CN202063802U - 乙二醇污水处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种乙二醇污水处理装置，主要由集水井、水解酸化罐、生物流化床反应器、净水器和清水池组成；所述各设备均设有进水口和排水口，各设备的进排水口依上述顺序依次相连接。所述生物流化床反应器包括上部的沉降区和下部的反应区。反应区内设有生物载体、内循环管和外筒，反应区底部设有气体分布器，气体分布器伸入内循环管内。沉降区由扩大段、导流帽罩及固定床组成，固定床和导流帽罩之间的区域为泥水分离区。本实用新型的装置投资低，运行费用低，效率高，抗冲击能力强，工艺流程简单且占地面积小，污水处理后能达标排放，对COD和氨氮处理效果好。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种污水处理装置，特别是涉及一种用于含乙二醇污水的处理装置。
背景技术
国内石化行业乙二醇污水处理方法大多数仍沿用传统的活性污泥法，即曝气池或氧化沟。该方法存在着水力停留时间长，反应器容积负荷低，占地面积大等缺点。
德国克劳斯塔尔工业大学，曾在2001年与同济大学联合，开发了高效生物反应器HCR(High Performance Compact Reactor)，用于上海石化乙二醇污水的预处理。该反应器具有容积负荷高，停留时间短等优点，但动力消耗大，运行成本高，COD去除率低，二沉池污泥的沉降性能差等诸多问题，难以推广应用。
专利CN1011717168.A是用SBR的方法处理乙二醇污水，该方法优点是投资小，易于操作和管理，并且能实现自动化控制。缺点是占地面积大，工艺流程长，负荷低，平均容积负荷仅为3.14kgCOD/(m3·d)；不能处理高浓度乙二醇污水，处理乙二醇污水浓度仅为1000mg/L左右。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种装置化，集成化，投资低，运行费用低，效率高，抗冲击能力强，工艺流程简单且占地面积小，污水处理后能达标排放的乙二醇污水处理装置。该装置对COD和氨氮处理效果好，能够有效地去除臭味，有效克服现有技术中的不足之处。
本实用新型提供的乙二醇污水处理装置主要由集水井、水解酸化罐、生物流化床反应器、净水器和清水池组成；所述各设备均设有进水口和排水口，各设备的进排水口依上述顺序依次相连接。所述生物流化床反应器有两部分组成，上部的沉降区和下部的反应区。反应区内设有生物载体、内循环管和外筒，反应区底部设有气体分布器，气体分布器伸入内循环管内。沉降区由扩大段、导流帽罩及固定床组成，固定床和导流帽罩之间的区域为泥水分离区。固定床、扩大段、导流帽罩、内循环筒和气体分布器自上而下依次设置。固定床中有生物载体，载体上生长有生物膜。
所述生物流化床反应器中固定床上部还设有顶盖，顶盖上设有与坏境相通的排气管。所述生物膜上有好氧生物生长而形成的好氧生物过滤区，过滤区下部设有用于过滤区反冲洗的空气管。反应区内生物载体、内循环管、外筒和气体分布器的设置使得反应器内生物载体处于流态化，保证了好氧微生物与被处理的介质充分接触，再加上所选用的载体比表面积大、挂膜效果好，床内的传质快，因此反应过程快，负荷高，反应器的水力停留时间短；再加上反应器高度与直径比例大，占地面积也大大减少了。顶盖上的排气管有利于氧的进入。生物流化床反应器内部反应区可以高效去除污水中的COD、氨氮及磷等污染物，有效去除污水的臭味。固定床的作用在于充分利用生物流化床内污水的充氧作用，使水中的溶解氧供给微生物进行好氧生化反应，把残留的悬浮态有机物及胶体的、溶解的有机物进一步去除，使出水的COD和BOD进一步降低，从而使生物流化床反应器底部的气体分布器产生的充氧曝气效果得到了充分利用。生物流化床反应区兼作曝气池，提高了整个设备的经济合理性。
所述的水解酸化罐设有两个串联在一起的槽，位于上游的槽底部设有位于水下的布水管，布水管为穿孔管，位于下游的槽底设置有位于水下的微孔曝气器。水解酸化罐设两个槽，有利于布水均匀与减小死区。
所述的净水器，包括三层过滤层，最上层为纤维过滤层，中间层为活性炭过滤层，最下层为石英砂过滤层。纤维过滤层可以有效地改善净水器的工作条件。污水自上而下流过净水器，把残留的悬浮态有机物及胶体的、溶解的有机物进一步去除，使出水的COD和BOD进一步降低。纤维过滤层能有效除去原水中有机物，水中的微生物及细菌等，并能防止活性炭、砂泥球、泥膜、板结的生成，能够提高净水器的处理量。
本实用新型提供的乙二醇污水处理装置可以取得如下有益效果：
(1)水解酸化罐底部设有的水下微孔曝气器，可以促进活性污泥与污水进行充分接触，从而提高水解酸化罐的去除效率。
(2)水解酸化罐与高效生物流化床串联工艺，可以大大提高该套装置的COD去除容积负荷，水解酸化罐对水质变化快的乙二醇污水起到很好的缓冲作用，保障了生物流化床的进水稳定性，从而保障了整套装置的处理效果。
(3)该套装置的主体设备生物流化床反应器内设内循环管及气体分部器，使得三相流化更加均匀，混合能力增强，氧的利用率进一步提高，从而减少了气水比，使动力消耗下降。
(4)生物流化床反应器内装有复合生物载体，微生物附着在载体上，使生物浓度大大提高；另外，载体不断切割气膜使氧的传递效率增强，因此，反应器的处理能力提高，可达曝气池的3倍以上。
(5)生物流化床沉降区上部设置固定床，利用从反应区过来的水里面含有足够的氧进行二次生化反应，由于固定床中设置有填料，也对污水起到进一步过滤作用，使污水得以进一步净化，增加污水处理效果。
(6)该套装置的净水器设置可以提高该工艺的截留杂质能力、生产能力和使用寿命。
(7)该装置实现了污水处理的装置化、集成化、密闭化，占地面积节省80％，投资和运行费用节省20％以上，该装置平均容积负荷为4.08kgCOD/(m3·d)，处理乙二醇污水经受了，PH值在4～13波动，进水COD在1500～3000mg·L-1之间的大副波动等突发事故的考验，仍能够平稳运行，出水保持稳定，具有很强的耐冲击负荷。
附图说明
图1为本实用新型的乙二醇污水处理装置示意图；
图2为本实用新型采用的生物流化床反应器结构示意图；
图3为本实用新型采用的净水器剖面示意图。
1-集水井，2-水解酸化罐，3-生物流化床，4-净水器，5-清水池，6-布水管，7-微孔曝气器，8-污水提升泵，9-空气压缩机，10-进气管，11-空气分布器，12-内循环管，13-外筒体，14-导流帽罩，15-扩大段，16-固定床，17-出水管，18-进气管，19-进水管，20-排气管，21-水收集管，22-石英砂过滤层，23-活性炭过滤层，24-纤维过滤层，25-排水口，26-排污收集管，27-放空管，28-进水分布管，29-排泥口，30-进气管，31-进水管，32-排水口
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本实用新型的技术方案。
如图1所示，本实用新型的乙二醇污水处理装置包括集水井1、水解酸化罐2、生物流化床反应器3、净水器4、清水池5组成，水解酸化罐2设有两个串联在一起的槽，乙二醇污水由集水井1经水解酸化罐2、生物流化床反应器3和净水器4处理后流入清水池5，最后由清水池5排出。水解酸化罐2中位于上游的槽底部设有位于水下的布水管6，布水管6为穿孔管，位于下游的槽底设置有位于水下的微孔曝气器7。生物流化床反应器3内分为反应区和沉淀区，其具体结构如图2所示，生物流化床反应区由外筒体13、内循环管12组成，底部设置有空气分布器11，反应区内部装有生物载体，进水管19在反应区的中下部。沉降区由扩大段15、导流帽罩14、固定床16及出水管17组成。空气分布器11通过进气管10与空气压缩机9连接，进水管19通过污水提升泵8与水解酸化罐2的出水口相连接，生物流化床反应器3是整套装置的核心。污水提升泵8将来自水解酸化罐的污水引入到生物流化床反应器3内，与底部空气分布器11进入的空气充分混合，带动反应器内负载有微生物的载体从内循环管12往上流动并呈流态化，由于特有气体分布器11的作用使流态化的污泥中的溶氧充足。反应器中所选的生物载体具有较大的表面积，并且其表面经过特殊处理，其外表面和内表面可供微生物良好生长。生物流化床内的载体沿内循环管12上升同时与负载在载体表面的微生物进行生化反应，去除污水中的主要污染物。当上升至反应器上部的载体分离区时，利用导流帽罩14的作用，改变流体的流动状态，同时在扩大段15中，流通面积增大，流体流速降低，实现载体与流体的分离。带有少量菌体的污水进入沉降区，利用流体的流动原理实现液固分离，污水在反应区内，在曝气和内循环管12的作用下和生物载体形成一个自上而下的循环，同时发生生化反应，污水中的污染物得以去除。经过反应区的污水进入沉降区，在导流帽罩14和扩大段15的共同作用下，载体返回反应区，污水继续向上走，在沉降区中上部设置有固定床16，固定床16中有高效生物填料，上面富集微生物，利用从反应区过来的水里面含有足够的氧进行二次生化反应，使污水得以进一步净化。固定床底部设置有进气管18，用于固定床的反冲洗，上部有排气管20，方便废气的收集处理。生物流化床反应器3设多根内循环管12及微孔曝气气体分部器11，使得三相流化更加均匀，混合能力增强，氧的利用率进一步提高，从而减少了气水比，使动力消耗下降。反应器装有复合生物载体，微生物附着在载体上，使生物浓度大大提高；另外，载体不断切割气膜使氧的传递效率增强，因此，反应器的处理能力提高，可达曝气池的3倍以上。反应区兼有曝气作用，提高了整个设备的经济合理性。
净水器4内部的纤维过滤层24可以直接做好固定架，挂在净水器的排水口25处，下部有进气管30，用于纤维过滤层24的反冲洗。污水由进水分布管28流入到纤维过滤层24再依次流过活性炭过滤层23，石英砂过滤层22，最后经底部水收集管21收集由排水口32排出，底部另设有一进水管31用于该净水器的反冲洗。净水器的上部设置有放空管27和排污收集管26，反冲洗过后的污泥经排污收集管26收集最后由排泥口29排出。这样的净水器设置可以提高该净水器的截留杂质能力、生产能力和使用寿命。
该装置处理含乙二醇污水的过程如下：来自集水井的污水用泵打入水解酸化罐，在水解酸化罐中通过水解酸化菌分泌的水解酶的作用，使污水中的大分子有机物分解成小分子有机物，水质结构得到改善，提高了污水的可生化性，提高了生物处理系统整体的污染物去除效率。在水解酸化罐中设置有水下微曝器，促进活性污泥与污水进行充分接触。水解酸化罐出水排入生物流化床反应器。在生物流化床中，污水、空气、带有微生物的载体在反应器内快速流化，充分接触混合，污水中的大部分有机物及氨氮等在生物流化床反应器的反应区内被去除。生物流化床上部沉降区中设置固定床，该床中投加有生物填料，生物填料上生长有能量基质低、长泥龄等微生物菌群，去除生化处理出水带出的溶解性有机污染物，进一步去除污水中COD。再者，生物流化床底部的微孔曝气器的特有结构使该床内溶氧充足，以满足该床内生化反应的需求。从生物流化床上部排出的污水自上而下进入净水器，依次经过纤维过滤层、活性炭过滤层、石英砂过滤层，把残留的悬浮态有机物及胶体的、溶解的有机物进一步去除，使出水的COD和BOD进一步降低，出水达标排入清水池。
实施例1
采用本实用新型的装置进行小试。在反应区填充一定量的生物载体，先在20-30℃的温度下用乙二醇污水静态培养2-3天，再用小流量乙二醇污水进行动态连续培养，水量逐渐增大至设计流量，再进行乙二醇污水处理。进行长期连续运行60多天，其中稳态运行16天，结果良好。COD的平均去除率96％，对生物流化床反应器的出水进行过滤处理后，其污水的COD小于100mg·L-1主要污染物指标达到GB8978-1996规定的污水一级排放标准。
对于选定的乙二醇污水样，用该装置处理，进水COD为1500～3000mg·L-1，水处理量为30L·h-1，该装置的核心设备生物流化床反应器水力停留时间为6～7h，连续平稳运行16天，每天连续运行24小时。处理实验结果见表1。
表1连续运行COD去除实验结果
从连续运行结果可知，选定的小试条件下，该装置对选定的某炼厂乙二醇污水中主要污染物COD的去除率较高、容积负荷高、工艺过程较为稳定。
实施例2
在小试基础上，采用本实用新型进行工业侧线试验。以小试获得的工艺参数和操作参数为依据，设计了一套处理量为300～500L/h的工业性试验装置。污水在生物流化床反应器内的水力停留时间为8～10h，操作气液体积比在5∶1～10∶1之间可调。工业性试验过程和主体设备比小试放大了约20倍。
工艺条件
工业侧线试验在上海某污水站进行，主要处理含乙二醇的污水；
污水进水量：300-500L/h；温度：常温；
生物流化床反应器进气量：3～7m3/h，水力停留时间为8～10h，在上述选定的工艺参数和操作参数的条件下，对装置稳定连续运行两个多月，结果见表2。
表2试验结果
经取样检测，进水主要污染物指标COD和氨氮都能达到污水一级排放要求。系统运行稳定，并具对乙二醇污水进水水质变化大表现出较强的抗冲击负荷能力，该装置完全达到设计预期要求。
Claims (3)
1.一种乙二醇污水处理装置，主要由集水井、水解酸化罐、生物流化床反应器、净水器和清水池组成；所述各设备均设有进水口和排水口，各设备的进排水口依上述顺序依次相连接；其特征在于：所述生物流化床反应器有两部分组成，上部的沉降区和下部的反应区；反应区内设有生物载体、内循环管和外筒，反应区底部设有气体分布器，气体分布器伸入内循环管内；沉降区由扩大段、导流帽罩及固定床组成，固定床和导流帽罩之间的区域为泥水分离区；固定床、扩大段、导流帽罩、内循环筒和气体分布器自上而下依次设置；固定床中有生物载体，载体上生长有生物膜。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述的水解酸化罐设有两个串联在一起的槽，位于上游的槽底部设有位于水下的布水管，布水管为穿孔管，位于下游的槽底设置有位于水下的微孔曝气器。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：所述的净水器包括三层过滤层，最上层为纤维过滤层，中间层为活性炭过滤层，最下层为石英砂过滤层。
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|---|---|---|---|---|
| CN110526398A (zh) * | 2019-08-27 | 2019-12-03 | 南京环保产业创新中心有限公司 | 一种微污染水体处理反应器及其方法 |
| CN117303651A (zh) * | 2023-10-31 | 2023-12-29 | 贵州高投生态产业有限公司 | 一种ecis四微物化膜小型污水处理装置 |
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2011
- 2011-04-29 CN CN201120138628XU patent/CN202063802U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110526398A (zh) * | 2019-08-27 | 2019-12-03 | 南京环保产业创新中心有限公司 | 一种微污染水体处理反应器及其方法 |
| CN110526398B (zh) * | 2019-08-27 | 2022-03-08 | 南京环保产业创新中心有限公司 | 一种微污染水体处理反应器及其方法 |
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| CN117303651B (zh) * | 2023-10-31 | 2024-06-04 | 贵州高投生态产业有限公司 | 一种ecis四微物化膜小型污水处理装置 |
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