水来水包括：医药生产企业一级处理出水、农药生产企业一级处理出水、印染生产企业一级处理出水、新材料生产企业一级处理出水等工业企业一级处理出水中一种或多种结合。
在一个实施例中，其中，OUR废水为园区企业废水来水的污泥耗氧速率，OUR预警为预设的污泥耗氧速率预警值；
其中，OUR废水为第一废水来水的污泥耗氧速率，OUR预警为预设的污泥耗氧速率预警值。
上述技术方案的工作原理及有益效果为：
OUR是指单位质量的活性污泥进行呼吸作用在单位时间内的耗氧量，在本发明中，废水毒性评价原理为：首先建立园区污水厂污泥OUR内源与环境因子变化的关系，确定园区污水厂OUR预警值，在OUR预警值确定后，当来水OUR＞OUR预警值，废水可生化；当来水OUR≤OUR预警值时，此股来水有毒或者难降解，应采取预处理措施。采用OUR值判断来水毒性，快捷方便，且准确率高，降低了传统园区工业废水综合二级处理的成本，提高了废水毒性去除效果。
在一个实施例中，所述生化调配池为一生化池，用于暂存废水调节进出口流量，同时可具备沉淀、加料、酸碱调节等功能。
在一个实施例中，所述A/O常规生物处理系统包括：
缺氧池和好氧池；
缺氧池在前，产生反硝化反应；
好氧池在后，去除反硝化残留；
A/O常规生物处理系统为一A/O生物处理系统，可以去除污水中的有机物及总氮，同时还有一定的除磷效果。
在一个实施例中，生物脱氮装置为多尺度微气泡增效臭氧氧化耦合前置反硝化分级生物脱氮装置包括：
微气泡催化臭氧氧化装置，设置于所述A/O常规生物处理系统的输出端；
前置反硝化分级生物脱氮装置装置，设置于所述微气泡催化臭氧氧化装置的输出端。
在一个实施例中，厌氧反应器为零价铁协同稳流式厌氧反应器包括：
稳流罐；
两组厌氧反应器，分别与所述稳流罐进行连接；
填充层，设置于所述稳流罐内，填充有零价铁填料。
在一个实施例中，氧化反应器为多段式光催化氧化反应器，包括：
多组并联式氧化反应器；
分段梯级设计，多级阶梯式配置氧化剂和光源。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (4)
1.一种化工园区废水安全排放治理方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：园区企业废水进入第一获取模块，第一获取模块获取园区企业废水第一，并对其进行判断；
步骤2：若第一，废水进入生化调配池处理，处理完成后进入A/O常规生物处理系统处理，处理完成后进入生物脱氮装置处理，处理完成后直接安全排放或生态补给；
步骤3：若第一，进行如下步骤：
a.废水进入厌氧反应器处理，得到第一废水；
b.第一废水进入第二获取模块，第二获取模块获取第一废水的第二，并对其进行判断；
c.若第二，第一废水进入A/O常规生物处理系统处理，处理完成后进入生物脱氮装置处理，处理完成后直接安全排放或生态补给；
d.若第二，第一废水进入氧化反应器处理，处理完成后进入A/O常规生物处理系统处理，处理完成后进入生物脱氮装置处理，处理完成后直接安全排放或生态补给；
所述第一，其中，/>为园区企业废水来水的污泥耗氧速率，为预设的污泥耗氧速率预警值；
所述第二，其中，/>为第一废水来水的污泥耗氧速率，为预设的污泥耗氧速率预警值；
所述化工园区废水安全排放治理方法采用化工园区废水安全排放治理系统控制；
所述化工园区废水安全排放治理系统包括第一获取模块、生化调配池、A/O常规生物处理系统、生物脱氮装置、厌氧反应器、第二获取模块和氧化反应器；
其中，第一获取模块出口分别连接于生化调配池入口和厌氧反应器入口；
生化调配池出口与A/O常规生物处理系统入口相连，A/O常规生物处理系统出口与生物脱氮装置入口相连；
厌氧反应器出口与第二获取模块入口相连，第二获取模块出口分别连接于A/O常规生物处理系统入口和氧化反应器入口，氧化反应器出口与A/O常规生物处理系统入口相连；
生物脱氮装置为多尺度微气泡增效臭氧氧化耦合前置反硝化分级生物脱氮装置包括：
微气泡催化臭氧氧化装置，设置于所述A/O常规生物处理系统的输出端；
前置反硝化分级生物脱氮装置，设置于所述微气泡催化臭氧氧化装置的输出端；
厌氧反应器为零价铁协同稳流式厌氧反应器包括：
稳流罐；
两组厌氧反应器，分别与所述稳流罐进行连接；
填充层，设置于所述稳流罐内，填充有零价铁填料；
氧化反应器为多段式光催化氧化反应器，包括：
多组并联式氧化反应器；
分段梯级设计，多级阶梯式配置氧化剂和光源；
零价铁协同稳流式厌氧反应器出水继续利用光催化氧化装置削减其生物毒性，光催化氧化装置设置并联式光催化反应器组，能快速激发氧化剂产生大量自由基并开始自由基链式反应，同时通过导流板的导流形成内部截面增压扰动作用，使得反应器内流体加剧湍动混合，增加局部湍流，强化传质效果，通过分段梯级设计，多级阶梯式配置氧化剂和光源，提高对难降解毒性污染物的降解效果；多段式光催化氧化装置在零价铁协同厌氧处置的基础上强化生物毒性的削减，其出水进入后续A/O常规生物处理系统。
2.根据权利要求1所述的一种化工园区废水安全排放治理方法，其特征在于，所述园区企业废水包括：医药生产企业一级处理出水、农药生产企业一级处理出水、印染生产企业一级处理出水、新材料生产企业一级处理出水中一种或多种结合。
3.根据权利要求1所述的一种化工园区废水安全排放治理方法，其特征在于，所述生化调配池为一生化池，用于暂存废水。
4.根据权利要求1所述的一种化工园区废水安全排放治理方法，其特征在于，所述A/O常规生物处理系统包括：
缺氧池和好氧池；
缺氧池在前，产生反硝化反应；
好氧池在后，去除反硝化残留。
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