CN117049750B - 一种高cod机械漂洗液废水的物化、生化及深度处理装置和利用其处理废水的方法 - Google Patents
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Abstract
一种高COD机械漂洗液废水的物化、生化及深度处理装置和利用其处理废水的方法,它涉及一种废水的物化、生化及深度处理装置和利用其处理废水的方法。本发明的目的是对于机械漂洗液废水一类的含有高COD浓度的特殊废水,解决有机物处理难达标、现有处理工艺复杂、深度处理实施困难等一系列针对性问题。一种高COD机械漂洗液废水的物化、生化及深度处理装置,包括原水箱、混凝沉淀池、混凝沉淀出水储水箱、S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器、分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器、第一储水箱、近零产泥型臭氧‑快速氧化反应器、第二储水箱、多介质三相接触快速氧化反应器、第三储水箱。本发明适用于处理高COD机械漂洗液废水。
Description
技术领域
本发明涉及一种废水的物化、生化及深度处理装置和利用其处理废水的方法。
背景技术
目前,对于机械修理清洗废水的处理日益严格,该类废水的具有高COD浓度,高溶解性COD,有机物浓度日变化大,B/C比例极低,可生化性极差,C、N、P严重失衡等生化特点,废水可能呈现胶体状态,稳定性强,具有高浊度,高嗅,高色,低盐等物理感官特性。
对于该工艺来说,工艺的深度处理出水希望可以达到的出水标准要求是色度在100mg/L,悬浮物达到300mg/L,BOD5能够达到250mg/L,CODcr达到300mg/L,总氮小于50mg/L,氨氮达到30mg/L,总磷达到5.0mg/L以下,石油类小于20mg/L,pH在6~9左右。为了达到相关排放标准,为后续的中水回用提供条件,需要一个满足高COD废水处理要求,适合小型水处理应用,并且流程简洁完整,工艺可靠,性价比高,应对水质变化强,占地省,同时能耗低,便于运行和维护;最重要的是实现废水处理达到较高的COD去除要求,工艺流程能够更加符合绿色水处理理念,标准化,集成化较高。
高COD废水的COD处理是一大难题,其水质复杂,难以采用传统工艺处理,但是采用高成本的工艺对于小型的水处理厂难以稳定运行,因此,本发明根据该类水体的实际情况,进行了一系列的实验探究后,提出了满足多种需求的水处理方法,在系统处理后出水能够满足相关行业要求,甚至可以作为中水回用的深度前处理工艺。
发明内容
本发明的目的是对于机械漂洗液废水一类的含有高COD浓度的特殊废水,解决有机物处理难达标、现有处理工艺复杂、深度处理实施困难等一系列针对性问题。
一种高COD机械漂洗液废水的物化、生化及深度处理装置,包括原水箱1、混凝沉淀池2、混凝沉淀出水储水箱3、S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器4、分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器5、第一储水箱6、近零产泥型臭氧-快速氧化反应器7、第二储水箱8、多介质三相接触快速氧化反应器9和第三储水箱10;
所述的S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器4包括S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器推流搅拌装置49、S型泥水分离板52、厌氧池密封结构59、泥水混合区61和泥水分离区62;S型泥水分离板52的上部为泥水分离区62,下部为泥水混合区61,S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器推流搅拌装置49设置在泥水混合区61内;
所述的分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器5包括混合充氧前区63、膜生物反应后区64、分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器搅拌装置50、推流搅拌装置51、超滤膜组件53、小气泡曝气装置A38、曝气阀A37、转子流量计A36、大气泡曝气装置B41、曝气阀B40、转子流量计B39、膜池排污阀34;分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器搅拌装置50和小气泡曝气装置A38设置在混合充氧前区63内;转子流量计A36和曝气阀A37与小气泡曝气装置A38相连通;推流搅拌装置51、超滤膜组件53和大气泡曝气装置B41设置在膜生物反应后区64内;转子流量计B39和曝气阀B40与大气泡曝气装置B41相连通;膜池排污阀34设置在膜生物反应后区64的底端;
所述的近零产泥型臭氧-快速氧化反应器7包括臭氧发生器42、曝气阀C43、曝气装置C44、承托板A54、催化填料55、第二止回阀56;催化填料55、承托板A54和曝气装置C44自上而下依次设置在近零产泥型臭氧-快速氧化反应器7内;臭氧发生器42和曝气阀C43与曝气装置C44相连通;第二止回阀56设置在近零产泥型臭氧-快速氧化反应器7的顶端;
所述的多介质三相接触快速氧化反应器9包括转子流量计D45、曝气阀D46、曝气装置D47、承托板B57、多介质三相接触快速氧化反应器填料58;多介质三相接触快速氧化反应器填料58、承托板B57和曝气装置D47自上而下依次设置在多介质三相接触快速氧化反应器9内;转子流量计D45和曝气阀D46与曝气装置D47相连通;
所述的原水箱1通过混凝沉淀池进水管阀门11和超越阀门13与混凝沉淀池2和混凝沉淀出水储水箱3实现连通;混凝沉淀池2的出水通过混凝沉淀池出水管阀门12与混凝沉淀出水储水箱3实现连通;混凝沉淀出水储水箱3的后端通过S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器进水管阀门14与S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器4实现连通;S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器4通过S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器出水阀门17与分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器5实现连通;分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器5通过分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器出水泵22、第一分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器出水管阀门19和第二分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器出水管阀门20与第一储水箱6连通作为第一种压力通路;分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器5通过第三分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器出水管阀门21与第一储水箱6连通作为第二种压力通路;第一储水箱6通过近零产泥型臭氧-快速氧化反应器进水管阀门23与近零产泥型臭氧-快速氧化反应器7连通;近零产泥型臭氧-快速氧化反应器7通过近零产泥型臭氧-快速氧化反应器出水管阀门27连接第二储水箱8,第二储水箱8通过多介质三相接触快速氧化反应器进水管阀门28、多介质三相接触快速氧化反应器循环泵30和第一止回阀29与多介质三相接触快速氧化反应器9实现连通;多介质三相接触快速氧化反应器9的出水通过多介质三相接触快速氧化反应器产水阀门32与第三储水箱10实现连通。
利用一种高COD机械漂洗液废水的物化、生化及深度处理装置处理高COD机械漂洗液废水的方法,是按以下步骤完成的:
一、将高COD机械漂洗液废水加入到原水箱1中,然后通过混凝沉淀池进水管阀门11流入混凝沉淀池2中,混凝沉淀池2的进水经过混凝沉淀池搅拌装置48的搅拌后,向混凝沉淀池2中加入破乳剂,在搅拌速度为100r/min~200r/min下搅拌,充分搅拌后,投加聚合氯化铝作为混凝剂,在搅拌速度为100r/min~200r/min下搅拌;充分搅拌后,检测pH;再选用浓度为1mol/L的NaOH溶液作为pH调节剂,调节pH在7~9,控制搅拌速度在60r/min~80r/min;充分搅拌后,选用2‰质量浓度的聚丙烯酰胺溶液作为助凝剂投加于混凝池中,直至出现大絮体后停止搅拌,进行沉淀出水;
步骤一中所述的破乳剂为W-01型号,生产厂家为山东沃奇尔环保科技有限公司;
二、混凝沉淀池2的出水通过混凝沉淀池出水管阀门12的控制下进入混凝沉淀出水储水箱3,混凝沉淀出水储水箱3的出水S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器进水管阀门14的控制进入S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器4,运行时打开S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器循环泵18、第一S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器循环管阀门15和第二S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器循环管阀门16,实现反应器内循环;打开S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器推流搅拌装置49,控制泥水混合区61运行和泥水分离区62的污泥沉降顺利流入下部;循环运行的同时,打开S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器出水阀门17,将出水通入分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器5;
三、分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器5进水后,顺序打开小气泡曝气装置A38、曝气阀A37、转子流量计A36和风机35,分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器搅拌装置50打开,控制搅拌速度在200r/min,持续进水没过中间的挡板至右侧膜处理部分,顺序打开推流搅拌装置51,打开大气泡曝气装置B41、曝气阀B40、转子流量计B39,控制曝气气泡及速率;白天运行打开分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器出水泵22、第一分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器出水管阀门19和第二分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器出水管阀门20,实现压力驱动出水至第一储水箱6,夜晚无人值守时,关闭压力驱动通路,打开第三分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器出水管阀门21实现重力驱动低压出水至第一储水箱6;
四、第一储水箱6的出水通过近零产泥型臭氧-快速氧化反应器进水管阀门23进入近零产泥型臭氧-快速氧化反应器7,打开臭氧发生器42、曝气阀C43和曝气装置C44,臭氧微纳米气泡通入反应器,通过承托板A54的开孔均匀分布于催化填料55的内部,开启近零产泥型臭氧-快速氧化反应器循环泵26、第一近零产泥型臭氧-快速氧化反应器循环管阀门24和第二近零产泥型臭氧-快速氧化反应器循环管阀门25实现反应器的内循环,处理出水经过近零产泥型臭氧-快速氧化反应器出水管阀门27进入第二储水箱8;
五、打开多介质三相接触快速氧化反应器进水管阀门28、介质三相接触快速氧化反应器循环泵30和第一止回阀29,第二储水箱8的出水进入到多介质三相接触快速氧化反应器9中,打开多介质三相接触快速氧化反应器回流管阀门31和多介质三相接触快速氧化反应器产水阀门32,实现反应器的内循环和出水同时进行,多介质三相接触快速氧化反应器循环泵30的流量调节与多介质三相接触快速氧化反应器回流管阀门31控制的流量和多介质三相接触快速氧化反应器进水管阀门28控制的流量有关,通过控制三个流量大小,实现反应器内的水力停留时间控制,反应器内多介质三相接触快速氧化反应器填料58的高度为1m时,其水力停留时间应为1h以上;
六、多介质三相接触快速氧化反应器9的出水经过多介质三相接触快速氧化反应器产水阀门32进入到第三储水箱10中,完成整个水处理过程。
本发明的原理:
一、高COD机械漂洗液废水经过高效混凝沉淀技术处理后,处理出水进入S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器4处理,在提高出水的可生化性的同时,采用S型泥水分离设计,使水解酸化微生物以聚集成泥粒形式存在于反应器中,污泥与有机废水充分混合,使废水中的大分子物质水解成小分子可溶性基质,可极大地提高废水的可生化性;S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器4的处理出水进入分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器5,以实现脱氮除磷的目的;对COD进行进一步去除的同时,实现夜间无人值守时的低维护模式和白天用水高峰的高通量模式切换,分粒径曝气的第一阶段采用小气泡充分提升废水的溶解氧量,第二阶段采用大气泡提高膜丝间的剪切力,缓解膜堵塞和膜污染。反应器处理出水进入近零产泥型臭氧-快速催化氧化工艺,近零产泥型臭氧-快速氧化反应器7为塔式形式,臭氧气泡在反应器内部的催化材料表面发生催化氧化反应,形成自由基;在该反应器中,臭氧充分发生催化反应,臭氧利用率高,化学污泥产量几乎为零。同时,精选多种催化组分和催化方式,以加强对该漂洗液废水的适应性,并且提高催化活性,快速催化氧化水中的难降解有机物,提高水中有机物的的可生化性,降低出水的色度和嗅味为后续处理创造条件。经过催化氧化后的处理出水进入多介质三相接触快速氧化反应器9,采用上向流方式,通过均匀气相供给系统,使多介质填料具有一定的流化效果;同时,凭借多介质填料的吸附能力,包括初期吸附、中期吸附-生物降解以及后期生物降解,对突发性废水水质变化有一定的应对能力,可长期稳定地控制生化出水的COD浓度,保障出水COD满足排放标准;
二、S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器4采用S型泥水分离结构,泥水混合区61和泥水分离区62的体积比为2:1,上部水解液内循环,提升循环效率,减低负载,提高泥水分离效率;上部污泥随S型结构沉积流入底部污泥循环,保证两部分循环的互通和循环效能;S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器循环泵18控制第一S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器循环管阀门15和第二S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器循环管阀门16实现外循环,泵流量不小于反应器进出水流量,耦合内循环强化传质效率;所述的S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器推流搅拌装置49的目的是促进内循环,与S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器循环泵18耦合能够避免循环死角,使泥水混合均匀;
三、超滤膜组件53的膜丝间距加宽至6mm~10mm,构成流畅的水通道,增大气泡与膜丝之间的接触面积,促进膜丝擦洗以缓解膜污染,减小膜丝堵塞;
四、近零产泥型臭氧-快速氧化反应器循环泵26、第一近零产泥型臭氧-快速氧化反应器循环管阀门24和第二近零产泥型臭氧-快速氧化反应器循环管阀门25实现反应器的内循环运行时需控制流量不小于反应器进出水流量,近零产泥型臭氧-快速氧化反应器循环泵26运行时应当采用上向流形式;控制反应器内臭氧浓度不小于30mg/L;第二止回阀56的作用为通向尾气处理的管道防止逆向扩散。
本发明一种高COD机械漂洗液废水的物化、生化及深度处理装置和利用其处理废水的方法具有以下优点:
1、处理流程短,占地面积小:
传统废水处理模式不适用于处理小流量的高COD机械漂洗液类工业废水,本发明的各工艺单元之间相互配合巧妙,简化了处理流程;采用集成式曝气膜生物一体装置,摒弃传统A2O工艺的较长处理流程;创造性的耦合了海绵填料和铁碳填料,使有限的空间得以高效利用,同时促进COD的进一步水解酸化,改善废水的可生化性;
2、抗冲击负荷能力强,COD的处理负荷高,剩余污泥排放量小,出水SS低:
采用厌氧-好氧处理模式,其中S型结构的厌氧反应器设计具有双重的作用:一是使水解酸化微生物以聚集成泥粒形式存在于反应器中对废水进行预处理,改善其可生化性能,吸附、降解一部分有机物;二是对系统的剩余污泥进行消化,将大分子和难降解有机物水解成小分子可溶性基质;好氧和MBR集成段的分气泡曝气作用和膜丝间距加宽设计,小气泡提升充氧能力,大气泡提供剪切力缓解膜污染;使得生物相丰富,生物作用和膜过滤效果好,污泥驯化速度快,抗冲击负荷能力强,出水悬浮物水平低,避免了污泥膨胀的影响;多介质三相接触快速氧化反应器采用上向流的方式,通过均匀气相供给系统,使多介质填料具有一定的流化效果,具备初期吸附、中期吸附-生物降解以及后期生物降解的能力,对突发性废水水质变化有一定的应对能力,可长期稳定地控制生化出水的COD、SS浓度;
3、药剂投加量小,处理效率高,几乎无二次污染,可实现药剂的循环利用,更绿色环保:
整套流程除物化处理的混凝沉淀外,几乎不需要投加药剂;S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器的设计,将反应器分为污泥底部内循环和消化液上部内循环,不仅能提高泥水分离效率,还能降低污泥负载,外循环泵和推流搅拌器的设计还可以实现内外循环耦合,提高传质效率,避免循环死角;采用高级氧化的臭氧催化氧化方法,底部均匀曝气的塔式催化设计,微气泡在催化剂表面发生催化反应,臭氧利用率高,采用多介质催化剂,减小二次污染,化学产泥量几乎为零;多介质三相接触快速氧化反应器将生物接触氧化法与吸附过滤原理相结合,主要利用多介质填料的吸附拦截和填料上生物膜的生物降解双重作用来将污染物加以去除,属于复合生物过滤技术,该技术的生物附着力强,微生物浓度高,种类丰富,出水悬浮物含量低,无需添加药剂;后两个工艺的设计应用,实现了剩余小分子物质的吸附降解转化结合,具有短流程,高效、环保、产泥量小、无二次污染等优势。
4、反应器运行环保节能,运行维护费用低,操作简单,自动化程度高:
分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器的运行采用双通路模式,能实现夜间无人值守时启动重力流过滤的低维护模式和白天用水高峰的压力流过滤的高通量模式相互切换,更加节能环保;整个流程大部分属于生物处理,生物处理的优势在于运行维护费用低,处理能力强,操作简单,无需额外的药剂投加等繁琐步骤;大多数流程已经可以实现自动化流程控制,避免高昂的运行成本。
5、本发明适用于大多数类型的工业废水,尤其具有高含油量和COD浓度的废水,对于COD的去除能力强,兼顾适用于小、中型污水处理厂,适用于多种污染物如浊度、色度、有机物、氨氮、微生物、铁、锰、硅、铝、镁等;
本发明适用于处理高COD机械漂洗液废水大修发动机清洗废水。
附图说明
图1为本发明所述的一种高COD机械漂洗液废水的物化、生化及深度处理装置的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一:本实施方式一种高COD机械漂洗液废水的物化、生化及深度处理装置,包括原水箱1、混凝沉淀池2、混凝沉淀出水储水箱3、S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器4、分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器5、第一储水箱6、近零产泥型臭氧-快速氧化反应器7、第二储水箱8、多介质三相接触快速氧化反应器9和第三储水箱10;
所述的S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器4包括S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器推流搅拌装置49、S型泥水分离板52、厌氧池密封结构59、泥水混合区61和泥水分离区62;S型泥水分离板52的上部为泥水分离区62,下部为泥水混合区61,S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器推流搅拌装置49设置在泥水混合区61内;
所述的分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器5包括混合充氧前区63、膜生物反应后区64、分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器搅拌装置50、推流搅拌装置51、超滤膜组件53、小气泡曝气装置A38、曝气阀A37、转子流量计A36、大气泡曝气装置B41、曝气阀B40、转子流量计B39、膜池排污阀34;分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器搅拌装置50和小气泡曝气装置A38设置在混合充氧前区63内;转子流量计A36和曝气阀A37与小气泡曝气装置A38相连通;推流搅拌装置51、超滤膜组件53和大气泡曝气装置B41设置在膜生物反应后区64内;转子流量计B39和曝气阀B40与大气泡曝气装置B41相连通;膜池排污阀34设置在膜生物反应后区64的底端;
所述的近零产泥型臭氧-快速氧化反应器7包括臭氧发生器42、曝气阀C43、曝气装置C44、承托板A54、催化填料55、第二止回阀56;催化填料55、承托板A54和曝气装置C44自上而下依次设置在近零产泥型臭氧-快速氧化反应器7内;臭氧发生器42和曝气阀C43与曝气装置C44相连通;第二止回阀56设置在近零产泥型臭氧-快速氧化反应器7的顶端;
所述的多介质三相接触快速氧化反应器9包括转子流量计D45、曝气阀D46、曝气装置D47、承托板B57、多介质三相接触快速氧化反应器填料58;多介质三相接触快速氧化反应器填料58、承托板B57和曝气装置D47自上而下依次设置在多介质三相接触快速氧化反应器9内;转子流量计D45和曝气阀D46与曝气装置D47相连通;
所述的原水箱1通过混凝沉淀池进水管阀门11和超越阀门13与混凝沉淀池2和混凝沉淀出水储水箱3实现连通;混凝沉淀池2的出水通过混凝沉淀池出水管阀门12与混凝沉淀出水储水箱3实现连通;混凝沉淀出水储水箱3的后端通过S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器进水管阀门14与S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器4实现连通;S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器4通过S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器出水阀门17与分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器5实现连通;分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器5通过分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器出水泵22、第一分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器出水管阀门19和第二分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器出水管阀门20与第一储水箱6连通作为第一种压力通路;分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器5通过第三分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器出水管阀门21与第一储水箱6连通作为第二种压力通路;第一储水箱6通过近零产泥型臭氧-快速氧化反应器进水管阀门23与近零产泥型臭氧-快速氧化反应器7连通;近零产泥型臭氧-快速氧化反应器7通过近零产泥型臭氧-快速氧化反应器出水管阀门27连接第二储水箱8,第二储水箱8通过多介质三相接触快速氧化反应器进水管阀门28、多介质三相接触快速氧化反应器循环泵30和第一止回阀29与多介质三相接触快速氧化反应器9实现连通;多介质三相接触快速氧化反应器9的出水通过多介质三相接触快速氧化反应器产水阀门32与第三储水箱10实现连通。
具体实施方式二:本实施方式与具体实施方式一不同点是:所述的混凝沉淀池搅拌装置设置在混凝沉淀池2内;述的S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器4通过S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器循环泵18控制第一S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器循环管阀门15和第二S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器循环管阀门16实现S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器4的内循环运行;所述的近零产泥型臭氧-快速氧化反应器7通过近零产泥型臭氧-快速氧化反应器循环泵26、第一近零产泥型臭氧-快速氧化反应器循环管阀门24和第二近零产泥型臭氧-快速氧化反应器循环管阀门25实现近零产泥型臭氧-快速氧化反应器7的内循环运行。其它步骤与具体实施方式一相同。
具体实施方式三:本实施方式与具体实施方式一或二之一不同点是:所述的多介质三相接触快速氧化反应器9顶部出水通过多介质三相接触快速氧化反应器回流管阀门31控制回流至多介质三相接触快速氧化反应器循环泵30前端,以实现内部循环运行。其它步骤与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四:本实施方式与具体实施方式一至三之一不同点是:所述的混凝沉淀池2、S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器4、分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器5、近零产泥型臭氧-快速氧化反应器7和多介质三相接触快速氧化反应器9的底部均设置放空阀33、分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器5和多介质三相接触快速氧化反应器9的曝气系统由风机35提供。其它步骤与具体实施方式一至三相同。
具体实施方式五:本实施方式与具体实施方式一至四之一不同点是:所述的S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器4采用S型泥水分离板52,泥水混合区61和泥水分离区62的体积比为2:1;所述的S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器推流搅拌装置49的搅拌速度为200r/min~300r/min;所述的S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器4内添加悬浮型粉质载体、1cm3的正方体海绵填料和铁碳微电极填料;所述的悬浮型粉质载体为粉末活性炭;悬浮型粉质载体的投加密度为10g~50g/每升污泥;正方体海绵填料的投加密度为8~10个/每升污泥;所述的铁碳微电极填料的直径为2mm,投加量为150~200g/每升污泥。其它步骤与具体实施方式一至四相同。
具体实施方式六:本实施方式与具体实施方式一至五之一不同点是:所述的小气泡曝气装置A38为微孔曝气盘、钛板、微纳曝气管或穿孔曝气管,制出的气泡直径在5mm以内;大气泡曝气装置B41为穿孔曝气管,制出的气泡直径为8mm~12mm;所述的超滤膜组件53的膜丝间距加宽至6mm~10mmmm;超滤膜组件53为柱式或帘式的浸没式;所述的超滤膜组件53为中空纤维膜,材质为PES或PVDF,膜孔径为0.002~0.100μm。其它步骤与具体实施方式一至五相同。
具体实施方式七:本实施方式是利用一种高COD机械漂洗液废水的物化、生化及深度处理装置处理高COD机械漂洗液废水的方法,是按以下步骤完成的:
一、将高COD机械漂洗液废水加入到原水箱1中,然后通过混凝沉淀池进水管阀门11流入混凝沉淀池2中,混凝沉淀池2的进水经过混凝沉淀池搅拌装置48的搅拌后,向混凝沉淀池2中加入破乳剂,在搅拌速度为100r/min~200r/min下搅拌,充分搅拌后,投加聚合氯化铝作为混凝剂,在搅拌速度为100r/min~200r/min下搅拌;充分搅拌后,检测pH;再选用浓度为1mol/L的NaOH溶液作为pH调节剂,调节pH在7~9,控制搅拌速度在60r/min~80r/min;充分搅拌后,选用2‰质量浓度的聚丙烯酰胺溶液作为助凝剂投加于混凝池中,直至出现大絮体后停止搅拌,进行沉淀出水;
步骤一中所述的破乳剂为W-01型号;
二、混凝沉淀池2的出水通过混凝沉淀池出水管阀门12的控制下进入混凝沉淀出水储水箱3,混凝沉淀出水储水箱3的出水S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器进水管阀门14的控制进入S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器4,运行时打开S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器循环泵18、第一S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器循环管阀门15和第二S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器循环管阀门16,实现反应器内循环;打开S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器推流搅拌装置49,控制泥水混合区61运行和泥水分离区62的污泥沉降顺利流入下部;循环运行的同时,打开S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器出水阀门17,将出水通入分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器5;
三、分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器5进水后,顺序打开小气泡曝气装置A38、曝气阀A37、转子流量计A36和风机35,分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器搅拌装置50打开,控制搅拌速度在200r/min,持续进水没过中间的挡板至右侧膜处理部分,顺序打开推流搅拌装置51,打开大气泡曝气装置B41、曝气阀B40、转子流量计B39,控制曝气气泡及速率;白天运行打开分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器出水泵22、第一分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器出水管阀门19和第二分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器出水管阀门20,实现压力驱动出水至第一储水箱6,夜晚无人值守时,关闭压力驱动通路,打开第三分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器出水管阀门21实现重力驱动低压出水至第一储水箱6;
四、第一储水箱6的出水通过近零产泥型臭氧-快速氧化反应器进水管阀门23进入近零产泥型臭氧-快速氧化反应器7,打开臭氧发生器42、曝气阀C43和曝气装置C44,臭氧微纳米气泡通入反应器,通过承托板A54的开孔均匀分布于催化填料55的内部,开启近零产泥型臭氧-快速氧化反应器循环泵26、第一近零产泥型臭氧-快速氧化反应器循环管阀门24和第二近零产泥型臭氧-快速氧化反应器循环管阀门25实现反应器的内循环,处理出水经过近零产泥型臭氧-快速氧化反应器出水管阀门27进入第二储水箱8;
五、打开多介质三相接触快速氧化反应器进水管阀门28、介质三相接触快速氧化反应器循环泵30和第一止回阀29,第二储水箱8的出水进入到多介质三相接触快速氧化反应器9中,打开多介质三相接触快速氧化反应器回流管阀门31和多介质三相接触快速氧化反应器产水阀门32,实现反应器的内循环和出水同时进行,多介质三相接触快速氧化反应器循环泵30的流量调节与多介质三相接触快速氧化反应器回流管阀门31控制的流量和多介质三相接触快速氧化反应器进水管阀门28控制的流量有关,通过控制三个流量大小,实现反应器内的水力停留时间控制,反应器内多介质三相接触快速氧化反应器填料58的高度为1m时,其水力停留时间应为1h以上;
六、多介质三相接触快速氧化反应器9的出水经过多介质三相接触快速氧化反应器产水阀门32进入到第三储水箱10中,完成整个水处理过程。
具体实施方式八:本实施方式与具体实施方式一至七之一不同点是:所述的高COD机械漂洗液废水为大修发动机清洗废水,COD浓度处于5000mg/L以上;所述的S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器4的总停留时间≥24h;混合充氧前区63的溶解氧浓度在2~6mg/L;膜生物反应后区64的溶解氧浓度为4~6mg/L;近零产泥型臭氧-快速氧化反应器7的水力停留时间≥1h。其它步骤与具体实施方式一至七相同。
具体实施方式九:本实施方式与具体实施方式一至八之一不同点是:所述的多介质三相接触快速氧化反应器9采用上向流和曝气同时进行的运行方式,溶解氧浓度控制在8~10mg/L;多介质三相接触快速氧化反应器9通过多介质三相接触快速氧化反应器循环泵30采取溢流循环;多介质三相接触快速氧化反应器9的水力停留时间≥1h/L。其它步骤与具体实施方式一至八相同。
具体实施方式十:本实施方式与具体实施方式一至九之一不同点是:所述的多介质三相接触快速氧化反应器填料58为经过特种功能菌种生物驯化过的生物颗粒活性炭,覆盖高度为1m;所述的经过特种功能菌种生物驯化过的生物颗粒活性炭的制备方法为:将常规污水厂好氧池污泥沉降12h后,取底部浓缩污泥与好氧池的污水体积比为1:10混合后,在装有颗粒活性炭填料的多介质三相接触快速氧化反应器9中连续循环运行一周,得到经过特种功能菌种生物驯化过的生物颗粒活性炭。其它步骤与具体实施方式一至九相同。
采用以下实施例验证本发明的有益效果:
实施例1:一种高COD机械漂洗液废水的物化、生化及深度处理装置,包括原水箱1、混凝沉淀池2、混凝沉淀出水储水箱3、S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器4、分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器5、第一储水箱6、近零产泥型臭氧-快速氧化反应器7、第二储水箱8、多介质三相接触快速氧化反应器9和第三储水箱10;
所述的S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器4包括S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器推流搅拌装置49、S型泥水分离板52、厌氧池密封结构59、泥水混合区61和泥水分离区62;S型泥水分离板52的上部为泥水分离区62,下部为泥水混合区61,S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器推流搅拌装置49设置在泥水混合区61内;
所述的分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器5包括混合充氧前区63、膜生物反应后区64、分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器搅拌装置50、推流搅拌装置51、超滤膜组件53、小气泡曝气装置A38、曝气阀A37、转子流量计A36、大气泡曝气装置B41、曝气阀B40、转子流量计B39、膜池排污阀34;分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器搅拌装置50和小气泡曝气装置A38设置在混合充氧前区63内;转子流量计A36和曝气阀A37与小气泡曝气装置A38相连通;推流搅拌装置51、超滤膜组件53和大气泡曝气装置B41设置在膜生物反应后区64内;转子流量计B39和曝气阀B40与大气泡曝气装置B41相连通;膜池排污阀34设置在膜生物反应后区64的底端;
所述的近零产泥型臭氧-快速氧化反应器7包括臭氧发生器42、曝气阀C43、曝气装置C44、承托板A54、催化填料55、第二止回阀56;催化填料55、承托板A54和曝气装置C44自上而下依次设置在近零产泥型臭氧-快速氧化反应器7内;臭氧发生器42和曝气阀C43与曝气装置C44相连通;第二止回阀56设置在近零产泥型臭氧-快速氧化反应器7的顶端;
所述的多介质三相接触快速氧化反应器9包括转子流量计D45、曝气阀D46、曝气装置D47、承托板B57、多介质三相接触快速氧化反应器填料58;多介质三相接触快速氧化反应器填料58、承托板B57和曝气装置D47自上而下依次设置在多介质三相接触快速氧化反应器9内;转子流量计D45和曝气阀D46与曝气装置D47相连通;
所述的原水箱1通过混凝沉淀池进水管阀门11和超越阀门13与混凝沉淀池2和混凝沉淀出水储水箱3实现连通;混凝沉淀池2的出水通过混凝沉淀池出水管阀门12与混凝沉淀出水储水箱3实现连通;混凝沉淀出水储水箱3的后端通过S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器进水管阀门14与S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器4实现连通;S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器4通过S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器出水阀门17与分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器5实现连通;分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器5通过分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器出水泵22、第一分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器出水管阀门19和第二分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器出水管阀门20与第一储水箱6连通作为第一种压力通路;分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器5通过第三分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器出水管阀门21与第一储水箱6连通作为第二种压力通路;第一储水箱6通过近零产泥型臭氧-快速氧化反应器进水管阀门23与近零产泥型臭氧-快速氧化反应器7连通;近零产泥型臭氧-快速氧化反应器7通过近零产泥型臭氧-快速氧化反应器出水管阀门27连接第二储水箱8,第二储水箱8通过多介质三相接触快速氧化反应器进水管阀门28、多介质三相接触快速氧化反应器循环泵30和第一止回阀29与多介质三相接触快速氧化反应器9实现连通;多介质三相接触快速氧化反应器9的出水通过多介质三相接触快速氧化反应器产水阀门32与第三储水箱10实现连通;
所述的混凝沉淀池搅拌装置设置在混凝沉淀池2内;述的S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器4通过S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器循环泵18控制第一S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器循环管阀门15和第二S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器循环管阀门16实现S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器4的内循环运行;所述的近零产泥型臭氧-快速氧化反应器7通过近零产泥型臭氧-快速氧化反应器循环泵26、第一近零产泥型臭氧-快速氧化反应器循环管阀门24和第二近零产泥型臭氧-快速氧化反应器循环管阀门25实现近零产泥型臭氧-快速氧化反应器7的内循环运行;
所述的多介质三相接触快速氧化反应器9顶部出水通过多介质三相接触快速氧化反应器回流管阀门31控制回流至多介质三相接触快速氧化反应器循环泵30前端,以实现内部循环运行;
混凝沉淀池2、S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器4、分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器5、近零产泥型臭氧-快速氧化反应器7和多介质三相接触快速氧化反应器9的底部均设置放空阀33、分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器5和多介质三相接触快速氧化反应器9的曝气系统由风机35提供;
所述的S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器4采用S型泥水分离板52,泥水混合区61和泥水分离区62的体积比为2:1;所述的S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器推流搅拌装置49的搅拌速度为200r/min;所述的S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器4内添加悬浮型粉质载体、1cm3的正方体海绵填料和铁碳微电极填料;所述的悬浮型粉质载体为粉末活性炭;悬浮型粉质载体的投加密度为30g/每升污泥;正方体海绵填料的投加密度为10个/每升污泥;所述的铁碳微电极填料的直径为2mm,投加量为200g/每升污泥;
所述的小气泡曝气装置A38为微孔曝气盘、钛板、微纳曝气管或穿孔曝气管,制出的气泡直径在5mm以内;大气泡曝气装置B41为穿孔曝气管,制出的气泡直径为10mm;所述的超滤膜组件53的膜丝间距加宽至8mm;超滤膜组件53为帘式的浸没式;所述的超滤膜组件53为中空纤维膜,材质为PVDF,膜孔径为0.05μm;
所述的曝气装置C44属于臭氧微气泡释放装置;所述的承托板A54承托催化填料55,催化填料55的投加量占近零产泥型臭氧-快速氧化反应器7体积分数的2/3,可采用高效臭氧催化剂颗粒;近零产泥型臭氧-快速氧化反应器循环泵26采用上向流形式;控制反应器内臭氧浓度不小于30mg/L;近零产泥型臭氧-快速氧化反应器7为圆柱形,所述的承托板A54开孔尺寸不大于催化填料55的催化剂尺寸;多介质三相接触快速氧化反应器9为圆柱形,反应器径高比≤0.1,多介质三相接触快速氧化反应器填料58的高度为1m;所述的承托板B57的开孔尺寸不大于多介质三相接触快速氧化反应器填料58的尺寸。
图1为本发明所述的一种高COD机械漂洗液废水的物化、生化及深度处理装置的结构示意图,图中60为气泡示意图。
实施例2:利用实施例1中所述的一种高COD机械漂洗液废水的物化、生化及深度处理装置处理高COD机械漂洗液废水的方法,是按以下步骤完成的:
一、将高COD机械漂洗液废水加入到原水箱1中,然后通过混凝沉淀池进水管阀门11流入混凝沉淀池2中,混凝沉淀池2的进水经过混凝沉淀池搅拌装置48的搅拌后,向混凝沉淀池2中加入破乳剂,在搅拌速度为200r/min下搅拌,充分搅拌后,投加聚合氯化铝作为混凝剂,在搅拌速度为100r/min下搅拌;充分搅拌后,检测pH;再选用浓度为1mol/L的NaOH溶液作为pH调节剂,调节pH在7-9,控制搅拌速度在60r/min;充分搅拌后,选用2‰质量浓度的聚丙烯酰胺溶液作为助凝剂投加于混凝池中,直至出现大絮体后停止搅拌,进行沉淀出水;
步骤一中所述的破乳剂为W-01型号破乳剂,购买自山东沃奇尔环保科技有限公司;
二、混凝沉淀池2的出水通过混凝沉淀池出水管阀门12的控制下进入混凝沉淀出水储水箱3,混凝沉淀出水储水箱3的出水S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器进水管阀门14的控制进入S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器4,运行时打开S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器循环泵18、第一S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器循环管阀门15和第二S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器循环管阀门16,实现反应器内循环;打开S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器推流搅拌装置49,控制泥水混合区61运行和泥水分离区62的污泥沉降顺利流入下部;循环运行的同时,打开S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器出水阀门17,将出水通入分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器5;
步骤二中所述的混凝沉淀池出水根据营养比C:N:P=100:5:1的比例投加对应的营养物质至混凝沉淀出水储水箱3,本实例投加的为磷酸二氢钾维持P营养元素在稳定状态;
三、分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器5进水后,顺序打开小气泡曝气装置A38、曝气阀A37、转子流量计A36和风机35,分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器搅拌装置50打开,控制搅拌速度在200r/min,持续进水没过中间的挡板至右侧膜处理部分,顺序打开推流搅拌装置51,打开大气泡曝气装置B41、曝气阀B40、转子流量计B39,控制曝气气泡及速率;白天运行打开分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器出水泵22、第一分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器出水管阀门19和第二分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器出水管阀门20,实现压力驱动出水至第一储水箱6,夜晚无人值守时,关闭压力驱动通路,打开第三分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器出水管阀门21实现重力驱动低压出水至第一储水箱6;
四、第一储水箱6的出水通过近零产泥型臭氧-快速氧化反应器进水管阀门23进入近零产泥型臭氧-快速氧化反应器7,打开臭氧发生器42、曝气阀C43和曝气装置C44,臭氧微纳米气泡通入反应器,通过承托板A54的开孔均匀分布于催化填料55的内部,开启近零产泥型臭氧-快速氧化反应器循环泵26、第一近零产泥型臭氧-快速氧化反应器循环管阀门24和第二近零产泥型臭氧-快速氧化反应器循环管阀门25实现反应器的内循环,处理出水经过近零产泥型臭氧-快速氧化反应器出水管阀门27进入第二储水箱8;
五、打开多介质三相接触快速氧化反应器进水管阀门28、介质三相接触快速氧化反应器循环泵30和第一止回阀29,第二储水箱8的出水进入到多介质三相接触快速氧化反应器9中,打开多介质三相接触快速氧化反应器回流管阀门31和多介质三相接触快速氧化反应器产水阀门32,实现反应器的内循环和出水同时进行,多介质三相接触快速氧化反应器循环泵30的流量调节与多介质三相接触快速氧化反应器回流管阀门31控制的流量和多介质三相接触快速氧化反应器进水管阀门28控制的流量有关,通过控制三个流量大小,实现反应器内的水力停留时间控制,反应器内多介质三相接触快速氧化反应器填料58的高度为1m时,其水力停留时间应为1h以上;
六、多介质三相接触快速氧化反应器9的出水经过多介质三相接触快速氧化反应器产水阀门32进入到第三储水箱10中,完成整个水处理过程;
所述的混凝沉淀池2的水力停留时间为1h;混凝沉淀出水储水箱3的水力停留时间为24h;S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器4的总停留时间为24h;分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器5的水力停留时间为24h;第一储水箱6的水力停留时间为0.5h;近零产泥型臭氧-快速氧化反应器7的水力停留时间为2h;第二储水箱8的水力停留时间为12h;多介质三相接触快速氧化反应器9的水力停留时间为2h;
混合充氧前区63的溶解氧浓度在5mg/L;膜生物反应后区64的溶解氧浓度为6mg/L;
所述的多介质三相接触快速氧化反应器9采用上向流和曝气同时进行的运行方式,溶解氧浓度控制在9mg/L;多介质三相接触快速氧化反应器9通过多介质三相接触快速氧化反应器循环泵30采取溢流循环;所述的多介质三相接触快速氧化反应器填料58为经过特种功能菌种生物驯化过的生物颗粒活性炭,覆盖高度为1m;所述的经过特种功能菌种生物驯化过的生物颗粒活性炭的制备方法为:将常规污水厂好氧池污泥沉降12h后,取底部浓缩污泥与好氧池的污水体积比为1:10混合后,在装有活性炭填料的多介质三相接触快速氧化反应器9中连续循环运行一周,得到经过特种功能菌种生物驯化过的生物颗粒活性炭。
步骤一中所述的高COD机械漂洗液废水的总COD含量在6000~20000mg/L波动平均值约1W左右,COD含量高且对污水处理工艺具有较大的冲击负荷。废水中BOD5的含量为1500~1800mg/L,BOD/COD<0.05~0.2,属于难生物降解或不可生物降解的范畴。原水中总氮为80~154mg/L、总磷1~10mg/L,C:N:P远失调于适合污水生化处理所需的100:5:1营养比例,由于原水中存在大量油类污染物及各类清洗剂,溶液中的浊度达3906~4029NTU,且浊度稳定难以去除。
实施例2中利用实施例1中所述的一种高COD机械漂洗液废水的物化、生化及深度处理装置处理高COD机械漂洗液废水的方法的效果如下:
(1)、混凝沉淀:
混凝沉淀工艺出水COD值为(2811±786)mg/L。
(2)、S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器:
S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器出水COD值为(1871±511)mg/L。
(3)、分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器:
分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器出水COD值为(661.3±85)mg/L。
(4)、近零产泥型臭氧-快速催化氧化反应器:
近零产泥型臭氧-快速催化氧化反应器出水COD值为(254±73.2)mg/L。
(6)、多介质三相接触快速氧化装置
多介质三相接触快速氧化装置出水COD值为(90.7±26.4)mg/L。
(7)、实施例2中利用实施例1中所述的一种高COD机械漂洗液废水的物化、生化及深度处理装置处理高COD机械漂洗液废水的整套流程COD去除率可以达到(98.9±0.14)%。
实施例二处理高COD机械漂洗液废水大修发动机清洗废水的效果见表1所示;
表1
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Claims (10)
1.一种高COD机械漂洗液废水的物化、生化及深度处理装置,其特征在于该装置包括原水箱(1)、混凝沉淀池(2)、混凝沉淀出水储水箱(3)、S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器(4)、分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器(5)、第一储水箱(6)、近零产泥型臭氧-快速氧化反应器(7)、第二储水箱(8)、多介质三相接触快速氧化反应器(9)和第三储水箱(10);
所述的S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器(4)包括S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器推流搅拌装置(49)、S型泥水分离板(52)、厌氧池密封结构(59)、泥水混合区(61)和泥水分离区(62);S型泥水分离板(52)的上部为泥水分离区(62),下部为泥水混合区(61),S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器推流搅拌装置(49)设置在泥水混合区(61)内;
所述的分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器(5)包括混合充氧前区(63)、膜生物反应后区(64)、分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器搅拌装置(50)、推流搅拌装置(51)、超滤膜组件(53)、小气泡曝气装置A(38)、曝气阀A(37)、转子流量计A(36)、大气泡曝气装置B(41)、曝气阀B(40)、转子流量计B(39)、膜池排污阀(34);分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器搅拌装置(50)和小气泡曝气装置A(38)设置在混合充氧前区(63)内;转子流量计A(36)和曝气阀A(37)与小气泡曝气装置A(38)相连通;推流搅拌装置(51)、超滤膜组件(53)和大气泡曝气装置B(41)设置在膜生物反应后区(64)内;转子流量计B(39)和曝气阀B(40)与大气泡曝气装置B(41)相连通;膜池排污阀(34)设置在膜生物反应后区(64)的底端;
所述的近零产泥型臭氧-快速氧化反应器(7)包括臭氧发生器(42)、曝气阀C(43)、曝气装置C(44)、承托板A(54)、催化填料(55)、第二止回阀(56);催化填料(55)、承托板A(54)和曝气装置C(44)自上而下依次设置在近零产泥型臭氧-快速氧化反应器(7)内;臭氧发生器(42)和曝气阀C(43)与曝气装置C(44)相连通;第二止回阀(56)设置在近零产泥型臭氧-快速氧化反应器(7)的顶端;
所述的多介质三相接触快速氧化反应器(9)包括转子流量计D(45)、曝气阀D(46)、曝气装置D(47)、承托板B(57)、多介质三相接触快速氧化反应器填料(58);多介质三相接触快速氧化反应器填料(58)、承托板B(57)和曝气装置D(47)自上而下依次设置在多介质三相接触快速氧化反应器(9)内;转子流量计D(45)和曝气阀D(46)与曝气装置D(47)相连通;
所述的原水箱(1)通过混凝沉淀池进水管阀门(11)和超越阀门(13)与混凝沉淀池(2)和混凝沉淀出水储水箱(3)实现连通;混凝沉淀池(2)的出水通过混凝沉淀池出水管阀门(12)与混凝沉淀出水储水箱(3)实现连通;混凝沉淀出水储水箱(3)的后端通过S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器进水管阀门(14)与S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器(4)实现连通;S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器(4)通过S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器出水阀门(17)与分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器(5)实现连通;分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器(5)通过分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器出水泵(22)、第一分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器出水管阀门(19)和第二分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器出水管阀门(20)与第一储水箱(6)连通作为第一种压力通路;分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器(5)通过第三分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器出水管阀门(21)与第一储水箱(6)连通作为第二种压力通路;第一储水箱(6)通过近零产泥型臭氧-快速氧化反应器进水管阀门(23)与近零产泥型臭氧-快速氧化反应器(7)连通;近零产泥型臭氧-快速氧化反应器(7)通过近零产泥型臭氧-快速氧化反应器出水管阀门(27)连接第二储水箱(8),第二储水箱(8)通过多介质三相接触快速氧化反应器进水管阀门(28)、多介质三相接触快速氧化反应器循环泵(30)和第一止回阀(29)与多介质三相接触快速氧化反应器(9)实现连通;多介质三相接触快速氧化反应器(9)的出水通过多介质三相接触快速氧化反应器产水阀门(32)与第三储水箱(10)实现连通。
2.根据权利要求1所述的一种高COD机械漂洗液废水的物化、生化及深度处理装置,其特征在于所述的混凝沉淀池搅拌装置设置在混凝沉淀池(2)内;述的S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器(4)通过S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器循环泵(18)控制第一S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器循环管阀门(15)和第二S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器循环管阀门(16)实现S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器(4)的内循环运行;所述的近零产泥型臭氧-快速氧化反应器(7)通过近零产泥型臭氧-快速氧化反应器循环泵(26)、第一近零产泥型臭氧-快速氧化反应器循环管阀门(24)和第二近零产泥型臭氧-快速氧化反应器循环管阀门(25)实现近零产泥型臭氧-快速氧化反应器(7)的内循环运行。
3.根据权利要求1所述的一种高COD机械漂洗液废水的物化、生化及深度处理装置,其特征在于所述的多介质三相接触快速氧化反应器(9)顶部出水通过多介质三相接触快速氧化反应器回流管阀门(31)控制回流至多介质三相接触快速氧化反应器循环泵(30)前端,以实现内部循环运行。
4.根据权利要求1所述的一种高COD机械漂洗液废水的物化、生化及深度处理装置,其特征在于混凝沉淀池(2)、S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器(4)、分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器(5)、近零产泥型臭氧-快速氧化反应器(7)和多介质三相接触快速氧化反应器(9)的底部均设置放空阀(33)、分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器(5)和多介质三相接触快速氧化反应器(9)的曝气系统由风机(35)提供。
5.根据权利要求1所述的一种高COD机械漂洗液废水的物化、生化及深度处理装置,其特征在于所述的S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器(4)采用S型泥水分离板(52),泥水混合区(61)和泥水分离区(62)的体积比为2:1;所述的S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器推流搅拌装置(49)的搅拌速度为200r/min~300r/min;所述的S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器(4)内添加悬浮型粉质载体、1cm3的正方体海绵填料和铁碳微电极填料;所述的悬浮型粉质载体为粉末活性炭;悬浮型粉质载体的投加密度为10g~50g/每升污泥;正方体海绵填料的投加密度为8~10个/每升污泥;所述的铁碳微电极填料的直径为2mm,投加量为150~200g/每升污泥。
6.根据权利要求1所述的一种高COD机械漂洗液废水的物化、生化及深度处理装置,其特征在于所述的小气泡曝气装置A(38)为微孔曝气盘、钛板、微纳曝气管或穿孔曝气管,制出的气泡直径在5mm以内;大气泡曝气装置B(41)为穿孔曝气管,制出的气泡直径为8mm~12mm;所述的超滤膜组件(53)的膜丝间距加宽至6mm~10mmmm;超滤膜组件(53)为柱式或帘式的浸没式;所述的超滤膜组件(53)为中空纤维膜,材质为PES或PVDF,膜孔径为0.002~0.100μm。
7.利用如权利要求1~6任意一项所述的一种高COD机械漂洗液废水的物化、生化及深度处理装置处理高COD机械漂洗液废水的方法是按以下步骤完成的:
一、将高COD机械漂洗液废水加入到原水箱(1)中,然后通过混凝沉淀池进水管阀门(11)流入混凝沉淀池(2)中,混凝沉淀池(2)的进水经过混凝沉淀池搅拌装置(48)的搅拌后,向混凝沉淀池(2)中加入破乳剂,在搅拌速度为100r/min~200r/min下搅拌,充分搅拌后,投加聚合氯化铝作为混凝剂,在搅拌速度为100r/min~200r/min下搅拌;充分搅拌后,检测pH;再选用浓度为1mol/L的NaOH溶液作为pH调节剂,调节pH在7~9,控制搅拌速度在60r/min~80r/min;充分搅拌后,选用2‰质量浓度的聚丙烯酰胺溶液作为助凝剂投加于混凝池中,直至出现大絮体后停止搅拌,进行沉淀出水;
步骤一中所述的破乳剂为W-01型号;
二、混凝沉淀池(2)的出水通过混凝沉淀池出水管阀门(12)的控制下进入混凝沉淀出水储水箱(3),混凝沉淀出水储水箱(3)的出水S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器进水管阀门(14)的控制进入S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器(4),运行时打开S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器循环泵(18)、第一S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器循环管阀门(15)和第二S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器循环管阀门(16),实现反应器内循环;打开S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器推流搅拌装置(49),控制泥水混合区(61)运行和泥水分离区(62)的污泥沉降顺利流入下部;循环运行的同时,打开S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器出水阀门(17),将出水通入分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器(5);
三、分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器(5)进水后,顺序打开小气泡曝气装置A(38)、曝气阀A(37)、转子流量计A(36)和风机(35),分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器搅拌装置(50)打开,控制搅拌速度在200r/min,持续进水没过中间的挡板至右侧膜处理部分,顺序打开推流搅拌装置(51),打开大气泡曝气装置B(41)、曝气阀B(40)、转子流量计B(39),控制曝气气泡及速率;白天运行打开分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器出水泵(22)、第一分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器出水管阀门(19)和第二分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器出水管阀门(20),实现压力驱动出水至第一储水箱(6),夜晚无人值守时,关闭压力驱动通路,打开第三分粒径曝气型双通路低维护型膜生物反应器出水管阀门(21)实现重力驱动低压出水至第一储水箱(6);
四、第一储水箱(6)的出水通过近零产泥型臭氧-快速氧化反应器进水管阀门(23)进入近零产泥型臭氧-快速氧化反应器(7),打开臭氧发生器(42)、曝气阀C(43)和曝气装置C(44),臭氧微纳米气泡通入反应器,通过承托板A(54)的开孔均匀分布于催化填料(55)的内部,开启近零产泥型臭氧-快速氧化反应器循环泵(26)、第一近零产泥型臭氧-快速氧化反应器循环管阀门(24)和第二近零产泥型臭氧-快速氧化反应器循环管阀门(25)实现反应器的内循环,处理出水经过近零产泥型臭氧-快速氧化反应器出水管阀门(27)进入第二储水箱(8);
五、打开多介质三相接触快速氧化反应器进水管阀门(28)、介质三相接触快速氧化反应器循环泵(30)和第一止回阀(29),第二储水箱(8)的出水进入到多介质三相接触快速氧化反应器(9)中,打开多介质三相接触快速氧化反应器回流管阀门(31)和多介质三相接触快速氧化反应器产水阀门(32),实现反应器的内循环和出水同时进行,多介质三相接触快速氧化反应器循环泵(30)的流量调节与多介质三相接触快速氧化反应器回流管阀门(31)控制的流量和多介质三相接触快速氧化反应器进水管阀门(28)控制的流量有关,通过控制三个流量大小,实现反应器内的水力停留时间控制,反应器内多介质三相接触快速氧化反应器填料(58)的高度为1m时,其水力停留时间应为1h以上;
六、多介质三相接触快速氧化反应器(9)的出水经过多介质三相接触快速氧化反应器产水阀门(32)进入到第三储水箱(10)中,完成整个水处理过程。
8.根据权利要求7所述的利用一种高COD机械漂洗液废水的物化、生化及深度处理装置处理高COD机械漂洗液废水的方法,其特征在于所述的高COD机械漂洗液废水为大修发动机清洗废水,COD浓度处于5000mg/L以上;所述的S型泥水分离型循环耦合厌氧反应器(4)的总停留时间≥24h;混合充氧前区(63)的溶解氧浓度在2~6mg/L;膜生物反应后区(64)的溶解氧浓度为4~6mg/L;近零产泥型臭氧-快速氧化反应器(7)的水力停留时间≥1h。
9.根据权利要求7所述的利用一种高COD机械漂洗液废水的物化、生化及深度处理装置处理高COD机械漂洗液废水的方法,其特征在于所述的多介质三相接触快速氧化反应器(9)采用上向流和曝气同时进行的运行方式,溶解氧浓度控制在8~10mg/L;多介质三相接触快速氧化反应器(9)通过多介质三相接触快速氧化反应器循环泵(30)采取溢流循环;多介质三相接触快速氧化反应器(9)的水力停留时间≥1h/L。
10.根据权利要求7所述的利用一种高COD机械漂洗液废水的物化、生化及深度处理装置处理高COD机械漂洗液废水的方法,其特征在于所述的多介质三相接触快速氧化反应器填料(58)为经过特种功能菌种生物驯化过的生物颗粒活性炭,覆盖高度为1m;所述的经过特种功能菌种生物驯化过的生物颗粒活性炭的制备方法为:将常规污水厂好氧池污泥沉降12h后,取底部浓缩污泥与好氧池的污水体积比为1:10混合后,在装有颗粒活性炭填料的多介质三相接触快速氧化反应器(9)中连续循环运行一周,得到经过特种功能菌种生物驯化过的生物颗粒活性炭。
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