CN201062227Y

CN201062227Y - 共降解-膜生物法乳化油废水处理设备

Info

Publication number: CN201062227Y
Application number: CNU2007201480016U
Authority: CN
Inventors: 杜兵; 刘寅; 孙艳玲; 曹建平; 何然
Original assignee: Beijing Municipal Research Institute of Environmental Protection
Current assignee: Beijing Municipal Research Institute of Environmental Protection
Priority date: 2007-05-28
Filing date: 2007-05-28
Publication date: 2008-05-21
Anticipated expiration: 2017-05-28

Abstract

本实用新型公开了一种共降解－膜生物法乳化油废水处理设备，包括依次连接在一起的分质调节池、破乳池、中间池、膜生物反应池，产生的污泥依次进入储泥池、脱水机，所述的破乳池外设置破乳剂投加装置、在所述的中间池外设置营养盐投加装置。该设备将共降解原理与膜生物反应器有机结合起来，极大的提高了生物处理装置处理含油废水的能力，利用本实用新型的设备实现了真正意义上的去除油污染物，将含油废水中的大量油污染物氧化分解成对环境无害的产物，不再对环境造成危害。该设备工艺流程简单，节省投资及运行费用。

Description

共降解-膜生物法乳化油废水处理设备

技术领域

本实用新型属于废水处理领域，涉及一种含油废水尤其是高浓度乳化油废水的生物处理设备。

背景技术

乳化油废水是含油废水中较为难处理的一种。乳化油废水是机械加工业和金属表面处理行业在进行切削、研磨等机械加工中，使用一种水包油型的乳化液作润滑、冷却循环液而形成的含油废水，其主要成分为机油或矿化油、乳化剂、润滑防腐剂和水。该废水中的乳化油非常稳定，不易破坏，很难处理，乳化液中有机物含量很高，COD在通常为几万毫克每升。

目前常使用的含油废水处理方法主要分为化学法、物理法、物化法、生物法等。含油废水的处理方法虽然较多，但各种方法都有其局限性，在实际应用中通常是几种方法联合分级使用，使出水水质达到排放标准。目前普遍应用的生物反应池基于传统活性污泥法和生物膜法原理，反应池中污泥浓度低、微生物活性易受油抑制，对预处理出水即生物反应器进水的水质要求严格，负荷低、处理效率低，为获得较佳出水水质必然导致池容大、占地面积大、基建或运行费用高等问题。

膜过滤反应器是目前乳化油废水处理中较有发展前途的一种除油装置，主要是起到物理破乳或破乳后的油水分离作用，它是利用超滤膜孔径比油珠孔径小的特点，通过滤的方式，实现乳化油水分离的目的。滤膜常被制成空心纤维管过滤器，以增大膜的过滤面积，但过滤器容易堵塞，膜清洗困难，操作费用高，基建、运行成本高。且过滤后的浓缩液仍需处理，一般采用焚烧法，费用过高，且对环境造成二次污染。

中国实用新型专利03219873.6乳化含油废水微生物处理设备其处理工艺也较为繁琐，包括：初沉池、pH调节池、调节曝气池、斜板除油池、生物曝气滤池5个反应装置。此专利采用的是传统活性污泥法及生物膜法，依然存在生物法效率低、受抑制，工艺流程复杂等问题。

实用新型内容

为解决上述方法及设备存在的问题，本实用新型提供了一种共降解-膜生物法乳化油废水生物处理设备。所述设备包括依次连接在一起的分质调节池、破乳池、中间池、膜生物反应池，产生的污泥依次进入储泥池、脱水机，在所述的破乳池外设置破乳剂投加装置、在所述的中间池外设置营养盐投加装置。

作为本实用新型的一种改进，在所述分质调节池内设隔油板或隔油器，浮油可由人工定期清除或设置浮子撇油器自动撇除。池内用于提升乳化油废水的潜污泵设置在距池底0.5～1.0m处，用以提升较为纯净的乳化油废水。

作为本实用新型的一种改进，所述破乳池的构造为圆形不锈钢或碳钢罐，顶部设搅拌机。与罐体连接的有位于不同高度的四至五种管道，由高至低依次为：溢流管、浮渣管、排水管、沉渣管、放空管。其中排水管可在不同高度上再分设2～3根。若分质调节池提升泵有回流管，溢流管可不设。破乳池运行方式为：间歇、分批次运行，由手动或自动控制。

作为本实用新型的一种改进，所述膜生物反应池的池体为钢结构或砼结构，内部分隔但相通，分为膜池和氧化池。膜池内设置液中膜组件；氧化池内敷设高效曝气器。

作为本实用新型的一种改进，所述膜生物反应池液中膜组件为板式液中膜。

与通常用于含油废水处理装置相比，本实用新型的共降解-膜生物法乳化油废水处理设备突破了生物法处理含油废水效率低、易受油抑制的限制。该设备将共降解原理与膜生物反应器有机结合起来，极大的提高了生物处理装置处理含油废水的能力，利用该设备可将COD浓度1700～3000mg/L(油浓度＜600mg/L)的废水处理至膜出水COD＜100mg/L、油＜10mg/L、SS≈0mg/L，实现膜出水达标排放。而传统生物法要求进水含油浓度必须小于30～50mg/L，否则将影响活性污泥和生物膜的正常代谢过程。另外，本实用新型放宽了对预处理工艺的要求，预处理仅需隔油-化学破乳，破乳后采用静置方法，使油水自然分离即可，因而大大简化了工艺流程。而传统方法一般要在破乳后使用两级气浮或过滤等方法才能满足生物法对进水COD浓度和油浓度的要求。此外，物理化学法只是将油污染物从水中分离出来，其过滤浓液仍需进一步处理，一般采用焚烧法，运行成本过高，且二次污染大。利用本实用新型的设备实现了真正意义上的去除油污染物，将含油废水中的大量油污染物氧化分解成对环境无害的产物，不再对环境造成危害。其产生的污泥，经脱水后形成性质稳定的泥饼，对环境影响也较小。该设备突破了由于较高浓度油对微生物的抑制而造成的生物法处理含油废水效率低的瓶颈，该设备对生物反应器进水油浓度、COD浓度要求宽泛，对污染物降解能力强、处理效率高、处理出水可达标，产泥量小、对环境造成的二次污染小。该设备工艺流程简单，节省投资及运行费用。

附图说明

图1：本实用新型的共降解-膜生物法乳化油废水处理设备的构造示意图

图2：分质隔油池构造简图

图3：分质隔油池构造简图

图4：破乳池构造简图

具体实施方式：

下面结合附图详细说明本实用新型提供的共降解-膜生物法乳化油废水处理设备的构造。

本实用新型的共降解-膜生物法乳化油废水处理设备的构造如图1所示，包括依次连接在一起的分质调节池1、破乳池2、中间池3、膜生物反应池4，产生的污泥依次进入储泥池5、脱水机6，所述的破乳池外设置破乳剂投加装置7、所述的中间池外设置营养盐投加装置8。

分质调节池1的结构如图2和图3所示，废液经分质调节池进水管16进入分质调节池1，分质调节池1内设隔油装置10隔油，浮油可由人工定期清除或设置浮子撇油器15自动撇除。池内用于提升乳化油废水的废液提升泵9设置在距池底0.5～1.0m处，用以提升较为纯净的乳化油废水。该池构造简单，设计上巧妙地利用池体构造、高度差等因素去除了浮油、沉渣对后续处理——破乳反应的影响，可最大限度的发挥了破乳剂的功能，以降低破乳剂的用量。分质调节池内水力停留时间根据废水量大小可取HRT＝1～10d。

经分质调节池1处理后的乳化油废水经分质调节池出水管17和破乳池进水管18相连，在破乳池2内与破乳剂发生反应，乳化油珠的界膜被破坏，形成大滴油珠，浮出水面。破乳池2的构造如图3所示，破乳池2为圆形不锈钢或碳钢罐，顶部设搅拌装置12。与罐体连接的有位于不同高度的四至五种管道，由高至低依次为：溢流管22、浮渣管19、排水管20、沉渣管21。其中排水可在不同高度上再分设2～3根。若分质调节池提升泵有回流管，溢流管可不设。本实用新型采用化学破乳法，要保证破乳后进入膜生物反应池的含油废水COD＜3000mg/L、油＜600mg/L。破乳池2运行方式为：间歇、分批次运行，由手动或自动控制。

中间池3为钢结构或砼结构，并设有营养盐投加装置8，水力停留时间HRT＝0.5～1d，内设废液提升泵9。破乳除油后的出水经排水管20自流至中间池3，经由中间池泵入膜生物反应池4。破乳池2为间歇方式运行、膜生物反应池4为连续方式运行，因此中间池3的作用是破乳池2与膜生物反应池4的连接与转换，以此保证生物反应的连续性。根据共降解理论，向中间池3中投加葡萄糖或其他易降解有机物。按质量比废水COD∶葡萄糖＝1∶1～0.5的比例投加，并适当补充微生物生长所需的N、P营养盐，其质量比为COD∶N∶P＝100∶5∶1)。另外根据需要，还可在中间池内调节废水的pH值，以确保膜生物反应池4中微生物的生长要求。

中间池3中的废水由废液提升泵9提升至膜生物反应池4。膜生物反应池4为钢结构或砼结构，内部分隔但相通，分为膜池和氧化池。膜池内置板式液中膜组件13一组，一组为多片，根据水量不同片数不同。氧化池内敷设多组高效曝气器23，为微生物供氧。由于膜具有良好的泥水分离特性，膜生物反应池4内污泥浓度为10～20g/L，远高于普通活性污泥氧化池3～4g/L。在膜生物反应池4内，大量的微生物以葡萄糖等易降解有机物为第一营养基质维持生命代谢，同时将废水中的油作为共降解基质协同去除。又由于板式液中膜特有的交叉流过滤清洗功能，以及其分离的是活性污泥絮体和水，而不是油分子和水分子，大大减轻了膜堵塞的可能性，使得板式液中膜片的寿命可长达7～10年。

破乳后的浮渣、沉渣与膜生物反应池剩余污泥均排入污泥储存池5，再由污泥泵11送至脱水机6进行脱水。化学污泥与活性污泥混合脱水，有利于加强污泥脱水效果、污泥稳定性好，减少了对环境的二次污染。

本实用新型提供的共降解-膜生物法乳化油废水处理设备对含油废水的处理工艺如下：

1.含油废水首先进入分质调节池1，该单元用于调节水量、初步隔除上层浮油。分质调节池1内设置提升泵9，将隔除上层浮油后的废水送入破乳池2；

2.初步去除浮油的含油废水在破乳池2内，与破乳剂发生物理化学反应，脱稳、破乳，使得废水中的大部分分散油和乳化油得以去除；

3.破乳后的清液自流进入中间池3，在此短暂停留与营养盐混合后，再由池中废液提升泵9送入膜生物反应池4；

4.膜生物反应池4内培养的除油微生物将破乳后废水中的油和COD进一步去除和降解，处理后的水经过液中膜组件13分离，由膜抽吸泵14直接外排。

5.破乳后的化学污泥、膜生物反应池剩余活性污泥排至污泥储泥池5，由污泥泵11送至脱水机6进行脱水，压滤液回分质调节池1，泥饼外运。

实施例1

共降解-膜生物法乳化油废水处理设备：由分质调节池1、破乳池2、中间池3、膜生物反应池4依次连接，产生的污泥依次进入储泥池5、脱水机6。破乳池2设置破乳剂CaO投加装置7，中间池3设置营养盐投加装置8。

1)在分质调节池内调节水量、隔除上层浮油；

分质调节池为砼结构，高浓度乳化油废水(COD＞15000mg/L)排入并贮存于分质调节池内待处理。废水中上层浮油被隔油板拦截，由人工定期清除。除去浮油的乳化油废水由位于距池底0.5m处潜污泵提升至破乳池中，原废水中可能带有的比重较大的杂质，作为沉渣沉于池地，定期清除。

2)将隔除上层浮油后的废水泵入破乳池，投加化学药剂破乳；

破乳池的构造为圆形碳钢罐，顶部设搅拌机。由高至低依次设置溢流管、浮渣管、排水管、沉渣管、放空管。采用生石灰(CaO)作为破乳剂。分质调节池提升泵将含油废水泵入破乳池，多出的废水由溢流管回流至分质调节池。破乳后，浮渣、沉渣经浮渣管、沉渣管排入储泥池；破乳后的清液经排水管自流入中间池。放空管用于定期清理破乳池用。

3)将破乳后的废水泵入中间池作短暂停留，再泵入膜生物反应池；

中间池为碳钢结构。破乳后的清液靠重力排入中间池。中间池是间歇运行的破乳池与连续运行的膜生物反应池之间联系的纽带，并为营养盐的投加提供了适当的场所。向中间池中按1kg废水COD∶0.5～1kg比例投加葡萄糖。并投加碳酸氢铵和磷酸二氢铵(按COD∶N∶P＝100∶5∶1)补充微生物生长所需的N、P。

4)破乳后的废水在膜生物反应池得以进一步除油、降解COD，处理后的水经过膜分离，由膜抽吸泵直接外排。

中间池提升泵将废水送入膜生物反应池中，膜生物反应池为碳钢结构，内部分隔但相通，分为膜池和氧化池。膜池内置板式液中膜组件一组，10片，膜通量为0.32m³/片.d。氧化池内敷设多组高效曝气器，为微生物供氧。经由膜组件过滤，处理水和活性污泥彻底分离，由抽吸泵直接外排。本实施例中，池内污泥浓度为15g/L，反应池容积负荷为4.5kgCOD/(m³.d)；平均进水COD＝1768mg/L，油≈589mg/L，平均膜出水COD＝78.5mg/L，油＜10mg/L，达到排放标准。

5)破乳后的化学污泥、膜生物反应池剩余活性污泥排至污泥储存池，由污泥泵送至板框压滤机进行脱水，压滤液回分质调节池，泥饼外运。

破乳后的浮渣、沉渣与膜生物反应池剩余污泥均排入污泥储存池。破乳池产生的污泥量约等于药剂的投加量，剩余污泥量约为化学污泥与活性污泥混合脱水，还有利于加强污泥脱水效果、污泥稳定性好，减少了对环境的二次污染。本实施例，产生浮渣约为0.28m³/d，产生剩余污泥约为0.2m³/d，合计0.48m³/d，板框脱水机每日工作一次。

实施例2

参考实施例1，共降解-膜生物法乳化油废水处理设备：由分质调节池、破乳池、中间池、膜生物反应池依次连接，产生的污泥依次进入储泥池、板框脱水机。破乳剂选用Ca(OH)₂和FeCl₃。中间池为碳钢结构，顶部设置搅拌装置，池内按比例投加葡萄糖、碳酸氢铵、磷酸二氢铵营养盐，并加酸进行pH调节，使中间池出水pH＝7～9。膜生物反应池设置板式液中膜组件一组，75片，膜通量为0.32m³/片.d。该设备处理的废水水质为：高浓度含油废水COD浓度约为20000～40000mg/L，低浓度含油废水COD浓度约为2000～4000mg/L。由于生产的间歇性和不确定性，进入处理系统的两股来水(脱膜剂和清洗液)的比例是不确定的且不定时的。该设备的处理效果为：破乳后出水COD为3000mg/L左右，膜池最终出水COD＜100mg/L。

Claims

1.一种共降解-膜生物法乳化油废水处理设备，包括依次连接在一起的分质调节池、破乳池、中间池、膜生物反应池，产生的污泥依次进入储泥池、脱水机，其特征在于在所述的破乳池外设置破乳剂投加装置、在所述的中间池外设置营养盐投加装置。

2.根据权利要求1所述的共降解-膜生物法乳化油废水处理设备，其特征在于在所述分质调节池内设隔油板或隔油器，浮油可由人工定期清除或设置浮子撇油器自动撇除。

3.根据权利要求2所述的共降解-膜生物法乳化油废水处理设备，其特征在于在所述分质调节池内用于提升乳化油废水的潜污泵设置在距池底0.5～1.0m处，用以提升较为纯净的乳化油废水。

4.根据权利要求1、2或3所述的任一种共降解-膜生物法乳化油废水处理设备，其特征在于所述破乳池的构造为圆形不锈钢或碳钢罐，顶部设搅拌机。与罐体连接的有位于不同高度的四至五种管道，由高至低依次为：浮渣管、排水管、沉渣管、放空管；破乳池运行方式为：间歇、分批次运行，由手动或自动控制。

5.根据权利要求1、2或3所述的任一种共降解-膜生物法乳化油废水处理设备，其特征在于所述膜生物反应池的池体为钢结构或砼结构，内部分隔但相通，分为膜池和氧化池，膜池内设置液中膜组件，氧化池内敷设高效曝气器。

6.根据权利要求4所述的共降解-膜生物法乳化油废水处理设备，其特征在于所述膜生物反应池的池体为钢结构或砼结构，内部分隔但相通，分为膜池和氧化池，膜池内设置液中膜组件，氧化池内敷设高效曝气器。

7.根据权利要求6所述的共降解-膜生物法乳化油废水处理设备，其特征在于所述液中膜组件为板式液中膜。