CN203212428U - 用于难降解工业废水深度处理的一体化装置 - Google Patents

用于难降解工业废水深度处理的一体化装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及工业废水的深度处理装置，具体地说，涉及一种用于难降解工业废水深度处理的一体化装置，依次包括pH调节池、适度催化氧化池、絮凝沉淀池、中间水池及生物反应池，所述适度催化氧化池包括进水口、投料口、挡板、机械搅拌装置，所述进水口设置在所述适度催化氧化池的顶部四周，所述投料口设置在所述进水口下边的对应位置，所述挡板设置在所述适度催化氧化池的里面，所述机械搅拌装置设置在所述适度催化氧化池底部的中间。本装置采用适度催化氧化池采用多点进水、多点投加药品的结构，对进水中难降解有机物进行部分降解，并提高废水的可生化性；生物反应器内部投加填料，对残留的有机物进行进一步降解。

Description

用于难降解工业废水深度处理的一体化装置
技术领域
本实用新型涉及工业废水的深度处理装置，具体地说，涉及一种用于难降解工业废水深度处理的一体化装置，可作为深度处理，连接于已有废水处理系统出水之后，进一步去除废水中CODCr、硬度、碱度等指标，出水可满足回用或作为脱盐预处理。
背景技术
近年来，随着各类水污染事件的频繁发生，污水排放标准的提高，对企业提出了更高的要求，如何能更好的利用污水资源，减少污水的排放，实现循环利用成为企业一项重要的任务。
工业废水深度处理后回用是实现节水减排、控制水污染的重要途径。工业废水水质随生产工艺和生产方式的不同成分比较复杂。大多数工业废水质水量变化较大，含盐量高，且部分含有有毒有害物质，难以直接回用或采用常规处理后回用。
当前工业废水处理中所采用的技术主要有高级氧化法、反渗透、常规生物处理等，取得了一定的效果，但也存在一定的问题。大多数工业废水经过二级处理后，生化性较差，如直接采用生物法处理，处理效果较差，CODCr等相关指标的去除率达不到回用的标准；如直接采用化学法，则处理成本较高，经济效益较差。
随着反渗透技术的快速发展，在工业废水处理领域的应用越来越广泛，生物污堵和化学结垢对其影响也更为突出。生物污堵和化学结垢使得反渗透脱盐率下降和产水率降低，大大缩短了运行的周期，成为反渗透运用的重要限制因素。针对工业废水的水质特征，结合现有处理技术存在的问题，研究开发合适的工业废水深度处理系统具有重要的社会和经济效益。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对难降解工业废水的特点及处理难点，提供了一种用于难降解工业废水深度处理的适度催化氧化联合生物处理的一体化装置。该装置采用化学-生物处理联用技术，装置简单，易于操作管理，运行费用较低，处理效果良好。处理后的废水CODCr去除率达到60%以上，硬度去除率达65%以上，作为一种脱盐的预处理方法，能够有效的缓解有机物及硬度等带来的微生物污堵及化学结垢现象，解决反渗透运行过程中的难题。
为了实现本实用新型目的，本装置具体的方案如下：一种用于难降解工业废水深度处理的一体化装置，依次包括pH调节池、适度催化氧化池、絮凝沉淀池、中间水池及生物反应池，所述pH调节池与所述适度催化氧化池管道连接；所述絮凝沉淀池与中间水池连接；所述中间水池通过污水提升泵与生物反应池连接，其特征在于，所述适度催化氧化池包括进水口、投料口、挡板、机械搅拌装置，所述进水口设置在所述适度催化氧化池的顶部四周，所述投料口设置在所述进水口下边的对应位置，所述挡板设置在所述适度催化氧化池的里面，所述机械搅拌装置设置在所述适度催化氧化池底部的中间。
进一步，所述污水提升泵设置在中间水池内部。
进一步，所述絮凝沉淀池包括反应区与沉淀区，反应区入口与适度催化氧化池连接，沉淀区出水口与中间水池连接。
进一步，所述沉淀区内部设置斜板，底部设置排泥口。
进一步，所述进水口不少于2个。
进一步，所述挡板不少于2个。
进一步，所述挡板长度是所述适度催化氧化池体长度的四分之一到三分之一
进一步，所述生物反应池为曝气生物滤池。
进一步，所述的曝气生物滤池，采取下进水上出水的方式，选取粒径为3～6mm的陶粒作为填料，填料投加高度1.0～1.5m，内部设置工艺用布水管及布气管，以及用于反冲洗的布水管及布气管，曝气生物滤池设置排水口、反洗入水口以及反洗排水口，反洗排水接至絮凝沉淀池。其中，pH调节池用于调节废水pH至适度催化氧化pH范围，出水连接至催化氧化池；
进一步，所述在pH调节池、催化氧化池及絮凝沉淀池中设置搅拌装置，用于反应过程中药剂在废水中的混匀。
进一步，所述pH调节池内设置曝气管，用于气体搅拌，使废水充分混合且脱除废水中碱度。
进一步，所述pH调节池内设有pH监测仪，用于测定液体的pH值，以控制药剂的投加量。
所述的催化氧化池根据反应动力学原理，采用多点进水及多段加药的反应器设计方式，废水在催化氧化池中的停留时间不小于2h，池里设置有水力搅拌器，起作用是保证水流的循环，利于废水与药剂的混合。经过适度催化氧化后，进水的有机物去除率可达到20～30%，生化性有所提高。
所述絮凝沉淀池包括反应区与沉淀区组成，沉淀区采用沉淀效率较高的斜板沉淀池，通过投加药剂，去除大部分硬度、碱度及部分有机物。
所述的生物反应池为曝气生物滤池（BAF），为保证进水均匀，设置有阻力配水系统。曝气生物滤池包括填料、工艺配水布气系统、反冲洗布水布气系统、承托层。填料在反应器中呈悬浮状态，生物膜附着生长在填料上，对水中的有机物进行吸附、截留及降解。所述的填料为陶粒，粒径为3～6mm，填料投加高度为1.0～1.5m，正常运行时气水比为1:1。
本实用新型适度催化氧化联合曝气生物滤池的一体化装置，具有如下优点：
（1）由于催化氧化池采用了多点进水及多段投加药品的新型方式，改善了废水与药剂的接触方式，提高了药品在反应池中的利用效率，在保证预处理效果的同时，降低了催化氧化池药剂的投加量；
（2）采用以陶粒作为填料的曝气生物滤池作为生物处理单元，微生物大量附着在比表面积较大的悬浮填料上，提高了有机物的去除效果，抗冲击负荷能力强，且对低浓度有机废水处理效果较好，能耗低，有效保证了整个装置的稳定及达标运行；针对有脱氮处理要求的废水，通过对曝气生物滤池工艺布气系统的调整，可以培养世代周期较长的硝化细菌，同时可以达到脱氮的效果；
（3）采用一体化装置，操作简单，易于管理。
本实用新型所述的一种用于难降解工业废水深度处理的适度催化氧化联合生物处理的一体化装置，针对难降解工业废水中的有机物处理效果好，稳定性强，且费用较低。采用该处理装置，可有效的去除废水中的硬度及碱度，通过前期的适度氧化，保证生化处理的效果，处理后出水CODCr小于20mg/L。经过处理后废水可直接回用或作为脱盐系统的预处理。
附图说明
图1为本发明实施例所述的一种用于难降解工业废水深度处理的一体化装置结构流程图。
图2为适度催化氧化池的俯视图。
1-进水口；2-挡板；3-机械搅拌装置
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
如图1所示，本实用新型一种用于难降解工业废水深度处理的一体化装置，主要依次包括pH调节池、适度催化氧化池、絮凝沉淀池、中间水池及生物反应池，所述pH调节池与所述适度催化氧化池管道连接；所述絮凝沉淀池与中间水池连接；所述中间水池通过污水提升泵与生物反应池连接，所述适度催化氧化池包括进水口1、投料口、挡板2、机械搅拌装置3，所述进水口1设置在所述适度催化氧化池的顶部四周，所述投料口设置在所述进水口下边的对应位置，所述挡板2设置在所述适度催化氧化池的里面，所述机械搅拌装置3设置在所述适度催化氧化池底部的中间。
进一步，所述污水提升泵设置在中间水池内部。
进一步，所述絮凝沉淀池包括反应区与沉淀区，反应区入口与适度催化氧化池连接，沉淀区出水口与中间水池连接。
进一步，所述沉淀区内部设置斜板，底部设置排泥口。
进一步，所述进水口不少于2个。
进一步，所述挡板不少于2个。
进一步，所述挡板长度是所述适度催化氧化池体长度的四分之一到三分之一
进一步，所述生物反应池为曝气生物滤池。
进一步，所述的曝气生物滤池，采取下进水上出水的方式，选取粒径为3～6mm的陶粒作为填料，填料投加高度1.0～1.5m，内部设置工艺用布水管及布气管，以及用于反冲洗的布水管及布气管，曝气生物滤池设置排水口、反洗入水口以及反洗排水口，反洗排水接至絮凝沉淀池。其中，pH调节池用于调节废水pH至适度催化氧化pH范围，出水连接至催化氧化池；
进一步，所述在pH调节池、催化氧化池及絮凝沉淀池中设置搅拌装置，用于反应过程中药剂在废水中的混匀。
进一步，所述pH调节池内设置曝气管，用于气体搅拌，使废水充分混合且脱除废水中碱度。
进一步，所述pH调节池内设有pH监测仪，用于测定液体的pH值，以控制药剂的投加量。
所述的催化氧化池根据反应动力学原理，采用多点进水及多段加药的反应器设计方式，废水在催化氧化池中的停留时间不小于2h，池里设置有水力搅拌器，起作用是保证水流的循环，利于废水与药剂的混合。经过适度催化氧化后，进水的有机物去除率可达到20～30%，生化性有所提高。
所述絮凝沉淀池包括反应区与沉淀区组成，沉淀区采用沉淀效率较高的斜板沉淀池，通过投加药剂，去除大部分硬度、碱度及部分有机物。
所述的生物反应池为曝气生物滤池（BAF），为保证进水均匀，设置有阻力配水系统。曝气生物滤池包括填料、工艺配水布气系统、反冲洗布水布气系统、承托层。填料在反应器中呈悬浮状态，生物膜附着生长在填料上，对水中的有机物进行吸附、截留及降解。所述的填料为陶粒，粒径为3～6mm，填料投加高度为1.0～1.5m，正常运行时气水比为1:1。
本发明实施例所述的难降解工业废水的深度处理方法，是采用催化氧化和生物处理的方式，使得处理后废水可直接回用或作为脱盐处理的预处理。
其具体步骤为：收集工业废水二级处理出水至pH调节池，在pH调节池内加入H2SO4调节废水pH值至3.5～4.5，以保证后续催化氧化的效果，静置0.5h；之后将pH值至3.5的废水送入催化氧化池，在催化氧化池向调节好pH值的废水中同时分段投加H2O2和FeSO4，以进行催化氧化，催化氧化时间为2h；将完成氧化的废水在絮凝沉淀池进行絮凝沉淀反应30min，然后向絮凝沉淀池投加NaOH或Na2CO3，调节pH值至8.5～9.0沉淀2.0～2.5h，利用溶液中的铁离子作为絮凝剂，同时投加聚丙烯酰胺作为助凝剂，去除废水中的铁离子、硬度；经过上述处理后的废水进入中间水池，静置1h，最后进入曝气生物滤池，进一步脱除CODCr。
所述氧化剂H2O2的浓度为30%，H2O2投加量与废水CODCr质量浓度比为1.4:1，催化剂FeSO4的投加量与废水CODCr质量浓度之比为0.41:1。
所述曝气生物滤池的空塔流速为2.5～3.5m/h，水力停留时间控制在40～60min，气水比为1:1，反冲洗周期为5d。
实施例1
在江苏某柠檬酸生产厂家，其生产废水经过二级处理后排放，排放量为2500m3/d。采用本实用新型所述的适度催化氧化联合生物处理的一体化装置，对其经过二级处理后的出水进行测试。进水水质如下：pH值为8.5，CODCr为120mg/L，硬度为1200mg/L。
利用计量泵投加H2SO4溶液，将生产废水末端处理出水pH值调节至4.5，pH调节池内设置搅拌机，及pH仪显示并控制加酸量，pH调节池停留时间为30min。
调节pH后废水自流进入适度催化氧化池，在反应区利用计量泵投加H2O2（浓度为30%）和FeSO4，设有搅拌机，反应时间120min。反应后自流进入絮凝沉淀区，利用计量泵投加Na2CO3，将pH值调节至9.0，之后利于计量泵投加助凝剂聚丙烯酰胺5mg/L，反应沉淀2.5h，，反应后自流进入中间水池，水力停留时间1h。
中间水池内废水经提升泵提升至曝气生物滤池，水力停留时间60min。
生化池出水重点污染物指标如表1所示。
表1处理后出水的主要污染物指标
Figure BDA00002826780200071
由表1中数据可知，经过本发明废水处理工艺所排出的废水有效的降低了有机物及硬度，可作为脱盐系统的预处理，保证其长期稳定运行。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于难降解工业废水深度处理的一体化装置，依次包括pH调节池、适度催化氧化池、絮凝沉淀池、中间水池及生物反应池，所述pH调节池与所述适度催化氧化池管道连接；所述絮凝沉淀池与中间水池连接；所述中间水池通过污水提升泵与生物反应池连接，其特征在于，所述适度催化氧化池包括进水口、投料口、挡板、机械搅拌装置，所述进水口设置在所述适度催化氧化池的顶部四周，所述投料口设置在所述进水口下边的对应位置，所述挡板设置在所述适度催化氧化池的里面，所述机械搅拌装置设置在所述适度催化氧化池底部的中间。 
2.根据权利要求1所述一种用于难降解工业废水深度处理的一体化装置，其特征在于，所述污水提升泵设置在中间水池内部。 
3.根据权利要求1所述一种用于难降解工业废水深度处理的一体化装置，其特征在于，所述絮凝沉淀池包括反应区与沉淀区，反应区入口与适度催化氧化池连接，沉淀区出水口与中间水池连接。 
4.根据权利要求3所述一种用于难降解工业废水深度处理的一体化装置，其特征在于，所述沉淀区内部设置斜板，底部设置排泥口。 
5.根据权利要求1所述一种用于难降解工业废水深度处理的一体化装置，其特征在于，所述进水口不少于2个。 
6.根据权利要求1所述一种用于难降解工业废水深度处理的一体化装置，其特征在于，所述挡板不少于2个。 
7.根据权利要求1所述一种用于难降解工业废水深度处理的一体化装置，其特征在于，所述挡板长度是所述适度催化氧化池体长度的四分之一到三分之一。 
8.根据权利要求1所述一种用于难降解工业废水深度处理的一体化装置，其特征在于，所述生物反应池为曝气生物滤池。 
9.根据权利要求8所述一种用于难降解工业废水深度处理的一体化装置，其特征在于，所述的曝气生物滤池，采取下进水上出水的方式，选取粒径为3～6mm的陶粒作为填料，填料投加高度1.0～1.5m，内部设置工艺用布水管及布气管，以及用于反冲洗的布水管及布气管，曝气生物滤池设置排水口、反洗入水口以及反洗排水口，反洗排水接至絮凝沉淀池。 
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